FORMULASI PRAKTIS TEGANGAN GESER DASAR DAN OFFSHORE-ONSHORE SEDIMENT TRANSPORT UNTUK GELOMBANG ASIMETRIS

FORMULASI PRAKTIS TEGANGAN GESER

DASAR DAN OFFSHORE-ONSHORE SEDIMENT

TRANSPORT UNTUK GELOMBANG ASIMETRIS

By :

LULUT ALFARIS

(4305100019)

Dosen Pembimbing :

SUNTOYO, ST., M.Eng., Ph.D

SHOLIHIN, ST, MT

Ocean Engineering PRESENTASI P3

LATAR BELAKANG

# Keakuratan formula tegangan geser.

# Keakuratan formula transportasi sedimen.

# Formula transportasi sedimen yang ada sekarang hanya

menjelaskan ke arah

onshore,

belum ke arah

offshore.

LATAR BELAKANG

Tegangan Geser Dasar

Penelitian Nielsen (2006), Samad

et.al

(2006) & Suntoyo

et.al

(2009).

Sehingga diperlukan formula yang handal untuk mendapatkan tingkat

akurasi yang tinggi dari hasil estimasi tegangan geser dasar yang

diperlukan untuk mengevaluasi jumlah transportasi sedimen.

Transportasi Sedimen

Penelitian dimulai sejak abad 19, yakni Du Boys (1879), Einstein

(1950). Penelitian yang dihasilkan selama kurun 20 tahun terakhir ini

adalah Tanaka (1988), Watanabe (1992), Ribberink (1998), Nielsen

(2002) serta Suntoyo & Tanaka (2009).

Diperlukan formula yang akurat untuk menjelaskan transportasi

sedimen yang mengarah ke

offshore.

PERUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana karakteristik tegangan geser dasar dan

transportasi sedimen untuk gelombang asimetris ?

2. Bagaimana mengetahui prediksi

offshore-onshore

sediment transport

akibat gelombang asimetris ?

Tujuan Penulisan

1. Mengetahui tegangan karakteristik tegangan geser dan

transportasi sedimen untuk gelombang asimetris.

2. Mengetahui prediksi

offshore-onshore sediment

transport

akibat gelombang asimetris.

Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah mengetahui formula

tegangan geser dan transportasi sedimen yang akurat

untuk digunakan dalam melakukan prediksi morfologi

pantai.

Batasan Masalah

1. Jenis sedimen yang digunakan adalah

bedload transport

.

2. Transportasi sedimen yang dianalisa adalah

crosshore

sediment transport.

3. Analisa transportasi sedimen menggunakan gelombang

asimetris secara vertikal.

Metodologi Penelitian

Studi literatur : Buku dan jurnal tegangan geser

dasar dan transportasi sedimen Persamaan Tegangan Geser Dasar

dan Transportasi Sediment

Data Eksperimen Transportasi Sedimen Ahmed dan Sato (2003) Perhitungan Tegangan Geser Dasar Metode

Tanaka & Samad (2006) dan Suntoyo & Tanaka (2009) Perhitungan Transportasi Sedimen Metode Ribberink

(1998) dan Suntoyo & Tanaka (2009)

Memodifikasi Formulasi Transportasi Sedimen dengan Data Ahmed & Sato (2003)

Selesai Mulai

Penjelasan Diagram Alir

1. Studi literatur.

Tahap awal pengerjaan tugas akhir ini adalah mengumpulkan

bahan-bahan atau materi sebagai studi literatur yang berasal dari

jurnal-jurnal internasional .

2. Perhitungan tegangan geser dasar dengan menggunakan Compaq

Visual Fortran.

Perhitungan tegangan geser dasar dengan menggunakan

metode Tanaka & Samad (2006), dan metode Suntoyo & Tanaka

(2009).

Penjelasan Diagram Alir (Cont..)

3. Perhitungan transportasi sedimen dengan menggunakan metode

Ribberink (1998), dan metode Suntoyo & Tanaka (2009).

4. Menganalisa formula transportasi sedimen Suntoyo & Tanaka (2009).

Bahwa formula tersebut belum di evaluasi dengan data percobaan.

Transportasi tersebut hanya mengarah ke

onshore

, namun belum

mengarah ke

offshore.

Sehingga perlu dilakukan modifikasi formula

dari Suntoyo dan Tanaka (2009) dengan data percobaan dari

Efek Akselerasi

Tegangan Geser

Metode 1

Tanaka & Samad (2006)

Metode 2

Transportasi Sedimen

Metode 1

Ribberink (1998)

Metode 2

Untuk memprediksi laju transportasi sediment yang mengarah ke

offshore, maka digunakan hasill pada metode sebelumnya yakni metode

Suntoyo & Tanaka (2009).

Untuk mencari formula sediment transport rate maka dengan

menggunakan

rasio

dari

laju

transportasi

sediment

berdasarkan

eksperimen Sato dengan laju transportasi sedimen berdasarkan model.

