Studi Penentuan Model Offshore Fish Farming - ITS Repository
TlJGAS AKHIR
(KL 1702)
PENENTUAN
·1\IODEL OFF HORE FtSH FARMIN' (
~-,
Disusun Oleh.:
AGmiG.S\lBALI
NRP.4396 100037
JURUSAN TEKNlK KELAUTAN
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
INSTITllT TEKNOLOGJ SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2001
P E' ~
TgJ. ''\
"1 I
i\A AN
STUDIPENENTUAN
MODEL OFFSHORE FISH FAR.MING
TUGASAKHIR
Diajukan Guna Memtoubi Sebagian Persy(lratan
Untuk Memperoleb Gelar S4rjana Teknik
Pad a
Jurusan Teknik Kelautan
Fakultas Teknologi Kelautan
lnsitut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Dosen Pembimbing IT,
I ni ada{afi setetes dari ung k._.apan terima k._.asifi k._.u yang 6esar ~pad
illapak._.dan I6u atas do 'a restu, pengor6anan dan petjuangan Rg,Cian
untuk._.mengangk._.at derajatk._.u dengan i{mu pengetafiuan.
ABSTRAK
Perancangan keramba yang sesuai per 1 u dilakukan
untuk
optimalisasi pembudidayaan ikan. Dalam merancang keramba
harus mempertimbangkan aspek lingkungan, fungsi dan ekonomi.
Perancangan keramba dilakukan dengan langkah - langkah yai tu :
studi lapangan, penentuan model dan analisa kekuatan .
Penentuan model memerlukan berbagai tahapan antara lain
adalah perencanaan bentuk struktur dan bahan yang dipakai .
Perencanaan bentuk tidak terlepas dari pertimbangan aspek
lingkungan seperti sifat ikan kerapu sebagai media budidaya
dan kondisi perairan. Penentuan bentuk dilakukan dengan
membandingkan tiga jenis struktur sederhana yaitu keramba
mengapung, keramba melayang dan keramba tenggelam. Pemilihan
bahan r dilakukan dengan membandingkan kayu r besi r plastik r
dan
bambu.
Perancangan model
keramba
dirancang untuk
kedalaman air 5 meter.
Dengan proses pembandingan dan perancangan bentuk serta
bahan yang akan dipakai maka model yang cocok adalah ke r amba
tenggelam . Dengan pertimbangan ekonomis didapat bahwa dengan
bahan dasar bambu untuk modal kecil dan baja untuk jangka
panjang.
Keramba ditenggelamkan dengan pemberat beton.
Perhitungan kekuatan struktur terhadap beban lingkungan yang
terjadi mengakibatkan terjadinya defleksi sebesar 6,2 mm,
dengan stabilitas yang baik .
ii
KATA PENGANTAR
Puji
syukur
atas
kehadirat
Allah
memberi rahmat dan hidayah-Nya,
S . W. T
yang
telah
sehingga penulis mampu
menyelesaikan Laporan tugas akhir , dengan judul "Studi
Penentuan Model Offshore Fish Farming" ini .
Penulis sadar bahwa dalam mengerjakan tugas akhir ini
banyak bantuan yang telah diterima baik material maupun
semangat. Oleh karena itu patut kiranya apabila penulis
menghaturkan
terima
kasih dan
penghargaan yang besar
kepada :
1 . Bapak dan ibu serta seluruh
membiayai
dan
mendukung
keluarga
penulis
yang
selama
telah
kuliah,
serta do'a restu yang telah diberikan .
2. Dr.Ir.H.Tarigan,
dan
Ir .
sebagai do sen pembimbing ,
J .J .
Soedjono,
M.Sc
yang telah mengarahkan
dan membimbing penulis da l am menyelesaikan tugas
akhir ini.
3. Dr.Ir.
P.
sebagai
Teknik
Indiyono ,
Ketua
M. Sc dan Dr . Ir . Wahyudi ,
jurusan
Kelautan-FTK
dan
ITS .
Sekretaris
Beserta
M.Sc
Jurusan
seluruh
dosen
yang telah membantu selama masa perkuliahan .
4. Ir.Jusuf
bimbingan
Sutomo,
selama
M. Sc
sebagai
menempuh
dosen
perku l iahan
wali
di
atas
Teknik
Kelautan.
5 . Ir.
Murdjito,
MSc.Eng
dan
Ir .
V.
Rumawas , S . Psi
atas konsultasi , buku-bu ku dan ijin pengguna an La b
nya .
6 . Heny
Sulistiyani
tercinta ,
atas
kasih
sayang ,
pengertian, dan sorongan semangat sehingga penulis
iii
dapat menyelesaikan tugas akhir ini . Dan juga atas
yang menyenangkan selarna ini .
mas-~
7 . Hafidz,
rurnanto ,
soni,
hendrik ,
uton ,
ondy ,
rizal
dan ssluruh angkatan ' 96 atas kebersarnaan dan rnasa
yang
selarna perkuliahan.
~enyagk
8. Pengh...::ni T- 78 dan Admin Lab- korn atas bantuan dan
"hibu::::-annya" .
9. Selur..:.h
rnahasiswa
T . Kelautan
atas
keceriaan
dan
kebersarnaan selarna penulis kuliah .
10 .
Sem~a
pihak yang telah membantu , yang tidak dapat
penul~s
Penulis
sebut satu persatu
sc.dar
kesernpurnac.n ,
bahwa
dalam
tugas
akhir
ini
jauh dari
oleh karena itu kr i tik dan saran sangat
diharapkan untuk menyempu rnakan t ugas akh i r ini . Semoga
Tugas akhi::::- ini berguna bagi pernbaca .
Surabaya ,
Agustus 2001
Penulis
iv
DAFTAR lSI
LEMBAR PENGESAHAN
i
ABSTRAK
ii
KATA PENGANTAR
iii
DAFTAR ISI
v
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR TABEL
lX
DAFTAR NOTASI
X
BAB I
I- 1
PENDAHULUAN
1.1
La tar Bela kang ----------------------------------------- -----------------------I -1
1.2
Permasalahan
1.3
Tu juan------------------- ----- ----------------------------- ----------- _____________________ _I- 2
1.4
Batasan Masalah
I-3
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
II-1
2.1
Tinjauan Pustaka
II-1
2 .2
Dasar Teori
II-2
BAB II
I-2
2. 2.1 Offshore Fish Farming ____________________________________ II - 2
2. 2. 2 Sekilas Tentang Ikan Kerapu __ ____ _______________ II-7
2. 2 . 3 Teori Gelombang·--·---···---·-·---·----··-·-··---- ··---··---···---·II-10
2 • 2 . 4 Aru s
I I- 2 4
2. 2. 5 Stabili tas
II - 30
v
BAB III
METODOLOGI TUGAS AKHIR
III - 1
BAB IV
PENENTUAN MODEL
IV-1
Penentuan Model
IV- 2
4.1
4 . 1 . 1 Keramba Model Apung ...................................... IV-2
4 . 1 . 2 Keramba Tenggelam ............................................ _IV- 5
4 . 1 . 3 Keramba Melayang ___ .............................................IV-8
4.2
Penentuan Bahan
IV- 6
4 . 2 . 1 Kayu
IV-7
4 . 2 . 2 Pipa Baja _.......... _______ ......................................... .rv- 8
4 . 2 . 3 Pipa Para l on ...........................................................IV- 9
4 . 2 . 4 Bambu
4.3
IV- 9
Sarana Dan Prasarana Keramba Terapung
4 . 3 . 1 Struktur Utama
IV-11
IV- 12
4 . 3 . 2 Jaring············-··························-···································IV- 13
4.4
Sarana Dan Pr a s arana Ke r a mba Te n gge l am
4 . 4 . 1 Struktur Utama
I V-1 4
IV-1 4
4 . 4 . 2 Jaring __ ........................................................................ IV- 17
4.5
Sa r ana Dan Prasarana Keramba Me l aya n g
IV- 25
4 . 5 . 1 Jaring__ ....................................................................... _IV - 25
4 . 5 . 2 Pe l ampung
IV- 26
4 . 5 . 3 Pemberat (ja n gkar) __ ......................................... rv- 26
4. 6
Sis tern Operasional ....................................................... IV- 27
4.7
Pemilihan Bahan Dan Mode l Keramba
vi
I V- 31
BAB V
5.1
4 . 7 . 1 Pemilihan Model
IV- 31
4 . 7 . 2 Pemilihan Bahan
IV- 33
ANALISA DAN PEMBAHASAN
V- 1
Analisa ekonomis
V- 1
5 . 1 . 1 Biaya Opembuatan Keramba __________________ ______ _v- 3
5 . 1 . 2 Analisa Ekonomis Tiap Musim Tanam V- 4
5.2
Analisa Struktur
V- 7
5 . 2 . 1 Pembebanan Akibat Gaya Gelombang ______ __v- 8
5.2 . 2 Pembebanan Akibat Arus
V- 11
5 . 2 . 3 Stabili tas
V- 14
5 . 2 . 4 Respon Stru ktur_ ··------ ---- ·------ ---··--·-· -----·---·---- --·---V-20
