Cover Transformasi Gelombang Laut Di Pantai Mutiara Kecamatan Pantai Cermin Kabupaten Serdang Bedagai Sumatera Utara
TRANSFORMASI GELOMBANG LAUT
DI PANTAI MUTIARA KECAMATAN PANTAI CERMIN
KABUPATEN SERDANG BEDAGAI SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh :
IKHSAN WIRATAMA
10 0404 069
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
LEMBAR PENGESAHAN
TRANSFORMASI GELOMBANG LAUT
DI PANTAI MUTIARA KECAMATAN PANTAI CERMIN
KABUPATEN SERDANG BEDAGAI SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat
dalam menempuh Colloqium Doctum / Ujian Sarjana Teknik Sipil
Dikerjakan oleh:
IKHSAN WIRATAMA
10 0404 069
Pembimbing
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc
NIP. 19660417 199303 1 004
Penguji I
Penguji II
Ir. Terunajaya M.Sc.
Ivan Indrawan S.T, M.T.
NIP. 19500817 198411 1 001
NIP. 19761205 200604 1 001
Mengesahkan:
Ketua Departemen Teknik Sipil
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
NIP. 19561224 198103 1 002
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
ABSTRAK
Pantai Mutiara berada di Kota Pari Kecamatan Pantai Cermin sekitar 43
Km dari Kota Medan Kabupaten Serdang Bedagai yang terletak pada posisi 2°
57”- 3° 16” Lintang Utara, 98° 33” Bujur Timur, 99° 27” Bujur Barat Sumatera
Utara. Dalam Tugas akhir ini penulis mencoba prediksi arah lintasan dan tinggi
gelombang laut di sekitar perairan Pantai Mutiara dengan memperhatikan
pengaruh transformasi gelombang berupa shoaling dan refraksi. Untuk itu
dibutuhkan beberapa parameter gelombang yaitu data batimetri, tinggi gelombang
laut dalam, periode gelombang, koefisien pendangkalan, koefisien refraksi, dan
sudut datang gelombang.
Metodologi yang digunakan pada penelitian terdiri dari: mengumpulkan
literatur, mengumpulkan data sekunder, mengolah data, menentukan profil tinggi
gelombang dan menggambar arah lintasan gelombang.
Data batimetri diperoleh dari hasil pengukuran di lapangan. Tinggi
gelombang laut dalam diperoleh dari dari hubungan skala Beufrot dan data angin.
Data angin merupakan data sekunder. Periode gelombang diperoleh dari
hubungan panjang fetch efektif dan kecepatan angin di laut. Kecepatan angin
diperoleh dari pengolahan dan analisis data angin. Koefisien pendangkalan
merupakan fungsi dari nilai asimtot dan panjang gelombang. Panjang gelombang
ditentukan dari hubungan dispersi. Koefisien refraksi ditentukan dari jarak
ortogonal antara dua lintasan gelombang sebelum dan sesudah dibiaskan. Sudut
datang gelombang dibuat bervariasi, yaitu 0o, 45o, dan 90o searah jarum jam dari
arah utara. Arah gelombang lokal ditentukan dengan hukum Snellius
Hasil simulasi menunjukkan bahwa lintasan gelombang mengalami proses
pembelokan (refraksi) diantaranya ada lintasan gelombang yang saling mendekat
(konvergensi) sehingga memberikan tinggi gelombang maksimum sebesar 1,635
meter dan ada lintasan gelombang yang saling menjauh (divergensi) yang
memberikan tinggi gelombang minimum sebesar 0,871 meter.
Kata kunci : lintasan, pendangkalan, refraksi, dispersi, energi, tinggi gelombang
KATA PENGANTAR
Penullis panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala
rahmat dan karunia yang diberikan kepada penulis sehingga penulisan laporan
tugas akhir ini yang berjudul “Transformasi Gelombang Laut di Pantai Mutiara
Kecamatasn Pantai Cermin Kabupaten Serdang Bedagai Sumatera Utara” dapat
diselesaikan dengan baik.
