BAB IV DATA DAN ANALISA DATA

(1)

Laporan Tugas Akhir

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

BAB IV

DATA DAN ANALISA DATA 4.1 Analisa Data.

Dalam proses perencanaan, diperlukan analisis yang teliti, semakin rumit permasalahan yang dihadapi maka kompleks pula analisis yang akan dilakukan. Untuk dapat melakukan analisis yang baik, diperlukan data / informasi, teori konsep dasar dan alat bantu memadai, sehingga kebutuhan data sangat mutlak diperlukan.

4.1.1. Data Primer

Merupakan data yang didapat dari survey lapangan melalui pengamatan dan pengukuran secara langsung. Penulis melakukan pengamtan secara langsung untuk melihat kondisi existing garis pantai namun tidak melakukan pengukuran data secara langsung keterbatasan dana guna pencarian data.

4.1.2. Data Sekunder

Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari instansi terkait dalam hal ini data sekunder didapatkan dari LAPPI ITB, PT.Pertamina (Persero) UP IV balongan serta stasiun angin jatiwangi. :

Tabel 4.1 ( Rekapitulasi Data )

No DATA Keterangan

1 Angin Data angin jam-jaman diambil dari stasiun angin jatiwangi ( dari _{tahun 1993-2002)} 2 Fetch Dihitung dengan menggunakan peta dasar menggunakan fasilitas _autocad. 3 Pasang Surut air laut Diambil dari hasil survey TPI Glayam.

4 Arus Hasil survey LAPPI.ITB di 4 titik lokasi survey dengan _{pengukuran atus di tiga kedalaman yang berbeda.} 5 Batimetri Perairan Hasil survey LAPPI.ITB di area sekitar proyek

6 Sedimen Diambil dari hasil survey perairan di daerah indramayu yang _{dilakukan oleh LAPPI.ITB} 7 Kondisi Tanah Setempat Penyelidikan meliputi sondir dan boring yang dilakukan oleh _LAPPI.ITB

(2)

4.1.2.1 Data Angin

Program Dina-Hindcast merupakan program tambahan guna membantu didalam proses peramalan gelombang. Program Dina-Hindcast menggunakan data angin dan Fetch sebagai faktor-faktor pembangkit gelombang.

Data angin diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), dinas Maritim dan bisa juga diperoleh dari hasil survei lapangan. Pada Dina-Hindcast sudah disediakan form entry data angin yaitu WindForm.exe. Data angin yang dibutuhkan pada program ini terdiri dari jam, arah, dan kecepatan angin perbulan. Letak penulisan data tersebut dapat dilihat pada gambar (4.1) dimana Kolom 1: berisi Jam kedatangan angin, kolom 2: berisi arah angin, dan pada kolom 3 berisi kecepatan angin.

Jika dalam satu bulan ada data yang tidak tercatat sehingga kolom arah akan terisi dengan angka 999 dan kolom kecepatan dengan 99.

Form data angin Okt93. tampak seperti Gambar 4.1.a dan jika tidak ada data akan seperti Gambar 4.1.b

a b

(3)

Data angin yang digunakan hingga sebanyak 12 bulan (satu tahun) file, kemudian file-file form dibuatkan direktori sesuai angka tahun yaitu 1987 di dalam direktori Dina-Hindcast\Angin\1987. Dilakukan hal yang sama untuk tahun-tahun berikutnya. Catatan: dalam satu tahun harus terdapat 12 file.

4.1.2.2 Data Fetch

Sebelum membuat diagram fetch, user harus menyiapan file peta dasar dalam format dwg (dari AutoCAD) dari kawasan yang akan dihindcast. Karena panjang fetch dinyatakan dalam satuan meter, maka peta dasar harus diskala 1:1, artinya satu unit satuan di AutoCAD sama dengan 1 meter. Langka-langkah berikut ini menjelaskan cara menyiapkan peta fetch. Daerah yang akan dihindcast adalah Pantai Tirtamaya (Pantai utara, Indramayu).

1. Membuka file Fetch.dwg, yaitu peta dasar untuk Hindcasting kawasan Pantai Tirtamaya (Pantai utara, Indramayu).

2. Memastikan skala peta adalah 1:1. Jadi jarak 150 km pada skala batang harus sama dengan 150000 unit pada AutoCAD (Gunakan Command: SCALE).

(4)

3. Menggambar lingkaran di lokasi yang menjadi pusat dari diagram fetch. Kemudian dari pusat lingkaran tersebut membuat POLYLINE (multigaris) dengan arah 0 derajat (ke arah Utara) hingga menyentuh pantai. Kemudian setiap jarak 5 derajat, membuat polyline lagi sehingga jumlah garis fetch sebanyak 72 buah (360/5). Sehingga jika dibagi menjadi 8 arah mata angin, maka setiap arah mataangin terdapat 9 buah garis fetch.

4. Hapus garis fetch yang berdekatan dengan garis pantai. Untuk lokasi Tg. Lima, arah Timur, Tenggara, dan Selatan dihilangkan, sehingga diperoleh diagram fetch seperti gambar berikut:

Gambar 4.3 Diagram Fetch

(5)

5. Menyimpan file Fetch.dwg, kemudian ekspor ke dalam format DXF versi AutoCAD 12 dengan nama file FETCH.DXF

6. Menjalankan program Fetch.exe. Kemudian melihat isi dari file Fetch.ram yang ada di direktori FETCH. Pada file Fetch.ram, data fetch efektif diurutkan mulai dari arah Utara, Timur Laut, Timur, Tenggara, Selatan, Barat Daya, Barat, dan Barat Laut. Panjang fetch efektif yang diperoleh pada lokasi Pantai Tirtamaya disajikan pada Gambar 4.5

Gambar 4.4 ( Output file Fetch.ram ) Perhitungan Panjang Fetch Efektif.

