ANALISIS DIMENSI DAN KESTABILAN PEMECAH GELOMBANG PELABUHAN PERIKANAN LAMPULO BANDA ACEH

ANALISIS DIMENSI DAN KESTABILAN PEMECAH GELOMBANG PELABUHAN PERIKANAN LAMPULO BANDA ACEH TUGAS AKHIR

  Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

  Disusun oleh : Analisa Dimensi dan Kestabilan Pemecah Gelombang pada Pelabuhan Perikanan Lampulo Kota Banda Aceh merupakan perencanaan tambahan bangunan fisik berupa pemecah gelombang sebagai pelengkap dan pendukung fasilitas infrastruktur pada Pelabuhan Perikanan Lampulo. Tujuan dari perencanaan ini adalah untuk merencanakan bangunan pelindung tambahan yang rusak di sebelah kiri pelabuhan dengan menggunakan jenis bangunan pelindung batu alam (rubble mound).

  Adapun ruang lingkup pada perencanaan tambahan breakwater rubble

  mound ini meliputi perencanaan kemiringan breakwater, perhitungan lebar

  , perhitungan ukuran batu pelindung, perhitungan jumlah unit

  breakwater

  pelindung, perhitungan berat batu pelindung, perhitungan tinggi breakwater, perhitungan tebal lapis lindung, perhitungan jumlah lapis pada breakwater, perhitungan tinggi muka air rencana dan perhitungan stabilitas breakwater itu sendiri. Data teknis yang diperoleh dari lokasi perencanaan berupa eleva si muka air antara 0,5 meter sampai pada -8.5 meter di ujung lokasi perencanaan tambahan

  breakwater . Adapun muka air pada lokasi perencanaan meliputi HWL = ±1,724

  meter, MHWL = ±1,372 meter, MSL = ±0,9635 meter, MLWL = ±0,555 meter, LWL = ±0,392 meter.

  Dari hasil pengolahan data angin maka diperolah angin dominan untuk lokasi perencanaan dari arah timur laut dengan tinggi gelombang rencana yang di hasilkan sebesar 2,7244 m. Struktur breakwater rubble mound terdiri dari susunan batu dengan berat batu pelindung utama sebesar ±3,1848 ton, lapis kedua ±(1,5924-2,1338) ton, dengan lapis inti (7,9 -159) kg dengan ketebalan 1,5-2 m dan stabilitas breakwater memiliki angka yang cukup aman yaitu 9,2 >2.

  Kata Kunci : Breakwater Rubble Mound

  Puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat ALLAH SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “Analisis Dimensi dan Kestabilan Pemecah Gelombang Pelabuhan Perikanan Lampulo” ini disusun guna melengkapi syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan Program Starata Satu (S-1) di Universitas Sumatera Utara.

  Dengan menyadari sepenuhnya bahwa penyelesaian Tugas Akhir ini tidak lepas dari bimbingan, bantuan dan dukungan dari banyak pihak, maka pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada : 1.

  Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan sebagai Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  2. Bapak Ir. Syahrizal, MT, sebagai Seketaris Departeman Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  3. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc., sebagai dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  4. Bapak Ir. Alferido Malik dan Bapak Ivan Indrawan, ST, MT., sabagai Dosen Pembanding dan Penguji Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  5. Bapak dan Ibu pengajar dan seluruh staf pegawai Departeman Teknik Fakultas Teknik Universitas Sumetera Utara.

  Kedua orang tua saya, Ayahanda Zaini dan Ibunda Nurlis Samsyiah Adinda Sardian dan Fauzan Azima yang telah memberikan dukungan yang besar baik moral maupun material serta doa untuk keberhasilan penulis.

  7. Buat keluarga besar Bapak Muzhar Ibu Baiyani serta kakak Mona Melyar ST, Serta adik Moulya Riski A.Md.Kep yang telah memberikan dukungan yang besar baik moral maupun material serta doa untuk keberhasilan penulis.

  8. Teristimewa buat Moufyra Zakya S.Farm sebagai orang terkasih yang telah memberikan doa, dukungan, kritikan, semangat, dan memberikan masukan kearah positif kepada penulis.

  9. Bapak Dr. Eng. Syamsidik sebagai kepala TDMRC dan Bang T. mudi ST, Amien ST.MT, Bayu Agustian ST, Musa ST, Suher ST, Kak fani (DKP- Aceh), yang telah memberikan motivasi, arahahan, bimbingan serta bantuan sekunder kepada penulis.

