Kaji Ulang Desain Jetty Pada Muara Banjir Kanal Padang dengan Menggunakan Material Batu Alam dan Tetrapod

(1)

Kaji Ulang Desain Jetty Pada Muara Banjir Kanal Padang

dengan Menggunakan Material Batu Alam dan Tetrapod

A. REFI1* dan YUSRITA2

1_{Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Padang, Jl. Gajah Mada Kandis Nanggalo,}

Padang – 25 143, Indonesia

2_{Mahasiswa Teknik Sipil, Institut Teknologi Padang, Jl. Gajah Mada Kandis Nanggalo,}

Padang – 25 143, Indonesia

*_{Corresponding author: refiahmad5@gmail.com}

Abstrak: Wilayah pantai merupakan daerah yang sangat intensif untuk dimanfaatkan manusia.

Disumbar sendiri yang berbatasan sebelah barat dengan laut hindia (samudera Indonesia) mempunyai panjang pantai ±420 km dengan sekitar 45% atau 180 km mengalami kerusakan akibat abrasi. Terutama didaerah pantai padang juga merupakan ibu kota propinsi, dengan panjang pantai ±30 km atau hampir 5% dari total panjang pantai sumbar. Adapun salah satu usaha untuk perlindungan kawasan pantai dari kerusakan – kerusakan seperti tersebut diatas diantaranya adalah dengan membangun struktur pemecah gelombang /jetty sebagai salah satu alternatif bangunan pelindung pantai yang berfungsi untuk menahan energi gelombang yang menuju pantai. Dan aman supaya muara sungai dapat difungsikan sebagaimana mestinya. Jetty adalah bangunan tegak lurus pantai yang diletakkan pada kedua sisi muara sungai yang berfungsi untuk mengurangi pendangkalan alur oleh sedimen pantai. Data yang diperlukan untuk mendukung perhitungan struktur bangunan jetty meliputi data angin, data gelombang, data pasang surut, dan data bathimetri. Dari hasil perhitungan analisa kalkulasi desain diperoleh kemiringan kontruksi jetty 1:2, elevasi mercu jetty dengan lapis pelindung batu alam +2,415 m, tetrapod +2,07 m, Dolos +2,185 m, Tribar +1,8975 m, panjang jetty 92 m, lebar mercu dengan lapis lindung batu alam 1,51 m, tetrapod 1,0639 m, dolos 1,3 m, tribard 1,06 m, Tinggi mercu dengan lapis lindung batu alam 4 m, tetrapod 3,6 m, dolos 3,7 m, tribar 3,5 m.

Kata Kunci: Dimensi, material, Jetty Bandar Purus

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah negara kepulauan yang mempunyai garis pantai yang sangat panjang. Wilayah pantai ini merupakan daerah yang sangat intensif dimanfaatkan untuk kegiatan kemanusiaan, seperti sebagai kawasan pusat pemerintahan, pemukiman, industri, pelabuhan, pertambakan, pertanian / perikanan, pariwisata dan sebagainya [1]. Sumbar yang berbatasan sebelah barat dengan lautan hindia (Samudera Indonesia) mempunyai panjang pantai ± 420 km dengan sekitar 45% atau 180 km mengalami kerusakan akibat abrasi. Terutama di daerah pantai padang juga merupakan daerah ibukota propinsi, dengan panjang pantai ± 30

km atau hampir 5% dari total panjang pantai sumbar [2].

Bangunan pemecah gelombang ditunjukan antara lain untuk mengamankan pantai dari serangan gelombang yang dapat menimbulkan berbagai masalah. Salah satu upaya yang perlu dilakukan adalah melindungi kawasan pantai terhadap bahaya kerusakan yang diakibatkan oleh serangan gelombang pantai. adapun kerusakan – kerusakan yang terjadi diantaranya berupa erosi pantai dan sedimentasi pantai. terjadinya erosi pantai dapat mengakibatkan mundurnya garis pantai dan merusak berbagai fasilitas yang ada dikawasan tersebut. Sementara sedimentasi pantai dapat mengakibatkan pendangkalan laut dekat

(2)

[3].

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan dari latar belakang, maka secara khusus permasalahan analisa dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana Metode

penanggulangan Abrasi dan Erosi terhadap garis pantai yang terletak di posisi muara sungai banjir kanal padang.