Perhitungan panjang ( Fetch ) efektif dilakukan dengan menggunakan bantuan program AUTO.CAD agar diperoleh perhitungan yang teliti . sedangkan daerah pembentukan gelombang dapat dilihat pada Gambar ( 4.6 ) Panjang Fetch dihitung untuk 8 arah mata angin dan ditentukan berdasarkan rumus berikut ini :

i i i i Cos Lf Lf α α cos . Σ Σ = Dimana :

Lfi = Panjang Fetch ke-i

ά i = Sudut Pengukuran Fetch ke – I Σ = Jumlah Pengukuran Fetch

Jumlah Pengukuran “ i ” Untuk setiap arah mata angin tersebut meliputi pengukuran – pengukuran dalam wilayah pengukuran fetch ( 22,50 searah jarum jam dan 22,50 berlawanan arah jarum jam ). Perhitungan panjang fetch dan lokasi–lokasi pekerjaan disajikan dalam Tabel ( 4.2 )

(6)

Gambar 4.5( Peta Perhitungan Fetch ) Tabel .4.2( Perhitungan Fetch Efektif )

Arah Utama Sudut Panjang Fetch ( F ) F.Cos ( sudut ) Fetch Efektif

( m ) ( m ) -20 1,797,929 0.02547905 -15 350,989 0.982580377 -10 339,449 0.857526656 -5 365,243 -0.917893201 0 714,042 -0.949041155 5 537,449 0.856267085 10 564,503 0.922335903 15 579,217 0.918100853 Utara 20 465,752 0.040306184 630233.5972 -20 418,920 -0.501812701 -15 440,657 0.955946843 Timur Laut -10 442,427 0.975916762 531556.6592

(7)

-5 488,539 0.944491109 0 497,889 0.987192014 5 520,562 0.99930907 10 618,228 -0.310012769 15 636,817 0.923210217 20 725,095 0.572575226 -20 704,711 -0.982515447 -15 1,180,634 -0.971217485 -10 1,238,410 0.98625678 -5 1,193,275 -0.576289689 0 1,310,883 -0.543467499 5 239,750 0.983728629 10 229,344 0.914465962 15 224,756 -0.44228869 Timur 20 219,326 0.0662739 730599.0826 -20 174,017 -0.731710695 -15 135,019 0.942699737 -10 114,011 -0.318297564 -5 107,114 -0.970422263 0 98,291 0.981359807 5 88,125 0.261009993 10 75,664 0.434288049 15 75,995 0.821447921 Tenggara 20 69,565 0.084199594 103986.4028 -20 328,335 0.965290529 -15 341,848 -0.884743721 -10 363,645 0.705871571 -5 385,339 -0.752184937 0 423,062 0.474395525 5 432,122 -0.529919264 10 458,925 0.265892634 15 406,308 -0.674302388 Barat Laut 20 450,742 0.929840722 399195.7522

(8)

4.1.2.3 Pasang Surut Air Laut.

Data pasang surut hasil survey yang di lakukan pada dua kondisi. Pasang tertinggi dan pada saat surut terendah. Dapat dilihat pada grafik di bawah ini.

Gambar 4.6 ( Grafik Pasang Surut )

Sumber : ( Buku 3 Data Penunjang, Studi Dan Perencanaan Teknik Pengaman Jalur Pipa Gas / Minyak Di Jalur Pipa Mundu – Balongan )

Pasang tertinggi ... : +116cm dari Titik Acuan ( Antara 31/12/02 – 2 /01/02 ) Pasang Terendah ... : - 5.6 cm dari Titik Acuan ( Antara 02/01/02 -04/01/02 ) Titik acuan pengukuran dapat di lihat pada gambar di bawah ini.

(9)

Gambar 4.7 ( Skala Acuan )

Penentuan posisi MSL dilakukan dengan menggunakan rumus Dasar MSL Doodsaon Rooster untuk tiap 28 jam .

MSL (i)= ( Selisih antara Bacaan tertinggi dengan bacaan terendah ) + Bacaan Terendah 2 MSL(i) = ( 116. – 5.6 ) = 55.2 + 5.6 = 60.8 2 HWL(i) = MSL + Z0 = 60.8 + 60 = 120.8 LWL(i) = MSL – Zo = 60.8 – 60 = 0.8m

Sedangkan untuk perhitungan HWL Rata-Rata dan Untuk Perhitungan LWL Rata – Rata . Digunakan rumusan dibawah ini :

HWL rata-rata = (∑HWL9seri/∑seri) MSL rata-rata = (∑MSL9seri/∑seri) LWL rata-rata = (∑LWL9seri/∑seri)

(10)

4.1.2.4 Arus.

Hasil kesimpulan Pengukuran arus laut pada 3 kedalaman i dapat dilihat pada tabel berikut ini. Sedangkan laporan lengkap mengenai data hasil pengukuran dapat dilihat pada lampiran dataArus .

