Tinggi Gelombang di Laut Dalam

80 Gambar 4.12. Grafik Hubungan Antara Kecepatan Angin di Laut dan di Darat dengan Nilai Kecepatan Angin Maksimum di Darat 20 knot. Maka nilai U W = R L x U L = 1,1 x 20 = 22 knot = 11,308 ms 5. Koreksi Koefisien Seret Kecepatan angin dikonversikan pada faktor tegangan angin dengan menggunakan persamaan sehingga didapat: - Berdasarkan Kecepatan Angin Maksimum U A = 0,71 xU w 1,23 = 0,71 x 11,308 1,23 = 14,026 ms

4.5.1 Tinggi Gelombang di Laut Dalam

Setelah mendapatkan harga faktor tegangan angin dan panjang fetch efektif maka langkah selanjutnya adalah mencari tinggi gelombang dengan menggunakan rumus empiris Sverdrup, Munk, and Berstchneider SMB untuk panjang fetch tidak terbatas karena jarak fetch efektifnya terlampau jauh, yaitu Universitas Sumatera Utara 81 dengan menggunakan Persamaan 2.30 dan Persamaan 2.31, hasil perhitungan tinggi gelombang di laut dalam dapat dilihat sebagai berikut : Berikut ini merupakan tinggi yang menggunakan data angin maksimum pada bulan Januari 2006: Tinggi Gelombang H = 1,6 x 10 -3 F A A Menghitung tinggi gelombang H, dengan g = 9,81 ms 2 ; Fetch = 608,87 km; U A = 14,026 ms adalah: H = 1,6 x 10 -3 , x , , , , H = 1,77 m Dari hasil analisa tinggi gelombang berdasarkan kecepatan angin maksimum di darat pada bulan Januari 2006 sebesar 20 knot didapatkan tinggi gelombang signifikan H yaitu 1,77 m. Kemudian untuk melengkapi hasil tabulasi tinggi gelombang signifikan, perhitungan dilanjutkan dengan menggunakan data angin tiap bulan selama 10 tahun Tahun 2006 - 2015. Berikut ini merupakan tinggi gelombang maksimum melalui hasil hindcasting Metode Sverdrup, Munk, and Berstchneider SMB selama 10 tahun Tahun 2006 – 2015 seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4.17. Universitas Sumatera Utara 82 Tabel 4.17. Gelombang Maksimum Tahunan di Pelabuhan Belawan Tahun 2006 – 2015 Bulan Tahun 2006 Tahun 2007 Tahun 2008 Tahun 2009 Tahun 2010 H m Arah H m Arah H m Arah H m Arah H m Arah Januari 1,77 N 1,38 W 2,01 W 1,77 W 1,61 NE Februari 1,55 NE 1,61 NE 2,01 NE 2,12 N 1,75 N Maret 1,61 NE 2,06 SW 2,06 NE 2,32 W 2,12 N April 1,61 NE 2,01 SW 2,17 NE 2,01 W 1,46 N Mei 1,94 NE 2,06 W 3,24 W 2.46 N 1,55 W Juni 2,60 SW 1,61 SW 3,85 NE 1,61 W 1,68 W Juli 2,17 W 1,77 N 2,46 SW 3,04 SW 1,68 E Agustus 1,77 NE 2,60 SW 2,17 SW 3,24 NE 1,94 SW September 2,06 E 2,46 W 2,12 N 1,77 SW 1,75 NE Oktober 2,46 SW 2,06 W 2,46 E 2,12 W 1,77 N November 1,33 N 2,06 W 1,61 N 2,32 N 1,46 S Desember 1,61 N 2,06 W 1,61 N 2,06 E 1,75 NE Universitas Sumatera Utara 83 Bulan Tahun 2011 Tahun 2012 Tahun 2013 Tahun 2014 Tahun 2015 H m Arah H m Arah H m Arah H m Arah H m Arah Januari 1,38 W 1,33 N 1,19 NE 1,19 N 1,46 N Februari 1,38 E 1,33 NE 1,19 E 1,33 W 1,55 N Maret 1,46 E 1,77 N 1,19 N 1,38 N 1,33 N April 1,61 N 2,12 W 2,12 E 1,38 NE 2,46 N Mei 1,46 N 2,12 W 1,61 NW 1,46 E 1,77 SW Juni 1,38 NE 1,19 W 1,61 N 1,28 NW 1,38 NE Juli 1,33 N 1,38 W 1,77 N 1,38 W 1,38 E Agustus 1,61 N 1,38 W 2,06 N 2,32 N 1,38 N September 1,61 NE 1,19 W 1,38 E 2,06 N 1,38 NE Oktober 2,32 SW 1,19 N 1,46 N 1,38 SE 2,46 N November 1,61 NE 1,38 N 1,19 NW 1,19 S 1,19 NW Desember 1,38 SW 1,19 W 1,38 E 1,38 N 1,01 N Sumber : Hasil hindcasting Metode Sverdrup, Munk, and Berstchneider SMB selama 10 tahun Berdasarkan Tabel 4.17 maka dapat dilihat bahwa dalam sepuluh tahun terakhir 2006 - 2015, kejadian gelombang tertinggi yaitu 3,85 m terjadi pada bulan Juni tahun 2008, sedangkan gelombang terendah yaitu 1,01 m terjadi pada bulan Desember tahun 2015. Setelah data tinggi gelombang didapat, kemudian data tersebut dilampirkan dalam bentuk grafik seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.13 sampai pada Gambar 4.22. Universitas Sumatera Utara 84 Berikut ini merupakan grafik bulanan maksimum di Pelabuhan Belawan Tahun 2006 – 2015 : Gambar 4.13. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2006 Dari Gambar 4.13 dapat dilihat bahwa pada tahun 2006 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Juni yaitu 2,60 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan November yaitu 1,33 m. Gambar 4.14. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2007 1.77 1.55 1.61 1.61 1.99 2.60 2.17 1.77 2.06 2.46 1.33 1.61 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2006 1.38 1.61 2.06 2.01 2.06 1.61 1.77 2.60 2.46 2.06 2.06 2.06 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2007 Universitas Sumatera Utara 85 Dari Gambar 4.14 dapat dilihat bahwa pada tahun 2007 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Agustus yaitu 2,60 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Januari yaitu 1,38 m. Gambar 4.15. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2008 Dari Gambar 4.15 dapat dilihat bahwa pada tahun 2008 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Juni yaitu 3,85 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan November dan bulan Desember yaitu 1,61 m. Gambar 4.16. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2009 2.01 2.01 2.06 2.17 3.24 3.85 2.46 2.17 2.12 2.46 1.61 1.61 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2008 1.77 2.12 2.32 2.01 2.46 1.61 3.04 3.24 1.77 2.12 2.32 2.06 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2009 Universitas Sumatera Utara 86 Dari Gambar 4.16 dapat dilihat bahwa pada tahun 2009 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Agustus yaitu 3,24 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Juni yaitu 1,61 m. Gambar 4.17. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2010 Dari Gambar 4.17 dapat dilihat bahwa pada tahun 2010 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Maret yaitu 2,12 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan April dan bulan November yaitu 1,46 m. Gambar 4.18. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2011 1.61 1.75 2.12 1.46 1.55 1.68 1.68 1.94 1.75 1.77 1.46 1.75 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2010 1.38 1.38 1.46 1.61 1.46 1.38 1.33 1.61 1.61 2.32 1.61 1.38 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2011 Universitas Sumatera Utara 87 Dari Gambar 4.18 dapat dilihat bahwa pada tahun 2011 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Oktober yaitu 2,32 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Juli yaitu 1,33 m. Gambar 4.19. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2012 Dari Gambar 4.19 dapat dilihat bahwa pada tahun 2012 gelombang tertinggi terjadi pada bulan April dan bulan Mei yaitu 2,12 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Juni, September, Oktober dan Desember yaitu 1,19 m. Gambar 4.20. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2013 1.33 1.33 1.77 2.12 2.12 1.19 1.38 1.38 1.19 1.19 1.38 1.19 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2012 1.19 1.19 1.19 2.12 1.61 1.61 1.77 2.06 1.38 1.46 1.19 1.38 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2013 Universitas Sumatera Utara 88 Dari Gambar 4.20 dapat dilihat bahwa pada tahun 2013 gelombang tertinggi terjadi pada bulan April yaitu 2,12 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Januari, Februari, Maret dan November yaitu 1,19 m. Gambar 4.21. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2014 Dari Gambar 4.21 dapat dilihat bahwa pada tahun 2014 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Agustus yaitu 2,32 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Januari dan November yaitu 1,19 m. Gambar 4.22. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2015 1.19 1.33 1.38 1.38 1.46 1.28 1.38 2.32 2.06 1.38 1.19 1.38 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2014 1.46 1.55 1.33 2.46 1.77 1.38 1.38 1.38 1.38 2.46 1.19 1.01 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2015 Universitas Sumatera Utara 89 Dari Gambar 4.22 dapat dilihat bahwa pada tahun 2015 gelombang tertinggi terjadi pada bulan April dan bulan Oktober yaitu 2,46 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Desember yaitu 1,01 m. Berdasarkan grafik di atas maka dapat dilihat bahwa dalam sepuluh tahun terakhir Tahun 2006 - 2015, kejadian gelombang tertinggi yaitu 3,85 m terjadi pada bulan