BAB VI
PENUTUP
VI- 1
6.1
Ke s impulan ------------------------------------------- ---------------- ----- ------------_v r -1
6.2
Saran
VI - 2
DAFTAR PUSTAKA
LAMPI RAN
vii
DAFTAR GAMBAR
GAM BAR
] .1 Jenis Offshore fish farming ______________ _
II - 3
GAM BAR
:2 . 2 Ke ramba apung s e d erhana
II - 4
---- ------- ·----------- ------- ---- ------
GAM BAR
:2 . 3 Ke ramba apung Mode rn -- ------------- -------------------------------- -II - 4
GAMBAR
2 .4 Keramba jenis me layang (Jerman) dan
::enggelam ( Indones i a ) ___ ___ __ ____ ___ _____ ___ ____________________ ______ __ ___ __II- 6
GAMBAR
2 . 5 Keramba terpancang ·- ----------------- ----------- -------------------··_II-7
GAMBAR
2. 6 Parameter fungsi kedalaman relatif .......... _II - 15
GAMBAR
2 . 7 Distribusi kecepa t an partikel ....................... _II-18
GAMBAR
2 . 8 Daerah penerapan teori gelombang ____ ............ _II - 20
GAMBAR
2 . 9 Medan percepatan fluida ___ .................................... _II - 21
GAMBAR
2 . 10 Terminologi net dan mesh.................................. _II - 29
GAMBAR
2 . 11 Gaya-gaya hidrod i namis pacta p i pa ............._II - 30
GAMBAR
3 . 1 Flowchart metodologi penye l esaian ............ )II-6
GAMBAR
4. 1 Gambar ana tomi bambu
GAMBAR
4 . 2 Kerangka utama keramba apung --- -----··---·-··--······_IV-1 2
GAMBAR
4 . 3 Posisi pengikatan mooring pacta keramba I V- 13
GAMBAR
4. 4 Cara menyambung jaring_·-··--·-··--····--····--······-·--···--··· I V- 14
GAMBAR
4 . 5 Struktur utama keramba tenggelam................ _IV- 16
GAMBAR
4 . 6 Bagan jaring····················································--·--··········_IV- 18
GAMBAR
4 . 7 Cara mengikat j aring ke bagan jaring___ ___ _IV-1 9
GAMBAR
4 . 8 Posisi p i pa pemberi makan .................................. _IV- 23
GAMBAR
4. 9 Pemasangan rakit - rakit saat panen __ ..........._IV- 23
GAMBAR
5 . 1 Sistem koordinat dan join_··------···--·············-······_v- 13
viii
IV- 11
DAFTAR TABEL
TABEL
2 . 1 Coefisien - coefisien berdasarkan besarnya
a ng ka Reynolds un t u k pi pa ____ __________________________ _______ ___ _____ I I - 3 4
TABEL
4 . 1 Properti mekanik dari berbagai material
konstruksi
IV- 11
TABEL
5 . 1 Biaya Pembuatan Keramba ___________________ ____________________ _v- 4
TABEL
5 . 2 Perhi tung an Biaya Per Musim Tanam _____________ _v- 5
TABEL
5 . 3 Keuntungan t i ap bahan Struktur _____ ________________ _v-7
TABEL
5 . 1 Hasil perhitungan gaya ge l omba n g ________________ _v-1 0
TABEL
5 . 2 Besarnya gaya d r ag da n li ft ______ ___ _________________ ___v-1 3
TABEL
5 . 3 Gaya drag da n l ift kaki keramb a _______ ___________ _v-1 8
TABEL
5. 4 Defleksi maksimum pada struktur ____________ ______ _v- 20
TABEL
5 . 5 Momen maksimum pada st r uk t ur ______ _______ __________ ___ _v- 2 1
ix
DAFTAR NOTASI
potensial kecepatan
g
percepatan gravitasi
frekuensi gelombang
k
angka gelombang
d
kedalaman laut
y
jarak
vertikal
suatu
titik
yang
ditinjau
terhadap muka air diam
x
jarak horizontal
t
waktu
Ca
massa tambah
Fd
gaya drag
D
diameter silinder
p
massa jenis zat cair
a
percepatan zat cair arah horizontal
L
Panjang Gelombang
u
kecepatan horisontal partikel
v
kecepatan vertikal partikel
F
gaya total yang bekerja pacta silinder tegak
Cn
koefisien drag
Cr
koefisien inertia, Cr
Ca
koefisien massa tambah
X
1
+ Ca
k
angka gelombang
z
kedalaman biasanya bernilai negatif
dFD
gaya drag per satuan luas
dFL
gaya angkat per satuan luas
koefisien
angkat
(lift)
merupakan
fungsi
sudut(a) antara arah normal dengan arah arus .
p
densitas air laut
u
kecepatan arus
a
sudut
antara
arah
normal
(arus)
dA
luas bidang yang ditinjau .
Sn
solidity Ratio
Re
angka reynolds
t
diameter jaring
Dt
ukuran jaring (mesh)
V
kinematik viscosity
d
diameter tali jaring
W
Berat total pipa
FD
gaya drag
Fi
gaya inersia
FL
gaya angkat (lift)
Fr
gaya penahan /gesek
N
gaya normal
U
kecepatan arus
xi
dengan
sudut
datang
8
: kemiringan dasar laut .
~
: koefisien gesek antara struktur de ngan permukaan
dasar laut .
p
densitas air laut
D
diameter pipa
U
kecepatan arus
e
ketinggian kekasaran permukaan
xi i
BAB I
PENDAHULUAN
BAB I
PENDAHULUAN
l.l lATAR BELAKANG MASALAH
Perkembangan dunia perikanan di Indonesia saat ini
kurang
berkembang
dengan
perkembangnanya
diperlukan
yang
dapat
diharapkan
suatu
baik .
Dalam
terobosan
meningkatkan
baru
produksi
dan
mutu hasil perikanan Indonesia .
Pembudidayaan
dilakukan
selama
baik
ini
(sederhana) .
terlalu
ikan
i tu
di
Indonesia
didarat
dilakukan
maupun
secara
Pembudidayaan d i darat
memerlukan
teknologi
telah
banyak
dipantai
yang
tradis i onal
(tambak)
yang
ti dak
canggih
dibandingkan di dae r ah pantai maupun lepas pant ai ,
namun dengan perkembangan harga tanah yang semakin
mahal dan langka mengakibatkan perkembangan t amb ak
kurang bagus .
Pembudidayaan
ikan
lepas
pantai
adalah
suatu
teknologi baru yang selama ini dikembangkan negara
penghasil
ikan
terbesar
d uni a .
Tekn ologi
ini
I-1
sangat
bagus
dikembangkan
di
Iklim
Indonesia .
tropis dan laut yang sangat luas merupakan lahan
yang sang2t cocok untuk perkembangan ikan terutama
ikan yang mempunyai harga jual yang bagus dipasar
dunia.
Pembudidayaan ikan dilakukan berdasarkan pemikiran
bahwa
sur.berdaya
Keterbatasan
besarnya
ini
ikan
tidak
eksploi tasi
dilaut
lain
semakin
akibat
perikanan
di
terbatas .
dari
semakin
Indonesia
dan
pencemaran di laut. Selain itu pembudidayaan ikan
ini
dapat
dan
dijadikan
sebagai
kesinambungan
sarana
pemeliharaan
(sustainable)
perikanan
indonesia terhadap satu atau lebih jenis ikan di
laut Indonesia.
Pembudidayaan
ikan
lepas
pantai
bisa
dijadikan
suatu sektor baru pendapatan negara , dalam hal ini
investasi
namun
yang
memilki
dikembangkan
dilakukan
prospek
dimasa
tidaklah
yang
depan
sangat
sektor
terlalu
mahal
bagus
untuk
baru
devisa
negara non - migas.
I- 2
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang akan dipecahkan adalah :
1. Bagaimana
menentukan
model
farming yang cocok dengan
serta
bah an
yang
offshore
fish
jenis ikan kerapu ,
paling
sesuai
untuk
masyrakat pesisir yang memiliki modal kecil .
2. sarana
dan
apasajakah
pra-sarana
yang
diperlukan.
1.3 TUJUAN
Adapun
tujuan
dalam
penulisan
tugas
akhir
ini
adalah :
1 . Mengetahui
pembuatan
ikan
model
offshore
kerapu
yang
fish
paling
farming
tepat
untuk
dalam
jenis
yang banyak terdapat diperairan
Indonesia dan juga menetukan bahan dasar yang
paling sesuai dengan kondisi masyrakat pantai
utara laut jawa yang memiliki modal kecil .
2 . Mengetahui
dibutuhkan
sarana
pada
dan
pembuatan
pra- sarana
offshore
yang
fish
farming.
I-3
1.4 BATASAN MASALAH
Batasan masalah dalam penulisan usulan tugas akhir
ini adalah :
1. ikan yang ditinjau adalah
yang
ban yak
jenis ikan kerapu
di
Indonesia
adalah
daerah
terdapat
dan
berharga jual tinggi.
2 . daerah
yang
ditinjau
Pasir
putih, Situbondo .