Tabel 4.3 ( Arus Laut Maksimum )

Sumber : ( Buku 3 Data Penunjang, Studi dan perencanaan teknik pengaman jalur pipa Gas / minyak di jalur pipa mundu – balongan )

(11)

(12)

4.1.2.6 Sedimen.

Sedimen pantai bisa berasal dari erosi garis pantai itu sendiri, dari daratan yang di bawa oleh sungai, dan/atau dari laut dalam yang terbawa arus ke daerah pantai. Sifat-sifat tersebut adalah ukuran partikel dan distribusi butir sedimen, rapat massa, bentuk, kecepatan endap, tahanan terhadap erosi.

A. Ukuran partikel sedimen

Sedimen pantai diklasifikasikan berdasarkan ukuran butir menjadi lempug, lumpur, pasir, kerikil, koral (pebbele) dan batu (boulder). Distribusi ukuran butir dianalisis dengan saringan dan dipresentasikan dalam bentuk kurva presentase berat komulatif seperti diberikan pada ( gambar 5.1 )

Gambar 4.8Distribusi imbangan pantai

Ukuran butir median D50 adalah paling banyak digunakan untuk ukuran butir pasir. D50 adalah ukuran butir dimana 50% dari berat sampel.

Dari data sedimen layangan yang diambil dari area sekitar pantai dapat, hasil uji laboratoriumn ditampilkan dalam tabel berikut ini :

(13)

Tabel 4.4 (Data D50 ) No Sampel Diameter D50 S01 0.015 S02 0.05 S03 0.05 S04 0.032 S05 0.007 S06 0.018 S07 0.017 S08 0.041 S09 0.02 S10 0.04 S11 0.01 S12 0.05 S13 0.05 S14 0.031 S15 0.018 Rata - Rata 0.030

Tabel 4.5 ( Hasil Uji Sampel Layangan )

(14)

4.1.2.7 Kondisi Tanah Setempat.

Tabel 4.6 ( Hasil Pengujian Soil Properties Laboratorium )

ATTERBERG UNCONFINED TRIAXIAL-UU CONSOLI DIRECT SHEAR Bor Kedalaman GS γd γm wn Wn Wp Ip qu St C φ DATION C φ No (m) t/m3 t/m3 % % % % kg/cm2 kg/cm2 0 Cc kg/cm2 0 BT.1 2.00 - 2.40 2.661 1.104 1.645 48.97 71.65 30.25 41.40 0.244 1.450 0.120 12.100 0.398 - - BT.2 2.00 - 2.40 2.668 1.178 1.648 39.86 72.50 31.15 41.35 0.448 1.140 0.220 10.980 0.341 - - 4.00 - 4.40 2.665 1.241 1.682 35.55 70.50 30.02 40.43 0.461 1.140 0.220 10.360 0.341 - - BT.3 2.00 - 2.40 2.666 1.196 1.714 43.33 67.30 29.65 38.15 0.469 1.330 0.220 11.650 0.350 - - 4.00 - 4.40 2.667 1.192 1.736 45.58 87.65 32.05 55.60 0.499 1.420 0.260 11.060 0.472 - - BT.4 2.00 - 2.40 2.679 1.421 1.379 32.26 - - NP - - - 0.11 28.61 BT.5 2.00 - 2.40 2.681 1.397 1.699 21.59 - - NP - - - 0.09 29.62 BT.6 2.00 - 2.40 2.686 1.014 1.640 61.80 - - NP - - - 0.08 29.13 BT.7 2.00 - 2.40 2.688 1.318 1.359 41.04 - - NP - - - 0.07 30.03 BT.8 2.00 - 2.40 2.688 1.318 1.748 32.61 - - NP - - - 0.07 30.92 BT.9 2.00 - 2.40 2.688 1.233 1.765 43.19 - - NP - - - 0.08 29.67 BT.10 2.00 - 2.40 2.688 1.139 1.674 47.00 - - NP - - - 0.07 30.62 BT.11 2.00 - 2.40 2.685 1.355 1.333 35.29 - - NP - - - 0.08 30.12 BT.12 2.00 - 2.40 2.678 1.449 1.933 33.40 - - NP - - - 0.06 31.15 Rata-rata 2.677 1.254 1.747 40.11 74.02 30.62 43.40 0.424 1.296 0.208 11.230 0.332 0.08 30.03 Maksimum 2.688 1.449 1.933 61.80 87.65 32.05 55.60 0.499 1.450 0.260 12.100 0.472 0.11 31.15 Minimum 2.661 1.014 1.640 21.59 67.30 29.65 38.15 0.244 1.140 0.120 10.360 0.341 0.06 28.61 STD 0.009 0.123 0.091 9.25 7.00 0.87 6.22 0.092 0.133 0.047 0.597 0.049 0.01 0.83

Sumber : ( Buku 3 Data Penunjang, Studi Dan Perencanaan Teknik Pengaman Jalur Pipa Gas / Minyak Di Jalur Pipa Mundu-Balongan)

(15)

Tabel 4.7. ( Hasil Uji C,N Dan Gradasi Tanah Setempat )

