TUGAS AKHIR - Perencanaan Bangunan Pengamanan Dan Perlindungan Pantai Eretan Indramayu Jawa Barat - ITS Repository
TUGAS AKHIR
(KL 1702)
PERENCANAAN BANGUNAN PENGAMANAN
DAN PERLINDUNGAN PANTAI ERETAN
INDRAMAYU JAWA BARAT
Q-Sl(e_
~J?->5
CSa~
f' \
). 01
Oleh :
BAGUS DWI SASONGKO
NRP : 4394100025
JURUSAN TEKNIK KELAUTAN
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABY
2001
~
1
)
'.\I'AAU
.....
(
7
I ·.,
r.
11 /o7/:3
1
Penempata
n
Acak
Acak
Acak
Ko
Ujung
(kepala)
bangunan
Ko
Gelomb
.pecah
Gelomb Gel.
. tidak
pee a
h
pecah
1,2
1,6
1
2,4
3,2
2,9
Gel.
Tidak
pecah
Kerniri
ngan
Cot a
1,5-3,0
1,1
1,4
1
1,9
2,3
2,3
-
1,9
3,2
1,5
II-18
Tinjauan Pustaka dan oasar Teori
Bersudut kasar
2
Tabel 3.2 (lanjutan)
Acak
2,0
4,0
Bersudut kasar
Bersudut kasar
Pararelepipedu
m
Tetrapod
Dan
Quadripod
>3
2
2
Acak
Khusus
Khusus
2,2
5,8
7,020,0
4,5
7,0
8,524,0
2
Acak
7,0
8,0
Tribar
2
Acak
9,0
10,0
Do los
2
Acak
15,8
31,8
Kubus
modifikasi
Hexapod
Tribar
Batupecah
(KRR)
(graded
angular)
2
Acak
6,5
2
1
-
Acak
Seragam
Acak
8,0
12,0
2,2
a.
1,6
1,3
2,1
5,3
-
2,8
2,3
4,2
6,4
-
5,0
4,5
3,5
8,3
7,8
6,0
8,0
7,0
7,5
-
6,0
5,5
4,0
9,0
8,5
6,5
16,0
14,0
5,0
9,5
15,0
2,5
5,0
7,5
7,0
9,5
-
-
2,0
3,0
-
-
1,5
2,0
3,0
1,5
2,0
3,0
2,0
3,0
-
Lebar puncak groin
Lebar puncak groin dapat dihitung dengan rumus:
w]>3'
[
B = nk!J. Yr
... .... ...................... ... ....... .... .. ............ . (2.20)
dimana: B = lebar puncak
n = jumlah butir batu (n minimum= 3)
k!J. = koefisien lapis (tabel 3. 3)
W = berat butir batu pelindung
Yr = berat jenis batu
Tinjauan Pust:aka dan Dasar Teori
11-19
Tabel 3.3 koefisien lapis
Batu pelindung
N
Penempatan
Batu alam (halus)
Batu alam (kasar)
Batu alam (kasar)
Kubus
Tetrapod
Quadripod
2
2
>3
2
2
2
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random ( acak)
Random (acak)
Koef. Lapis ( K 11 )
Porositas P(%)
1,02
1,15
1,10
1,10
1,04
0,95
38
37
40
47
50
49
d. Teballapisan
Teballapis pelindung dapat dihitung dengan rumus:
t
[Yrw]X
= nk!!J.
············· ...... .... .. ...... .................. ..... ...... (2.21)
dimana: t = teballapis pelindung
n = jumlah lapis batu dalam lapis pelindung
k!!J. = koefisien yang diberikan dalam tabel 3.2
W = berat butir batu pelindung
Yr = berat jenis batu
e. Tinggi Groin
Seperti halnya panjang groin, tinggi groin juga relaif. CERC (1977) dalam
Ehrlich dan Kulhawy (1982) merekomendasikan tinggi groin adalah berkisar lebih
kurang 0,6 m diatas Mean Sea Level. Tinggi groin dapat ditentukan dengan
menjurnlahkan tebal tiap-tiap lapis.
f. Jurnlah butir batu
Jurnlah butir batu tiap satu luasan diberikan oleh rumus:
N
= Anki!J.[ 1 -
dimana: N
P
OO
1
][r]%
~
... ..... ......... .... ......................... .. .. ...... .. .. (2. 22)
= Jurnlah butir batu untuk satu satuan luas permukaan A
Tinjauan Pustaka dan Dasar Teori
P
11-20
= porositas rerata dari lapis pelindung (%) (tabel 3.3)
n = jumlah lapis batu dalam lapis pelindung
kA = koefisien yang diberikan dalam tabel 3.2
W = berat butir batu pelindung
Yr
= berat jenis batu
g. Jarak Antar Groin
Jarak antar groin didefinisikan sebagai fungsi dari panjang groin , sebagai
rasio dari panjang groin untuk spasi. Selain itu juga merupakan fungsi dari sudut
datang gelombang, selisih pasang surut, material dan landai pantai (Ehrlich dan
Kulhawy. l982). CERC (1977) dalam Ehrlich (1982), merekomendasikan jarak
antar groin secara spesifik adalah 2 sampai 3 kali panjang groin , dimana panjang
groin adalah diukur dari berm crest ke seaward end.
BAB III
METODOLOGI
Diagram Alir Metodologi Penelitian
Penelitian Lapangan (survey)
Mengumpulkan data dan menganalisa data-data sekunder:
• Topografi
• Bathymetri
• Gelombang
• Arus
• Pasang surut
• Angin
Menganalisa proses sedimentasi dengan metode Bijker
Analisa perubahan garis pantai
Pemilihan dan perencanaan bangunan perlindungan pantai
Kesimpulan dan saran
1
Met:odologi
III-2
Keberadaan referensi dan data pendukung adalah sangat vital dalam
penulisan Tugas Akhir ini. Untuk mendapatkan hasil yang optimal dalam
penulisan ini menggunakan langkah-langkah metodologi sebagai berikut:
• Studi literatur, dengan mengambil bahan-bahan acuan teori dari jumal-jurnal
dan buku-buku yang berkaitan dengan masalah erosi/akresi.