Juni tahun 2008, sedangkan gelombang terendah yaitu 1,01 m terjadi pada bulan Desember tahun 2015. Dari penjabaran grafik tiap bulan di atas, untuk lebih jelas kemudian data gelombang selama 10 tahun 2006 - 2015 tersebut ditabulasikan dalam Frekuensi Gelombang Ekstrim seperti yang dilihat pada Gambar 4.23. Gambar 4.23. Frekuensi Gelombang Ekstrim di Belawan Dari Gambar 4.23 dapat dilihat bahwa ketinggian rata-rata gelombang di Belawan selama 10 tahun 2006-2015 berkisar antara 1,2 - 2,0 m, sehingga dalam rentang waktu tersebut Perairan Pelabuhan Belawan masih tergolong aman dalam aktifitas alur pelayaran. 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 20 40 60 80 100 120 140 H m Waktu bulan 2006 - 2015 Universitas Sumatera Utara 90 - Berdasarkan Kecepatan Angin Rata- rata: Dengan kecepatan angin rata-rata di darat yang ada pada Tabel 4.1, yaitu rata-rata maksimum sebesar 7,3 knot. Kemudian diplot pada Grafik Hubungan Antara Kecepatan Angin di Laut dan di Darat menghasilkan nilai R L = 1,491 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.24. . Gambar 4.24. Grafik Hubungan Antara Kecepatan Angin di Laut dan di Darat dengan Nilai Kecepatan Angin rata-rata Maksimum di Darat 7,3 knot Maka nilai U W = R L x U L = 1,491 x 7,3 = 10,8843 knot = 5,6201 ms U A = , x U W , = , ms Hasil perhitungan tinggi gelombang di laut dalam dengan kecepatan angin rata-rata dapat dilihat sebagai berikut: Universitas Sumatera Utara 91 - Berdasarkan kecepatan angin rata-rata Tinggi gelombang signifikan g. H U A = , x − , . H , = , x − H = 0,87 m Dari hasil analisa tinggi gelombang berdasarkan kecepatan angin rata-rata maksimum didarat sebesar 7,3 knot didapatkan tinggi gelombang signifikan H yaitu 0,87 m. Kemudian untuk melengkapi hasil tabulasi tinggi gelombang rata- rata, perhitungan dilanjutkan dengan menggunakan data kecepatan angin rata-rata tiap bulan selama 10 Tahun 2006 - 2015. Setelah data tinggi gelombang didapat, kemudian data tersebut dilampirkan dalam bentuk grafik seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.25 sampai pada Gambar 4.34. Berikut ini merupakan grafik bulanan rata-rata tahun 2006 – 2015 : Gambar 4.25. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2006 0.15 0.17 0.23 0.22 0.21 0.34 0.36 0.36 0.41 0.61 0.37 0.23 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2006 Universitas Sumatera Utara 92 Dari Gambar 4.25 dapat dilihat bahwa pada tahun 2006 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Oktober yaitu 0,61 m, sedangkan gelombang rata- rata terendah terjadi pada bulan Januari yaitu 0,15 m. Gambar 4.26. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2007 Dari Gambar 4.26 dapat dilihat bahwa pada tahun 2007 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan September yaitu 0,73 m, sedangkan gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan Februari yaitu 0,22 m. Gambar 4.27. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2008 0.28 0.22 0.47 0.31 0.36 0.26 0.34 0.61 0.73 0.45 0.53 0.57 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2007 0.66 0.68 0.57 0.51 0.61 0.47 0.51 0.26 0.34 0.31 0.22 0.26 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2008 Universitas Sumatera Utara 93 Dari Gambar 4.27 dapat dilihat bahwa pada tahun 2008 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Februari yaitu 0,68 m, sedangkan gelombang rata- rata terendah terjadi pada bulan November yaitu 0,22 m. Gambar 4.28. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2009 Dari Gambar 4.28 dapat dilihat bahwa pada tahun 2009 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Juli yaitu 0,32 m, sedangkan gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan September yaitu 0,17 m. Gambar 4.29. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2010 0.22 0.18 0.25 0.31 0.31 0.26 0.32 0.21 0.17 0.21 0.19 0.19 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2009 0.28 0.32 0.36 0.25 0.19 0.19 0.21 0.19 0.13 0.15 0.12 0.10 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2010 Universitas Sumatera Utara 94 Dari Gambar 4.29 dapat dilihat bahwa pada tahun 2010 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Maret yaitu 0,36 m, sedangkan gelombang rata- rata terendah terjadi pada bulan Desember yaitu 0,10 m. Gambar 4.30 Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2011 Dari Gambar 4.30. dapat dilihat bahwa pada tahun 2011 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Mei yaitu 0,17 m, sedangkan gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan Desember yaitu 0,03 m. Gambar 4.31 Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2012 Dari Gambar 4.31. dapat dilihat bahwa pada tahun 2012 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Februari dan bulan Maret yaitu 0,13 m, sedangkan 0.08 0.13 0.12 0.14 0.17 0.14 0.15 0.15 0.15 0.09 0.05 0.03 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2011 0.12 0.13 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 0.07 0.07 0.08 0.07 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2012 Universitas Sumatera Utara 95 gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan September, Oktober dan Desember yaitu 0,07 m. Gambar 4.32 Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2013 Dari Gambar 4.32. dapat dilihat bahwa pada tahun 2013 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Agustus yaitu 0,87 m, sedangkan gelombang rata- rata terendah terjadi pada bulan Maret yaitu 0,20 m. Gambar 4.33. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2014 0.23 0.34 0.20 0.43 0.78 0.56 0.35 0.87 0.51 0.41 0.51 0.79 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2013 0.23 0.43 0.41 0.51 0.48 0.48 0.49 0.57 0.75 0.69 0.65 0.77 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2014 Universitas Sumatera Utara 96 Dari Gambar 4.33 dapat dilihat bahwa pada tahun 2014 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Desember yaitu 0,77 m, sedangkan gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan Januari yaitu 0,23 m. Gambar 4.34. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2015 Dari Gambar 4.34 dapat dilihat bahwa pada tahun 2015 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Februari yaitu 0,78 m, sedangkan gelombang rata- rata terendah terjadi pada bulan Desember yaitu 0,22 m. Berdasarkan grafik di atas maka dapat dilihat bahwa dalam sepuluh tahun terakhir 2006 - 2015, kejadian gelombang rata-rata tertinggi yaitu 0,87 m terjadi pada bulan Agustus tahun 2013, sedangkan gelombang rata-rata terendah yaitu 0,03 m terjadi pada bulan Desember tahun 2011. Dari penjabaran grafik tiap bulan diatas, untuk lebih jelas kemudian data gelombang selama 10 tahun 2006 - 2015 tersebut ditabulasikan dalam Frekuensi Gelombang rata-rata seperti yang dilihat pada Gambar 4.35. 0.53 0.78 0.55 0.33 0.64 0.45 0.54 0.34 0.59 0.49 0.28 0.22 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des H m 2015 Universitas Sumatera Utara 97 Gambar 4.35. Frekuensi Gelombang Rata-rata di Belawan Dari Gambar 4.35 dapat dilihat bahwa ketinggian rata-rata gelombang di Belawan selama 10 tahun 2006-2015 berkisar antara 0,1-0,3 m, sehingga dalam rentang waktu tersebut Perairan Pelabuhan Belawan masih tergolong aman dalam aktifitas alur pelayaran. Setelah dilakukan perhitungan gelombang dengan menggunakan data angin maksimum dan data angin rata-rata selama 10 tahun 2006-2015, maka dapat dilihat perbandingan yang cukup signifikan dari hasil tinggi gelombang tersebut. Tinggi Gelombang tersebut aman untuk kapal berlabuh karena tingginya masih di bawah tinggi gelombang kritis untuk kapal peti kemas yang bersandar di Pelabuhan Belawan. Analisa tersebut juga menunjukkan bahwa perairan pelabuhan dalam kurun waktu tersebut tidak breakwater. Pada saat gelombang sedang tinggi mungkin kapal-kapal yang akan bersandar di pelabuhan akan 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 20 40 60 80 100 120 140 H m Waktu bulan 2006 - 2015 Universitas Sumatera Utara 98 menunggu di areal penjangkaran sampai kondisi kecepatan angin dan gelombang memungkinkan untuk melakukan sandar di dermaga.

4.5.2 Periode Ulang Gelombang