GRADATION Bor Kedalaman

Sr Gravel Sand Silt Clay % Finer No (m) c n % % % % % #200 UNITIED CLASS BT.1 2.00 - 2.40 1.410 0.585 92.43 - 2.30 46.01 51.19 97.20 CH BT.2 2.00 - 2.40 1.264 0.558 84.12 - 2.10 47.90 50.00 97.90 CH 4.00 - 4.40 1.148 0.584 82.55 - 1.30 46.03 52.17 98.20 CH BT.3 2.00 - 2.40 1.229 0.551 93.96 - 1.30 44.71 53.49 98.20 CH 4.00 - 4.40 1.237 0.553 98.31 - 2.00 48.00 50.00 98.00 CH BT.4 2.00 - 2.40 0.886 0.470 97.58 0.20 69.20 24.43 6.17 30.60 SM BT.5 2.00 - 2.40 0.919 0.479 63.01 0.50 71.20 21.55 6.75 28.30 SM BT.6 2.00 - 2.40 1.650 0.623 100.00 0.40 70.20 22.91 6.43 28.40 SM BT.7 2.00 - 2.40 1.039 0.510 100.00 0.70 72.00 21.95 5.35 27.30 SM BT.8 2.00 - 2.40 1.033 0.508 84.59 0.50 69.00 21.55 5.95 30.50 SM BT.9 2.00 - 2.40 1.177 0.541 98.48 0.50 71.00 24.39 4.11 28.50 SM BT.10 2.00 - 2.40 1.360 0.576 92.86 0.30 70.90 25.01 3.79 28.80 SM BT.11 2.00 - 2.40 0.982 0.495 96.52 0.40 69.30 22.40 7.90 30.30 SM BT.12 2.00 - 2.40 0.848 0.459 100.00 0.40 67.30 23.35 8.45 31.80 SM Rata-rata 1.156 0.532 91.74 0.43 45.79 27.69 14.23 53.86 Maksimum 1.650 0.623 100.00 0.70 72.00 48.00 52.17 98.20 Minimum 0.848 0.459 63.01 0.20 1.30 21.55 3.73 27.30 STD 0.247 0.046 9.91 0.20 32.58 9.18 17.40 32.85

Sumber : ( Buku 3 Data Penunjang, Studi Dan Perencanaan Teknik Pengaman Jalur Pipa Gas / Minyak Di Jalur Pipa Mundu-Balongan)

(16)

Dari hasil pengolahan data survey maka penulis mengambil beberapa kesimpulan data yang akan digunakan sebagai dasar perhitungan. Antara lain :

D50 = 0.03 mm Gs = 2.677 ( t/m3 ) C = 0.208 kg/cm2 γd = 1.254 t/m3 θ = 11.2300

4.2 Prediksi Gelombang Rencana.

Pada analisa gelombang rencana, penulis memanfaatkan program HINDCASTING dalam menstransformasi data angin dan menghitung panjang fetch efektif menjadi menjadi data gelombang, yang nantinya akan digunakan sebagai input pada program GENESIS. Selain itu pada program ini dapat juga dapat dimanfaatkan pada analisa defraksi dan refraksi gelombang.

Untuk keperluan hindcasting hanya diperlukan dua macam data utama sebagai input, yakni data angin jam-jaman dan peta fetch.

4.2.1 Peramalan Gelombang Dengan Hindcasting A Analisa Data Angin

Proses peramalan gelombang dengan menggunakan data angin sebagai pembangkit utama gelombang dan daerah pembentukan gelombang ( fetch ). Biasanya disebut dengan proses HINDCASTING. Data angin yang digunakan adalah data angin tiap jam.

Dari program HINDCASTING diperoleh output dengan nama-nama file sebagai berikut : bulan.win bulan.wav windmax.out windmax2.out wavemax.out wavemax2.out

(17)

File bulan.win (dapat dilihat pada gambar 4.9) berisi jumlah jam data angin yang tercatat maupun tidak tercatat yang dikelompokkan berdasarkan besarnya kecepatan angin (dalam knot) dan arah angin pada pengamatan sepuluh tahun (1993-2002) pada tiap bulannya. Untuk mencari persentase kejadian angin, data tersebut disajikan dalam bentuk tabel dengan interval kecepatan 5 knot dari berbagai arah yang merupakan sepuluh tahun pencatatan (lampiran) kemudian diaplikasikan dalam gambar mawar angin (gambar 4.10).

Gambar 4.9 file bulan.win Keterangan:

• Pada tabel diatas pada baris pertama menunjukkan kecepatan angin dalam satuan knot dengan interval kecepatan angin lima (knot) pada tiap kolomnya..

• Baris ketiga menunjukkan bulan ke-1 yaitu Januari

• Baris ke empat menunjukkan jumlah jam yang tercatat maupun yang tidak tercatat pada bulan januari dari 10 tahun pencatatan

• Baris ke lima menunjukkan jam angin yang tidak berhembus

• Baris ke enam menunjukkan jumlah jam data angin yang tidak tercatat pada bulan januari dari sepuluh tahun pencatatan

• Baris ke tujuh menunjukkan jumlah jam angin yang bertiup dari arah Utara dengan interval kecepatan angin 5 knot pada tiap kolom nya.

• Baris ke delapan menunjukkan jumlah jam angin yang bertiup dari arah Timur Laut dengan interval kecepatan angin 5 knot pada tiap kolom nya.