• Penelitian lapangan, dengan survei dan meneliti langsung ke lokasi dengan
bantuan orang-orang dari LIPI Jakarta yang pada waktu itu kebetulan ada
proyek penelitian karakteristik pantai Eretan . Penelitian ini berguna untuk
mengetahui besamya angin dan arus beserta arahnya, dan juga untuk mengukur
besamya butiran material dan besamya perubahan garis pantai dengan cara
pemetakan
• Untuk menunjang proses pengerjaan penelitian, maka diperlukan beberapa data
(diperoleh dari Puslitbang Oceanografi-LIPI dan Puslitbang Pengairan
Bandung). Data hidrografi dan oceanografi (klirnatologi, batimetri peraian,
pasang surut, arus, angin dan gelombang). Bermanfaat untuk mengetahui
fenomena alam yang diperkirakan akan mempengaruhi oleh keberadaan
ban&runan pantai.
a
Data klirnatologi bermanfaat untuk mengetahui gambaran umum dari
karakteristik iklim dan cuaca perairan indramayu.
b. Data batimetri perairan berrnanfaat untuk mengetahui peta kedalaman di
dasar taut di perairan lokasi studi, sehingga diketahui kontur laut.
Merodologi
III-3
c. Data arus diketahui untuk mengetahui arah dan kecepatan arus yang akan
mempengaruhi sediment tramport.
d. Data angin digunakan untuk menghitung peramalan gelombang yang
nantinya untuk mengetahui gerakan sedimen. Data angin dianalisa dengan
cara diurutkan menurut bulan dan tahunnya kemudian diambil besar rataratanya dan arah yang dominan. Pengambilan arah yang dominan ini
berfungsi untuk mencari atau menggambarkan daerah pembangkitan
gelombang. Untuk mengetahui besamya gelombang, dicari dari data angin.
e. Data pasang surut muka air digunakan untuk menentukan konstanta pasang
surut yang selanjutnya akan menganalisa dan menentukan komponen
ketinggian air yang berkenaan dengan pasang surut.
• Menghitung laju sedimentasi dengan menggunakan metode Bijker. Dalam hal
ini penulis akan menggunakan semacam volume kontrol untuk mengetahui
besamya tramport sediment yang terjadi . Pada ujung-ujung volume kontrol ini
ditandai dengan menggunakan station-station dengan koordinat tertentu dan
pada tiap station akan dicari besamya sedimentasi yang terjadi beserta arahnya
sehungga akan dapat diketahui besarnya sedimentasi yang terjadi beserta
arahnya.
• Setelah mengetahui proses sedimentasi yang terjadi di daerah itu, kemudian
langkah berikutnya melakukan analisa perubahan garis pantai dengan cara
pemetakan dan menggambarkannya dalam bentuk grafik
• Untuk melakukan pemilihan dan perencanaan bangunan perlindungan pantai
yang paling sesuai, maka penulis akan mengacu pada hasil analisa proses
sedimentasi dan dari hasil penggambaran perubahan garis pantai.
Metodologi
III-4
• Langkah terakhir dari penulisan Tugas Akhit ini adalah menyimpulkan hasil
dari analisa data dan memberikan solusi untuk mencegah terjadinya erosi
pantai Eretan.
BABIV
ANALISA DATA
IV.l Umum
Sebagai langkah awal untuk mengetahui situasi dan permasalahanpermasalahan yang terjadi di pantai Eretan adalah melakukan penelitian lapangan.
Dari hasil penelitian lapangan tersebut, nantinya akan diperoleh data-data mentah
yang diperlukan untuk mengetahui karakteristik pantai tersebut.
Dari data-data yang diperoleh kemudian dilakukan tahap pengolahan data.
Pengolahan
data dimaksudkan
untuk
memperoleh
besaran-besaran
atau
parameter-parameter yang dapat digunakan sebagai dasar untuk memecahkan
masalah. Untuk mengetahui perubahan pantai di daerah studi, maka diperlukan
beberapa data diantaranya data topograji dan bathymetri, angin, pasang surut,
gelombang, arus, serta material dasar dan suspensi.
IV.2 Angin
Data kecepatan dan arah angm diperlukan untuk memperkirakan arah
penjalaran gelombang yang terjadi. Data angin per bulan diperoleh dari Badan
Meteorologi dan Geofisika (BMG) Jakarta untuk stasiun pengamatan Jatiwangi
selama 18 tahun, dari tahun 1981 sampai dengan 1998. Data hasil pengukuran
pada lampiran A.
Data angin didapat dari pengukuran di tempat yang bebas dari hambatan
supaya didapat data yang akurat dan arah angin dapat dibaca pada kompas yang
1
Ana lisa Data
IV-2
telah dipasang, diukur terhadap arah utara dengan sudut searah putaran jarum jam.
Dari data angin ini kemudian dibuat pengelompokan arah dan kecepatan angin.
Arah angin dinyatakan dalam bentuk delapan penjuru arah angin yaitu
Utara, Timur Laut, Timur, Tenggara, Selatan, Barat Daya, Barat, dan Barat Laut.
Kecepatan angin disajikan dalam satuan knot.
Sebagai ringkasan atas data statistik data angin, disajikan ikhtisar berikut ini
diperoleh arah angin terbanyak, kecepatan angin terbesar dan kecepatan angin
rata-rata selama 18 tahun dan dipilah menurut bulannya.
Tabel4.1 Ringkasan data statistik angin bulanan di Indramayu Jawa Barat
(tahun pengukuran 1981-1998)
25
21
Ana lisa Data
IV-3
Tabel4.2 Data persentasi kejadian angin (kecepatan terbesar)
di perairan Indramayu Jawa Barat (tahun pengukuran 1981-1998)
0-10
10,0-13
13,0-16
16,0-21
21,0-27
Gambar 4.1 Distribusi arab dan kecepatan angin tahun 1981-1998 di perairan
Indramayu Jawa Barat
Ana lisa Data
IV-4
IV.3 Gelombang
IV.3.1 Pembangkitan gelombang akibat angin
Untuk peramalan gelombang, akan dilakukan dari data angm. Didalam
tinjauan pembangkitan gelombang di laut, fetch dibatasi oleh bentuk daratan yang
mengelilingi laut. Di daerah pembentukan gelombang, gelombang tidak hanya
dibangkitkan dalam arah yang sama dengan arah angin tetapi juga dalam berbagai
sudut terhadap arah angin. Gambar 4.2 menunjukkan fetch efektif pada lokasi
studi. fetch rerata diberikan pada persamaan 2 .1sehingga didapat:
F
eff
= (L:X;cosa)j
j{Lcosa)
= 7367,4/
/13,5109
= 436km
G._
:;IJ
Gambar 4.2 Fetch Angin
c
120
Ana lisa Data
IV-5
Tabel4.3 Perhitungan fetch
a. (l)
i~;,
c~
:' ~
•.