  10. Buat saudara/i seperjuangan: Maulana, Dhaka, Rizqan, Dara, Sari, Arip, Hardi, Yudha, Isan, Irul, Umri, Syahru, Irfan, Nugek, Iwan, Ijep Taslim, Uus, dan Jihadan serta semua mahasiswa Teknik Sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

  11. Kepada Rizqa Alzamna SH, Marza Lena Amd Far, Zubir AMKL, Rufran Syahputra Amd Far, Siti Faziah S.Farm, Nurdiani S.Farm. Daifi Afrila Riefi ST, Bg Pon, Isan, Ayi, Manda dan Alfaizi yang telah memberikan motivasi dan dukungan disaat senang maupun susah.

  Seluruh staf pegawai Teknik Sipil terimakasih atas segala bantuan dan informasinya.

  Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis, untuk itu penulis akan terbuka terhadap semua saran dan kritik mengenai Tugas Akhir ini, dengan ini penulis berharap Tugas Akhir ini juga memberi manfaat bagi kita semua.

  Medan, Juli 2015 Penulis

  Zunardis 100404010

  Abstrak ............................................................................................................. i Kata Pengantar ................................................................................................ ii Daftar Isi ........................................................................................................... v Daftar Gambar ................................................................................................ vi Daftar Tabel ..................................................................................................... viii Daftar Notasi .................................................................................................... x Daftar Lampiran ............................................................................................. iv BAB 1 PENDAHULUAN .......................................................................

  1 1.1. Latar Belakang .............................................................................

  1 1.2. Perumusan Masalah .....................................................................

  5 1.3.Batasan Masalah ...........................................................................

  5 1.4.Tujuan Penelitian ..........................................................................

  6 1.5. Manfaat Penelitian .......................................................................

  6 1.6.Lokasi Penelitian ...........................................................................

  7 1.7.Sistematika Penulisan ...................................................................

  7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.............................................................

  9 2.1. Lay Out Pelabuhan.......................................................................

  9 2.2. Angin ............................................................................................

  10 2.2.1. Pembangkitan Gelombnag Oleh Angin ...........................

  10 2.2.2. Mawar Angin/Wind Rose..................................................

  10 2.2.3. Fecth dan Gelombang Signifikan ....................................

  11

  2.3.1. Deformasi Gelombang ......................................................

  32

  42 2.5.6. Perhitungan Ukuran (Gradasi) Batu Pelindung...............

  42 2.5.5. Perhitungan Berat Batu Pelindung ...................................

  40 2.5.4. Perencanaan Kemiringan Breakwater .............................

  38 2.5.3. Breakwater Susunan Batu (Rubble Mound) ....................

  36 2.5.2. Kriteria Desain Pemecah Gelombang (Breakwater).......

  2.5.1. Jenis-Jenis Pemecah Gelombang (Breakwater rubble mound) .............................................

  34

  33 2.5. Pemecah Gelombang (Breakwater) ............................................

  2.4.3. Kenaikan Elevasi Muka Air Laut Karena Pemanasan Global.................................................................................

  32 2.4.2. Naiknya Muka Air Laut Karena Angin (Wind Set Up) ..

  16 2.3.2. Analisa Gelombang ...........................................................

  31 2.4.1. Pasang Surut ......................................................................

  31 2.4. Fluktuasi Muka Air Laut .............................................................

  30 2.3.10. Gelombang Desain ..........................................................

  28 2.3.9. Gelombang yang Terjadi di Pantai...................................

  25 2.3.8. Gelombang Rencana dan Periodenya ..............................

  24 2.3.7. Gelombang Pecah .............................................................

  23 2.3.6. Difraksi Gelombang ..........................................................

  20 2.3.5. Refleksi Gelombang..........................................................

  17 2.3.4. Refraksi Gelombang .........................................................

  17 2.3.3. Prediksi Gelombang ..........................................................

  43

  2.5.8. Perhtungan Lebar Puncak dan Jumlah Butir Batu ..........

  44 2.5.9. Perhitungan Pelindung Kaki .............................................

  45 2.5.10. Perhitungan Tinggi Gelombang .....................................

  46 2.5.11. Analisa Stabilitas Breakwater Rubble Mound ..............

  46 2.6. Faktor Kerusakan Breakwater .....................................................

  47 BAB III METODOLOGI PENELITIAN..............................................

  49 3.1. Persiapan Data ..............................................................................

  49 3.1.1. Studi Pustaka Terhadap Materi Desain............................

  49 3.1.2. Menentukan Kebutuhan Data ...........................................

  49 3.1.3. Mendata Instansi Terkait ..................................................