Tujuan penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi sebagian
persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik tingkat sarjana Strata–1 (S-1)
di Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua
pihak yang telah memberikan sumbangannya baik berupa bimbingan, bantuan dan
dukungan baik material maupun spiritual sehingga tugas akhir ini dapat
diselesaikan, khususnya 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 Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc, selaku dosen pembimbing
yang telah berkenaan meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk
membantu, membimbing, dan mengarahkan penulis hingga selesainya
tugas akhir ini.
4. Bapak Ir. Terunajaya M.Sc, dan Bapak Ivan Indrawan , ST. MT selaku
Dosen Pembanding / Penguji yang telah memberikan masukkan dan
kritikan yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Bapak dan Ibu staf pengajar yang telah membimbing dan mendidik selama
masa studi pada jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
6. Abang-abang dan kakak-kakak pegawai Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
7. Orang tua ku tercinta, Mama Suwitta, S.Pd dan Papa Ali Amran, BE yang
telah sabar membesarkan, mendidik, selalu senantiasa memberikan
dukungan semangat dan doa kepada penulis. Semoga Allah SWT
membalas dengan kebaikan dan kasih sayang yang tiada henti.
8. Adik-adik ku tersayang Rizka Atikah, Firman Wiratama, Suci Annisa
Wiratami, Amrina Rasyada Wiratami, Misbach Wiratama, Ikhlas
Wiratama, Aulia Wiratama yang selalu memberikan dukungan dan doa
kepada penulis sehingga tetap semangat mengerjakan tugas akhir ini.
9. Abang-abang seperjuangan, Bang Tofan, Bang Andi, Bang Maulana, Bang
Iyan, Bang Taufiq, Bang Rozi, Bang Posma.
10. Teman-teman seperjuangan di kampus diantaranya Yudha, Hardi, Riki,
Taslim, Derry, Adlin, Dede, Himawan, Ijep, Iwan, dek Dwi dan yang
lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih kepada
semuanya yang telah banyak membantu selama ini.
11. Keluarga ku di Kolat MP USU, Bang Wikas, Bang Febri, Aan, Bang
Rahmat, Bang Roni, Vicky, Nur, Isra, Leli, Rama, Miftah, Tara, dan yang
lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih
kepada semuanya yang telah memberikan pelajaran berharga kepada
penulis selama ini.
12. Seluruh rekan-rekan yang tidak mungkin penulis tuliskan satu persatu.
Semoga Allah SWT membalas dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya
kepada kita semua, dan atas dukungan yang telah diberikan penulis ucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kelemahan dalam
penulisan tugas akhir ini, untuk itu penulis dengan tulus dan terbuka menerima
kritikan dan saran untuk kesempurnaan tugas akhir ini.
Sebagai penutup, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi kita semua.
Medan,
November 2015
Penulis
Ikhsan Wiratama
10 0404 069
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
i
LEMBAR ASISTENSI
ii
ABSTRAK
iv
KATA PENGANTAR
v
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR NOTASI
xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
2
1.3 Tujuan
2
1.4 Pembatasan Masalah
3
1.5 Manfaat
3
1.6 Sistematika Penulisan
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pantai
5
2.1.1
Bentuk Pantai
6
2.1.2
Sifat-Sifat Sedimen Pantai
8
2.1.3
Transpor Sedimen Pantai
9
2.2 Gelombang Laut
2.2.1
Bentuk Sifat, dan Karakteristik Gelombang Laut
2.2.2
Faktor-Faktor Pembentuk Gelombang dan Jenis-
10
11
Jenis Gelombang
13
2.2.3
Pergerakan Gelombang Laut
17
2.2.4
Parameter Gelombang Laut yang Disebabkan Oleh Angin
21
2.2.5
Persamaan Pengatur
28
2.2.6
Persamaan Gelombang Linear
28
2.2.7
Klasifikasi Gelombang Laut
31
2.2.8
Transformasi Gelombang Laut
32
2.2.9
Energi Gelombang
42
2.2.10 Tenaga Gelombang
43
2.2.11 Fluks Energi
43
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Mengumpulkan Literatur
