Studi Angkutan Sedimen Sejajar Pantai Di Pantai Pondok Permai Serdang Bedagai Sumatera Utara
STUDI ANGKUTAN SEDIMEN SEJAJAR PANTAI DI PANTAI
PONDOK PERMAI SERDANG BEDAGAI
SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas
dan memenuhi Syarat untuk menempuh
Colloqium Doqtum/Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh:
Alfiansyah Hasibuan
09 0404 026
BIDANG STUDI TEKNK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Suatu proses yang terjadi di pantai dan perlu diperhatikan adalah angkutan
sedimen sejajar pantai (longshore sediment transport). Proses angkutan sedimen
sejajar pantai dapat mengakibatkan perubahan garis pantai. Angin yang bertiup di
atas permukaan laut merupakan pembangkit utama gelombang dan juga menjadi
penentu arah angkutan sedimen. Jumlah sedimen yang di bawa oleh arus juga
dipengaruhi oleh karakteristik sedimen itu sendiri. Pantai Pondok Permai merupakan
pantai yang akan ditinjau jumlah angkutan sedimennya, khususnya pada kondisi
sepanjang garis pantai (longshore transport sediment).
Tahapan yang dilakukan dalam studi angkutan sedimen sejajar pantai di
Pantai Pondok Permai adalah tinjauan kepustakaan, pengambilan data primer yang
berupa sampel sedimen, pengumpulan data sekunder dari pihak yang pernah meneliti
sebelumnya, kemudian pengolahan dan analisa data. Dalam menganalisa data
digunakan dua metode, yaitu: metode Energi Fluks untuk menganalisa jumlah
angkutan sedimen pada daerah surfzone dan metode Integral untuk menganalisa
jumlah angkutan sedimen di daerah offshore. Banyaknya angkutan sedimen sejajar
pantai adalah penjumlahan hasil analisa angkutan sedimen dengan metode Energi
Fluks dan metode Integral. Analisa data selain dengan rumusan numerik juga
dilakukan dengan uji laboratorium untuk mendapatkan parameter konsentrasi
sedimen.
Hasil uji konsentrasi sedimen yang dilakukan dengan pengujian di
laboratorium akan digunakan dalam Metode Integral untuk mendapatkan jumlah
angkutan sedimen. Selain konsentrasi sedimen, parameter gelombang seperti tinggi,
periode dan gelombang pecah juga akan dianalisa dengan rumus numerik dan bantuan
grafik peramalan gelombang. Kemudian nilai tinggi gelombang pecah akan
digunakan dalam menghitung kedalaman air pada saat gelombang pecah
Dari hasil analisa data dapat diketahui untuk daerah Pantai Pondok Permai,
tinggi gelombang (H) adalah 0,8 m; periode (T) adalah 4,7 detik serta gelombang
pecah terjadi pada kedalaman (hb) adalah 1,089 m dengan tinggi gelombang pecah
(Hb) sebesar 0,85 m. Besarnya angkutan sedimen rata-rata dengan menggunakan
metode Fluks Energi untuk pantai berlumpur dan berpasir masing-masing adalah
0,043 kg/dtk dan 0,024 kg/dtk, sedangkan dengan metode Integral angkutan sedimen
adalah 0,093 kg/dtk. Jadi, jumlah angkutan sedimen sejajar pantai di Pantai Pondok
Permai adalah 0,136 kg/dtk. Jumlah angkutan sedimen tersebut cukup besar jika
dibandingkan dengan jumlah angkutan sedimen di Pantai Punggur Malaysia yang
hanya 1/1000 dari jumlah angkutan sedimen di Pantai Pondok Permai. Tetapi hal
tersebut dapat diantisipasi dengan membangun bangunan pelindung pantai.