• Baris ke sembilan menunjukkan jumlah jam angin yang bertiup dari arah Timur dengan interval kecepatan angin 5 knot pada tiap kolom nya

• Baris ke sepuluh menunjukkan jumlah jam angin yang bertiup dari arah Tenggara dengan interval kecepatan angin 5 knot pada tiap kolom nya

• Baris ke sebelas menunjukkan jumlah jam angin yang bertiup dari arah Selatan dengan interval kecepatan angin 5 knot pada tiap kolom nya

(18)

• Baris ke-12 menunjukkan jumlah jam angin yang bertiup dari arah Barat Daya dengan interval kecepatan angin 5 knot pada tiap kolom nya

• Baris ke-13 menunjukkan jumlah jam angin yang bertiup dari arah Barat dengan interval kecepatan angin 5 knot pada tiap kolom nya

• Baris ke-13 menunjukkan jumlah jam angin yang bertiup dari arah Barat Laut dengan interval kecepatan angin 5 knot pada tiap kolom nya

Tabel 4.8.a Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Januari 1991-2002

Arah Jumlah Jam Persentase

2 < 5 5-10 10-15 15-20 > 20 Total < 5 5-10 10-15 15-20 > 20 Total Utara 679 380 3 2 0 1064 7.61 4.26 0.03 0.02 0.00 11.92 Timur Laut 66 33 0 0 0 99 0.74 0.37 0.00 0.00 0.00 1.11 Timur 52 13 0 0 0 65 0.58 0.15 0.00 0.00 0.00 0.73 Tenggara 47 7 0 0 0 54 0.53 0.08 0.00 0.00 0.00 0.60 Selatan 112 37 0 0 1 150 1.25 0.41 0.00 0.00 0.01 1.68 Barat Daya 176 131 7 1 0 315 1.97 1.47 0.08 0.01 0.00 3.53 Barat 940 862 46 17 1 1866 10.53 9.66 0.52 0.19 0.01 20.90 Barat Laut 299 233 1 0 0 533 3.35 2.61 0.01 0.00 0.00 5.97 Berangin = 4146 = 46.44 Tidak Berangin = 4037 = 45.22 Tidak Tercatat = 745 = 8.34 Total = 8928 = 100.00 2 Kecepatan angin dalam knot.

Tabel 4.8.b Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Februari 1991-2002

(19)

Tabel 4.8.c Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Maret 1991-2002

Tabel 4.8.d. Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan April 1991-2002

(20)

Tabel 4.8.e Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Mei 1991-2002

Tabel 4.8.f Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Juni 1991-2002

(21)

Tabel 4.8.g Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Juli 1991-2002

Tabel 4.8.h.Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Agustus 1991-2002

(22)

Tabel 4.8.i Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan September 1991-2002

Tabel 4.8.j Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Oktober 1991-2002

(23)

Tabel 4.8.k Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan November 1991-2002

Tabel 4.8.l Kejadian Angin di Pantai Balongan pada Bulan Desember 1991-2002

(24)

Tabel 4.8.m Total Kejadian Angin di Pantai Balongan Tahun 1991-2002

2 < 5 5-10 10-15 15-20 > 20 Total < 5 5-10 10-15 15-20 > 20 Total Utara 7265 5062 83 6 2 12418 6.91 4.81 0.08 0.01 0.00 11.81 Timur Laut 1796 1160 29 1 0 2986 1.71 1.10 0.03 0.00 0.00 2.84 Timur 3922 1490 16 1 0 5429 3.73 1.42 0.02 0.00 0.00 5.16 Tenggara 1256 285 3 0 0 1544 1.19 0.27 0.00 0.00 0.00 1.47 Selatan 3113 843 23 3 1 3983 2.96 0.80 0.02 0.00 0.00 3.79 Barat Daya 1300 927 55 24 0 2306 1.24 0.88 0.05 0.02 0.00 2.19 Barat 6859 7392 584 200 15 15050 6.52 7.03 0.56 0.19 0.01 14.31 Barat Laut 1452 936 13 2 1 2404 1.38 0.89 0.01 0.00 0.00 2.29 Berangin = 46120 = 43.84 Tidak Berangin = 56739 = 53.94 Tidak Tercatat = 2333 = 2.22 Total = 105192 = 100.00

(25)

TG

S

BD

Jenis tongkat menunjukkan kecepatan angin dalam knot. Panjang tongkat menunjukkan persentase kejadian.

Tidak Berangin = 67.41% Tidak Tercatat = 4.35%

Distribusi Kecepatan dan Arah Angin Jam-jaman

BL

B

TL

U

T

40% 20% 0% 10% 30% 1993-2002 Lokasi: jatiwangi

Gambar 4.10 ( Wind Rose Dari Stasiun Pengamatan Angin Jatiwangi ) Data angin yang didapatkan belum dapat di gunakan secara langsung didalam perencanaan. Karena didalam perencanaan masih diperlukan analisa data yang biasanya didasarkan pada fenomena statistik yang dikenal dengan nama periode ulang.

(26)

Dalam perencanaan periode ulang data angin akan di gunakan analisa harga ekstrim dari data angin terbesar tahunan dari hasil pengamatan stasiun angin jatiwangi. Untuk memngetahui harga ekstrim data angin dapat dilihat output dari program Hindcasting dengan nama file windmax2.out (gambar 4.9) dan ditabelkan pada tabel 4.4. Selain itu dari program ini penulis mendapatkan harga extrim tinggi gelombang dengan nama file wavemax.out yang digunakan dalam memprediksi tinggi gelombang dengan periode tertentu. Untuk memprediksi gelombang dengan periode ulang tertentu menggunakan distribusi Gumbel (Fisher-Tippet) dan distibusi Weibull (CERC,1992). Kedua metode tersebut dilakukan untuk kemudian dipilih yang memberikan hasil terbaik dengan metode kuadrat terkecil ( MKT ) .