46
3.2 Mengumpulan Data-Data
46
3.3 Mengolah Data
46
3.3.1
Menentukan Fetch
46
3.3.2
Peta Batimetri
47
3.3.3
Menentukan Periode dan Tinggi Gelombang Laut Dalam
48
3.3.4
Menentukan Kecepatan dan Panjang Gelombang
Laut Dalam
3.3.5
49
Menentukan Parameter-Parameter Transformasi
Gelombang
49
3.4 Menggambarkan Arah Lintasan Gelombang
50
3.5 Menentukan Tinggi Gelombang Pecah
50
BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS
4.1 Gambaran Umum Lokasi
51
4.2 Peramalan Pembangkitan Gelombang
52
4.2.1
Panjang Fetch Efektif
52
4.2.2
Batimetri
54
4.2.3
Kecepatan Angin
56
4.3 Menjalaran Gelombang Laut Dalam
58
4.4 Transformasi Gelombang
58
4.5 Analisis Lintasan Gelombang di Pantai Mutiara
66
4.5.1
Simulasi Lintasan Gelombang
66
4.5.2
Analisis Lintasan Gelombang dengan Sudut Datang 0o
66
4.5.3
Analisis Lintasan Gelombang dengan Sudut Datang 45o
68
4.5.4
o
69
Analisis Lintasan Gelombang dengan Sudut Datang 90
4.6 Tinggi Gelombang Pecah
70
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
76
5.2 Saran
76
DAFTAR PUSTAKA
77
LAMPIRAN
A1. Nilai-nilai Sudut Datang (θi), Sudut Bias (θr), Jarak Ortogonal
Antar Lintasan (B1 dan B2), dan Koefisien Refraksi (Kr) dengan
Sudut Datang 0o
78
A2. Nilai-nilai Sudut Datang (θi), Sudut Bias (θr), Jarak Ortogonal
Antar Lintasan (B1 dan B2), dan Koefisien Refraksi (Kr) dengan
Sudut Datang 45o
80
A3. Nilai-nilai Sudut Datang (θi), Sudut Bias (θr), Jarak Ortogonal
Antar Lintasan (B1 dan B2), dan Koefisien Refraksi (Kr) dengan
Sudut Datang 90o
83
FOTO DOKUMENTASI
85
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi gelombang berdasarkan periode
12
Tabel 2.2 Klasifikasi gelombang berdasarkan kedalaman relatif
31
Tabel 2.3 Koefisien refleksi
40
Tabel 4.1 Hasil perhitungan panjang fetch efektif
53
Tabel 4.2 Data kejadian angin
56
Tabel 4.3 Hasil perhitungan nilai bilangan gelombang (k) untuk tiaptiap kedalaman (h)
61
Tabel 4.4 Kecepatan gelombang, panjang gelombang dan
pengklasifikasian gelombang
62
Tabel 4.5 Nilai-nilai koefisien pendangkalan (Ks) dan faktor asimtot (n)
untuk tiap-tiap kedalaman (h)
Tabel 4.6 Seleksi informasi dari Skala Beaufrot
65
71
Tabel 4.7 Perhitungan tinggi gelombang pecah (H) dengan persamaan
dispersi (H0 = 1 m) pada sudut datang 0o
72
Tabel 4.8 Perhitungan tinggi gelombang pecah (H) dengan persamaan
dispersi (H0 = 1 m) pada sudut datang 45o
73
Tabel 4.9 Perhitungan tinggi gelombang pecah (H) dengan persamaan
dispersi (H0 = 1 m) pada sudut datang 90o
74
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Terminologi umum pantai
5
Gambar 2.2
Proses pembentukan pantai
7
Gambar 2.3
Gelombang yang berada pada sistem koordinat x-z
16
Gambar 2.4
Hubungan kecepatan angin di laut dan di darat
25
Gambar 2.5
Grafik peramalan gelombang
25
Gambar 2.6
Kedalaman relatif dan asimtot-asimtot terhadap fungsi parabolik
31
Gambar 2.7
Peristiwa refraksi gelombang
34
Gambar 2.8
Garis refraksi yang melewati garis kontur sejajar pantai
35
Gambar 2.9
Batimetri kontinu dan ‘diskret’
36
Gambar 2.10 Refraksi gelombang di belakang rintangan
39
Gambar 3.1
Diagram alir metodologi penelitian
45
Gambar 4.1
Pencitraan satelit Pantai Mutiara
52
Gambar 4.2
Peta fetch Pantai Mutiara
53
Gambar 4.3
Membuka data
54
Gambar 4.4
Pengaturan kontur
55
Gambar 4.5
Peta batimetri Pantai Mutiara
55
Gambar 4.6
Grafik hubungan antara kecepatan angin di laut dan di darat
56
Gambar 4.7
Grafik peramalan gelombang
57
Gambar 4.8
Simulasi lintasan gelombang dengan sudut datang -30o dan 30o
66
Gambar 4.9
Lintasan-lintasan gelombang dengan sudut datang 0o
66
Gambar 4.10 Lintasan-lintasan gelombang dengan sudut datang 45o
68
Gambar 4.11 Lintasan-lintasan gelombang dengan sudut datang 90o
69
DAFTAR NOTASI
B1
= jarak ortogonal antara dua lintasan gelombang sebelum gelombang
melintasi kontur dasar.