  50

  3.1.4. Pengadaan Persyaratan Administrasi Untuk Pemohon Data ...................................................................

  50 3.2. Metode Pengumpulan Data .........................................................

  50 3.2.1. Data Primer ........................................................................

  50 3.2.2. Data Sekunder ...................................................................

  50 3.3. Pengolahan dan Analisa Data......................................................

  51 3.4. Perencanaan Breakwater Rubble Mound....................................

  51 3.4.1. Perencanaan Kemiringan Breakwater Rubble Mound ....

  52 3.4.2. Perencanaan Berat Batu Pelindung ..................................

  52 3.4.3. Perencanaan Tebal Lapis ..................................................

  52 3.4.2. Perencanaan Lebar Puncak ...............................................

  52 3.4.4. Perencanaan Berat Batu Pelindung ..................................

  52 3.4.5. Perencanaan Pelindung Kaki ............................................

  52

  3.4.7. Analisa Stabilitas Breakwater..........................................

  53 3.4.7. Perencanaan Flow Chart ..................................................

  54 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................

  55 4.1. Pengolahan Data ..........................................................................

  55 4.1.1. Pengolahan Data Angin ....................................................

  55 4.2. Perhitungan Fetch ........................................................................

  57 4.3. Kecepatan Angin Signifikan .......................................................

  59 4.4. Peramalan Gelombang .................................................................

  60

  4.4.1. Perhitungan Tinggi Gelombang dan Periodenya (Timur Laut) ..................................................

  61

  4.4.2. Perhitungan Tinggi Gelombang dan Periodenya (Arah Utara) ...................................................

  61 4.5. Analisa Gelombang Rencana ......................................................

  65 4.5.1. Periode Ulang Gelombang ...............................................

  65

  4.5.2. Perhitungan Gelombang Rencana dan Periodenya (Hd) Utara ......................................................

  66 4.5.5. Pemilihan Periode Ulang Gelombang..............................

  68 4.6. Gelombang Desain Arah Timur Laut .........................................

  69 4.6.1. Perhitungan Koefisien Refraksi (Kr) ...............................

  69 4.6.2. Perhitungan Koefisien Shoaling (Ks) ..............................

  71 4.7. Gelombang Desain Arah Utara ...................................................

  74 4.7.1. Perhitungan Koefisien Refraksi (Kr) ...............................

  74 4.7.2. Perhitungan Koefisien Shoaling (Ks) ..............................

  75

  4.9. Perhitungan Gelombang Pecah Arah Utara................................

  90 4.11. Stabilitas Breakwater .................................................................

  5.2. Saran ................................................................................................ 117

  5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 116

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 116

  4.11.2. Rencana Anggaran Biaya (Analisa Finansial) .............. 114

  90

  90 4.11.1. Stabilitas Breakwater Terhadap Gaya Tanah ................

  89 4.10.7. Lebar Permukaan Bawah Breakwater (B’) ................... 89 4.10.8. Menentukan Jumlah Butir Batu (N)...............................

  81 4.10. Perencanaan Breakwater Rubble Mound .................................

  89 4.10.6. Perhitungan Lebar Breakwater (B) ................................

  88 4.10.5. Tebal Lapis Lindung .......................................................

  88 4.10.4. Perhitungan Tinggi (Elevasi) Breakwater (Hst)............

  87 4.10.3. Perhitungan Ukuran Batu Pelindung .............................

  86 4.10.2. Berat Butir Lapis Lindung (W) ......................................

  85 4.10.1. Menentukan Bilangan Irribaren (Ir) ...............................

  DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 118 LAMPIRAN ..................................................................................................... 120

Gambar 1.1. Peta pelabuhan perikanan lampulo .............................................