Gambar 4.11 windmax2.out.

Tabel 4.9 ( Perhitungan data angin terbesar di lokasi Perairan Pekerjaan ) Angin Terbesar Tahunan di Balongan

(Stasiun Pengamat Cuaca Jatiwangi )

Kecepatan Tanggal Kejadian No. Tahun

Knot m/s Arah Bulan Tanggal Jam

1 1993 18 09.26 200 Sep 23 03 2 1994 25 12.86 180 Jun 24 09 3 1995 28 14.40 180 Agu 25 14 4 1996 30 15.43 360 Okt 21 07 360 Okt 21 08 340 Okt 21 09 5 1997 30 15.43 360 Jan 30 06 350 Feb 02 08 360 Mar 27 11 6 1998 20 10.29 240 Okt 21 15 240 Des 17 01 7 1999 20 10.29 070 Agu 11 07 8 2000 40 20.58 030 Agu 12 07 9 2001 30 10.29 270 Des 30 04 10. 2002 20 10.28889 180 Agu 17 12

(27)

4.2.2 Analisa Gelombang Rencana

Pembentukan gelombang di laut dalam dianalisa dengan menggunakan formula-formula empiris yang diturunkan dari model parametric berdasarkan spectrum gelombang JONSWAP ( Shore Proteksion Manual, 1984 ). Prosedur Peramalan berlaku baik untuk kondisi Fetch Terbatas ( Fetch Limited Condition ) maupun kondisi durasi terbatas ( Duration Limited Condition ) sebagai berikut :

Gambar 4.12 Flow chart dan rumus peramalan gelombang (SPM,volume 1)

g U U gt F A A 2 2 . 3 min ₆₈_.₈ ⎥ . ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ × = 2 / 1 2 . . 0016 . 0 ⎢_⎣⎡ ⎥_⎦⎤ = A A mo U gf g U H 3 / 1 2 . . 2857 . 0 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = A A mo U gf g U T g U H A mo 2 . 2433 . 0 = g U T A mo = 8 .134 . Finish Finish START 2 3 . 2 2 . 7.1 . 8 . 68 g U U gf t a A c ≤ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = 3 . 2 2 7.15 . 8 . 68 U gf U gt A A ≤ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ =

(28)

Dimana :

Hmo : Wave Height ( tinggi gelombang signifikan ) adalah tinggi rerata dari 33% nilai tertinggi gelombang yang terjadi.

Tmo : Wave Period ( Periode puncak Gelombang)

F : Efektif fetch length (fetch efektif )

Ua : Wind Stres Factor ( Modified Wind Speed ) faktor tegangan angin

g : Grafitasi

t : Waktu

Bulan.wav juga merupakan salah satu output dari program HINDCASTING. Pada bulan wave memuat jumlah jam kejadian gelombang yang tercatat maupun tidak tercatat yang dikelompokkan berdasarkan besarnya tinggi gelombang (dalam meter) dan arah angin pada pengamatan sepuluh tahun (1993-2002) pada tiap bulannya (dapat dilihat pada gambar 4.11) Untuk persentase kejadian gelombang, data tersebut disajikan dalam bentuk tabel dengan interval tinggi gelombang 0.5 m dari berbagai arah yang merupakan data sepuluh tahun pencatatan (tabel 4.22) kemudian diaplikasikan dalam gambar wave rose (gambar 4.13).

Gambar 4.13 Bulan.wav

(29)

Tabel 4.10 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Januari (1993-2002) )

di Lepas Pantai balongan Diramal Berdasarkan Data Angin Jatiwangi

Tinggi Gelombang (m) Arah < 0.5 0.5-1.0 1.0-1.5 1.5-2.0 2.0-2.5 > 2.5 Total Utara 6.344 0.551 0.000 0.161 0.121 0.000 7.18 Timur Laut 0.981 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.98 Timur 2.500 0.108 0.000 0.000 0.000 0.000 2.61 Tenggara 0.390 0.040 0.000 0.000 0.000 0.000 0.43 Selatan 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00 Barat Daya 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00 Barat 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00 Barat Laut 4.664 0.188 0.000 0.000 0.000 0.000 4.85 Bergelombang = 16.05

Tidak Bergelombang (calm) = 83.63

Tidak Tercatat = 0.32

T o t a l = 100.00

Tabel 4.11 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Februari (1993-2002) ) di Lepas Pantai balongan Diramal Berdasarkan Data Angin Jatiwangi

(30)

Tabel 4.12 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Maret (1993-2002) )

T o t a l = 100.00

Tabel 4.13. (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan April (1993-2002) ) di Lepas Pantai balongan Diramal Berdasarkan Data Angin Jatiwangi

T o t a l = 100.00

(31)

Tabel 4.14 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Mei (1993-2002) ) di Lepas Pantai balongan Diramal Berdasarkan Data Angin Jatiwangi

T o t a l = 100.00

Tabel 4.15 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Juni (1993-2002) )

(32)

Tabel 4.16 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Juli (1993-2002) ) di Lepas Pantai balongan Diramal Berdasarkan Data Angin Jatiwangi

T o t a l = 100.00

Tabel 4.17 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Agustus (1993-2002) ) di Lepas Pantai balongan Diramal Berdasarkan Data Angin Jatiwangi

(33)

Tabel 4.18 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan September (1993-2002) )

T o t a l = 100.00

Tabel 4.19 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Oktober (1993-2002) )

T o t a l = 100.00

(34)

Tabel 4.20 (Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan November (1993-2002)

T o t a l = 100.00

Tabel 4.21(Persentase Kejadian Gelombang pada Bulan Desember (1993-2002)

(35)

Tabel 4.22

(36)

TG S

BD

Jenis tongkat menunjukkan tinggi gelombang dalam meter. Panjang tongkat menunjukkan persentase kejadian.