3 . untuk
perhitungan
bag ian
dan
pondasi
penyangga jaring dianggap pipa .
4 . arah datang gelombang dan arah arus sama.
5. kemiringan
sehingga
dasar
laut
diasumsikan
adalah
sangat
permukaan
dasar
landai
laut
adalah rata.
6. kedalaman air yang dipakai adalah sebesar 5
meter
7 . dalam perhitungan kekuatan struktur permukaan
bahan
dianggap
licin
dan
memiliki
diameter
yang sama .
I- 4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2. 1
TINJAUAN PUSTAKA
Penggunaan
bangunan
budidaya
ikan
norwegia
pada
pengernbangna
lepas
petarna
tahun
dan
pantai
kali
1986,
dicoba
dan
perbaikan
sebagai
terus
di
sarnpai
sarana
negara
sekarang
dilakukan
oleh
negara-negara penghasil ikan (rnis : jepang).
Percobaan
Lundgren
dari
bangunan
(1986)
bangunan
lepas
pantai
yang
dilakukan
rnengernukakan bahwa pernilihan luas
ini
lingkungan bagi
tidak
rnengirangi
kenaturalan
ikan yang dipelihara dirnana i kan
dapat berenang bebas walaupun tetap berada dalarn
jaring. Keterbatasan dari bangunan yang di ra n ca ng
Lundgren
tinggi
tersebut adalah rnenghadapi badai d i rnana
gelornbang
dapat
rneleb i hi
ketinggian
da ri
bangunana ini .
Industri budidaya ikan yang saat ini di Indonesia
rnasih
pantai
bersifat
de ngan
tradis i onal
dan
tekn ologi
y a ng
rnasih
disek it ar
d i paka i
rnas i h
II-1
konvensional yang kurang memperhitungkan
faktor
teknis
yang
akan
berhubungan
faktor langsung
dengan kesinambungan dari budidaya tersebut (mis :
kekuatan strutur , dll) .
2.2
DASAR TEORI
2.2.1
OFFSHORE FISH FARMING
merupakan al ternatif dalam
Offshore
fish
farming
menjaga
dan
meningkatkan
Indonesia.
hasil
perikanan
di
Penggunaan offshore fish farming dalam
pembudidayaan ikan sekarang lebih ditekankan pada
pembudidayaan ikan yang berharga jual tinggi , hal
ini
juga
tangkap
berdasarkan
di
pad a
Indonesia
kondisi
yang
perikanan
karena
terbatas
teknologi yang berkembang kurang mendukung .
Pengembangan
masih
offshore
bersifat
fish
farming
konvensional ,
di
dalam
Indonesia
hal
ini
penggunaan teknologi yang baik kurang di terapkan
sehingga hasil yang didapatkan juga
kurang bagu s .
Selain penggunaan peralatan yang masih sederhana
sebab
lain
budidaya
yang
tersebut
mengakibatkan
adalah
kurang
bagusnya
sistem pembenihan
yang
ku rang bagus.
II - 2
Offshore fish
farming berdasarkan letak dapat di
bagikan dalam empat
floating
kategori
(gambar 2 . 1)
yaitu :
(mengapung) , semi-submersible (melayang) ,
submerged (tenggelam) dan fixed (terpancang) .
SUBMERGED
Gb.2.1 jenis offshore fish farming
Keramba Sistem Mengapung
Penggunaan
sis tern
mengapung
sa at
ini
sedang
dikembangkan dan banyak dipakai untuk perairan di
Indonesia. Sistem ini bersifat konvensional karena
mempunyai peralatan dan teknologi
bisa
dijangkau
mendatangkan
oleh
nelayan
suatu peralatan yang
sederhana yang
harus
tanpa
rumit
sehingga
penggunaan sistem ini dipandang lebih baik untuk
pengembangan daerah pantai dan lebih murah.
II-3
Sistem ini hanya memiliki struktur yang sederhana
yaitu
penggunaan
jaring
yang
penampung ikan berbentuk kotak .
permukaan
air
berbentuk
bujur
tong
plastik
diikat
pad a
sangkar,
yang
buat
sebagai
Jaring ini
balok
dan
diikatkan
di
kayu
diapungkan
pada
kayu
pad a
yang
dengan
tersebut .
Sebagai pemancang dipakai jangkar pada tiap sudut
sehingga
struktur
gelombang .
Untuk
tidak
terbawa
arus
a tau
keperluan penjaga maka dibangun
rumah kecil sebagai tempat teduh penjaganya.
Untuk struktur yang lebih rumit , keramba jenis ini
di
buat
stukturnya
dari
kuat
logam
dan
sehingga
fiberglass
dapat
di
sehingga
gunakan
untuk
daerah lepas pantai maupun di pantai. Struktur ini
dilengkapi
dengan
perlengkapan
yang
san g at
canggih.
Gb 2 . 2 keramba apung sederh an a
I I- 4
Gb 2 . 3 Keramba mengapung modern
Keramba Melayang ( submersible)
Jenis
ini banyak digunakan di negara - negara yang
sudah maju industri perikanannya ,
Norway,
dsb.
Penggunaan
seperti jepang ,
struktur
ini
memerlukan
investasi yang besar karena selain biaya pembuatan
y an g
besar,
juga
biaya
pemasangan
memerlukan
peralatan yang sangat mahal dan sulit karena letak
dari
struktur
ini
adalah
daerah
lepas
pantai
dengan kedalaman puluhan sampai ratusan meter .
Struktur
ini
memiliki
self
mengatur
system
dapat
biasanya
floating
berbentuk
system
ba l astingnya ,
rectangular
sehingga
dan
dengan
stru ktur
tersebu t
diatur kedalaman yang diinginkan .
Struktur
ini di tambat dengan mooring
Struktur
ini
sederhananya
terbuat
dari
line
ke dasar
baja
a tau
laut .
lebih
ki ta rangkaian pipa dengan diameter
II- 5
tertentu
dengan
rnemperhitungkan
daya
apung
dari
struktur tersebut.
Jaring
yang dipakai
konvensional.
terhadap
Jaring
yang
lebih
kuat
ini
tahan
lingkungan
berbentuk
terdapat
system
dan
pengaruh
dan
Struktur
atas
lebih baik dari
ini
predator
seki tarnya .
bagian
juga
kerucut
pacta
room
untuk
control
mengawasi kondisi cage atau perkembangan ikan yang
di budidayakan didalamnya .
Sistem keramba tenggelam (submerged)
Struktur
ini
dikembangkan,
seperti
terutama
di
diperlukan
ban yak
belum
sang at
dipergunakan
karen a
investasi
yang
dan
teknologi
yang
diketahui
dan
besar
belum
dan
berkembang
daerah
di
Indonesia
dikenal
ban yak
rumit . Terutama untuk daerah lepas pantai.
Struktur
ini
terpancang
d i dasar
laut ,
memiliki
empat atau lebih tiang penyanggah sebagai tempat
jaring diikatkan .
dapat
terhindar
yang
terjadi
Keuntungan struktur
dari
beban
dipermukaan
gelombang
laut .
ini adalah
dan
Struktur
badai
ini
ditenggelamkan dengan suatu pemberat tertentu yang
II - 6
dapat
menenggelamkan
lingkungan
yang
serta
akan
menahan
beban - beban
oleh
dial ami
keramba
tersebut.
Selain
itu
menaikkan
juga
dan
dibudidayakan
turunkan
dipikirkan
menurunkan
sehingga
keramba
kita
setiap
tentang
jaring
tidak
kita
cara
untuk
temp at
ikan
perlu
menaik-
melakukan
akan
kontrol dan panen.
Gb . 2.4 keramba jeni s melayang (jerman) dan keramba
tenggelam (Jawa barat , I ndonesi a)
Keramba Sistem terpancang (fixed)
Keramba jenis ini adalah jenis yang paling ba ny a k
dipakai
di
daerah
asia
tenggara
(Philipina ,
Indonesia , Vietnam , Dll) , china , india , dan dae rah
pasifik .
Ker amba
ini
memi li ki
strukt u r
y an g
II-7
sederhana
yaitu
terdiri
dari
jaring
dan
tiang
penyangga yang ditancapkan kedasar perairan.
Kerarnba
jenis
ini
banyak
dipakai
terutarna
untuk
daerah perairan air tawar yaitu sungai dan danau
serta untu daerah pantai yang rnerniliki keadalarnan
tidak
begi tu
besar.
Bahan
yang
dipakai
biasanya
adalah barnbu yang banyak tersebar diwilayah asia .
Selain
itu
alternatif
rnenggunakan kayu,
lain
adalah
dengan
walaupun lebih rnahal narnun kayu
rnemiliki kekuatan yang lebih baik dari pada barnbu.
Seperti
halnya
j en is
ini harus rnemiliki
vertikal
serta
yang
yang
lain,
kerarnba
ketahanan unutuk beban statis
yaitu
perlengkapan
lingkungan
kerarnba
beban
berat
operasionalnya,
rnernpengaruhi;
gaya
jaring
dan
juga
beban
angin,
gaya
arus, gelornbang, dsb.