Yakni

Untuk mencari formula sediment transport rate dengan persamaan :

Ф = Ф

_qs

r = AFr

Hasilnya seperti yang ditunjukkan oleh gambar 8

qs

r

r

Φ

Φ

=

Gambar 5. Rasio dari laju transportasi sediment berdasarkan eksperimen dengan laju transportasi sedimen berdasarkan perhitungan metode 2.

Nilai U

_max

, q

_ribberink

, q

_suntoyo

, q

_sato

.

Digunakan untuk membuat gambar 9, yakni perbandingan laju

transportasi sedimen Metode 1, Metode 2 dan experiment Sato.

Umax

(m/s)

q ribberink

(q (m3_/s/m)

q suntoyo

q (m3_/s/m)

q sato

q (m3_/s/m)

1.16

_2.13x10

-5

_2.15x10

-5

_1.65x10

-5

1.31

_3.03x10

-5

_1.43x10

-5

_1.92x10

-5

1.39

_3.60x10

-5

_7.29x10

-6

_1.56x10

-5

1.47

_4.24x10

-5

_-2.45x10

-6

_1.5x10

-6

1.54

_4.85x10

-5

_-1.35x10

-5

_-9.2x10

-6

1.58

_5.22x10

-5

_-2.11x10

-5

_-1.9x10

-5

1.62

_5.62x10

-5

_-2.95x10

-5

_-3.1x10

-5

1.66

_6.03x10

-5

_-3.90x10

-5

_-4.3x10

-5

1.85

_8.26x10

-5

_-9.85x10

-5

_-9.9x10

-5

Gambar 7. Perbandingan laju transportasi sedimen Metode 1, Metode 2 dan experiment Ahmed & Sato.

Dari grafik yang ditunjukkan maka dapat dilihat bahwa

Metode Suntoyo & Tanaka (2009) mempunyai bentuk yang

mendekati seperti grafik eksperiment Ahmed dan Sato.

Bahwa laju transportasi sediment yang mengarah ke

offshore mempunyai nilai negatif.

Hal ini tidak dapat dapat ditunjukkan oleh Metode dari

Ribberink (1998), grafik yang ditunjukkan mempunyai nilai

yang positif yang berarti laju sediment transport mengarah

ke onshore.

1. Metode 2 (Suntoyo & Tanaka), yang memasukkan efek

akselerasi dan koeficien percepatan lebih handal dalam

menjelaskan tegangan geser.

2. Dengan menghitung rasio r dari laju transportasi

sediment

berdasarkan

eksperimen

dengan

laju

transportasi sedimen berdasarkan perhitungan Metode

Suntoyo dan Tanaka

dapat menunjukkan laju

tranportasi sedimen yang mengarah ke

offshore.

Nilai

q

_suntoyo

2x10

-5

_{, 1.43x10}

-5

_{, 7.29x10}

-6

_{, -2.45x10}

-6

_{, -1.35x10}

-5

_,

-2.11x10

-5

_{, -2.95x10}

-5

_{, -3.9x10}

-5

_{, -9.85x10}

-5

.

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang

pergerakan sedimen untuk tipe suspended load, agar

nantinya dalam melakukan permodelan morfologi

pantai dalam kondisi sebenarnya dapat lebih akurat.

Ahmed, A.S.M. and Sato, S., 2003, A Sheetflow Transport Model For Asymmetric

Oscillatory Flows Part I : Uniform Grain Size Sediments, Coastal Engineering Journal, Vol. 45, pp. 321-337.

Horikawa, H., 1988, Nearshore Dynamic and Coastal Processes, University of Tokyo Press, Tokyo.

Tanaka, H., 1998, Bed Load Transport Due to Non-Linear Wave Motion, Proceedings of 21st International Conference on Coastal Engineering, ASCE, pp. 1803-1817. Tanaka, H., and Thu, A., 1994, Full-Range Equation of Friction Coefficient and Phase

Difference in A Wave-Current Boundary Layer, Coastal Engineering, Vol. 22, pp. 237-254.

Tanaka, H., and To, D. V., 1995, Initial Motion of Sediment Under Waves and Waves-Current Combined Motion, Coastal Engineering, Vol. 25, 153-163.

Tanaka, H., Sumer, B. M., and Lodahl, C., 1998, Theoritical and Experimental Investigation on Laminar Boundary Layers Under Cnoidal Wave Motion, Coastal Engineering Journal, Vol. 40, pp. 81-98.

Suntoyo and Tanaka, H., 2008, Characteristics of Turbulent Boundary Layers Over A Rough Bed Under Saw-Tooth Waves and Its Application to Sediment Transport, Coastal Engineering, Vol. 55, pp. 1102-1112.

Suntoyo and Tanaka, H., 2009, Effect of Bed Roughness on Turbulent Boundary Layer and Net Sediment Transport Under Asymmetric Waves, Coastal Engineering, Vol. 56, pp. 960-969.