2. Sedimen yang berasal dari laut akibat gelombang/arus serta endapan sedimen yang dibawa oleh air sungai dari hulu, sehingga mengakibatkan delta di mulut sungai.

1.3 Tujuan dan Manfaat a. Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah melakukan study perbandingan/kaji ulang perancangan kontruksi jetty

dengan material yang berbeda sehingga dapat diketahui perubahan dimensinya.

b. Manfaat Penelitian

1. Pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya dibidang bangunan pantai dan pengendalian muara sungai.

2. Sebagai bahan masukan dan pengetahuan bagi peneliti.

3. Dapat mengetahui sejauh mana gelombang tereduksi akibat adanya pemecah gelombang tersebut.

1.4 Batasan masalah

Guna penyusun penelitian ini ini lebih terfokus karena kompleknya permasalahan dan besarnya ruang lingkup maka penulis menitik beratkan pembatasan masalah Tugas Akhir ini pada “Kontruksi Jetty dan material yang dipakai sebagai pengendalian muara banjir padang yang berlokasi di banda Purus tersebut”.

1.5 Lokasi kajian ulang (desain jetty)

Lokasi Kontruksi jetty terletak di daerah aliran muara banjir kanal. Kondisi daerah. Banjir kanal merupakan areal tegalan dan bantaran sungai dan tidak ada pemukiman yang tergenang genangan air.Bentuk peta dari adalah terlihat pada (Gambar 1).

(3)

2. METODOLOGI

Bagan alir pengerjaan tugas akhir dipaparkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram alir penelitian 3. ANALISA KALKULASI DESAIN 3.1 Perhitungan Tinggi Gelombang

Signifikan

Perhitungan tinggi gelombang signifikan idealnya memakai data pengukuran gelombang, oleh karena belum tersedianya data tersebut untuk pantai padang dan keterbatasan waktu, maka dipakai data angin 2000 – 2009 yang di dapat dari badan meteorologi dan geofisika ketaping padang. Untuk perhitungan ini tinggi gelombang signifikan dihitung dengan pariode ulang 25 tahun. Untuk mendapatkan hasil dari gelombang signifikan tersebut dicoba dengan perhitungan sebaran teoritik normal, Gumbel, dan Person III. Sedangkan rumus yang digunakan:

Periode: T = n + ¹/m Probabilitas: p = ¹/ T Rerata : Hsebaran = ∑ 𝐻 𝑠𝑖 𝑖=𝑛 𝑖=1 n Standar deviasi: S = √∑ (𝐻𝑠𝑖−𝐻𝑠)² 𝑖=𝑛 𝑖=1 n−1 Koefisien Skew: Cs = n2 (𝑛+1 )( 𝑛+2 ) {∑𝑖=𝑛 _𝑖=1(𝐻𝑠𝑖−𝐻𝑠)³/𝑛} S³ Koefisien Kurtosis: Ck = n 2 (𝑛+1 )( 𝑛+2 )( 𝑛+3 ) {∑𝑖=𝑛 _𝑖=1(𝐻𝑠𝑖−𝐻𝑠)⁴/𝑛} S⁴

Menetukan analisis gelombang signifikan dalam waktu 25 tahun, dipakai data dan arah angin ( lampiran 4.1 ), dengan perhitungan tinggi gelombang signifikan persepuluh tahun seperti rumus dibawah ini:

Hs = 2,44 x 0,1 x 0,71 x U¹´²³ 9,81

perhitungan tinggi gelombang ini di ambil data kecepatan angin tertinggi dalam hitungan pertahun, dikalikan dengan 1 Knot. Dimana 1 knot = 0,5148 m/dt. Hs 2000 = 2,443 x 0,1 x 0,71 x ( 35 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,6195 m Hs 2001= 2,443 x 0,1 x 0,71 x ( 30 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,5125 m Hs 2002 = 2,443 x 0,1 x 0,71 x ( 23 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,3696 m Hs 2003= 2,443 x 0,1 x 0,71 x ( 37 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,6633 m Hs 2004 = 2,44 x 0,1 x 0,71 x ( 20 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,3112 m Hs 2005= 2,44 x 0,1 x 0,71 x ( 26 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,4298 m Hs 2006= 2,44 x 0,1 x 0,71 x ( 22 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,3500 m Hs 2007= 2,44 x 0,1 x 0,71 x ( 30 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,5125 m Hs 2008= 2,44 x 0,1 x 0,71 x ( 28 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0, 3112 m Hs 2009= 2,44 x 0,1 x 0,71 x ( 20 x 0,5148 )¹´²³ 9,81 = 0,3112 m