:;'g~!
..': iii,, · X;
' (~)
,;i!1k
:... ~ X,
~
:· (J.
42
0, 7431
506,6
374,8
36
0,8090
560
448
30
0,8660
546,6
470
24
0,9135
720
648
18
0,9511
800
760
12
0,9781
1333,3
1303,9
6
0,9945
333,3
329,9
0
1,0000
1213,3
1213,1
6
0,9945
346,6
343,1
12
0,9781
0,00
0,00
18
0,9511
0,00
0,00
24
0,9135
0,00
0,00
30
0,8660
0,00
0,00
36
0,8090
0,00
0,00
42
0,7431
0,00
0,00
Total
13,5109
5891
Ana lisa Data
IV-6
IV.3.2. Peramalan gelombang di laut dalam
Berdasarkan pada data gelombang (lampiran A), maka tinggi gelombang
signifikan (Hs) dicari dengan cara mengurutkan data gelombang muali dari yang
terbesar sampai yang terkecil. Kemudian diambil 1/3 data dari urutan yang
terbesar dan kemudian dihitung rata-ratanya. Nilai rata-rata tersebut merupakan
tinggi gelombang signifikan (Hs).
Dengan menggunakan cara tersebut diatas didapat tinggi gelombang
segnifikan (Hs) sebesar 2,18 m dan T
= 7,25
s. Dari grafik 4.3 tersebut untuk
panjang fetch (F) 436 km dan kecepatan angin 25 knot (12,86 m/s) maka dapat
diketahui lamanya angin berhembus adalah 10 jam.
Untuk mengetahui arab gelombang yang dating dapat digunakan rumus
refraksi gelombang. Pertama menghitung panjang gelombang menggunakan
persamaan 2.5 dan menghitung celerity menggunakan persamaan 2.6. Dari basil
perhitungan di atas, maka arab datang gelombang dapat diketahui yaitu membentu
sudut 25° terhadap Utara.
Ana lisa Data
IV-7
IV.4 Transport Sedimen
Dari hasil analisa gelombang, maka dapat diketahui tinggi gelombang (Hs)
sebesar 2,18 m dan peri ode gelombang (T) sebesar 7,25 detik. Berdasar data
tersebut maka didapat besarnya L
=
82 m yang kemudian dapat ditentukan
besarnya angka gelombang (k) pada persamaan Bijker sebesar 0,045 .
Dengan menggunakan persamaan Bijker, maka dapat diketahui besarnya
transport sedimen pada tiap titik yang ditinjau (dalam hal ini menggunakan 10
buah titik). Transport sedimen tiap titik disajikan dalam bentuk tabel Transport
Sediment (Lampiran C). Dalam perhitungan transport sedimen ini yang dibahas
adalah arah Timur dan Barat. Dari tabel Transport Sedimen dapat diketahui
besarnya sedimentasi yang terjadi tiap m3 per tahun pada masing-masing titik.
Setelah melakukan perhitungan transport sedimen pada tiap titik yang
ditinjau, langkah selanjutnya menganalisa laju sedimen (sediment rate). Hasil dari
perhitungan laju sedimen dapat dilihat pada tabel Perhitungan Laju Sedimen
(Lampiran C).
Dengan menggunakan control volume maka dapat dihitung
besarnya sedimen yang masuk dan yang keluar pada tiap titik, sehingga dapat
diketahui besarnya sedimentasi dan erosi yang terjadi. Pada tabel tersebut dapat
diketahui bahwa besarnya rata-rata pengendapan adalah 0.178 rnltahun ke Timu
dan besarnya rata-rata penggerusan/ erosi adalah 0.354 rnltahun ke Barat.
Dari hasil total sedimen rate pada tabel Perhitungan Laju Sedimen dapat
diketahui Perubahan Garis Pantai untuk tiap tahun (gambar 4.3). Dari gambar
Perubahan Garis Pantai dapat dilihat bahwa pada titik 3, 6, 7 dan 10 cenderung
terjadi sedimentasi. Sedimentasi yang terjadi pada titik 6 dan 7 tidak sebesar pada
titik 3 dan 10. Sedangkan pada titik 1, 5 dan 8 terjadi erosi yang cukup besar.
Ana lisa Data
Erosi terbesar
te~adi
IV-8
pada titik 5 yaitu sebesar 1,9 m/tahun dan pengendapan
terbesar terjadi pada titik 10 yaitu sebesar 1,37 m/tahun.
Dengan mengetahui besar dan arah sedimentasi dan erosi ini, serta titiktitik dimana terjadi sedimentasi dan erosi terbesar, maka dapat dibuat rencana
bangunan pelindung pantai. Dalam kasus ini karena arah erosi dan sedimentasi
yang dominan adalah ke Barat (sejajar pantai), maka altematif bangunan
pelindung pantai yang cocok adalah Groin.
Perubahan Garis Pantai (tahun 1997-1998)
21 .00 ...~-·
·-.,
19.00
17.00
15.00
13.00
11 .00
9.00
7.00
5. 00 + - ' - -----':;;__---,..__.:.:;...;:
0
20
-~.,_
40
I-+- Tahun 1997 -..r:~·-
60
Tahun 1998 1
Gambar 4.3 Perubahan Garis Pantai
80
Ana lisa Data
IV-9
IV.5 Perencanaan Groin
Groin adalah bangunan pelindung pantai yang direncanakan untuk
menahan angkutan sedimen sejajar pantai. Groin biasanya dipasang tegak lurus
dengan garis pantai.