C
= kecepatan rambat gelombang
D
= lama hembus angin
�50
= ukuran partikel rata-rata
f
= frekuensi gelombang
F
= fetch
����
= fetch rerata efektif
g
= percepatan grafitasi
H
= tinggi gelombang
Ho
= tinggi gelombang pada laut dalam.
h
= kedalaman laut (jarak antara muka air rerata dan dasar laut)
ℎ�
= kedalaman air pada saat gelombang pecah
Ks
= koefisien pendangkalan (shoaling coefficient).
Kr
= koefisien refraksi (refraction coefficient).
k
= angka gelombang
L
= panjang gelombang
M
= kemiringan dasar laut
���
= komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai saat pecah
Qls
= angkutan sedimen sejajar pantai
�0
= jumlah angkutan sedimen sepanjang pantai
RL
= faktor korelasi akibat perbedaan ketinggian
t
= waktu
T
= periode gelombang
U
= kecepatan angin
UA
= faktor tergangan angin
UL
= kecepatan angin di darat
UW
= kecepatan angin di laut
Ux
= kecepatan arus
Uxb
= daerah pecahnya gelombang
�
= deviasi pada kedua sisi dari arah angin
= konstanta proporsional
ω
= frekuensi gelombang
��
φ
= potensial kecepatan
�0
= sudut awal gelombang datang
η
= fluktuasi muka air
p�
= porositas
ρ
= massa jenis air
��
= indeks gelombang pecah
��
= sudut datang gelombang pecah
DI PANTAI MUTIARA KECAMATAN PANTAI CERMIN
KABUPATEN SERDANG BEDAGAI SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh :
IKHSAN WIRATAMA
10 0404 069
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
LEMBAR PENGESAHAN
TRANSFORMASI GELOMBANG LAUT
DI PANTAI MUTIARA KECAMATAN PANTAI CERMIN
KABUPATEN SERDANG BEDAGAI SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat
dalam menempuh Colloqium Doctum / Ujian Sarjana Teknik Sipil
Dikerjakan oleh:
IKHSAN WIRATAMA
10 0404 069
Pembimbing
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc
NIP. 19660417 199303 1 004
Penguji I
Penguji II
Ir. Terunajaya M.Sc.
Ivan Indrawan S.T, M.T.
NIP. 19500817 198411 1 001
NIP. 19761205 200604 1 001
Mengesahkan:
Ketua Departemen Teknik Sipil
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
NIP. 19561224 198103 1 002
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
ABSTRAK
Pantai Mutiara berada di Kota Pari Kecamatan Pantai Cermin sekitar 43
Km dari Kota Medan Kabupaten Serdang Bedagai yang terletak pada posisi 2°
57”- 3° 16” Lintang Utara, 98° 33” Bujur Timur, 99° 27” Bujur Barat Sumatera
Utara. Dalam Tugas akhir ini penulis mencoba prediksi arah lintasan dan tinggi
gelombang laut di sekitar perairan Pantai Mutiara dengan memperhatikan
pengaruh transformasi gelombang berupa shoaling dan refraksi. Untuk itu
dibutuhkan beberapa parameter gelombang yaitu data batimetri, tinggi gelombang
laut dalam, periode gelombang, koefisien pendangkalan, koefisien refraksi, dan
sudut datang gelombang.
Metodologi yang digunakan pada penelitian terdiri dari: mengumpulkan
literatur, mengumpulkan data sekunder, mengolah data, menentukan profil tinggi
gelombang dan menggambar arah lintasan gelombang.