Gb.2.5 keramba terpancang untuk pantai dan danau
II-8
2.2.2 Sekilas Tentang Ikon Kerapu
Kerapu terdiri dari 46 spesies yang ada dan hidup
di
berbagai
inimempunyai
tersebut
tipe
habitat
nilai
pasar
tergantung
konsumsi
Ikan
yangtinggimeskipun
spesiesnya.
pad a
Ukuran
internasional dikenal dengan nama grouper.
Kerapu
tergolong
udang,
dan
famili
serrnidae
kg
hal
pasar
alam
0,5
laut .
Di
di
berkisar
perairan
karnivora
crusta sea .
Ikan
kg .
2
yang
memakan
ikan ,
ini termasuk golongan
(Sunyoto, 2000).
Kerapu hidup di
kawasan terumbu karang di perairan dangkal hingga
100
meter.
karang
Mereka
hidup
didalam
lubang-lubang
a tau rumpon dengan akti vi tas yang relatif
rendah .
Kerapu muda hidup di perairan karang pantai dengan
kedalaman
0, 5 m -
3 m.
Habitat
adalah perairan
dasar pasir berkarang yang ditumbuhi padang lamun .
Selanjutnya
menginjak
dewasa
akan
bergerak
ke
perauran yang lebih dalam antara 7 m - 40 m. jenis
kerapu yang telah di budidayakan antara lain
•
Kerapu tikus (Chromileptes altivelis)
•
Kerapu merah (Plectropomus maculatus)
•
Kerapu lumpur (Epinephelus suillus)
•
Kerapu macan (Epinephelus fuscoguttatus) .
Lokasi Budidaya
Pemilihan lokasi sangat penting bagi kelangsungan
usaha budidaya kerapu tikus.
perlu
di
pertimbangkan
Beberapa faktor yang
di
antaranya
sebagai
berikut (Paimin, 2000):
• Gangguan
yang
Alam,
berlangsung
gelombang
Ombak
Gangguan
besar
yang
alam misalnya
terus - menerus ,
atau
arus
terus - menerus
badai ,
laut
dapat
ombak
yang
dan
keras.
mengakibatkan
ikan menjadi stress sehingga mengurangi selera
makan, dan arus yang kuat dapat merusak posisi
keramba dan menghanyutkan.
•
Lingkungan
Pencemaran,
tercemar
oleh
berbahaya,
atau
berupa
sisa pestisida ,
sampah
kesehatan
limbah
perairan
organik .
dan
Semua
kehidupan
seringkali
bah an
k i mia
plastik ,
detergen ,
dapat
mengganggu
ikan .
Bahkan
bahan
kimia tertentu, terutama yang mengandu ng l ogam
berat
atau
bahan
beracun
dapat
mengancam
kehidupan ikan dan orang yang mengkonsumsinya .
• Predator,
ancaman
beberapa
bagi
j en is
kehidupan
i kan
dapat
dan
menj adi
mengganggu
I I - 10
.J
ketenangan
ikan
menurunnya
produksi .
antaranya
ikan
sehingga
menyebabkan
Ikan - ikan
buntal
dan
tersebut
ikan
besar
di
yang
ganas.
• Lalulintas Laut,
nelayan
budidaya.
dapat
Selain
lalulintas
mengganggu
itu,
kapal atau pearhu
ketenangan
kapal - kapal
usaha
besar
juga
berpotensi untuk mencemari lingkungan perairan
dengan membuang limbah atau sisa minyak yang
menjadi bahan bakarnya.
Faktor-faktor fisik dan kimia
Selain faktor-faktor tersebut diatas ,
harus
dipertimbangkan
faktor - faktor
laut)
fisik
budidaya.
dan
untuk
faktor yang
budidaya
kimia
dari
Perairan tersebut
adalah
lokasi
(air
harus memenuhi
syarat-syarat sebagai berikut
•
Kecerahan minimal
•
Kadar gar am
5
meter
( salini tas)
30 - 33 ppt
part per thousand, atau permil)
•
Suhu air 24 °C - 32°C
•
PH air 7 - 9
•
Kecepatan arus 20 - 50 cm/detik
(ppt
•
Kandungan oksigen terlarut
(DO , dissolved
oxygen) minimal 3 ppm
•
Kedalaman air ideal 5 - 12 meter
Teori Gelombang
2.2 . 3
Persamaan Gelombang
Teori
gelombang
dari
persamaan
ampltudo
kecil
kontinyuitas
rotasi (persamaan Laplace)
dapat
untuk
diturunkan
aliran
tak
(Triatmojo , 1999) yaitu :
dengan
arp
arp
dan
U=-
8x
V=-
8y
(2 . 2)
kondisi batas didasar laut dari persamaan tersebut
adalah kecepatan vertikal nol .
v = arp
ay
kondisi
=o
batas
di
y=-d
pada
permukaan
( 2 . 3)
diperoleh
dari
p[ersamaan Bernoulli untuk aliran tak mantap .
II-12
( 2. 4)
dengan
g
percepatan gravitasi
p
tekanan
p
rapat massa cair
Apabila
persamaan
tersebut
dengan mengabaikan u 2 dan v 2 ,
y = 17,
nol
dilinierkan,
yaitu
dan pada permukaan
serta mengambil tekanan di permukaan adalah
( tekanan atmosfer),
maka persamaan Bernoulli
menjadi :
( 2 . 5)
Dengan anggapan bahwa gelombang
terhadap
kedalaman,
adalah kira- kira
y
= 17
maka
•
kondisi
adalah
batas
kecil
di
y=O
Dengan anggapan tersebut,
maka kondisi batas permukaan adalah :
( 2. 6)
II-13
Jadi persamaan yang diselesaikan adalah sebagai
berikut :
1. Persamaan Laplace
( 2. 1)
2. Kondisi batas persamaan tersebut adalah
v = arp
ay
=o
di
y = -d
(2 . 3)
1 acpl
17---g at y=o
( 2. 6)
Persamaan tersebut diselesaikan untuk mendapatkan
nilai
~-
Berdasarkan
tersebut,
muka
air,
partikel
nilai
~
yang
diperoleh
sifat-sifat gelombang seperti fluktuasi
kecepatan
dan
Penyelesaian
rambat
gelombang ,
sebagainya
persamaan
dapat
deferensial
kecepatan
diturunkan .
tersebut
memberikan hasil berikut ini .
rp =
ag coshk(d + y) . (kx
)
sm · - at
cr
coshkd
( 2. 7)
II - 14
dengan
~
potensial kecepatan
g
percepatan gravitasi
a
frekuensi gelombang
k
angka gelombang
d
kedalaman laut
y
jarak
vertikal
suatu
titik
yang
ditinjau terhadap muka air diam
x
jarak horizontal
t
waktu
Kecepatan Rambat dan Panjang Gelombang
Komponen
vertikal
permukaan
air
(v)
kecepatan
adalah
v
partikel
= a77 ;at ,
pada
dimana
11
diberikan oleh persamaan (2.6) , sehingga
a77 a (
- at - at
2
arp) - - -1 a--rp
at - g at
v - - - - - -1 g
karena
v
= a7]/ at'
2
maka
persamaan
( 2 . 8)
tersebut
dapat
ditulis:
arp = -1-a-rpay g at
2
2
( 2 . 9)
II - 15
Untuk
gelombang
diperrnukaan
amplitudo
adalah
sama
dengan
kecil,
nilai
dirnuka
air
y
diarn,
sehingga y=O ; dan persamaannya adalah :
o-
1
= gk tanh (kd)
( 2.10)
Oleh karena a-= kC, rnaka persarnaan ( 2. 10) rnenj adi:
C2
Jika
= g tanh(kd)
(2 . 11)
k
k
nilai
= 2n I L
kedalam
disubstitusikan
persarnaan (2.11) akan didapat :
C2
= gL tanh(kd)
(2 .12)
2n
Persarnaan
( 2.12)
gelombang
sebagai
rnenunjukkan
panjang gelombang
disubstitusikan
fungsi
(L).
laj u
kedalaman
Jika nilai k
kedalarn
penj alaran
air
(d)
dan
= o-/C = (2n/T)IC
persamaan
(2.11),
akan
didapat nilai C sebagai fungsi T dan d.
C2
= gT tanh 2rrd
2n
(2 . 13)
L
r
\
'i
'•
I
'
-- -
II-16
Dengan
memasukkan
kedalam
persamaan
nilai
( 2 . 12)
k
= 2n I L
akan
dan
C= LIT
dipero1eh
panj ang
gelombang sebagai fungsi kedalaman .
gT
2
2mi
L= - - tanh2n
L
Dengan
( 2.14)
menggunakan
persamaan
( 2. 14) '
jika
kedalaman air dan periode gelombang diketahui maka
dengan
met ode
iterasi
akan
didapat
panjang
gelombang L .