Calm = 78.16% Tidak Tercatat = 4.24% Distribusi Tinggi dan Arah Gelombang di Lepas Pantai balongan

Diramal Berdasarkan Data Angin Jam-jaman di jatiwangi

BL B TL U T 40% 20% 0% 10% 30% Total 1993-2002

Gambar 4.14 ( Waverose Total )

Dalam perencanaan periode ulang data gelombang yang digunakan merupakan analisa harga ekstrim dari data tinggi gelombang terbesar tahunan dari output dari program Hindcasting dengan nama file wavemax.out File ini berisi tinggi gelombang maksimum pada tiap arah mata angin (dapat dilihat pada gambar 4.9) kemudian ditabelka pada tabel 4.7 untuk mengetahui tinggi gelombang maksimum. Untuk memprediksi tinggi gelombang dengan periode ulang tertentu menggunakan distribusi Gumbel (Fisher-Tippet) dan distibusi Weibull (CERC,1992). Kedua metode tersebut dilakukan untuk kemudian dipilih yang memberikan hasil terbaik.

(37)

gambar 4.15 wavemax.out Tabel 4.23 ( arah dan Tinggi Gelombang Maksimum Tahunan )

Keterangan :

kolom Max adalah tinggi gelombang maksimum pada tiap tahun pengamatan kolom Hsm merupakan tinggi gelombang yang diurutkan dari besar ke kecil

ARAH, TINGGI, DAN PERIODA GELOMBANG TAHUNAN MAKSIMUM

TAHUN U TL T TG S BD B BL Max Hsm 1993 0.655 1.159 0.94 0.312 0 0 0 0.82 1.159 3.9380 Per. -3.701 -4.863 -4.638 -2.597 0 0 0 -4.234 2.3040 1994 0.887 1.289 1.055 0.646 0 0 0 0.879 1.289 2.0030 Per. -4.533 -5.074 -5.01 -3.849 0 0 0 -3.93 1.7560 1995 0.94 1.351 1.421 0.385 0 0 0 0.651 1.421 1.4210 Per. -4.638 -4.669 -5.792 -2.269 0 0 0 -4.241 1.4000 1996 1.756 0.546 1.166 0.138 0 0 0 0.845 1.756 1.2890 Per. -5.184 -3.442 -5.356 -1.73 0 0 0 -4.098 1.1590 1997 1.756 3.938 1.379 1.525 0 0 0 2.14 3.938 1.1470 Per. -5.184 -9.45 -5.988 -6.159 0 0 0 -6.828 1.0030 1998 1.285 0.77 2.304 2.204 0 0 0 1.166 2.304 Per. -5.421 -3.728 -7.997 -6.964 0 0 0 -5.356 1999 2.003 0.312 0.693 0.559 0 0 0 0.825 2.003 Per. -6.808 -2.597 -3.787 -3.28 0 0 0 -4.663 2000 0.646 1.085 1.4 0.137 0 0 0 1.003 1.4 Per. -3.849 -3.433 -5.016 -1.499 0 0 0 -5.163 2001 0.74 0.673 1.147 0.137 0 0 0 1.003 1.147 Per. -4.261 -3.258 -5.642 -1.499 0 0 0 -5.163 2002 1.003 0.387 0.74 0.082 0 0 0 0.559 1.003 Per. -5.163 -3.137 -4.216 -1.223 0 0 0 -3.28

(38)

Prediksi tinggi gelombang dengan distribusi Weibull dapat dilihat pada tabel 4.8 sedangkan prediksi tinggi gelombang dengan menggunakan distribusi Gumbel (Fisher-Tippet Type I) dapat dilihat pada tabel 4.9.

Kedua distribusi itu mempunyai bentuk : 1. Distribusi Fisher-Tippet Type I

⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − − = ≤ A B S H e S S H e H P ) ) ) ( ...(4.2) 2. Distribusi Weibull K S A B H S S H e H P ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − − − = ≤ ) ) 1 ) ( ...(4.3) dimana: ) (HS HS

P ≤ ) : probabilitas bahwa Ĥs tidak dilampaui H : Tinggi gelombang representatif

Ĥ : Tinggi gelombang dengan nilai tertentu A : parameter skala

B : parameter lokasi

Data masukkan disusun dalam urutan dari besar ke kecil, selanjutnya probabilitas ditetapkan untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut:

1. Distribusi Fisher-Tippet Type I ) (H_S H_Sm P ≤ ) = 12 . 0 44 , 0 1 + − − T N m ...(4.4) 2. Distribusi Weibull ) (HS HSm P ≤ ) = k N k m T 23 . 0 2 . 0 27 , 0 2 , 0 1 + + − − − ...(4.5) dengan ) (H_S H_Sm

P ≤ ) : Probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke m yang tidak dilampaui

Hsm : Tinggi Gelombang urutan ke m

(39)