Hs pada Tabel 1 diambil tiap tahun dengan kecepatan angin terbesar, sedangkan nilai Hi pada Tabel 2 merupakan data H yang di urut dari yang terbesar ke yang terkecil. Tabel 3 merupakan perhitungan Hs sesuai dengan sebaran kekerapan teoritik normal.

(4)

3.2 Perhitungan periode Gelombang Signifikan

Hs = 0,0056 x U² U = √_0,0056𝐻𝑠 Ts = 0,33 x U

= 0,33 x √ 1,15

0,0056 = 4,7290 dt jadi pariode gelombang signifikannya (Ts) adalah = 4,7290 dt

Tabel 1 Data Arah Angin dan Gelombang Signifikan Pantai Padang

Tahun Bulan Arah Hs (m)

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Januari November Januari Mei Januari April Agustus Juni Desember Mei Barat Barat laut Barat daya Barat Barat daya Barat Barat daya Barat Barat Barat 0,6195 0,5125 0,3696 0,6633 0,3112 0,4298 0,3500 0,5125 0,3112 0,3112

Sumber : BMKG Ketaping, Padang

Tabel 2: Pemodelan Perhitungan

No H Hi (Hi-Hsbar) (Hi-Hsbar)² (Hi-Hsbar)³ (Hi-Hsbar)⁴

1 0,6195 0,6633 0,2242 0,0503 0,0113 0,0025 2 0,5125 0,6195 0,1804 0,0325 0,0059 0,0011 3 0,3696 0,5125 0,0734 0,0054 0,0004 0,0000 4 0,6633 0,5125 0,0734 0,0054 0,0004 0,0000 5 0,3112 0,4298 -0,0093 0,0001 0,0000 0,0000 6 0,4298 0,3696 -0,0695 0,0048 -0,0003 0,0000 7 0,3500 0,3500 -0,0891 0,0079 -0,0007 0,0001 8 0,5125 0,3112 -0,1278 0,0163 -0,0021 0,0003 9 0,3112 0,3112 -0,1278 0,0163 -0,0021 0,0003 10 0,3112 0,3112 -0,1278 0,0163 -0,0021 0,0003 total 4,3908 0,0000 0,1555 0,0106 0,0045 rata-rata 0,43908 0,0000 0,0155 0,00106 0,00045

Tabel 3: Perhitungan Hs sesuai dengan sebaran kekerapan teoritik normal

Cs Ck S Hsbar T P K Hs=Hsbar+K.S

0,07468 0,01110 0,2209 0,43908 50 0,02 2 0,8935

0,2209 0,43908 25 0,04 2 0,8258

(5)

Tabel 4: Gelombang signifikan (H₃₃)

No Tahun H₃₃ (Hi-Hsbar) (Hi-Hsbar)²

1 2000 0,6633 0,2242 0,0503 2 2001 0,6195 0,1804 0,0325 3 2002 0,5125 0,0734 0,0054 4 2003 0,5125 0,0734 0,0054 5 2004 0,4298 -0,0093 0,0001 6 2005 0,3696 -0,0695 0,0048 7 2006 0,3500 -0,0891 0,0079 8 2007 0,3112 -0,1278 0,0163 9 2008 0,3112 -0,1278 0,0163 10 2009 0,3112 -0,1278 0,0163 Total 4,3908 0,0000 0,1555 Rata-rata 0,43908 0,0000 0,0155 3.3 Perhitungan Refraksi Tabel 5: Masa Ulang Vs . Y