Klasifikasi Gelombang Menurut Kedalaman Relatif
Berdasarkan kedalaman relatif ,
antara
(L) '
kedalaman
(d/L) ,
air
(d)
gelombang
dan
yaitu perbandingan
panjang
dapat
gelombang
dik l asif i kasikan
menjadi 3 macam , yaitu
1 . Gelombang di laut dangkal , jika
d/L
(KL 1702)
PENENTUAN
·1\IODEL OFF HORE FtSH FARMIN' (
~-,
Disusun Oleh.:
AGmiG.S\lBALI
NRP.4396 100037
JURUSAN TEKNlK KELAUTAN
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
INSTITllT TEKNOLOGJ SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2001
P E' ~
TgJ. ''\
"1 I
i\A AN
STUDIPENENTUAN
MODEL OFFSHORE FISH FAR.MING
TUGASAKHIR
Diajukan Guna Memtoubi Sebagian Persy(lratan
Untuk Memperoleb Gelar S4rjana Teknik
Pad a
Jurusan Teknik Kelautan
Fakultas Teknologi Kelautan
lnsitut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Dosen Pembimbing IT,
I ni ada{afi setetes dari ung k._.apan terima k._.asifi k._.u yang 6esar ~pad
illapak._.dan I6u atas do 'a restu, pengor6anan dan petjuangan Rg,Cian
untuk._.mengangk._.at derajatk._.u dengan i{mu pengetafiuan.
ABSTRAK
Perancangan keramba yang sesuai per 1 u dilakukan
untuk
optimalisasi pembudidayaan ikan. Dalam merancang keramba
harus mempertimbangkan aspek lingkungan, fungsi dan ekonomi.
Perancangan keramba dilakukan dengan langkah - langkah yai tu :
studi lapangan, penentuan model dan analisa kekuatan .
Penentuan model memerlukan berbagai tahapan antara lain
adalah perencanaan bentuk struktur dan bahan yang dipakai .
Perencanaan bentuk tidak terlepas dari pertimbangan aspek
lingkungan seperti sifat ikan kerapu sebagai media budidaya
dan kondisi perairan. Penentuan bentuk dilakukan dengan
membandingkan tiga jenis struktur sederhana yaitu keramba
mengapung, keramba melayang dan keramba tenggelam. Pemilihan
bahan r dilakukan dengan membandingkan kayu r besi r plastik r
dan
bambu.
Perancangan model
keramba
dirancang untuk
kedalaman air 5 meter.
Dengan proses pembandingan dan perancangan bentuk serta
bahan yang akan dipakai maka model yang cocok adalah ke r amba
tenggelam . Dengan pertimbangan ekonomis didapat bahwa dengan
bahan dasar bambu untuk modal kecil dan baja untuk jangka
panjang.
Keramba ditenggelamkan dengan pemberat beton.
Perhitungan kekuatan struktur terhadap beban lingkungan yang
terjadi mengakibatkan terjadinya defleksi sebesar 6,2 mm,
dengan stabilitas yang baik .
ii
KATA PENGANTAR
Puji
syukur
atas
kehadirat
Allah
memberi rahmat dan hidayah-Nya,
S . W. T
yang
telah
sehingga penulis mampu
menyelesaikan Laporan tugas akhir , dengan judul "Studi
Penentuan Model Offshore Fish Farming" ini .
Penulis sadar bahwa dalam mengerjakan tugas akhir ini
banyak bantuan yang telah diterima baik material maupun
semangat. Oleh karena itu patut kiranya apabila penulis
menghaturkan
terima
kasih dan
penghargaan yang besar
kepada :
1 . Bapak dan ibu serta seluruh
membiayai
dan
mendukung
keluarga
penulis
yang
selama
telah
kuliah,
serta do'a restu yang telah diberikan .
2. Dr.Ir.H.Tarigan,
dan
Ir .
sebagai do sen pembimbing ,
J .J .
Soedjono,
M.Sc
yang telah mengarahkan
dan membimbing penulis da l am menyelesaikan tugas
akhir ini.
3. Dr.Ir.
P.
sebagai
Teknik
Indiyono ,
Ketua
M. Sc dan Dr . Ir . Wahyudi ,
jurusan
Kelautan-FTK
dan
ITS .
Sekretaris
Beserta
M.Sc
Jurusan
seluruh
dosen
yang telah membantu selama masa perkuliahan .
4. Ir.Jusuf
bimbingan
Sutomo,
selama
M. Sc
sebagai
menempuh
dosen
perku l iahan
wali
di
atas
Teknik
Kelautan.
5 . Ir.
Murdjito,
MSc.Eng
dan
Ir .
V.
Rumawas , S . Psi
atas konsultasi , buku-bu ku dan ijin pengguna an La b
nya .
6 . Heny
Sulistiyani
tercinta ,
atas
kasih
sayang ,
pengertian, dan sorongan semangat sehingga penulis
iii
dapat menyelesaikan tugas akhir ini . Dan juga atas
yang menyenangkan selarna ini .
mas-~
7 . Hafidz,
rurnanto ,
soni,
hendrik ,
uton ,
ondy ,
rizal
dan ssluruh angkatan ' 96 atas kebersarnaan dan rnasa
yang
selarna perkuliahan.
~enyagk
8. Pengh...::ni T- 78 dan Admin Lab- korn atas bantuan dan
"hibu::::-annya" .
9. Selur..:.h
rnahasiswa
T . Kelautan
atas
keceriaan
dan
kebersarnaan selarna penulis kuliah .
10 .
Sem~a
pihak yang telah membantu , yang tidak dapat
penul~s
Penulis
sebut satu persatu
sc.dar
kesernpurnac.n ,
bahwa
dalam
tugas
akhir
ini
jauh dari
oleh karena itu kr i tik dan saran sangat
diharapkan untuk menyempu rnakan t ugas akh i r ini . Semoga
Tugas akhi::::- ini berguna bagi pernbaca .
Surabaya ,
Agustus 2001
Penulis
iv
DAFTAR lSI
LEMBAR PENGESAHAN
i
ABSTRAK
ii
KATA PENGANTAR
iii
DAFTAR ISI
v
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR TABEL
lX
DAFTAR NOTASI
X
BAB I
I- 1
PENDAHULUAN
1.1
La tar Bela kang ----------------------------------------- -----------------------I -1
1.2
Permasalahan
1.3
Tu juan------------------- ----- ----------------------------- ----------- _____________________ _I- 2
1.4
Batasan Masalah
I-3
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
II-1
2.1
Tinjauan Pustaka
II-1
2 .2
Dasar Teori
II-2
BAB II
I-2
2. 2.1 Offshore Fish Farming ____________________________________ II - 2
2. 2. 2 Sekilas Tentang Ikan Kerapu __ ____ _______________ II-7
2. 2 . 3 Teori Gelombang·--·---···---·-·---·----··-·-··---- ··---··---···---·II-10
2 • 2 . 4 Aru s
I I- 2 4
2. 2. 5 Stabili tas
II - 30
v
BAB III
METODOLOGI TUGAS AKHIR
III - 1
BAB IV
PENENTUAN MODEL
IV-1
Penentuan Model
IV- 2
4.1
4 . 1 . 1 Keramba Model Apung ...................................... IV-2
4 . 1 . 2 Keramba Tenggelam ............................................ _IV- 5
4 . 1 . 3 Keramba Melayang ___ .............................................IV-8
4.2
Penentuan Bahan
IV- 6
4 . 2 . 1 Kayu
IV-7
4 . 2 . 2 Pipa Baja _.......... _______ ......................................... .rv- 8
4 . 2 . 3 Pipa Para l on ...........................................................IV- 9
4 . 2 . 4 Bambu
4.3
IV- 9
Sarana Dan Prasarana Keramba Terapung
4 . 3 . 1 Struktur Utama
IV-11
IV- 12
4 . 3 . 2 Jaring············-··························-···································IV- 13
4.4
Sarana Dan Pr a s arana Ke r a mba Te n gge l am
4 . 4 . 1 Struktur Utama
I V-1 4
IV-1 4
4 . 4 . 2 Jaring __ ........................................................................ IV- 17
4.5
Sa r ana Dan Prasarana Keramba Me l aya n g
IV- 25
4 . 5 . 1 Jaring__ ....................................................................... _IV - 25
4 . 5 . 2 Pe l ampung
IV- 26
4 . 5 . 3 Pemberat (ja n gkar) __ ......................................... rv- 26
4. 6
Sis tern Operasional ....................................................... IV- 27
4.7
Pemilihan Bahan Dan Mode l Keramba
vi
I V- 31
BAB V
5.1
4 . 7 . 1 Pemilihan Model
IV- 31
4 . 7 . 2 Pemilihan Bahan
IV- 33
ANALISA DAN PEMBAHASAN
V- 1
Analisa ekonomis
V- 1
5 . 1 . 1 Biaya Opembuatan Keramba __________________ ______ _v- 3
5 . 1 . 2 Analisa Ekonomis Tiap Musim Tanam V- 4
5.2
Analisa Struktur
V- 7
5 . 2 . 1 Pembebanan Akibat Gaya Gelombang ______ __v- 8
5.2 . 2 Pembebanan Akibat Arus
V- 11
5 . 2 . 3 Stabili tas
V- 14