~
Keuntunean Groin
a) Groin efektif untuk menahan angkutan sedimen sejajar pantai.
b) Groin dapat dibangun dengan penempatan peralatan di darat.
c) Groin tidak merubah karakter pada daerah Surf Zone. Tinggi gelombang
sejajar pantai setelah pembangunan groin tidak berubah sehingga tidak
mengganggu kegiatan pelayaran dan perikanan di sekitar Pantai Eretan.
~
Kerugian Groin
a) Tidak efektif mencegah angkutan sedimen ke laut lepas (onshore-offshore
transport).
b) Menimbulkan gerusan pantai pad a hilir (down drift).
c) Kurang efektif dipakai pada pantai berlumpur.
Perlindungan pantai dengan menggunakan satu grom tidak efektif
Biasanya perlindungan pantai dilakukan dengan menggunakan suatu seri
bangunan yang terdiri dari beberapa groin yang ditempatkan dengan jarak
tertentu, karena jika menggunakan satu sistem groin saja maka perubahan garis
pantai yang terjadi tidak terlalu besar (Triatmodjo, 1999).
Pada umumnya konstruksi groin ini berupa konstruksi rubble-mound atau
tumpukan batu, baik berupa batu alam atau batu buatan, caison beton, turap, tiang
yang dipancang sejajar. Namun ada beberapa groin yang dibuat dari bahan kayu.
Ana lisa Data
IV.5.1. Jenis Groin
•!• Groin kayu
•
Keuntungan
- biaya pembuatan murah
- pembangunannya relatif cepat
- dapat dibangun di darat dengan alat-alat ringan
•
Kerugian
- cepat rusak
tidak tahan terhadap gelombang besar
•!• Groin baja (sheet-pile)
•
Keuntungan
- biaya pembuatan relatif murah
- pembangunannya agak cepat
- perakitannya dapat dilakukan di darat
•
Kerugian
- terjadi korosi
- biaya pemeliharaan cukup tinggi
•!• Groin Beton
•
Keuntungan
- biaya pemeliharaan relatif murah
•
Kerugian
waktu pembuatan cukup lama
apabila terjadi kerusakan sulit diperbaik
IV-10
Ana lisa Data
IV-11
proses pembuatan cukup sulit dan memerlukan peralatan berat.
•:• Groin tumpukan batu (Rubble-mound)
•
Keuntungan
mampu menahan gelombang yang cukup besar
apabila terjadi penurunan konstruksi perbaikannya mudah dilakukan
masih dapat dibuat dengan kondisi tanah yang kurang baik
lebih efektif dalam meredam gelombang datang
mampu beroperasi dengan baik pada periode cukup lama
•
Kerugian
- pembuatannya membutuhkan waktu yang cukup lama
- biaya pembuatan mahal
- membutuhkan jurnlah material yang besar
Didalam perencanaan groin tumpukan batu, harus diperhatikan beberapa
persyaratan dalam penggunaan bahan penyusunnya (Yuwono, 1992), antara lain:
bahan lapis lindung harus tahan terhadap keadaaan lingkungan (tidak mudah
lapuk, tidak rusak karena bahan kirnia, tahan terhadap gaya dinarnik yang
berasal dari gelombang pecah, dsb ).
Batu (alam atau buatan) harus mempunyai berat jenis yang cukup besar,
makin besar berat jenis bahan yang digunakan, makin kecil ukuran batu yang
dipergunakan sehingga mempermudah pelaksanaan pekerjaan.
Bahan lapis lindung harus cukup kasar sehingga mampu menahan gaya-gaya
yang disebabkan oleh gelombang.
Ana lisa Data
IV-12
Bahan lapis lindung yang dipakai haruslah yang relatif lebih murah, perlu
pemilihan jenis bahan yang ada dilokasi pekerjaan, sehingga didapatkan jenis
konstruksi yang murah (aspek ekonomis).
Selain faktor keuntungan dan kerugian dari masing-masing konstruksi
diatas hal lain dalam kaitannya dengan pemilihan tipe groin adalah kondisi
lapangan yang ada. Untuk alternatif groin kayu, groin beton serta groin sheet-pile
tidak dianjurkan untuk dibangun karena kondisi tanah Pantai Eretan yang berpasir
sehingga sheet-pile sebagai pendukung utama groin tidak dapat bekerja secara
maksimal.
Dari pertimbangan faktor-faktor diatas maka dapat ditarik kesimpulan
bahwa groin dari tumpukan batu (Rubble-mound) adalah satu-satunya alternatif
yang paling tepat untuk kondisi Pantai Eretan.
Penggunaan groin jenis ini didasarkan pada beberapa pertimbangan yaitu:
penggunaan groin dari tumpukan batu didasarkan pada ketersediaan batu
di sekitar lokasi dalam jumlah yang cukup besar sehingga biaya angkutan
dari lokasi batu diambil ketempat proyek yang ekonomis, serta harga
bahan dari batu alam lebih murah dibandingkan dengan bahan lainnya.
Groin sisi miring mempunyat keuntungan antara lain elevasi puncak
bangunan rendah, gelombang refleksi kecil, kerusakan yang terjadi
berangsur-angsur, perbaikan mudah dan murah.
IV.5.2. Dimensi Groin
Penentuan dimensi groin meliputi panjang groin, berat batu, tebal lapisan,
jumlah butir batu, tinggi groin dan Iebar elevasi puncak groin.
Ana hsa Data
IV-13
1. Panjang Groin
Panjang groin untuk pantai Eretan diperoleh berdasarkan dua parameter
(Ehrlich and Kulhawy, 1982) yaitu kemiringan pantai sebesar 0,05 dan jarak
elevasi antara HWL (High Water Level) dengan LWL (Low Water Level) sebesar
2,6 meter. Perhitungan panjang groin adalah sebagai berikut :
Tan (} = 1/20
2.6~
(} =arc tan (1120)
)
(} = 2,86
R = 2,6 I Sin (} =52 meter
Dari perhitungan di atas didapatkan panjang groin untuk pantai Eretan
adalah 52 meter.
2. Berat batu
Groin yang akan dibangun merupakan groin tumpukan batu dengan sisi
miring. Kerniringan sisi bangunan groin yang direncanakan adalah 1:1,5 sehingga
untuk menentukan berat butir batu dapat digunakan persamaan 2.19.