Data batimetri diperoleh dari hasil pengukuran di lapangan. Tinggi
gelombang laut dalam diperoleh dari dari hubungan skala Beufrot dan data angin.
Data angin merupakan data sekunder. Periode gelombang diperoleh dari
hubungan panjang fetch efektif dan kecepatan angin di laut. Kecepatan angin
diperoleh dari pengolahan dan analisis data angin. Koefisien pendangkalan
merupakan fungsi dari nilai asimtot dan panjang gelombang. Panjang gelombang
ditentukan dari hubungan dispersi. Koefisien refraksi ditentukan dari jarak
ortogonal antara dua lintasan gelombang sebelum dan sesudah dibiaskan. Sudut
datang gelombang dibuat bervariasi, yaitu 0o, 45o, dan 90o searah jarum jam dari
arah utara. Arah gelombang lokal ditentukan dengan hukum Snellius
Hasil simulasi menunjukkan bahwa lintasan gelombang mengalami proses
pembelokan (refraksi) diantaranya ada lintasan gelombang yang saling mendekat
(konvergensi) sehingga memberikan tinggi gelombang maksimum sebesar 1,635
meter dan ada lintasan gelombang yang saling menjauh (divergensi) yang
memberikan tinggi gelombang minimum sebesar 0,871 meter.
Kata kunci : lintasan, pendangkalan, refraksi, dispersi, energi, tinggi gelombang
KATA PENGANTAR
Penullis panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala
rahmat dan karunia yang diberikan kepada penulis sehingga penulisan laporan
tugas akhir ini yang berjudul “Transformasi Gelombang Laut di Pantai Mutiara
Kecamatasn Pantai Cermin Kabupaten Serdang Bedagai Sumatera Utara” dapat
diselesaikan dengan baik.
Tujuan penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi sebagian
persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik tingkat sarjana Strata–1 (S-1)
di Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua
pihak yang telah memberikan sumbangannya baik berupa bimbingan, bantuan dan
dukungan baik material maupun spiritual sehingga tugas akhir ini dapat
diselesaikan, khususnya 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 Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc, selaku dosen pembimbing
yang telah berkenaan meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk
membantu, membimbing, dan mengarahkan penulis hingga selesainya
tugas akhir ini.
4. Bapak Ir. Terunajaya M.Sc, dan Bapak Ivan Indrawan , ST. MT selaku
Dosen Pembanding / Penguji yang telah memberikan masukkan dan
kritikan yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Bapak dan Ibu staf pengajar yang telah membimbing dan mendidik selama
masa studi pada jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
6. Abang-abang dan kakak-kakak pegawai Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
7. Orang tua ku tercinta, Mama Suwitta, S.Pd dan Papa Ali Amran, BE yang
telah sabar membesarkan, mendidik, selalu senantiasa memberikan
dukungan semangat dan doa kepada penulis. Semoga Allah SWT
membalas dengan kebaikan dan kasih sayang yang tiada henti.
8. Adik-adik ku tersayang Rizka Atikah, Firman Wiratama, Suci Annisa
Wiratami, Amrina Rasyada Wiratami, Misbach Wiratama, Ikhlas
Wiratama, Aulia Wiratama yang selalu memberikan dukungan dan doa
kepada penulis sehingga tetap semangat mengerjakan tugas akhir ini.
9. Abang-abang seperjuangan, Bang Tofan, Bang Andi, Bang Maulana, Bang
Iyan, Bang Taufiq, Bang Rozi, Bang Posma.
10. Teman-teman seperjuangan di kampus diantaranya Yudha, Hardi, Riki,
Taslim, Derry, Adlin, Dede, Himawan, Ijep, Iwan, dek Dwi dan yang
lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih kepada
semuanya yang telah banyak membantu selama ini.
11. Keluarga ku di Kolat MP USU, Bang Wikas, Bang Febri, Aan, Bang
Rahmat, Bang Roni, Vicky, Nur, Isra, Leli, Rama, Miftah, Tara, dan yang
lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih
kepada semuanya yang telah memberikan pelajaran berharga kepada
penulis selama ini.