5 . 2 . 4 Respon Stru ktur_ ··------ ---- ·------ ---··--·-· -----·---·---- --·---V-20
BAB VI
PENUTUP
VI- 1
6.1
Ke s impulan ------------------------------------------- ---------------- ----- ------------_v r -1
6.2
Saran
VI - 2
DAFTAR PUSTAKA
LAMPI RAN
vii
DAFTAR GAMBAR
GAM BAR
] .1 Jenis Offshore fish farming ______________ _
II - 3
GAM BAR
:2 . 2 Ke ramba apung s e d erhana
II - 4
---- ------- ·----------- ------- ---- ------
GAM BAR
:2 . 3 Ke ramba apung Mode rn -- ------------- -------------------------------- -II - 4
GAMBAR
2 .4 Keramba jenis me layang (Jerman) dan
::enggelam ( Indones i a ) ___ ___ __ ____ ___ _____ ___ ____________________ ______ __ ___ __II- 6
GAMBAR
2 . 5 Keramba terpancang ·- ----------------- ----------- -------------------··_II-7
GAMBAR
2. 6 Parameter fungsi kedalaman relatif .......... _II - 15
GAMBAR
2 . 7 Distribusi kecepa t an partikel ....................... _II-18
GAMBAR
2 . 8 Daerah penerapan teori gelombang ____ ............ _II - 20
GAMBAR
2 . 9 Medan percepatan fluida ___ .................................... _II - 21
GAMBAR
2 . 10 Terminologi net dan mesh.................................. _II - 29
GAMBAR
2 . 11 Gaya-gaya hidrod i namis pacta p i pa ............._II - 30
GAMBAR
3 . 1 Flowchart metodologi penye l esaian ............ )II-6
GAMBAR
4. 1 Gambar ana tomi bambu
GAMBAR
4 . 2 Kerangka utama keramba apung --- -----··---·-··--······_IV-1 2
GAMBAR
4 . 3 Posisi pengikatan mooring pacta keramba I V- 13
GAMBAR
4. 4 Cara menyambung jaring_·-··--·-··--····--····--······-·--···--··· I V- 14
GAMBAR
4 . 5 Struktur utama keramba tenggelam................ _IV- 16
GAMBAR
4 . 6 Bagan jaring····················································--·--··········_IV- 18
GAMBAR
4 . 7 Cara mengikat j aring ke bagan jaring___ ___ _IV-1 9
GAMBAR
4 . 8 Posisi p i pa pemberi makan .................................. _IV- 23
GAMBAR
4. 9 Pemasangan rakit - rakit saat panen __ ..........._IV- 23
GAMBAR
5 . 1 Sistem koordinat dan join_··------···--·············-······_v- 13
viii
IV- 11
DAFTAR TABEL
TABEL
2 . 1 Coefisien - coefisien berdasarkan besarnya
a ng ka Reynolds un t u k pi pa ____ __________________________ _______ ___ _____ I I - 3 4
TABEL
4 . 1 Properti mekanik dari berbagai material
konstruksi
IV- 11
TABEL
5 . 1 Biaya Pembuatan Keramba ___________________ ____________________ _v- 4
TABEL
5 . 2 Perhi tung an Biaya Per Musim Tanam _____________ _v- 5
TABEL
5 . 3 Keuntungan t i ap bahan Struktur _____ ________________ _v-7
TABEL
5 . 1 Hasil perhitungan gaya ge l omba n g ________________ _v-1 0
TABEL
5 . 2 Besarnya gaya d r ag da n li ft ______ ___ _________________ ___v-1 3
TABEL
5 . 3 Gaya drag da n l ift kaki keramb a _______ ___________ _v-1 8
TABEL
5. 4 Defleksi maksimum pada struktur ____________ ______ _v- 20
TABEL
5 . 5 Momen maksimum pada st r uk t ur ______ _______ __________ ___ _v- 2 1
ix
DAFTAR NOTASI
potensial kecepatan
g
percepatan gravitasi
frekuensi gelombang
k
angka gelombang
d
kedalaman laut
y
jarak
vertikal
suatu
titik
yang
ditinjau
terhadap muka air diam
x
jarak horizontal
t
waktu
Ca
massa tambah
Fd
gaya drag
D
diameter silinder
p
massa jenis zat cair
a
percepatan zat cair arah horizontal
L
Panjang Gelombang
u
kecepatan horisontal partikel
v
kecepatan vertikal partikel
F
gaya total yang bekerja pacta silinder tegak
Cn
koefisien drag
Cr
koefisien inertia, Cr
Ca
koefisien massa tambah
X
1
+ Ca
k
angka gelombang
z
kedalaman biasanya bernilai negatif
dFD
gaya drag per satuan luas
dFL
gaya angkat per satuan luas
koefisien
angkat
(lift)
merupakan
fungsi
sudut(a) antara arah normal dengan arah arus .
p
densitas air laut
u
kecepatan arus
a
sudut
antara
arah
normal
(arus)
dA
luas bidang yang ditinjau .
Sn
solidity Ratio
Re
angka reynolds
t
diameter jaring
Dt
ukuran jaring (mesh)
V
kinematik viscosity
d
diameter tali jaring
W
Berat total pipa
FD
gaya drag
Fi
gaya inersia
FL
gaya angkat (lift)
Fr
gaya penahan /gesek
N
gaya normal
U
kecepatan arus
xi
dengan
sudut
datang
8
: kemiringan dasar laut .
~
: koefisien gesek antara struktur de ngan permukaan
dasar laut .
p
densitas air laut
D
diameter pipa
U
kecepatan arus
e
ketinggian kekasaran permukaan
xi i
BAB I
PENDAHULUAN
BAB I
PENDAHULUAN
l.l lATAR BELAKANG MASALAH
Perkembangan dunia perikanan di Indonesia saat ini
kurang
berkembang
dengan
perkembangnanya
diperlukan
yang
dapat
diharapkan
suatu
baik .
Dalam
terobosan
meningkatkan
baru
produksi
dan
mutu hasil perikanan Indonesia .
Pembudidayaan
dilakukan
selama
baik
ini
(sederhana) .
terlalu
ikan
i tu
di
Indonesia
didarat
dilakukan
maupun
secara
Pembudidayaan d i darat
memerlukan
teknologi
telah
banyak
dipantai
yang
tradis i onal
(tambak)
yang
ti dak
canggih
dibandingkan di dae r ah pantai maupun lepas pant ai ,
namun dengan perkembangan harga tanah yang semakin
mahal dan langka mengakibatkan perkembangan t amb ak
kurang bagus .
Pembudidayaan
ikan
lepas
pantai
adalah
suatu
teknologi baru yang selama ini dikembangkan negara
penghasil
ikan
terbesar
d uni a .
Tekn ologi
ini
I-1
sangat
bagus
dikembangkan
di
Iklim
Indonesia .
tropis dan laut yang sangat luas merupakan lahan
yang sang2t cocok untuk perkembangan ikan terutama
ikan yang mempunyai harga jual yang bagus dipasar
dunia.
Pembudidayaan ikan dilakukan berdasarkan pemikiran
bahwa
sur.berdaya
Keterbatasan
besarnya
ini
ikan
tidak
eksploi tasi
dilaut
lain
semakin
akibat
perikanan
di
terbatas .
dari
semakin
Indonesia
dan
pencemaran di laut. Selain itu pembudidayaan ikan
ini
dapat
dan
dijadikan
sebagai
kesinambungan
sarana
pemeliharaan
(sustainable)
perikanan
indonesia terhadap satu atau lebih jenis ikan di
laut Indonesia.
Pembudidayaan
ikan
lepas
pantai
bisa
dijadikan
suatu sektor baru pendapatan negara , dalam hal ini
investasi
namun
yang
memilki
dikembangkan
dilakukan
prospek
dimasa
tidaklah
yang
depan
sangat
sektor
terlalu
mahal
bagus
untuk
baru
devisa
negara non - migas.
I- 2
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang akan dipecahkan adalah :
1. Bagaimana
menentukan
model
farming yang cocok dengan
serta
bah an
yang
offshore
fish
jenis ikan kerapu ,
paling
sesuai
untuk
masyrakat pesisir yang memiliki modal kecil .
2. sarana
dan
apasajakah
pra-sarana
yang
diperlukan.
1.3 TUJUAN
Adapun
tujuan
dalam
penulisan
tugas
akhir
ini
adalah :
1 . Mengetahui
pembuatan
ikan
model
offshore
kerapu
yang
fish
paling
farming
tepat
untuk
dalam
jenis
yang banyak terdapat diperairan
Indonesia dan juga menetukan bahan dasar yang
paling sesuai dengan kondisi masyrakat pantai
utara laut jawa yang memiliki modal kecil .
2 . Mengetahui
dibutuhkan
sarana
pada
dan
pembuatan
pra- sarana
offshore
yang
fish
farming.
I-3
1.4 BATASAN MASALAH
Batasan masalah dalam penulisan usulan tugas akhir
ini adalah :
1. ikan yang ditinjau adalah
yang
ban yak
jenis ikan kerapu
di
Indonesia
adalah
daerah
terdapat
dan
berharga jual tinggi.
2 . daerah
yang
ditinjau
Pasir
putih, Situbondo .
3 . untuk
perhitungan
bag ian
dan
pondasi
penyangga jaring dianggap pipa .