Untuk menghitung berat batu pelindung, terlebih dahulu harus diketahui
tinggi gelombang pada lokasi bangunan. Tinggi gelombang pada lokasi bangunan
groin merupakan tinggi gelomban
(KL 1702)
PERENCANAAN BANGUNAN PENGAMANAN
DAN PERLINDUNGAN PANTAI ERETAN
INDRAMAYU JAWA BARAT
Q-Sl(e_
~J?->5
CSa~
f' \
). 01
Oleh :
BAGUS DWI SASONGKO
NRP : 4394100025
JURUSAN TEKNIK KELAUTAN
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABY
2001
~
1
)
'.\I'AAU
.....
(
7
I ·.,
r.
11 /o7/:3
1
Penempata
n
Acak
Acak
Acak
Ko
Ujung
(kepala)
bangunan
Ko
Gelomb
.pecah
Gelomb Gel.
. tidak
pee a
h
pecah
1,2
1,6
1
2,4
3,2
2,9
Gel.
Tidak
pecah
Kerniri
ngan
Cot a
1,5-3,0
1,1
1,4
1
1,9
2,3
2,3
-
1,9
3,2
1,5
II-18
Tinjauan Pustaka dan oasar Teori
Bersudut kasar
2
Tabel 3.2 (lanjutan)
Acak
2,0
4,0
Bersudut kasar
Bersudut kasar
Pararelepipedu
m
Tetrapod
Dan
Quadripod
>3
2
2
Acak
Khusus
Khusus
2,2
5,8
7,020,0
4,5
7,0
8,524,0
2
Acak
7,0
8,0
Tribar
2
Acak
9,0
10,0
Do los
2
Acak
15,8
31,8
Kubus
modifikasi
Hexapod
Tribar
Batupecah
(KRR)
(graded
angular)
2
Acak
6,5
2
1
-
Acak
Seragam
Acak
8,0
12,0
2,2
a.
1,6
1,3
2,1
5,3
-
2,8
2,3
4,2
6,4
-
5,0
4,5
3,5
8,3
7,8
6,0
8,0
7,0
7,5
-
6,0
5,5
4,0
9,0
8,5
6,5
16,0
14,0
5,0
9,5
15,0
2,5
5,0
7,5
7,0
9,5
-
-
2,0
3,0
-
-
1,5
2,0
3,0
1,5
2,0
3,0
2,0
3,0
-
Lebar puncak groin
Lebar puncak groin dapat dihitung dengan rumus:
w]>3'
[
B = nk!J. Yr
... .... ...................... ... ....... .... .. ............ . (2.20)
dimana: B = lebar puncak
n = jumlah butir batu (n minimum= 3)
k!J. = koefisien lapis (tabel 3. 3)
W = berat butir batu pelindung
Yr = berat jenis batu
Tinjauan Pust:aka dan Dasar Teori
11-19
Tabel 3.3 koefisien lapis
Batu pelindung
N
Penempatan
Batu alam (halus)
Batu alam (kasar)
Batu alam (kasar)
Kubus
Tetrapod
Quadripod
2
2
>3
2
2
2
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random ( acak)
Random (acak)
Koef. Lapis ( K 11 )
Porositas P(%)
1,02
1,15
1,10
1,10
1,04
0,95
38
37
40
47
50
49
d. Teballapisan
Teballapis pelindung dapat dihitung dengan rumus:
t
[Yrw]X
= nk!!J.
············· ...... .... .. ...... .................. ..... ...... (2.21)
dimana: t = teballapis pelindung
n = jumlah lapis batu dalam lapis pelindung
k!!J. = koefisien yang diberikan dalam tabel 3.2
W = berat butir batu pelindung
Yr = berat jenis batu
e. Tinggi Groin
Seperti halnya panjang groin, tinggi groin juga relaif. CERC (1977) dalam
Ehrlich dan Kulhawy (1982) merekomendasikan tinggi groin adalah berkisar lebih
kurang 0,6 m diatas Mean Sea Level. Tinggi groin dapat ditentukan dengan
menjurnlahkan tebal tiap-tiap lapis.
f. Jurnlah butir batu
Jurnlah butir batu tiap satu luasan diberikan oleh rumus:
N
= Anki!J.[ 1 -
dimana: N
P
OO
1
][r]%
~
... ..... ......... .... ......................... .. .. ...... .. .. (2. 22)
= Jurnlah butir batu untuk satu satuan luas permukaan A
Tinjauan Pustaka dan Dasar Teori
P
11-20
= porositas rerata dari lapis pelindung (%) (tabel 3.3)
n = jumlah lapis batu dalam lapis pelindung
kA = koefisien yang diberikan dalam tabel 3.2
W = berat butir batu pelindung
Yr
= berat jenis batu
g. Jarak Antar Groin
Jarak antar groin didefinisikan sebagai fungsi dari panjang groin , sebagai
rasio dari panjang groin untuk spasi. Selain itu juga merupakan fungsi dari sudut
datang gelombang, selisih pasang surut, material dan landai pantai (Ehrlich dan
Kulhawy. l982). CERC (1977) dalam Ehrlich (1982), merekomendasikan jarak
antar groin secara spesifik adalah 2 sampai 3 kali panjang groin , dimana panjang
groin adalah diukur dari berm crest ke seaward end.
BAB III
METODOLOGI
Diagram Alir Metodologi Penelitian
Penelitian Lapangan (survey)
Mengumpulkan data dan menganalisa data-data sekunder:
• Topografi
• Bathymetri
• Gelombang
• Arus
• Pasang surut
• Angin
Menganalisa proses sedimentasi dengan metode Bijker
Analisa perubahan garis pantai
Pemilihan dan perencanaan bangunan perlindungan pantai
Kesimpulan dan saran
1
Met:odologi
III-2
Keberadaan referensi dan data pendukung adalah sangat vital dalam
penulisan Tugas Akhir ini. Untuk mendapatkan hasil yang optimal dalam
penulisan ini menggunakan langkah-langkah metodologi sebagai berikut:
• Studi literatur, dengan mengambil bahan-bahan acuan teori dari jumal-jurnal
dan buku-buku yang berkaitan dengan masalah erosi/akresi.