  32 Gambar 2.11. Run up gelombang (Triadmodjo, 2003:139)............................

  77 Gambar 4.5. Penentuan kedalaman gelombang pecah ....................................

  63 Gambar 4.4. Penentuan tinggi gelombang pecah ............................................

  61 Gambar 4.3. Grafk hubungan antara kecepatan angin di laut dan darat ........

  56 Gambar 4.2. Grafk hubungan antara kecepatan angin di laut dan darat ........

  61 Gambar 4.1. Mawar angin maksimum stasiun BMKG ...................................

  56 Gambar 4.2. Grafk hubungan antara kecepatan angin di laut dan darat ........

  42 Gambar 4.1. Mawar angin maksimum stasiun BMKG ...................................

  41 Gambar 2.13. Nomogram kemiringan susunan batu .......................................

  40 Gambar 2.12. Run up gelombang .....................................................................

  34 Gambar 2.10. Breakwater rubble mound.........................................................

  2 Gambar 1.2. Bangunan pelindung yang rusak di pelabuhan lampulo ...........

  33 Gambar 2.9. Perkiraan kenaikan muka air laut karena pemanasan global ....

  32 Gambar 2.8. Kenaikan muka air laut karena badai .........................................

  28 Gambar 2.7. Wave set up dan wave set down ..................................................

  25 Gambar 2.6. Penentuan tinggi gelombang pecah ............................................

  22 Gambar 2.5. Difraksi gelombang .....................................................................

  19 Gambar 2.4. Reflaksi gelombang .....................................................................

  12 Gambar 2.3. Hubungan kcepatan angin di laut dan di darat ...........................

  11 Gambar 2.2. Perhitungan fetch .........................................................................

  3 Gambar 2.1. Mawar angin ................................................................................

  78

Gambar 4.7. Penentuan kedalaman gelombang pecah ....................................

  83 Gambar 4.8. Perbandingan run up dan run down............................................

  86 Gambar 4.9. Potongan breakwater ...................................................................

  89 Gambar 4.10. Sketsa potongan detail breakwater...........................................

  91 Gambar 4.11. Potongan detail breakwater ......................................................

  92 Gambar 4.12. Potongan breakwater -0.5 meter ..............................................

  97 Gambar 4.13. Potongan breakwater -1.0 meter ..............................................

  98 Gambar 4.14. Potongan breakwater -1.5 meter ..............................................

  99 Gambar 4.15. Potongan breakwater -2.0 meter .............................................. 100

Gambar 4.15. Potongan breakwater -2.5 meter .............................................. 101Gambar 4.16. Potongan breakwater -3.0 meter .............................................. 102Gambar 4.17. Potongan breakwater -3.5 meter .............................................. 103Gambar 4.18. Potongan breakwater -4.0 meter .............................................. 104Gambar 4.12. Potongan breakwater -4.5 meter .............................................. 105Gambar 4.13. Potongan breakwater -5.0 meter .............................................. 106Gambar 4.14. Potongan breakwater -5.5 meter .............................................. 107Gambar 4.15. Potongan breakwater -6.0 meter .............................................. 108Gambar 4.15. Potongan breakwater -6.5 meter .............................................. 109Gambar 4.16. Potongan breakwater -7.0 meter .............................................. 110Gambar 4.17. Potongan breakwater -7.5 meter .............................................. 111Gambar 4.18. Potongan breakwater -8.0 meter .............................................. 112Gambar 4.19. Potongan breakwater -8.5 meter .............................................. 113Tabel 2.1. 1 Koefisien refleksi (Triatmodjo,1999)..........................................

  65 Tabel 4.8. Hasil perhitungan distribusi probabiliitas gumber arah utara .......

  74 Tabel 4.16. Perhitungan gelombang pantai arah utara ....................................

  73 Tabel 4.15. Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ....................................

  70 Tabel 4.14. Perhitungan gelombang pantai arah timur laut ............................

  69 Tabel 4.13. Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ....................................

  69 Tabel 4.12. Tinggi gelombang berdasarkan tingkat kerusakan arah timur laut .......................................................................................

  68 Tabel 4.11. Tinggi gelombang berdasarkan tingkat kerusakan arah utara ....

  67 Tabel 4.10. Rekapitulasi gelombang rencana dan periode (75%) ..................

  66 Tabel 4.9. Periode kala ulang ...........................................................................

  64 Tabel 4.7. Rekapitulasi tinggi gelombang dan periodenya .............................

  24 Tabel 2.2. Hubungan Yn dengan besarnya sampel (n) ...................................

  64 Tabel 4.6. Gelombang arah timur laut dan periodenya ...................................

  59 Tabel 4.5. Gelombang arah utara dan periodenya ...........................................

  58 Tabel 4.4. Rekapitulasi kecepatang angin maksimum ....................................

  57 Tabel 4.3. Perhitungan Panjang fetch arah timur laut .....................................

  56 Tabel 4.2. Perhitungan Panjang fetch arah utara .............................................

  37 Tabel 4.1. Kejadian angin maksimum stasiun BMKG ...................................

  30 Tabel 2.5. Keuntungan dan kerugian pemecah gelombang ............................

  30 Tabel 2.4. Tingkat kerusakan (CERC, 1984:7-212) .......................................

  30 Tabel 2.3. Hubungan Sn dengan besarnya sampel (n) ....................................

  76

Tabel 4.18. Rekapitulasi hasil perhitungan gelombang pecah arah timur laut ...............................................................................

