TUGAS AKHIR - Transmisi Gelombang Pada Struktur Cellular Cofferdam Dengan Kondisi Overtopping - ITS Repository

,......
.-£~·

l.d(

?1TUT T111.,__,.,_

TUGAS AKHIR
(LL. 1327)

TRANSMISI GELOMBANG PADA STRUKTUR
CELLULAR COFFERDAM
DENGAN KONDISI OVERTOPPING

!

u
-'

I

I
I

lr

z = -h

Gambar 2.4 Notasi untuk teori gelombang Airy

Salah satu parameter penting dari gelombang dengan amplitudo kecil adalah perpindahan
partikel air di dalam gelombang seperti pada gambar ( 2.4 ) yang menunjukkan lintasan
gerak partikel air yang mengelilingi kedudukan reratanya. Selama penjalaran gelombang
dari laut dalam menuju laut dangkal , orbit partikel mengalami perubahan bentuk.
Perubahan bentuk tersebut dipengaruhi oleh kedalaman relatit: yaitu perbandingan antara
kedalaman air ( d ) dengan panjang gelombang ( L ), { d I L ), sehingga gelombang tersebut
dapat diklasifikasikan menjadi tiga macam yakni :
~

o Gelombang di Iaut dangkal bila

dIL

o

Gelombang di laut transisi bila

1 I 20 < d I L

o

Gelombang di laut dalam bila

dI L~ 1I 2

1 I 20
~

1I 2

11

TINJAUAN PUST AKA DAN DASAR TEORI

Tabel2.1 Persamaan-persamaan gelombang linier Airy
PARAMETER

LAUTDALAM

LAUT DANGKAL

(hI L"' > 1/4)

( h I L"' > 1/ 20 )

BENTUKUMUM

Elevasi

H
17 = - cos(kx- at)

2

permukaan

'1 ( x, t )
Fase

gT

c
Panjang
gelombang
Potensial
kecepatan

HC cosh[k(z + h)] .

-

2

Diameter
orbit
horisonta! d

sm(kx - at)

sinh(kh)

L
HC

. (kx
- -ooe kz sm
. -at )

kz

0

d =He

s
Kecepatan

kz

0

horisontal u
Kecepatan
orbit vertikal

T

s = He

+h)]

sinh(kh)

cos(kx - at)

7rH sinh[ k(z + h)] .
.
sm(kx - ot)
T
sinh(kh)

w =-

w

I
I

0

sinh(kh)

7Tif cosh[k(z

u=-

orbit

s=O

I
I
I
I

0

sinh(kh)
sinh[k(z +h)]

s =H

HgT
--:;;-sin( kx- ot)

I
JI

2

cosh[k(z + h)]
d=H

Diameter
orbit vertikal

~p(x,zt)

2

211h
L=--tanh27r

L
gT

L

Deviasi
tekanan

cs =fih

2Jih

C=-tanh 27r
L

kecepatan

pgH cosh[k(z +h)]
---=-------=- cos(kx- at)
2

cosh(kh)

7Tif

u= -

e

kz

cos(kx -at)

T
w =

7rH kz
- e sin(kx-ot)
T

pgH kz

--e

cos(kx-at)

w=O

pgH
- - cos(kx - at)
2

2

Dari klasifikasi gelombang di atas orbit perpindahan partikel yang terjadi adalah berbentuk
lingkaran pada seluruh kedalaman di laut dalam,sedangkan di laut transisi dan laut dangkal
hntasan partikel berbentuk elips seperti yang ditunjukkan pada gambar ( 2.5 ) di bawah ini.
Apabila kedalaman laut semakin besar maka bentuk elips semakin pipih, dan di dekat
permukaan dasar laut gerak partikel adalah horisontal.

Sementara pada buku yang lain misalnya ( "Beach Processes and Sedimentation" ),
klasifikasi gelombang menurut kedalaman relatif dibedakan menjadi :
o Gelombang di laut dangkal bila

h I Loo < 1 120

o

Gelombang di laut transisi ( intermediate ) bila 1 I 4 > h I Loo > 1 I 20

o

Gelombang di laut dalam bila

h I Loo > 1/4
12

TINJAUAN PUST AKA DAN DASAR TEORI

Dengan menotasikan kedalaman laut sebagai ( h ) dan ( Lro ) sebagai panjang gelombang di
laut dalam, maka klasitikasi gelombang di atas memberikan batasan untuk kondisi di laut
dalam sebesar h I Lro > 1 I 4, dan di laut intermediate sebesar 1 I 4 > h I Lro > 1 I 20

0

Namun untuk laut dangkal kondisi batas yang diberikan adalah sama yaitu h I Loo < 1 I 200
Perbedaan tersebut memberikan selisih nilai kesalahan ( error ) dalam aplikasi dan kasuskasus yang praktiso Untuk batasan h I Loo > 1 I 4 memberikan suatu nilai kesalahan sebesar
5 %, dan kondisi tersebut lebih banyak diterima untuk aplikasio Namun terkadang para ahli

geologi menggunakan batasan d I L

~

1 I 2, dimana kondisi batas ini memberikan nilai

kesalahan hanya sebesar 0 37 % dan untuk banyak kasus praktis hal tersebut dianggap
0

merupakan batasan yang terlalu kaku (stringent )0

Laut

dangkal

Laut

trans1s1

L a u r

o a l am

Gambar 205 Gerak orbit partikel zat cair di laut dangkal, transisi, dan dalam

2.5 Energi dan Tenaga Gelombang
Energi total gelombang adalahjumlah dari energi kinetik dan energi potensial gelombango
Energi kinetik adalah energi yang disebabkan oleh kecepatan partikel air karena adanya
gerak gelombango Sedangkan energi potensial adalah energi yang dihasilkan oleh
perpindahan muka air karena adanya gelombango Untuk teori gelombang Airy, jika energi
potensial ditetapkan relatif terhadap muka air diam, dan semua gelom bang menjalar dalam
arah yang sama, maka komponen energi potensial dan kinetik adalah samao Untuk
menurunkan persamaan energi gelombang, dipandang suatu elemen berukuran dx, dy,
seperti terlihat pada gambar ( 206 )0 Untuk satu elemen kecil tersebut, besar energi kinetik
seperti dalam ( Triatmodjo, 1999 ) adalah :

13

TINJAUAN PUST AKA DAN DASAR TEORI

/-

-r

~

//
I I ."'""
- ;/- - -T(\- - - -;JI-ll - -II-'"""'