Masa Ulang Y 2 0,3665 5 1,4999 10 _2,2502 25 3,1985 50 3,9019 100 4,6001 Tabel 6: Nilai Yn N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 .495 .499 .503 .507 .410 .512 .515 .518 .520 .522 20 .523 .525 .526 .528 .529 530 .532 .533 .534 .535 30 .536 .537 .538 .538 .539 .540 .541 .541 .542 .543 Tabel 7: Nilai σn n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,94 0,96 0,98 0,99 1 1,02 1,03 1,04 1,04 1,05 20 1,06 1,06 1,07 1,08 1,08 1,09 1,09 1,1 1,1 1.10

(6)

Sumber : Nur yuwono ,1992 (dasar Perencanaan bangunan pantai, Volume 2)

3.4 Perhitungan Tinggi Gelombang Ekivalen 𝑑 𝐿𝑜 = 𝑑𝐻𝐻𝑊𝐿 𝐿𝑜 = 1,26 35 = 0,0360 𝑑

𝐿𝑜 = 0,0360 di dapat dari tabel pada lampiran 𝑑

𝐿 = 0,07867

dan koefisien pendangkalan Ks didapat pada tabel lampiran adalah = 1,086 a. Tinggi gelombang di laut dalam :

Ho`= 𝐻𝑠 𝐾𝑠 𝑥 𝐾𝑟 =

1,15

1,086 𝑥 0,8764 = 1,208 m b. Tinggi gelombang dilaut Ekivalen : H’o = K x Ho = 0,8764 x 1,086

= 1,149 m

3.5 Perhitungan Tinggi dan

Kedalaman Gelombang Pecah

𝐻′𝑜 𝑔𝑇² =

1,149

9,81 𝑥 22,3634 = 0,005 = 0,005 dari grafik hubungan Hb/ H’o

Versus H’o / gT² pada lampiran (didapat) 𝐻𝑏

𝐻′𝑜 = 1,10

Hb = 1,10 x 1,086 = 1, 2 m

jadi tinggi gelombang pecah Hb = 1,2 m 𝐻𝑏

𝑔𝑇² =

1,2

9,81 𝑥 22,3634 = 0,005 dari Hb / gT² untuk kedalaman gelombang, Dengan m = 00,2 m

𝑑𝑏

Hb = 1,26 pada lampiran 4.3 Maka diperoleh:

Kedalaman gelombang pecah dengan β = 1,26

Db = Hb x 1,26 = 1,25 x 1,26 = 1,575 m

Jadi proses gelombang pecah yang terjadi pada kedalaman 1,575 m. dalam perhitungan selanjutnya digunakan kedalaman 1,575 m sebagai kedalaman gelombang pecah yang terdekat dengan pantai.

𝑑 Lo =

1,575

35 = 0,045

Dari fungsi d / Lo pada lampiran diperoleh nilai: 𝑑 L = 0,08883 L = 1,575 0,08883 = 17,7305 m 𝐿𝑜 Sin αo = 𝐿 Sin α = 35 Sin 45 = 17,7305 Sin 45 Sin = 0,50 Α =30°

Jadi gelombang pecah ke garis pantai (0,00 MSL dipantai ) adalah: 1/m x do Untuk kemiringan pantai paling landai, m = 1/10

(10/1) x 1,575m = 15,75

3.6 Perhitungan Run – Up Gelombang

Diketahui: Hs = 1,15 m Lo = 35 θ = 1 : 2 Ir = 𝑇𝑎𝑛 𝜃 ( _LoH )½ = 0,5 ( 1,15 ₃₅)½ = 2,7584 Dari grafik Run – Up gelombang pada tabel didapat:

a. Untuk Run-Up gelombang Tipe Batu Alam

𝑅𝑢

H = 1,10

Ru = 1,10 x 1,15 = 1,265 m b. Untuk Run – Up gelombang tipe

Tetrapod 𝑅𝑢

(7)

c. Untuk Run – Up gelombang tipe Dolos

𝑅𝑢

H = 0,90

Ru = 0,90 x 1,15 = 1,035 m d. Untuk Run – Up gelombang tipe

Tribar 𝑅𝑢

H = 0,65

Ru = 0,65 x 1,15 = 0,7475 m

3.7 Perbandingan elevasi dan dimensi kontruksi bangunan jetty yang sudah ada dengan hasil hasil analisis

Berdasarkan hasil perhitungan desain yang sudah ada dengan menggunakan data angin 10 tahun (2000 – 2009) dengan tahun yang sama, didapatkan tinggi gelombang signifikan (Hs) dengan pariode ulang 50 tahun sebesar 0,8633 ≈ 1.00 m. Dari hasil perhitungan elevasi dan dimensi kontruksi bangunan jetty yang sudah ada dengan hasil analisis dapat disimpulkan:

I Team Jenis Lapis

lindung (batu alam) desain Yang

sudah ada.