12. Seluruh rekan-rekan yang tidak mungkin penulis tuliskan satu persatu.
Semoga Allah SWT membalas dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya
kepada kita semua, dan atas dukungan yang telah diberikan penulis ucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kelemahan dalam
penulisan tugas akhir ini, untuk itu penulis dengan tulus dan terbuka menerima
kritikan dan saran untuk kesempurnaan tugas akhir ini.
Sebagai penutup, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi kita semua.
Medan,
November 2015
Penulis
Ikhsan Wiratama
10 0404 069
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
i
LEMBAR ASISTENSI
ii
ABSTRAK
iv
KATA PENGANTAR
v
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR NOTASI
xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
2
1.3 Tujuan
2
1.4 Pembatasan Masalah
3
1.5 Manfaat
3
1.6 Sistematika Penulisan
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pantai
5
2.1.1
Bentuk Pantai
6
2.1.2
Sifat-Sifat Sedimen Pantai
8
2.1.3
Transpor Sedimen Pantai
9
2.2 Gelombang Laut
2.2.1
Bentuk Sifat, dan Karakteristik Gelombang Laut
2.2.2
Faktor-Faktor Pembentuk Gelombang dan Jenis-
10
11
Jenis Gelombang
13
2.2.3
Pergerakan Gelombang Laut
17
2.2.4
Parameter Gelombang Laut yang Disebabkan Oleh Angin
21
2.2.5
Persamaan Pengatur
28
2.2.6
Persamaan Gelombang Linear
28
2.2.7
Klasifikasi Gelombang Laut
31
2.2.8
Transformasi Gelombang Laut
32
2.2.9
Energi Gelombang
42
2.2.10 Tenaga Gelombang
43
2.2.11 Fluks Energi
43
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Mengumpulkan Literatur
46
3.2 Mengumpulan Data-Data
46
3.3 Mengolah Data
46
3.3.1
Menentukan Fetch
46
3.3.2
Peta Batimetri
47
3.3.3
Menentukan Periode dan Tinggi Gelombang Laut Dalam
48
3.3.4
Menentukan Kecepatan dan Panjang Gelombang
Laut Dalam
3.3.5
49
Menentukan Parameter-Parameter Transformasi
Gelombang
49
3.4 Menggambarkan Arah Lintasan Gelombang
50
3.5 Menentukan Tinggi Gelombang Pecah
50
BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS
4.1 Gambaran Umum Lokasi
51
4.2 Peramalan Pembangkitan Gelombang
52
4.2.1
Panjang Fetch Efektif
52
4.2.2
Batimetri
54
4.2.3
Kecepatan Angin
56
4.3 Menjalaran Gelombang Laut Dalam
58
4.4 Transformasi Gelombang
58
4.5 Analisis Lintasan Gelombang di Pantai Mutiara
66
4.5.1
Simulasi Lintasan Gelombang
66
4.5.2
Analisis Lintasan Gelombang dengan Sudut Datang 0o
66
4.5.3
Analisis Lintasan Gelombang dengan Sudut Datang 45o
68
4.5.4
o
69
Analisis Lintasan Gelombang dengan Sudut Datang 90
4.6 Tinggi Gelombang Pecah
70
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
76
5.2 Saran
76
DAFTAR PUSTAKA
77
LAMPIRAN
A1. Nilai-nilai Sudut Datang (θi), Sudut Bias (θr), Jarak Ortogonal
Antar Lintasan (B1 dan B2), dan Koefisien Refraksi (Kr) dengan
Sudut Datang 0o
78
A2. Nilai-nilai Sudut Datang (θi), Sudut Bias (θr), Jarak Ortogonal
Antar Lintasan (B1 dan B2), dan Koefisien Refraksi (Kr) dengan
Sudut Datang 45o
80
A3. Nilai-nilai Sudut Datang (θi), Sudut Bias (θr), Jarak Ortogonal
Antar Lintasan (B1 dan B2), dan Koefisien Refraksi (Kr) dengan
Sudut Datang 90o
83
FOTO DOKUMENTASI
85
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi gelombang berdasarkan periode
12
Tabel 2.2 Klasifikasi gelombang berdasarkan kedalaman relatif
31
Tabel 2.3 Koefisien refleksi