4 . arah datang gelombang dan arah arus sama.
5. kemiringan
sehingga
dasar
laut
diasumsikan
adalah
sangat
permukaan
dasar
landai
laut
adalah rata.
6. kedalaman air yang dipakai adalah sebesar 5
meter
7 . dalam perhitungan kekuatan struktur permukaan
bahan
dianggap
licin
dan
memiliki
diameter
yang sama .
I- 4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2. 1
TINJAUAN PUSTAKA
Penggunaan
bangunan
budidaya
ikan
norwegia
pada
pengernbangna
lepas
petarna
tahun
dan
pantai
kali
1986,
dicoba
dan
perbaikan
sebagai
terus
di
sarnpai
sarana
negara
sekarang
dilakukan
oleh
negara-negara penghasil ikan (rnis : jepang).
Percobaan
Lundgren
dari
bangunan
(1986)
bangunan
lepas
pantai
yang
dilakukan
rnengernukakan bahwa pernilihan luas
ini
lingkungan bagi
tidak
rnengirangi
kenaturalan
ikan yang dipelihara dirnana i kan
dapat berenang bebas walaupun tetap berada dalarn
jaring. Keterbatasan dari bangunan yang di ra n ca ng
Lundgren
tinggi
tersebut adalah rnenghadapi badai d i rnana
gelornbang
dapat
rneleb i hi
ketinggian
da ri
bangunana ini .
Industri budidaya ikan yang saat ini di Indonesia
rnasih
pantai
bersifat
de ngan
tradis i onal
dan
tekn ologi
y a ng
rnasih
disek it ar
d i paka i
rnas i h
II-1
konvensional yang kurang memperhitungkan
faktor
teknis
yang
akan
berhubungan
faktor langsung
dengan kesinambungan dari budidaya tersebut (mis :
kekuatan strutur , dll) .
2.2
DASAR TEORI
2.2.1
OFFSHORE FISH FARMING
merupakan al ternatif dalam
Offshore
fish
farming
menjaga
dan
meningkatkan
Indonesia.
hasil
perikanan
di
Penggunaan offshore fish farming dalam
pembudidayaan ikan sekarang lebih ditekankan pada
pembudidayaan ikan yang berharga jual tinggi , hal
ini
juga
tangkap
berdasarkan
di
pad a
Indonesia
kondisi
yang
perikanan
karena
terbatas
teknologi yang berkembang kurang mendukung .
Pengembangan
masih
offshore
bersifat
fish
farming
konvensional ,
di
dalam
Indonesia
hal
ini
penggunaan teknologi yang baik kurang di terapkan
sehingga hasil yang didapatkan juga
kurang bagu s .
Selain penggunaan peralatan yang masih sederhana
sebab
lain
budidaya
yang
tersebut
mengakibatkan
adalah
kurang
bagusnya
sistem pembenihan
yang
ku rang bagus.
II - 2
Offshore fish
farming berdasarkan letak dapat di
bagikan dalam empat
floating
kategori
(gambar 2 . 1)
yaitu :
(mengapung) , semi-submersible (melayang) ,
submerged (tenggelam) dan fixed (terpancang) .
SUBMERGED
Gb.2.1 jenis offshore fish farming
Keramba Sistem Mengapung
Penggunaan
sis tern
mengapung
sa at
ini
sedang
dikembangkan dan banyak dipakai untuk perairan di
Indonesia. Sistem ini bersifat konvensional karena
mempunyai peralatan dan teknologi
bisa
dijangkau
mendatangkan
oleh
nelayan
suatu peralatan yang
sederhana yang
harus
tanpa
rumit
sehingga
penggunaan sistem ini dipandang lebih baik untuk
pengembangan daerah pantai dan lebih murah.
II-3
Sistem ini hanya memiliki struktur yang sederhana
yaitu
penggunaan
jaring
yang
penampung ikan berbentuk kotak .
permukaan
air
berbentuk
bujur
tong
plastik
diikat
pad a
sangkar,
yang
buat
sebagai
Jaring ini
balok
dan
diikatkan
di
kayu
diapungkan
pada
kayu
pad a
yang
dengan
tersebut .
Sebagai pemancang dipakai jangkar pada tiap sudut
sehingga
struktur
gelombang .
Untuk
tidak
terbawa
arus
a tau
keperluan penjaga maka dibangun
rumah kecil sebagai tempat teduh penjaganya.
Untuk struktur yang lebih rumit , keramba jenis ini
di
buat
stukturnya
dari
kuat
logam
dan
sehingga
fiberglass
dapat
di
sehingga
gunakan
untuk
daerah lepas pantai maupun di pantai. Struktur ini
dilengkapi
dengan
perlengkapan
yang
san g at
canggih.
Gb 2 . 2 keramba apung sederh an a
I I- 4
Gb 2 . 3 Keramba mengapung modern
Keramba Melayang ( submersible)
Jenis
ini banyak digunakan di negara - negara yang
sudah maju industri perikanannya ,
Norway,
dsb.
Penggunaan
seperti jepang ,
struktur
ini
memerlukan
investasi yang besar karena selain biaya pembuatan
y an g
besar,
juga
biaya
pemasangan
memerlukan
peralatan yang sangat mahal dan sulit karena letak
dari
struktur
ini
adalah
daerah
lepas
pantai
dengan kedalaman puluhan sampai ratusan meter .
Struktur
ini
memiliki
self
mengatur
system
dapat
biasanya
floating
berbentuk
system
ba l astingnya ,
rectangular
sehingga
dan
dengan
stru ktur
tersebu t
diatur kedalaman yang diinginkan .
Struktur
ini di tambat dengan mooring
Struktur
ini
sederhananya
terbuat
dari
line
ke dasar
baja
a tau
laut .
lebih
ki ta rangkaian pipa dengan diameter
II- 5
tertentu
dengan
rnemperhitungkan
daya
apung
dari
struktur tersebut.
Jaring
yang dipakai
konvensional.
terhadap
Jaring
yang
lebih
kuat
ini
tahan
lingkungan
berbentuk
terdapat
system
dan
pengaruh
dan
Struktur
atas
lebih baik dari
ini
predator
seki tarnya .
bagian
juga
kerucut
pacta
room
untuk
control
mengawasi kondisi cage atau perkembangan ikan yang
di budidayakan didalamnya .
Sistem keramba tenggelam (submerged)
Struktur
ini
dikembangkan,
seperti
terutama
di
diperlukan
ban yak
belum
sang at
dipergunakan
karen a
investasi
yang
dan
teknologi
yang
diketahui
dan
besar
belum
dan
berkembang
daerah
di
Indonesia
dikenal
ban yak
rumit . Terutama untuk daerah lepas pantai.
Struktur
ini
terpancang
d i dasar
laut ,
memiliki
empat atau lebih tiang penyanggah sebagai tempat
jaring diikatkan .
dapat
terhindar
yang
terjadi
Keuntungan struktur
dari
beban
dipermukaan
gelombang
laut .
ini adalah
dan
Struktur
badai
ini
ditenggelamkan dengan suatu pemberat tertentu yang
II - 6
dapat
menenggelamkan
lingkungan
yang
serta
akan
menahan
beban - beban
oleh
dial ami
keramba
tersebut.
Selain
itu
menaikkan
juga
dan
dibudidayakan
turunkan
dipikirkan
menurunkan
sehingga
keramba
kita
setiap
tentang
jaring
tidak
kita
cara
untuk
temp at
ikan
perlu
menaik-
melakukan
akan
kontrol dan panen.
Gb . 2.4 keramba jeni s melayang (jerman) dan keramba
tenggelam (Jawa barat , I ndonesi a)
Keramba Sistem terpancang (fixed)
Keramba jenis ini adalah jenis yang paling ba ny a k
dipakai
di
daerah
asia
tenggara
(Philipina ,
Indonesia , Vietnam , Dll) , china , india , dan dae rah
pasifik .
Ker amba
ini
memi li ki
strukt u r
y an g
II-7
sederhana
yaitu
terdiri
dari
jaring
dan
tiang
penyangga yang ditancapkan kedasar perairan.
Kerarnba
jenis
ini
banyak
dipakai
terutarna
untuk
daerah perairan air tawar yaitu sungai dan danau
serta untu daerah pantai yang rnerniliki keadalarnan
tidak
begi tu
besar.
Bahan
yang
dipakai
biasanya
adalah barnbu yang banyak tersebar diwilayah asia .
Selain
itu
alternatif
rnenggunakan kayu,
lain
adalah
dengan
walaupun lebih rnahal narnun kayu
rnemiliki kekuatan yang lebih baik dari pada barnbu.
Seperti
halnya
j en is
ini harus rnemiliki
vertikal
serta
yang
yang
lain,
kerarnba
ketahanan unutuk beban statis
yaitu
perlengkapan
lingkungan
kerarnba
beban
berat
operasionalnya,
rnernpengaruhi;
gaya
jaring
dan
juga
beban
angin,
gaya
arus, gelornbang, dsb.