Kata Kunci : Longshore sediment transport, angin, gelombang, surfzone, offshore,
garis pantai, bangunan pelindung pantai
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Tiada kata yang pantas diucapkan selain rasa syukur penulis kehadirat Allah
SWT atas segala rahmat dan karunia yang diberikan kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
Adapun judul tugas akhir ini adalah “ Studi Angkutan Sedimen Sejajar Pantai
di Pantai Pondok Permai”. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, saya telah mendapatkan bimbingan dan
bantuan dari berbagai pihak, baik dari segi moril maupun materil sehingga penulis
dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk itu, pada kesempatan kali ini, saya ingin
menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc, Selaku Koordinator Bidang Studi Teknik
Sumberdaya Air, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
4. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc, selaku pembimbing yang telah
menyediakan waktu untuk memberikan pengarahan dalam menyelesaikan tugas
akhir ini.
5. Bapak Ir. Alferido Malik, Bapak Ivan Indrawan, ST. MT sebagai dosen
pembanding yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun
dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Bapak dan Ibu Staff Pengajar yang telah membimbing dan mendidik selama
masa studi pada jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara.
7. Bapak dan Ibu Staff Pegawai Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
8. Bapak Ramos L. Tobing, ST An. Kepala Seksi dan Informasi Stasiun
Meteorologi Maritim Belawan, atas kasediaannya untuk memberikan data-data
yang penulis butuhkan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Orang tua tercinta, Ayahanda Ahmad Soleh Hasibuan dan Ibunda Roisyah
Tanjung atas kasih dan kesabarannya, serta abang, kakak, dan adikku yang telah
memberikan motivasi dan semangat hingga selesainya perkuliahan.
10. Teman-teman seperjuangan Sipil ’09 : Yoppie, Sandy, Dewi, Ryan D, Sby, Rian.
11. Anak-anak TSA : Tofik, Ozan, Gun, Panjul, Khairun, Afri, Kiut, Idris.
12. Senior ’06, senior ’07, senior’08, junior ’10, junior ’11, junior ’12 dan teman
teman di luar daerah yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis telah berusaha dengan seluruh daya dan upaya dalam menyelesaikan
tugas akhir ini, namun penulis menyadari masih banyak kekurangan. Keterbatasan
Universitas Sumatera Utara
pengetahuan dan kurangnya pengalaman merupakan penyebab ketidaksempurnaan
tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritikan dan saran dari Bapak
dan Ibu dosen serta rekan-rekan mahasiswa demi kemajuan penulisa nantinya.
Sebagai penutup, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat
bagi kita semua.
Medan,
2016
Hormat saya
Alfiansyah Hasibuan
NIM : 09 0404 026
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK………………………………………………………………………... i
KATA PENGANTAR …………………………………………………………... ii
DAFTAR ISI …………………………………………………………………….. v
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………..... viii
DAFTAR TABEL ……………………………………………………………….. x
DAFTAR SIMBOL ……………………………………………………………… xi
DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………..... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang …………………………………………………………… 1
1.2 Perumusan Masalah ……………………………………………………… 2
1.3 Tujuan…………………………………………………………………….. 3
1.4 Ruang Lingkup..…………………………………………………………. 3
1.5 Metodologi Penelitian……………………………………………………. 4
1.6 Sistematika Penulisan……………………………………………………. 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pantai………………………..……………………………………………. 8