40
Tabel 4.1 Hasil perhitungan panjang fetch efektif
53
Tabel 4.2 Data kejadian angin
56
Tabel 4.3 Hasil perhitungan nilai bilangan gelombang (k) untuk tiaptiap kedalaman (h)
61
Tabel 4.4 Kecepatan gelombang, panjang gelombang dan
pengklasifikasian gelombang
62
Tabel 4.5 Nilai-nilai koefisien pendangkalan (Ks) dan faktor asimtot (n)
untuk tiap-tiap kedalaman (h)
Tabel 4.6 Seleksi informasi dari Skala Beaufrot
65
71
Tabel 4.7 Perhitungan tinggi gelombang pecah (H) dengan persamaan
dispersi (H0 = 1 m) pada sudut datang 0o
72
Tabel 4.8 Perhitungan tinggi gelombang pecah (H) dengan persamaan
dispersi (H0 = 1 m) pada sudut datang 45o
73
Tabel 4.9 Perhitungan tinggi gelombang pecah (H) dengan persamaan
dispersi (H0 = 1 m) pada sudut datang 90o
74
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Terminologi umum pantai
5
Gambar 2.2
Proses pembentukan pantai
7
Gambar 2.3
Gelombang yang berada pada sistem koordinat x-z
16
Gambar 2.4
Hubungan kecepatan angin di laut dan di darat
25
Gambar 2.5
Grafik peramalan gelombang
25
Gambar 2.6
Kedalaman relatif dan asimtot-asimtot terhadap fungsi parabolik
31
Gambar 2.7
Peristiwa refraksi gelombang
34
Gambar 2.8
Garis refraksi yang melewati garis kontur sejajar pantai
35
Gambar 2.9
Batimetri kontinu dan ‘diskret’
36
Gambar 2.10 Refraksi gelombang di belakang rintangan
39
Gambar 3.1
Diagram alir metodologi penelitian
45
Gambar 4.1
Pencitraan satelit Pantai Mutiara
52
Gambar 4.2
Peta fetch Pantai Mutiara
53
Gambar 4.3
Membuka data
54
Gambar 4.4
Pengaturan kontur
55
Gambar 4.5
Peta batimetri Pantai Mutiara
55
Gambar 4.6
Grafik hubungan antara kecepatan angin di laut dan di darat
56
Gambar 4.7
Grafik peramalan gelombang
57
Gambar 4.8
Simulasi lintasan gelombang dengan sudut datang -30o dan 30o
66
Gambar 4.9
Lintasan-lintasan gelombang dengan sudut datang 0o
66
Gambar 4.10 Lintasan-lintasan gelombang dengan sudut datang 45o
68
Gambar 4.11 Lintasan-lintasan gelombang dengan sudut datang 90o
69
DAFTAR NOTASI
B1
= jarak ortogonal antara dua lintasan gelombang sebelum gelombang
melintasi kontur dasar.
C
= kecepatan rambat gelombang
D
= lama hembus angin
�50
= ukuran partikel rata-rata
f
= frekuensi gelombang
F
= fetch
����
= fetch rerata efektif
g
= percepatan grafitasi
H
= tinggi gelombang
Ho
= tinggi gelombang pada laut dalam.
h
= kedalaman laut (jarak antara muka air rerata dan dasar laut)
ℎ�
= kedalaman air pada saat gelombang pecah
Ks
= koefisien pendangkalan (shoaling coefficient).
Kr
= koefisien refraksi (refraction coefficient).
k
= angka gelombang
L
= panjang gelombang
M
= kemiringan dasar laut
���
= komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai saat pecah
Qls
= angkutan sedimen sejajar pantai
�0
= jumlah angkutan sedimen sepanjang pantai
RL
= faktor korelasi akibat perbedaan ketinggian
t
= waktu
T
= periode gelombang
U
= kecepatan angin
UA
= faktor tergangan angin
UL
= kecepatan angin di darat
UW
= kecepatan angin di laut
Ux
= kecepatan arus
Uxb
= daerah pecahnya gelombang
�
= deviasi pada kedua sisi dari arah angin
= konstanta proporsional
ω
= frekuensi gelombang
��
φ
= potensial kecepatan
�0
= sudut awal gelombang datang
η
= fluktuasi muka air
p�
= porositas
ρ
= massa jenis air
��
= indeks gelombang pecah
��
= sudut datang gelombang pecah