• Penelitian lapangan, dengan survei dan meneliti langsung ke lokasi dengan
bantuan orang-orang dari LIPI Jakarta yang pada waktu itu kebetulan ada
proyek penelitian karakteristik pantai Eretan . Penelitian ini berguna untuk
mengetahui besamya angin dan arus beserta arahnya, dan juga untuk mengukur
besamya butiran material dan besamya perubahan garis pantai dengan cara
pemetakan
• Untuk menunjang proses pengerjaan penelitian, maka diperlukan beberapa data
(diperoleh dari Puslitbang Oceanografi-LIPI dan Puslitbang Pengairan
Bandung). Data hidrografi dan oceanografi (klirnatologi, batimetri peraian,
pasang surut, arus, angin dan gelombang). Bermanfaat untuk mengetahui
fenomena alam yang diperkirakan akan mempengaruhi oleh keberadaan
ban&runan pantai.
a
Data klirnatologi bermanfaat untuk mengetahui gambaran umum dari
karakteristik iklim dan cuaca perairan indramayu.
b. Data batimetri perairan berrnanfaat untuk mengetahui peta kedalaman di
dasar taut di perairan lokasi studi, sehingga diketahui kontur laut.
Merodologi
III-3
c. Data arus diketahui untuk mengetahui arah dan kecepatan arus yang akan
mempengaruhi sediment tramport.
d. Data angin digunakan untuk menghitung peramalan gelombang yang
nantinya untuk mengetahui gerakan sedimen. Data angin dianalisa dengan
cara diurutkan menurut bulan dan tahunnya kemudian diambil besar rataratanya dan arah yang dominan. Pengambilan arah yang dominan ini
berfungsi untuk mencari atau menggambarkan daerah pembangkitan
gelombang. Untuk mengetahui besamya gelombang, dicari dari data angin.
e. Data pasang surut muka air digunakan untuk menentukan konstanta pasang
surut yang selanjutnya akan menganalisa dan menentukan komponen
ketinggian air yang berkenaan dengan pasang surut.
• Menghitung laju sedimentasi dengan menggunakan metode Bijker. Dalam hal
ini penulis akan menggunakan semacam volume kontrol untuk mengetahui
besamya tramport sediment yang terjadi . Pada ujung-ujung volume kontrol ini
ditandai dengan menggunakan station-station dengan koordinat tertentu dan
pada tiap station akan dicari besamya sedimentasi yang terjadi beserta arahnya
sehungga akan dapat diketahui besarnya sedimentasi yang terjadi beserta
arahnya.
• Setelah mengetahui proses sedimentasi yang terjadi di daerah itu, kemudian
langkah berikutnya melakukan analisa perubahan garis pantai dengan cara
pemetakan dan menggambarkannya dalam bentuk grafik
• Untuk melakukan pemilihan dan perencanaan bangunan perlindungan pantai
yang paling sesuai, maka penulis akan mengacu pada hasil analisa proses
sedimentasi dan dari hasil penggambaran perubahan garis pantai.
Metodologi
III-4
• Langkah terakhir dari penulisan Tugas Akhit ini adalah menyimpulkan hasil
dari analisa data dan memberikan solusi untuk mencegah terjadinya erosi
pantai Eretan.
BABIV
ANALISA DATA
IV.l Umum
Sebagai langkah awal untuk mengetahui situasi dan permasalahanpermasalahan yang terjadi di pantai Eretan adalah melakukan penelitian lapangan.
Dari hasil penelitian lapangan tersebut, nantinya akan diperoleh data-data mentah
yang diperlukan untuk mengetahui karakteristik pantai tersebut.
Dari data-data yang diperoleh kemudian dilakukan tahap pengolahan data.
Pengolahan
data dimaksudkan
untuk
memperoleh
besaran-besaran
atau
parameter-parameter yang dapat digunakan sebagai dasar untuk memecahkan
masalah. Untuk mengetahui perubahan pantai di daerah studi, maka diperlukan
beberapa data diantaranya data topograji dan bathymetri, angin, pasang surut,
gelombang, arus, serta material dasar dan suspensi.
IV.2 Angin
Data kecepatan dan arah angm diperlukan untuk memperkirakan arah
penjalaran gelombang yang terjadi. Data angin per bulan diperoleh dari Badan
Meteorologi dan Geofisika (BMG) Jakarta untuk stasiun pengamatan Jatiwangi
selama 18 tahun, dari tahun 1981 sampai dengan 1998. Data hasil pengukuran
pada lampiran A.
Data angin didapat dari pengukuran di tempat yang bebas dari hambatan
supaya didapat data yang akurat dan arah angin dapat dibaca pada kompas yang
1
Ana lisa Data
IV-2
telah dipasang, diukur terhadap arah utara dengan sudut searah putaran jarum jam.
Dari data angin ini kemudian dibuat pengelompokan arah dan kecepatan angin.
Arah angin dinyatakan dalam bentuk delapan penjuru arah angin yaitu
Utara, Timur Laut, Timur, Tenggara, Selatan, Barat Daya, Barat, dan Barat Laut.
Kecepatan angin disajikan dalam satuan knot.
Sebagai ringkasan atas data statistik data angin, disajikan ikhtisar berikut ini
diperoleh arah angin terbanyak, kecepatan angin terbesar dan kecepatan angin
rata-rata selama 18 tahun dan dipilah menurut bulannya.
Tabel4.1 Ringkasan data statistik angin bulanan di Indramayu Jawa Barat
(tahun pengukuran 1981-1998)
25
21
Ana lisa Data
IV-3
Tabel4.2 Data persentasi kejadian angin (kecepatan terbesar)
di perairan Indramayu Jawa Barat (tahun pengukuran 1981-1998)
0-10
10,0-13
13,0-16
16,0-21
21,0-27
Gambar 4.1 Distribusi arab dan kecepatan angin tahun 1981-1998 di perairan
Indramayu Jawa Barat
Ana lisa Data
IV-4
IV.3 Gelombang
IV.3.1 Pembangkitan gelombang akibat angin
Untuk peramalan gelombang, akan dilakukan dari data angm. Didalam
tinjauan pembangkitan gelombang di laut, fetch dibatasi oleh bentuk daratan yang
mengelilingi laut. Di daerah pembentukan gelombang, gelombang tidak hanya
dibangkitkan dalam arah yang sama dengan arah angin tetapi juga dalam berbagai
sudut terhadap arah angin. Gambar 4.2 menunjukkan fetch efektif pada lokasi
studi. fetch rerata diberikan pada persamaan 2 .1sehingga didapat:
F
eff
= (L:X;cosa)j
j{Lcosa)
= 7367,4/
/13,5109
= 436km
G._
:;IJ
Gambar 4.2 Fetch Angin
c
120
Ana lisa Data
IV-5
Tabel4.3 Perhitungan fetch
a. (l)
i~;,
c~
:' ~
•.