  81 Tabel 4.19. Perhitungan gelombang pecah arah utara ....................................

  84 Tabel 4.20. Rekapitulasi hasil perhitungan gelombang pecah arah utara ......

  85 Tabel 4.21. Nilai Nc, N , Nq............................................................................ 92 Tabel 4.22. Perhitungan perencanaan breakwater rubble mound ..................

  94 Lanjutan Tabel 4.22 Perhitungan perencanaan breakwater rubble mound ...

  95 Lanjutan Tabel 4.22 Perhitungan perencanaan breakwater rubble mound ...

  96

  F eff = Fecth rerata efektif (Km) U L = Kecepatan angin pada ketinggian 10 m di atas tanah (knot) Uz = Kecepatan angin yang di ukur pada elevasi Z meter di atas tanah (knot) U A = Kecepatan seret angin (m/det) Uw = Kecepatan angin di laut (m/det) R L = Kecepatan angin di laut dan di darat (m/det) Lo = Panjang gelombang di laut dalam (m) Kr = Koefisien Refraksi Ks = Koefisien shoaling Co = Cepat rambat gelombang di laut dalam (m/det) L = Panjang gelombang di pantai (m) C

  1 = Cepat rambat gelombang di pantai (m/det)

  T = Periode gelombang (det) H

  1 = Tinggi gelombang (m)

  X = Koefisien refleksi Hr = Tinggi gelombang refleksi (m)

H’o = Tinggi gelombang laut dalam ekivalen (m)

  Hb = Tinggi gelombang pecah (m) db = Kedalaman air pada saat gelombang pecah (m) m = kemiringan dasar laut (m) g = Grafitasi (m/s) Hs = Tinggi gelombang signifikan rata-rata (m) Hs (T) = Tinggi gelombang signifikan untuk periode ulang T tahun (m) S = Standar deviasi (m) H = Tinggi gelombang yang bisa mengakibatkan kerusakan tertentu (m) H D=O = Tinggi gelombang dengan tingkat kerusakan 0-5% (m) K = Koefisien kerusakan (%) Ir = bilangan irribarn Ho = Tinggi gelombang di lokasi bangunan (m) W = Berat batu lapis luar (ton)

  3

  ) = Berat jenis batu (ton/m

  3

  ) = Berat jenis air (ton/m K = Koefisien stabilitas

  D t = Tebal lapis (m) N = Jumlah unit B = Lebar puncak (m) Lb = Panjang kaki pelindung (m) tb = tebal kaki pelindung (m) r = Tebal lapis pelindung rata-rata (m) Hst = Tinggi bangunan pemecah gelombang (m) HWL = Elevasi muka air tertinggi (m) d = Kedalaman laut di lokasi perencanaan (m) Ru = Run up gelombang (m) A = Luas penampang konstruksi (m

  2

  ) SF = Faktor keamanan

  Lampiran Gambar A.1 Lay out pelabuhan....................................................... 121 Lampiran Gambar A.2 Peta kota banda aceh .................................................. 122 Lampiran Gambar A.3 Letak breakwater ........................................................ 123 Lampiran A.4 Koefisien Lapis (Triatmodjo,1996:136) .................................. 124 Lampiran A.5 Koefisien stabilitas (Triatmodjo,1996:135) ............................ 125 Lampiran A.6 Grafik sondir ............................................................................. 126 Lampiran A.7 Grafik pasang surut ................................................................... 127 Lampiran B.1 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 128 Lampiran B.2 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 129 Lampiran B.3 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 130 Lampiran B.4 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 131 Lampiran B.5 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 132 Lampiran B.6 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 133 Lampiran B.7 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 134 Lampiran B.8 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 134 Lampiran B.9 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................... 136 Lampiran B.10 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................. 137 Lampiran B.11 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................. 138 Lampiran B.12 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................. 139 Lampiran B.13 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................. 140 Lampiran B.14 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................. 141 Lampiran B.15 Fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/Lo ............................. 142

  Perikanan ampulo ..................................................................... 143 Lampiran C.2 Pengukuran panjang pemecah gelombang yang rusak ........... 144 Lampiran C.3 Kondisi pemecah gelombang yang rusak pada Pelabuhan lampulo .................................................................. 145 Lampiran C.4 Kondisi pemecah gelombang yang berhadapan dengan laut lepas ...................................................................... 146 Lampiran C.5 Kondisi pemecah gelombang ................................................... 147