2.2 Gelombang………..………………………………………………………. 11
2.3 Arus………….. ……………………………………………………………21
Universitas Sumatera Utara
2.4 Pasang Surut……………………………………………………………… 22
2.5 Sedimen………………………………………………………………..... 26
2.5.1 Ukuran dan Bentuk….………………………………………….... 26
2.5.2 Massa Jenis (Densitas)………………..………………………….. 28
2.5.3 Perembesan (Porosity)………………………………………….... 29
2.6 Angkutan Sedimen…………………………..………………………….. 30
2.6.1 Angkutan Sedimen Sepanjang Pantai……………………………. 31
2.6.2 Metode Energi Fluks di Pantai Berpasir…………………………. 34
2.6.3 Metode Energi Fluks di Pantai Berlumpur………………............
35
2.6.4 Metode Longuet Higgins……………………………………........ 36
2.6.5 Metode Integral…………………………………………………… 38
2.7 Bangunan Pelindung Pantai…………………………………………….
39
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian………………………………………………….......... 45
3.2 Metode Pengumpulan Data……………………………………………... 45
3.2.1 Data Primer……………………………………………………….. 46
3.2.2 Data Sekunder………………………………………………..…...
46
3.3 Analisa Data……………………………………………………………... 46
3.4 Hidroosenoggrafi………………………………………………….......... 48
3.4.1 Angin …….……………………………………………………….. 48
3.4.2 Gelombang ……………………………………………………….. 48
3.4.3 Arus……………………………………………………………...... 49
Universitas Sumatera Utara
3.4.4 Peta Bathimetri…………………………………………………… 50
3.4.5 Sedimen…………………………………………………………… 51
3.4.6 Angkutan Sedimen……………………………………………….. 54
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Data Angin……………………………………………………...
56
4.2 Panjang Fetch Efektif…..…………………………………………….....
57
4.3 Analisa Gelombang………………………..……………………………. 61
4.4 Analisa Bathimetri.……………………………………………………… 66
4.5 Analisa Sedimen…………………………………………......................
71
4.6 Analisa Angkutan Sedimen…………………………………………...... 81
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ……………………………………………………………… 98
5.2 Saran……………………………………………………………………… 100
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………......... xiv
LAMPIRAN ……………………………….…………………………................. xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1:
Definisi dan Batasan Pantai
Gambar 2.2:
Bentuk Profil Pantai
Gambar 2.3:
Sketsa Definisi Gelombang
Gambar 2.4:
Pergerakan Partikel Zat Cair pada Gelombang
Gambar 2.5:
Grafik Hubungan antara Kecepatan Angin di Darat dan di Laut
Gambar 2.6:
Grafik Peramalan Gelombang
Gambar 2.7:
Gelombang Pembentuk Pantai
Gambar 2.8:
Gelombang Perusak Pantai
Gambar 2.9:
Pasang Surut Purnama dan Perbani
Gambar 2.10: Tipe Pasang Surut
Gambar 2.11: Pergerakan Sedimen Sepanjang Pantai
Gambar 2.12: Sistem Koordinat
Gambar 2.13: Efek dari Nilai Г atau P yang Bervariasi Terhadap Surfzone
Gambar 3.1:
Lokasi Pantai Pondok Permai
Gambar 3.2:
Titik Pengambilan Sampel di Lokasi Penelitian
Gambar 3.3: Alat Depth Integrating Sediment Tipe DH-48
Gambar 3.4: Saringan Whatman No. 1
Gambar 3.5: Diagram Alir Metodologi Penelitian
Gambar 4.1:
Hasil Perhitungan Wind Rose Tahun 2014
Gambar 4.2:
Hasil Perhitungan Overlay Wind Rose di Plot ke Dalam Peta
Runway Google Earth
Gambar 4.3:
Panjang fetch arah Utara
Gambar 4.4:
Panjang fetch arah Timur Laut
Gambar 4.5:
Panjang fetch arah Timur
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6: Grafik Hubungan antara Kecepatan Angin di Darat dan di Laut
dengan Nilai Kecepatan Angin di Darat 3.2 m/dtk
Gambar 4.7: Grafik Peramalan Gelombang
Gambar 4.8: Membuka Data (Global Mapper 10)
Gambar 4.9: Pengaturan Kontur (Global Mapper 10)
Gambar 4.10: Peta Bathimetri Pantai Pondok Permai
Gambar 4.11: Grafik Profil Pantai Pondok Permai
Gambar 4.12: Grafik Analisa Ayakan 1
Gambar 4.13: Grafik Analisa Ayakan 2
Gambar 4.14 Grafik Analisa Ayakan 3
Gambar 4.15: Grafik Analisa Ayakan 4
Gambar 4.16: Grafik Analisa Ayakan 5
Gambar 4.17: Grafik Analisa Ayakan 6
Gambar 4.18: Grafik Persamaan Z yang Diplotkan antara Nilai yb Hingga yo
dengan Nilai Z
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1:
Ukuran Partikel Sedimen Berdasarkan Skala Wentworth
Tabel 2.2:
Data Massa Jenis dari Beberapa Zat
Tabel 2.3:
Porositas dari Beberapa Bahan Sedimen
Tabel 3.1:
Data Angin Rata-rata Bulanan Tahun 2014
Tabel 4.1:
Perhitungan fetch arah Utara
Tabel 4.2:
Perhitungan fetch arah Timur Laut
Tabel 4.3:
Perhitungan fetch arah Timur
Tabel 4.4:
Perhitungan Bangkitan Gelombang akibat Kecepatan Angin RataRata Bulanan Tahun 2014 dari Panjang Fetch Arah Timur
Tabel 4.5:
Pengukuran Profil Pantai di Lokasi Penelitian
Tabel 4.6:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 1
Tabel 4.7:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 2
Tabel 4.8:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 3
Tabel 4.9:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 4
Tabel 4.10:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 5
Tabel 4.11:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 6
Tabel 4.12:
Percobaan Hidrometer
Tabel 4.13:
Hasil Uji Konsentrasi Sedimen
Tabel 4.14:
Angkutan Sedimen dengan Nilai Sudut Datang Gelombang Berbeda
Tabel 4.15:
Hasil Perhitungan Ux
Tabel 4.16:
Hasil Perhitungan Nilai Z
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
cf
= factor gesekan dasar laut
C
= kecepatan rambat gelombang
C
= konsentrasi sedimen rata-rata
Cg
= kecepatan kelompok
Clb
= koefisien proporsional di daerah surfzone
dy
= interval kordinat y
f
= fetch
g
= percepatan gravitasi
h
= kedalaman air laut
hb
= kedalaman air pada saat pecah
H
= tinggi gelombang
Hb
= tinggi gelombang pecah
K
= komponen empiris (untuk daerah yang landai 0.2 ≤ K≤0.3)
Ks
= koefisien shoaling
Kr
= koefisien refraksi
L
= panjang gelombang
m
= kemiringan dasar pantai
n
= porositas sedimen
P1
= fluks energy
Qm
= jumlah angkutan sedimen sepanjang pantai dipantai berlumpur
Qo
= jumlah angkutan sedimen sepanjang pantai di daerah offshore
Qs
= jumlah angkutan sedimen sepanjang pantai di pantai berpasir
RL
= factor korelasi akibat perbedaan ketinggian
Universitas Sumatera Utara
T
= periode gelombang
U
= kecepatan angin
UA
= factor tegangan angin
UL
= kecepatan angin di darat
Ux
= kecepatan arus sepanjang pantai
Uxb
= kecepatan arus pada daerah beaking
Uw
= kecepatan angin di laut
v
= volume
Vtotal
= volume rongga + bahan padat
Vvoid
= volume rongga
yb
= jarak dari garis pantai menuju titik gelombang pecah
yo
= jarak dari garis pantai menuju daerah offshore terminus
ρ
= massa jenis air laut
ρs
= massa jenis sedimen
α
= konstanta yang ditetapkan = 0.4
αq
= konstanta proporsional = 1
m
= kemiringan dasar pantai
= fluktuasi muka air
γb
= indeks gelombang pecah (breaker indeks)
b
= sudut datang gelombang
o
= sudut awal datang gelombang
Γ
= parameter tidak berdimensi yang mewakili kepentingan relative dari
pencampuran horizontal yang di dalamnya terdapat nilai N
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
1. Foto Dokumentasi
2. Analisa Saringan
3. Profil Pantai di dalam dan Luar Groin
4. Tampak Atas Profil Pantai Pondok Permai ( Data diolah ke AutoCAD 2010)
5. Pengaturan Kontur (Global Mapper 10)
Universitas Sumatera Utara
PONDOK PERMAI SERDANG BEDAGAI
SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas
dan memenuhi Syarat untuk menempuh
Colloqium Doqtum/Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh:
Alfiansyah Hasibuan
09 0404 026
BIDANG STUDI TEKNK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Suatu proses yang terjadi di pantai dan perlu diperhatikan adalah angkutan
sedimen sejajar pantai (longshore sediment transport). Proses angkutan sedimen
sejajar pantai dapat mengakibatkan perubahan garis pantai. Angin yang bertiup di
atas permukaan laut merupakan pembangkit utama gelombang dan juga menjadi
penentu arah angkutan sedimen. Jumlah sedimen yang di bawa oleh arus juga
dipengaruhi oleh karakteristik sedimen itu sendiri. Pantai Pondok Permai merupakan
pantai yang akan ditinjau jumlah angkutan sedimennya, khususnya pada kondisi
sepanjang garis pantai (longshore transport sediment).