:;'g~!
..': iii,, · X;
' (~)
,;i!1k
:... ~ X,
~
:· (J.
42
0, 7431
506,6
374,8
36
0,8090
560
448
30
0,8660
546,6
470
24
0,9135
720
648
18
0,9511
800
760
12
0,9781
1333,3
1303,9
6
0,9945
333,3
329,9
0
1,0000
1213,3
1213,1
6
0,9945
346,6
343,1
12
0,9781
0,00
0,00
18
0,9511
0,00
0,00
24
0,9135
0,00
0,00
30
0,8660
0,00
0,00
36
0,8090
0,00
0,00
42
0,7431
0,00
0,00
Total
13,5109
5891
Ana lisa Data
IV-6
IV.3.2. Peramalan gelombang di laut dalam
Berdasarkan pada data gelombang (lampiran A), maka tinggi gelombang
signifikan (Hs) dicari dengan cara mengurutkan data gelombang muali dari yang
terbesar sampai yang terkecil. Kemudian diambil 1/3 data dari urutan yang
terbesar dan kemudian dihitung rata-ratanya. Nilai rata-rata tersebut merupakan
tinggi gelombang signifikan (Hs).
Dengan menggunakan cara tersebut diatas didapat tinggi gelombang
segnifikan (Hs) sebesar 2,18 m dan T
= 7,25
s. Dari grafik 4.3 tersebut untuk
panjang fetch (F) 436 km dan kecepatan angin 25 knot (12,86 m/s) maka dapat
diketahui lamanya angin berhembus adalah 10 jam.
Untuk mengetahui arab gelombang yang dating dapat digunakan rumus
refraksi gelombang. Pertama menghitung panjang gelombang menggunakan
persamaan 2.5 dan menghitung celerity menggunakan persamaan 2.6. Dari basil
perhitungan di atas, maka arab datang gelombang dapat diketahui yaitu membentu
sudut 25° terhadap Utara.
Ana lisa Data
IV-7
IV.4 Transport Sedimen
Dari hasil analisa gelombang, maka dapat diketahui tinggi gelombang (Hs)
sebesar 2,18 m dan peri ode gelombang (T) sebesar 7,25 detik. Berdasar data
tersebut maka didapat besarnya L
=
82 m yang kemudian dapat ditentukan
besarnya angka gelombang (k) pada persamaan Bijker sebesar 0,045 .
Dengan menggunakan persamaan Bijker, maka dapat diketahui besarnya
transport sedimen pada tiap titik yang ditinjau (dalam hal ini menggunakan 10
buah titik). Transport sedimen tiap titik disajikan dalam bentuk tabel Transport
Sediment (Lampiran C). Dalam perhitungan transport sedimen ini yang dibahas
adalah arah Timur dan Barat. Dari tabel Transport Sedimen dapat diketahui
besarnya sedimentasi yang terjadi tiap m3 per tahun pada masing-masing titik.
Setelah melakukan perhitungan transport sedimen pada tiap titik yang
ditinjau, langkah selanjutnya menganalisa laju sedimen (sediment rate). Hasil dari
perhitungan laju sedimen dapat dilihat pada tabel Perhitungan Laju Sedimen
(Lampiran C).
Dengan menggunakan control volume maka dapat dihitung
besarnya sedimen yang masuk dan yang keluar pada tiap titik, sehingga dapat
diketahui besarnya sedimentasi dan erosi yang terjadi. Pada tabel tersebut dapat
diketahui bahwa besarnya rata-rata pengendapan adalah 0.178 rnltahun ke Timu
dan besarnya rata-rata penggerusan/ erosi adalah 0.354 rnltahun ke Barat.
Dari hasil total sedimen rate pada tabel Perhitungan Laju Sedimen dapat
diketahui Perubahan Garis Pantai untuk tiap tahun (gambar 4.3). Dari gambar
Perubahan Garis Pantai dapat dilihat bahwa pada titik 3, 6, 7 dan 10 cenderung
terjadi sedimentasi. Sedimentasi yang terjadi pada titik 6 dan 7 tidak sebesar pada
titik 3 dan 10. Sedangkan pada titik 1, 5 dan 8 terjadi erosi yang cukup besar.
Ana lisa Data
Erosi terbesar
te~adi
IV-8
pada titik 5 yaitu sebesar 1,9 m/tahun dan pengendapan
terbesar terjadi pada titik 10 yaitu sebesar 1,37 m/tahun.
Dengan mengetahui besar dan arah sedimentasi dan erosi ini, serta titiktitik dimana terjadi sedimentasi dan erosi terbesar, maka dapat dibuat rencana
bangunan pelindung pantai. Dalam kasus ini karena arah erosi dan sedimentasi
yang dominan adalah ke Barat (sejajar pantai), maka altematif bangunan
pelindung pantai yang cocok adalah Groin.
Perubahan Garis Pantai (tahun 1997-1998)
21 .00 ...~-·
·-.,
19.00
17.00
15.00
13.00
11 .00
9.00
7.00
5. 00 + - ' - -----':;;__---,..__.:.:;...;:
0
20
-~.,_
40
I-+- Tahun 1997 -..r:~·-
60
Tahun 1998 1
Gambar 4.3 Perubahan Garis Pantai
80
Ana lisa Data
IV-9
IV.5 Perencanaan Groin
Groin adalah bangunan pelindung pantai yang direncanakan untuk
menahan angkutan sedimen sejajar pantai. Groin biasanya dipasang tegak lurus
dengan garis pantai.
~
Keuntunean Groin
a) Groin efektif untuk menahan angkutan sedimen sejajar pantai.
b) Groin dapat dibangun dengan penempatan peralatan di darat.
c) Groin tidak merubah karakter pada daerah Surf Zone. Tinggi gelombang
sejajar pantai setelah pembangunan groin tidak berubah sehingga tidak
mengganggu kegiatan pelayaran dan perikanan di sekitar Pantai Eretan.