Gb.2.5 keramba terpancang untuk pantai dan danau
II-8
2.2.2 Sekilas Tentang Ikon Kerapu
Kerapu terdiri dari 46 spesies yang ada dan hidup
di
berbagai
inimempunyai
tersebut
tipe
habitat
nilai
pasar
tergantung
konsumsi
Ikan
yangtinggimeskipun
spesiesnya.
pad a
Ukuran
internasional dikenal dengan nama grouper.
Kerapu
tergolong
udang,
dan
famili
serrnidae
kg
hal
pasar
alam
0,5
laut .
Di
di
berkisar
perairan
karnivora
crusta sea .
Ikan
kg .
2
yang
memakan
ikan ,
ini termasuk golongan
(Sunyoto, 2000).
Kerapu hidup di
kawasan terumbu karang di perairan dangkal hingga
100
meter.
karang
Mereka
hidup
didalam
lubang-lubang
a tau rumpon dengan akti vi tas yang relatif
rendah .
Kerapu muda hidup di perairan karang pantai dengan
kedalaman
0, 5 m -
3 m.
Habitat
adalah perairan
dasar pasir berkarang yang ditumbuhi padang lamun .
Selanjutnya
menginjak
dewasa
akan
bergerak
ke
perauran yang lebih dalam antara 7 m - 40 m. jenis
kerapu yang telah di budidayakan antara lain
•
Kerapu tikus (Chromileptes altivelis)
•
Kerapu merah (Plectropomus maculatus)
•
Kerapu lumpur (Epinephelus suillus)
•
Kerapu macan (Epinephelus fuscoguttatus) .
Lokasi Budidaya
Pemilihan lokasi sangat penting bagi kelangsungan
usaha budidaya kerapu tikus.
perlu
di
pertimbangkan
Beberapa faktor yang
di
antaranya
sebagai
berikut (Paimin, 2000):
• Gangguan
yang
Alam,
berlangsung
gelombang
Ombak
Gangguan
besar
yang
alam misalnya
terus - menerus ,
atau
arus
terus - menerus
badai ,
laut
dapat
ombak
yang
dan
keras.
mengakibatkan
ikan menjadi stress sehingga mengurangi selera
makan, dan arus yang kuat dapat merusak posisi
keramba dan menghanyutkan.
•
Lingkungan
Pencemaran,
tercemar
oleh
berbahaya,
atau
berupa
sisa pestisida ,
sampah
kesehatan
limbah
perairan
organik .
dan
Semua
kehidupan
seringkali
bah an
k i mia
plastik ,
detergen ,
dapat
mengganggu
ikan .
Bahkan
bahan
kimia tertentu, terutama yang mengandu ng l ogam
berat
atau
bahan
beracun
dapat
mengancam
kehidupan ikan dan orang yang mengkonsumsinya .
• Predator,
ancaman
beberapa
bagi
j en is
kehidupan
i kan
dapat
dan
menj adi
mengganggu
I I - 10
.J
ketenangan
ikan
menurunnya
produksi .
antaranya
ikan
sehingga
menyebabkan
Ikan - ikan
buntal
dan
tersebut
ikan
besar
di
yang
ganas.
• Lalulintas Laut,
nelayan
budidaya.
dapat
Selain
lalulintas
mengganggu
itu,
kapal atau pearhu
ketenangan
kapal - kapal
usaha
besar
juga
berpotensi untuk mencemari lingkungan perairan
dengan membuang limbah atau sisa minyak yang
menjadi bahan bakarnya.
Faktor-faktor fisik dan kimia
Selain faktor-faktor tersebut diatas ,
harus
dipertimbangkan
faktor - faktor
laut)
fisik
budidaya.
dan
untuk
faktor yang
budidaya
kimia
dari
Perairan tersebut
adalah
lokasi
(air
harus memenuhi
syarat-syarat sebagai berikut
•
Kecerahan minimal
•
Kadar gar am
5
meter
( salini tas)
30 - 33 ppt
part per thousand, atau permil)
•
Suhu air 24 °C - 32°C
•
PH air 7 - 9
•
Kecepatan arus 20 - 50 cm/detik
(ppt
•
Kandungan oksigen terlarut
(DO , dissolved
oxygen) minimal 3 ppm
•
Kedalaman air ideal 5 - 12 meter
Teori Gelombang
2.2 . 3
Persamaan Gelombang
Teori
gelombang
dari
persamaan
ampltudo
kecil
kontinyuitas
rotasi (persamaan Laplace)
dapat
untuk
diturunkan
aliran
tak
(Triatmojo , 1999) yaitu :
dengan
arp
arp
dan
U=-
8x
V=-
8y
(2 . 2)
kondisi batas didasar laut dari persamaan tersebut
adalah kecepatan vertikal nol .
v = arp
ay
kondisi
=o
batas
di
y=-d
pada
permukaan
( 2 . 3)
diperoleh
dari
p[ersamaan Bernoulli untuk aliran tak mantap .
II-12
( 2. 4)
dengan
g
percepatan gravitasi
p
tekanan
p
rapat massa cair
Apabila
persamaan
tersebut
dengan mengabaikan u 2 dan v 2 ,
y = 17,
nol
dilinierkan,
yaitu
dan pada permukaan
serta mengambil tekanan di permukaan adalah
( tekanan atmosfer),
maka persamaan Bernoulli
menjadi :
( 2 . 5)
Dengan anggapan bahwa gelombang
terhadap
kedalaman,
adalah kira- kira
y
= 17
maka
•
kondisi
adalah
batas
kecil
di
y=O
Dengan anggapan tersebut,
maka kondisi batas permukaan adalah :
( 2. 6)
II-13
Jadi persamaan yang diselesaikan adalah sebagai
berikut :
1. Persamaan Laplace
( 2. 1)
2. Kondisi batas persamaan tersebut adalah
v = arp
ay
=o
di
y = -d
(2 . 3)
1 acpl
17---g at y=o
( 2. 6)
Persamaan tersebut diselesaikan untuk mendapatkan
nilai
~-
Berdasarkan
tersebut,
muka
air,
partikel
nilai
~
yang
diperoleh
sifat-sifat gelombang seperti fluktuasi
kecepatan
dan
Penyelesaian
rambat
gelombang ,
sebagainya
persamaan
dapat
deferensial
kecepatan
diturunkan .
tersebut
memberikan hasil berikut ini .
rp =
ag coshk(d + y) . (kx
)
sm · - at
cr
coshkd
( 2. 7)
II - 14
dengan
~
potensial kecepatan
g
percepatan gravitasi
a
frekuensi gelombang
k
angka gelombang
d
kedalaman laut
y
jarak
vertikal
suatu
titik
yang
ditinjau terhadap muka air diam
x
jarak horizontal
t
waktu
Kecepatan Rambat dan Panjang Gelombang
Komponen
vertikal
permukaan
air
(v)
kecepatan
adalah
v
partikel
= a77 ;at ,
pada
dimana
11
diberikan oleh persamaan (2.6) , sehingga
a77 a (
- at - at
2
arp) - - -1 a--rp
at - g at
v - - - - - -1 g
karena
v
= a7]/ at'
2
maka
persamaan
( 2 . 8)
tersebut
dapat
ditulis:
arp = -1-a-rpay g at
2
2
( 2 . 9)
II - 15
Untuk
gelombang
diperrnukaan
amplitudo
adalah
sama
dengan
kecil,
nilai
dirnuka
air
y
diarn,
sehingga y=O ; dan persamaannya adalah :
o-
1
= gk tanh (kd)
( 2.10)
Oleh karena a-= kC, rnaka persarnaan ( 2. 10) rnenj adi:
C2
Jika
= g tanh(kd)
(2 . 11)
k
k
nilai
= 2n I L
kedalam
disubstitusikan
persarnaan (2.11) akan didapat :
C2
= gL tanh(kd)
(2 .12)
2n
Persarnaan
( 2.12)
gelombang
sebagai
rnenunjukkan
panjang gelombang
disubstitusikan
fungsi
(L).
laj u
kedalaman
Jika nilai k
kedalarn
penj alaran
air
(d)
dan
= o-/C = (2n/T)IC
persamaan
(2.11),
akan
didapat nilai C sebagai fungsi T dan d.
C2
= gT tanh 2rrd
2n
(2 . 13)
L
r
\
'i
'•
I
'
-- -
II-16
Dengan
memasukkan
kedalam
persamaan
nilai
( 2 . 12)
k
= 2n I L
akan
dan
C= LIT
dipero1eh
panj ang
gelombang sebagai fungsi kedalaman .
gT
2
2mi
L= - - tanh2n
L
Dengan
( 2.14)
menggunakan
persamaan
( 2. 14) '
jika
kedalaman air dan periode gelombang diketahui maka
dengan
met ode
iterasi
akan
didapat
panjang
gelombang L .
Klasifikasi Gelombang Menurut Kedalaman Relatif
Berdasarkan kedalaman relatif ,
antara
(L) '
kedalaman
(d/L) ,
air
(d)
gelombang
dan
yaitu perbandingan
panjang
dapat
gelombang
dik l asif i kasikan
menjadi 3 macam , yaitu
1 . Gelombang di laut dangkal , jika
d/L