Tahapan yang dilakukan dalam studi angkutan sedimen sejajar pantai di
Pantai Pondok Permai adalah tinjauan kepustakaan, pengambilan data primer yang
berupa sampel sedimen, pengumpulan data sekunder dari pihak yang pernah meneliti
sebelumnya, kemudian pengolahan dan analisa data. Dalam menganalisa data
digunakan dua metode, yaitu: metode Energi Fluks untuk menganalisa jumlah
angkutan sedimen pada daerah surfzone dan metode Integral untuk menganalisa
jumlah angkutan sedimen di daerah offshore. Banyaknya angkutan sedimen sejajar
pantai adalah penjumlahan hasil analisa angkutan sedimen dengan metode Energi
Fluks dan metode Integral. Analisa data selain dengan rumusan numerik juga
dilakukan dengan uji laboratorium untuk mendapatkan parameter konsentrasi
sedimen.
Hasil uji konsentrasi sedimen yang dilakukan dengan pengujian di
laboratorium akan digunakan dalam Metode Integral untuk mendapatkan jumlah
angkutan sedimen. Selain konsentrasi sedimen, parameter gelombang seperti tinggi,
periode dan gelombang pecah juga akan dianalisa dengan rumus numerik dan bantuan
grafik peramalan gelombang. Kemudian nilai tinggi gelombang pecah akan
digunakan dalam menghitung kedalaman air pada saat gelombang pecah
Dari hasil analisa data dapat diketahui untuk daerah Pantai Pondok Permai,
tinggi gelombang (H) adalah 0,8 m; periode (T) adalah 4,7 detik serta gelombang
pecah terjadi pada kedalaman (hb) adalah 1,089 m dengan tinggi gelombang pecah
(Hb) sebesar 0,85 m. Besarnya angkutan sedimen rata-rata dengan menggunakan
metode Fluks Energi untuk pantai berlumpur dan berpasir masing-masing adalah
0,043 kg/dtk dan 0,024 kg/dtk, sedangkan dengan metode Integral angkutan sedimen
adalah 0,093 kg/dtk. Jadi, jumlah angkutan sedimen sejajar pantai di Pantai Pondok
Permai adalah 0,136 kg/dtk. Jumlah angkutan sedimen tersebut cukup besar jika
dibandingkan dengan jumlah angkutan sedimen di Pantai Punggur Malaysia yang
hanya 1/1000 dari jumlah angkutan sedimen di Pantai Pondok Permai. Tetapi hal
tersebut dapat diantisipasi dengan membangun bangunan pelindung pantai.