~
Kerugian Groin
a) Tidak efektif mencegah angkutan sedimen ke laut lepas (onshore-offshore
transport).
b) Menimbulkan gerusan pantai pad a hilir (down drift).
c) Kurang efektif dipakai pada pantai berlumpur.
Perlindungan pantai dengan menggunakan satu grom tidak efektif
Biasanya perlindungan pantai dilakukan dengan menggunakan suatu seri
bangunan yang terdiri dari beberapa groin yang ditempatkan dengan jarak
tertentu, karena jika menggunakan satu sistem groin saja maka perubahan garis
pantai yang terjadi tidak terlalu besar (Triatmodjo, 1999).
Pada umumnya konstruksi groin ini berupa konstruksi rubble-mound atau
tumpukan batu, baik berupa batu alam atau batu buatan, caison beton, turap, tiang
yang dipancang sejajar. Namun ada beberapa groin yang dibuat dari bahan kayu.
Ana lisa Data
IV.5.1. Jenis Groin
•!• Groin kayu
•
Keuntungan
- biaya pembuatan murah
- pembangunannya relatif cepat
- dapat dibangun di darat dengan alat-alat ringan
•
Kerugian
- cepat rusak
tidak tahan terhadap gelombang besar
•!• Groin baja (sheet-pile)
•
Keuntungan
- biaya pembuatan relatif murah
- pembangunannya agak cepat
- perakitannya dapat dilakukan di darat
•
Kerugian
- terjadi korosi
- biaya pemeliharaan cukup tinggi
•!• Groin Beton
•
Keuntungan
- biaya pemeliharaan relatif murah
•
Kerugian
waktu pembuatan cukup lama
apabila terjadi kerusakan sulit diperbaik
IV-10
Ana lisa Data
IV-11
proses pembuatan cukup sulit dan memerlukan peralatan berat.
•:• Groin tumpukan batu (Rubble-mound)
•
Keuntungan
mampu menahan gelombang yang cukup besar
apabila terjadi penurunan konstruksi perbaikannya mudah dilakukan
masih dapat dibuat dengan kondisi tanah yang kurang baik
lebih efektif dalam meredam gelombang datang
mampu beroperasi dengan baik pada periode cukup lama
•
Kerugian
- pembuatannya membutuhkan waktu yang cukup lama
- biaya pembuatan mahal
- membutuhkan jurnlah material yang besar
Didalam perencanaan groin tumpukan batu, harus diperhatikan beberapa
persyaratan dalam penggunaan bahan penyusunnya (Yuwono, 1992), antara lain:
bahan lapis lindung harus tahan terhadap keadaaan lingkungan (tidak mudah
lapuk, tidak rusak karena bahan kirnia, tahan terhadap gaya dinarnik yang
berasal dari gelombang pecah, dsb ).
Batu (alam atau buatan) harus mempunyai berat jenis yang cukup besar,
makin besar berat jenis bahan yang digunakan, makin kecil ukuran batu yang
dipergunakan sehingga mempermudah pelaksanaan pekerjaan.
Bahan lapis lindung harus cukup kasar sehingga mampu menahan gaya-gaya
yang disebabkan oleh gelombang.
Ana lisa Data
IV-12
Bahan lapis lindung yang dipakai haruslah yang relatif lebih murah, perlu
pemilihan jenis bahan yang ada dilokasi pekerjaan, sehingga didapatkan jenis
konstruksi yang murah (aspek ekonomis).
Selain faktor keuntungan dan kerugian dari masing-masing konstruksi
diatas hal lain dalam kaitannya dengan pemilihan tipe groin adalah kondisi
lapangan yang ada. Untuk alternatif groin kayu, groin beton serta groin sheet-pile
tidak dianjurkan untuk dibangun karena kondisi tanah Pantai Eretan yang berpasir
sehingga sheet-pile sebagai pendukung utama groin tidak dapat bekerja secara
maksimal.
Dari pertimbangan faktor-faktor diatas maka dapat ditarik kesimpulan
bahwa groin dari tumpukan batu (Rubble-mound) adalah satu-satunya alternatif
yang paling tepat untuk kondisi Pantai Eretan.
Penggunaan groin jenis ini didasarkan pada beberapa pertimbangan yaitu:
penggunaan groin dari tumpukan batu didasarkan pada ketersediaan batu
di sekitar lokasi dalam jumlah yang cukup besar sehingga biaya angkutan
dari lokasi batu diambil ketempat proyek yang ekonomis, serta harga
bahan dari batu alam lebih murah dibandingkan dengan bahan lainnya.
Groin sisi miring mempunyat keuntungan antara lain elevasi puncak
bangunan rendah, gelombang refleksi kecil, kerusakan yang terjadi
berangsur-angsur, perbaikan mudah dan murah.
IV.5.2. Dimensi Groin
Penentuan dimensi groin meliputi panjang groin, berat batu, tebal lapisan,
jumlah butir batu, tinggi groin dan Iebar elevasi puncak groin.
Ana hsa Data
IV-13
1. Panjang Groin
Panjang groin untuk pantai Eretan diperoleh berdasarkan dua parameter
(Ehrlich and Kulhawy, 1982) yaitu kemiringan pantai sebesar 0,05 dan jarak
elevasi antara HWL (High Water Level) dengan LWL (Low Water Level) sebesar
2,6 meter. Perhitungan panjang groin adalah sebagai berikut :
Tan (} = 1/20
2.6~
(} =arc tan (1120)
)
(} = 2,86
R = 2,6 I Sin (} =52 meter
Dari perhitungan di atas didapatkan panjang groin untuk pantai Eretan
adalah 52 meter.
2. Berat batu
Groin yang akan dibangun merupakan groin tumpukan batu dengan sisi
miring. Kerniringan sisi bangunan groin yang direncanakan adalah 1:1,5 sehingga
untuk menentukan berat butir batu dapat digunakan persamaan 2.19.
Untuk menghitung berat batu pelindung, terlebih dahulu harus diketahui
tinggi gelombang pada lokasi bangunan. Tinggi gelombang pada lokasi bangunan
groin merupakan tinggi gelomban