NT : jumlah kejadian gelombangselama pencatatan

Parameter A dan B di dalam persamaan 4.2 dan 4.3 dihitung dari kuadrat terkecil untuk setiaptipe distribusi yang digunakan. Hitungan didasarkan pada analisis regresi linier sbagai berikut:

Hsm = Â ym+ B

Dimana ym diberikan oleh bentuk berikut: Untuk distribusi Fisher-Tippet Type I

{

ln ( )

}

ln S sm

m P H H

y =− − ≤ ...(4.6) untuk distribusi Weibull

[

{

}

]

k

sm S

m P H H

y = −ln1− ( ≤ ) 1 ...(4.7)

Dari kedua distibusi tersebut dibandingkan tingkat kesalahannya (tabel 4.10), semakin kecil tingkat kesalahan antara tinggi gelombang maksimum yang diperoleh dari Hindcasting dengan prediksi tinggi gelombang suatu distribusi, maka nilai distribusi tersebut yang digunakan untuk meramalkan periode ulang tinggi gelombang.

tabel 4.24 WeibulL

Weibull

m Hsm probabilitas ym Hsm*ym ym^2 Ĥsm (prediksi) Hsm-Ĥsm

1 3.938 0.9533 4.4523 17.533 19.8230 3.812 0.1259 2 2.304 0.8578 2.4370 5.615 5.9392 2.538 -0.2341 3 2.003 0.7622 1.6209 3.247 2.6272 2.022 -0.0191 4 1.756 0.6667 1.1337 1.991 1.2853 1.714 0.0419 5 1.421 0.5711 0.8009 1.138 0.6415 1.504 -0.0827 6 1.400 0.4756 0.5578 0.781 0.3112 1.350 0.0500 7 1.289 0.3800 0.3738 0.482 0.1398 1.234 0.0553 8 1.159 0.2845 0.2324 0.269 0.0540 1.144 0.0147 9 1.147 0.1889 0.1244 0.143 0.0155 1.076 0.0710 10 1.003 0.0934 0.0452 0.045 0.0020 1.026 -0.0229 TOTAL 17.4200 11.7786 31.2439 30.8387 mean 1.7420 1.1779 σHs 0.8738 Â 0.6322 B 0.9973 α 2.9216

(40)

tabel 4.25 Gumbel (Fisher-Tippet)

Fisher-Tippet Type I

m Hsm probabilitas ym Hsm*ym ym^2 Ĥsm (prediksi) Hsm-Ĥsm

1 3.938 0.9447 2.8660 11.286 8.2140 3.352 0.5857 2 2.304 0.8458 1.7873 4.118 3.1944 2.605 -0.3012 3 2.003 0.7470 1.2322 2.468 1.5184 2.221 -0.2177 4 1.756 0.6482 0.8358 1.468 0.6986 1.946 -0.1902 5 1.421 0.5494 0.5126 0.728 0.2628 1.722 -0.3013 6 1.4 0.4506 0.2267 0.317 0.0514 1.524 -0.1243 7 1.289 0.3518 -0.0438 -0.056 0.0019 1.337 -0.0480 8 1.159 0.2530 -0.3181 -0.369 0.1012 1.147 0.0120 9 1.147 0.1542 -0.6258 -0.718 0.3917 0.934 0.2132 10 1.003 0.0553 -1.0628 -1.066 1.1294 0.631 0.3718 TOTAL 17.4200 5.4101 18.1770 15.5637 mean 1.7420 0.5410 σHs 0.8738 Â 0.6926 B 1.3673 α 1.0048 Keterangan :

∑

∑ ∑

− − = ₂ ₂ ) ( m m m sm m sm y y n y H y H n A) ...(4.8) m sm Ay H B) = − ) ...(4.9)

tabel 4.26 ( Weibul – Fisher )

Fisher Weibull Fisher Weibull

m Hsm Ĥsm _(prediksi) Hsm-Ĥsm Ĥsm (prediksi) Hsm-Ĥsm error error

1 3.938 3.352 0.586 3.812 0.126 0.343 0.015838 2 2.304 2.605 -0.301 2.538 -0.234 0.090718 0.054789 3 2.003 2.221 -0.218 2.022 -0.019 0.047414 0.000364 4 1.756 1.946 -0.190 1.714 0.042 0.036169 0.001756 5 1.421 1.722 -0.301 1.504 -0.083 0.090808 0.00684 6 1.4 1.524 -0.124 1.350 0.050 0.015444 0.002498 7 1.289 1.337 -0.048 1.234 0.055 0.0023 0.003059 8 1.159 1.147 0.012 1.144 0.015 0.000145 0.000216 9 1.147 0.934 0.213 1.076 0.071 0.04545 0.005046 10 1.003 0.631 0.372 1.026 -0.023 0.138237 0.000526 0.809689 0.090932

(41)

Dari tabel 4.25 dapat dilihat tingkat kesalahan distribusi Weibull lebih kecil dari Fisher-Tippet Type-I maka untuk memprediksi periode ulang tinggi gelombang menggunakan nilai dari distribusi Weibull. Dapat dilihat pada tabel 4.26

Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut:

B y A

H_sr = ˆ _r + ) ...(4.10)

Dimana yr diberikan oleh bentuk berikut Untuk distribusi Fisher-Tippet Type I

⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ − − − = ln ln(1 1 ) r r LT y ...(4.11)

untuk distribusi Weibull