Kata Kunci : Longshore sediment transport, angin, gelombang, surfzone, offshore,
garis pantai, bangunan pelindung pantai
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Tiada kata yang pantas diucapkan selain rasa syukur penulis kehadirat Allah
SWT atas segala rahmat dan karunia yang diberikan kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
Adapun judul tugas akhir ini adalah “ Studi Angkutan Sedimen Sejajar Pantai
di Pantai Pondok Permai”. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, saya telah mendapatkan bimbingan dan
bantuan dari berbagai pihak, baik dari segi moril maupun materil sehingga penulis
dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk itu, pada kesempatan kali ini, saya ingin
menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc, Selaku Koordinator Bidang Studi Teknik
Sumberdaya Air, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
4. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc, selaku pembimbing yang telah
menyediakan waktu untuk memberikan pengarahan dalam menyelesaikan tugas
akhir ini.
5. Bapak Ir. Alferido Malik, Bapak Ivan Indrawan, ST. MT sebagai dosen
pembanding yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun
dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Bapak dan Ibu Staff Pengajar yang telah membimbing dan mendidik selama
masa studi pada jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara.
7. Bapak dan Ibu Staff Pegawai Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
8. Bapak Ramos L. Tobing, ST An. Kepala Seksi dan Informasi Stasiun
Meteorologi Maritim Belawan, atas kasediaannya untuk memberikan data-data
yang penulis butuhkan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Orang tua tercinta, Ayahanda Ahmad Soleh Hasibuan dan Ibunda Roisyah
Tanjung atas kasih dan kesabarannya, serta abang, kakak, dan adikku yang telah
memberikan motivasi dan semangat hingga selesainya perkuliahan.
10. Teman-teman seperjuangan Sipil ’09 : Yoppie, Sandy, Dewi, Ryan D, Sby, Rian.
11. Anak-anak TSA : Tofik, Ozan, Gun, Panjul, Khairun, Afri, Kiut, Idris.
12. Senior ’06, senior ’07, senior’08, junior ’10, junior ’11, junior ’12 dan teman
teman di luar daerah yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis telah berusaha dengan seluruh daya dan upaya dalam menyelesaikan
tugas akhir ini, namun penulis menyadari masih banyak kekurangan. Keterbatasan
Universitas Sumatera Utara
pengetahuan dan kurangnya pengalaman merupakan penyebab ketidaksempurnaan
tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritikan dan saran dari Bapak
dan Ibu dosen serta rekan-rekan mahasiswa demi kemajuan penulisa nantinya.
Sebagai penutup, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat
bagi kita semua.
Medan,
2016
Hormat saya
Alfiansyah Hasibuan
NIM : 09 0404 026
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK………………………………………………………………………... i
KATA PENGANTAR …………………………………………………………... ii
DAFTAR ISI …………………………………………………………………….. v
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………..... viii
DAFTAR TABEL ……………………………………………………………….. x
DAFTAR SIMBOL ……………………………………………………………… xi
DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………..... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang …………………………………………………………… 1
1.2 Perumusan Masalah ……………………………………………………… 2
1.3 Tujuan…………………………………………………………………….. 3
1.4 Ruang Lingkup..…………………………………………………………. 3
1.5 Metodologi Penelitian……………………………………………………. 4
1.6 Sistematika Penulisan……………………………………………………. 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pantai………………………..……………………………………………. 8
2.2 Gelombang………..………………………………………………………. 11
2.3 Arus………….. ……………………………………………………………21
Universitas Sumatera Utara
2.4 Pasang Surut……………………………………………………………… 22
2.5 Sedimen………………………………………………………………..... 26
2.5.1 Ukuran dan Bentuk….………………………………………….... 26
2.5.2 Massa Jenis (Densitas)………………..………………………….. 28
2.5.3 Perembesan (Porosity)………………………………………….... 29
2.6 Angkutan Sedimen…………………………..………………………….. 30
2.6.1 Angkutan Sedimen Sepanjang Pantai……………………………. 31
2.6.2 Metode Energi Fluks di Pantai Berpasir…………………………. 34
2.6.3 Metode Energi Fluks di Pantai Berlumpur………………............
35
2.6.4 Metode Longuet Higgins……………………………………........ 36
2.6.5 Metode Integral…………………………………………………… 38
2.7 Bangunan Pelindung Pantai…………………………………………….
39
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian………………………………………………….......... 45
3.2 Metode Pengumpulan Data……………………………………………... 45
3.2.1 Data Primer……………………………………………………….. 46
3.2.2 Data Sekunder………………………………………………..…...
46
3.3 Analisa Data……………………………………………………………... 46
3.4 Hidroosenoggrafi………………………………………………….......... 48
3.4.1 Angin …….……………………………………………………….. 48
3.4.2 Gelombang ……………………………………………………….. 48
3.4.3 Arus……………………………………………………………...... 49
Universitas Sumatera Utara
3.4.4 Peta Bathimetri…………………………………………………… 50
3.4.5 Sedimen…………………………………………………………… 51
3.4.6 Angkutan Sedimen……………………………………………….. 54
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Data Angin……………………………………………………...
56
4.2 Panjang Fetch Efektif…..…………………………………………….....
57
4.3 Analisa Gelombang………………………..……………………………. 61
4.4 Analisa Bathimetri.……………………………………………………… 66
4.5 Analisa Sedimen…………………………………………......................
71
4.6 Analisa Angkutan Sedimen…………………………………………...... 81
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ……………………………………………………………… 98
5.2 Saran……………………………………………………………………… 100
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………......... xiv
LAMPIRAN ……………………………….…………………………................. xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1:
Definisi dan Batasan Pantai
Gambar 2.2:
Bentuk Profil Pantai
Gambar 2.3:
Sketsa Definisi Gelombang
Gambar 2.4:
Pergerakan Partikel Zat Cair pada Gelombang
Gambar 2.5:
Grafik Hubungan antara Kecepatan Angin di Darat dan di Laut
Gambar 2.6:
Grafik Peramalan Gelombang
Gambar 2.7:
Gelombang Pembentuk Pantai
Gambar 2.8:
Gelombang Perusak Pantai
Gambar 2.9:
Pasang Surut Purnama dan Perbani
Gambar 2.10: Tipe Pasang Surut
Gambar 2.11: Pergerakan Sedimen Sepanjang Pantai
Gambar 2.12: Sistem Koordinat
Gambar 2.13: Efek dari Nilai Г atau P yang Bervariasi Terhadap Surfzone
Gambar 3.1:
Lokasi Pantai Pondok Permai
Gambar 3.2:
Titik Pengambilan Sampel di Lokasi Penelitian
Gambar 3.3: Alat Depth Integrating Sediment Tipe DH-48
Gambar 3.4: Saringan Whatman No. 1
Gambar 3.5: Diagram Alir Metodologi Penelitian
Gambar 4.1:
Hasil Perhitungan Wind Rose Tahun 2014
Gambar 4.2:
Hasil Perhitungan Overlay Wind Rose di Plot ke Dalam Peta
Runway Google Earth
Gambar 4.3:
Panjang fetch arah Utara
Gambar 4.4:
Panjang fetch arah Timur Laut
Gambar 4.5:
Panjang fetch arah Timur
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6: Grafik Hubungan antara Kecepatan Angin di Darat dan di Laut
dengan Nilai Kecepatan Angin di Darat 3.2 m/dtk
Gambar 4.7: Grafik Peramalan Gelombang
Gambar 4.8: Membuka Data (Global Mapper 10)
Gambar 4.9: Pengaturan Kontur (Global Mapper 10)
Gambar 4.10: Peta Bathimetri Pantai Pondok Permai
Gambar 4.11: Grafik Profil Pantai Pondok Permai
Gambar 4.12: Grafik Analisa Ayakan 1
Gambar 4.13: Grafik Analisa Ayakan 2
Gambar 4.14 Grafik Analisa Ayakan 3
Gambar 4.15: Grafik Analisa Ayakan 4
Gambar 4.16: Grafik Analisa Ayakan 5
Gambar 4.17: Grafik Analisa Ayakan 6
Gambar 4.18: Grafik Persamaan Z yang Diplotkan antara Nilai yb Hingga yo
dengan Nilai Z
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1:
Ukuran Partikel Sedimen Berdasarkan Skala Wentworth
Tabel 2.2:
Data Massa Jenis dari Beberapa Zat
Tabel 2.3:
Porositas dari Beberapa Bahan Sedimen
Tabel 3.1:
Data Angin Rata-rata Bulanan Tahun 2014
Tabel 4.1:
Perhitungan fetch arah Utara
Tabel 4.2:
Perhitungan fetch arah Timur Laut
Tabel 4.3:
Perhitungan fetch arah Timur
Tabel 4.4:
Perhitungan Bangkitan Gelombang akibat Kecepatan Angin RataRata Bulanan Tahun 2014 dari Panjang Fetch Arah Timur
Tabel 4.5:
Pengukuran Profil Pantai di Lokasi Penelitian
Tabel 4.6:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 1
Tabel 4.7:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 2
Tabel 4.8:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 3
Tabel 4.9:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 4
Tabel 4.10:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 5
Tabel 4.11:
Hasil Uji Analisa Saringan Sampel 6
Tabel 4.12:
Percobaan Hidrometer
Tabel 4.13:
Hasil Uji Konsentrasi Sedimen
Tabel 4.14:
Angkutan Sedimen dengan Nilai Sudut Datang Gelombang Berbeda
Tabel 4.15:
Hasil Perhitungan Ux
Tabel 4.16:
Hasil Perhitungan Nilai Z
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
cf
= factor gesekan dasar laut
C
= kecepatan rambat gelombang
C
= konsentrasi sedimen rata-rata
Cg
= kecepatan kelompok
Clb
= koefisien proporsional di daerah surfzone
dy
= interval kordinat y
f
= fetch
g
= percepatan gravitasi
h
= kedalaman air laut
hb
= kedalaman air pada saat pecah
H
= tinggi gelombang
Hb
= tinggi gelombang pecah
K
= komponen empiris (untuk daerah yang landai 0.2 ≤ K≤0.3)
Ks
= koefisien shoaling
Kr
= koefisien refraksi
L
= panjang gelombang
m
= kemiringan dasar pantai
n
= porositas sedimen
P1
= fluks energy
Qm
= jumlah angkutan sedimen sepanjang pantai dipantai berlumpur
Qo
= jumlah angkutan sedimen sepanjang pantai di daerah offshore
Qs
= jumlah angkutan sedimen sepanjang pantai di pantai berpasir
RL
= factor korelasi akibat perbedaan ketinggian
Universitas Sumatera Utara
T
= periode gelombang
U
= kecepatan angin
UA
= factor tegangan angin
UL
= kecepatan angin di darat
Ux
= kecepatan arus sepanjang pantai
Uxb
= kecepatan arus pada daerah beaking
Uw
= kecepatan angin di laut
v
= volume
Vtotal
= volume rongga + bahan padat
Vvoid
= volume rongga
yb
= jarak dari garis pantai menuju titik gelombang pecah
yo
= jarak dari garis pantai menuju daerah offshore terminus
ρ
= massa jenis air laut
ρs
= massa jenis sedimen
α
= konstanta yang ditetapkan = 0.4
αq
= konstanta proporsional = 1
m
= kemiringan dasar pantai
= fluktuasi muka air
γb
= indeks gelombang pecah (breaker indeks)
b
= sudut datang gelombang
o
= sudut awal datang gelombang
Γ
= parameter tidak berdimensi yang mewakili kepentingan relative dari
pencampuran horizontal yang di dalamnya terdapat nilai N
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
1. Foto Dokumentasi
2. Analisa Saringan
3. Profil Pantai di dalam dan Luar Groin
4. Tampak Atas Profil Pantai Pondok Permai ( Data diolah ke AutoCAD 2010)
5. Pengaturan Kontur (Global Mapper 10)
Universitas Sumatera Utara