Jenis Lapis lindung (batu alam) hasil

analisa.

Elevasi mercu 2,276 m 2,415 m

Barat batu lapis lindung luar

158,37 kg – 197,96 kg

218,96 kg – 229,39 kg Berat batu lapis

lindung kedua

16 kg – 20 kg 35 kg – 37 kg

Berat batu lapis lindung inti

0,8 kg – 1 kg 1,1 kg – 1,12 kg Tebal lapis lindung

luar

1,44 m 0,95 m

Tebal lapis lindung kedua 1,34 m 0,97 m Lebar mercu 2,16 m 1,51 m Tinggi jetty 3,3852 m 4 m Panjang jetty 31,092 m 92 m Tinggi gelombang pecah 1,2324 m 1,2 m Kedalaman gelombang pecah 1,1092 m 1,575 m Run – Up gelombang 1,126 m 1,265 m 4. PENUTUP 4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil kalkulasi dan pembahasan yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat ditarik beberapa ke simpulan sebagai berikut:

1. Tinggi gelombang signifikan didapatkan dengan cara 3 metoda dengan pariode ulang 25 tahun, digunakan data angin 10 tahun yang didapat dari Badan Meteorologi dan Geofisika ketaping Padang.

2. Elevasi mercu diperhitungkan pada ketinggian air rencana (DWL) maksimum : 0,65 m berdasarkan muka air tertinggi (HHWL) ditambah tinggi Runup (Ru) dan tinggi kebebasan(fb). Setelah dihitung pada masing-masing lapis lindung didapat elevasi mercu : a. Dengan menggunakan lapis

lindung batu alam + 2,415 m b. Dengan menggunakan lapis

lindung tetrapod + 2,07 m c. Dengan menggunakan lapis

lindung dolos + 2,185 m

d. Dengan menggunakan lapis lindung tribard 1,8975 m

3. Prinsip dasar bangunan dari tumpukan batu dibangun berlapis, dengan lapis paling luar terdiri dari batu lindung yang paling besar / berat, sedangkan semakin kedalam ukuran batunya semakin kecil. Dikarenakan lapisan luar akan menerima beban gaya yang paling besar.

4. Dari hasil perhitungan analisa kalkulasi desain dimensi masing-masing lapis lindung didapatkan : jenis Lapis Lindung Tinggi jetty Panjang jetty Lebar Puncak Batu Alam 4 m 92 m 1,51 m Tetrapod 3,6 m 92 m 1,0639 m Dolos 3,7 m 92 m 1,3 m Tribard 3,5 m 92 m 1,06

(8)

4.2 Saran

Berdasarkan kesimpulan diatas penulis menyarankan:

1. Berdasarkan kesimpulan diatas penulis menyarankan lapis lindung

Untuk bangunan pemecah

gelombang pemakaian material batu buatan seperti tetrapod, dolos dan tribard lebih efektif dibandingkan batu alam, karena ketersediaan hasil dari produksi pabrik akan selalu ada dibandingkan batu alam, dengan material batu alam yang persediaannya terbatas.

2. Perlunya kajian yang lebih mendalam untuk mengetahui perubahan bentuk garis pantai dalam satu satuan wilayah pantai (SWP) akibat pembangunan kontruksi Jetty ini.

3. Perhitungan (desain ) dengan menggunakan lereng pemecah gelombang yang berbeda.

4. Perlunya penelitian apabila digunakan lapis lindung campuran.

5. DAFTAR PUSTAKA

1. Aswandi, Boy. 2015. Penggunaan Groin

untuk Penanganan Abrasi Pantai Padang dengan Material Batu Alam. Program Studi Teknik Sipil. Padang: Insitut Teknologi Padang.

2. CERC, 1984. Shore Protection Manual

US Army Coastal Engineering Research Center, Washington. (SPM,1984)

3. Pasific, Mitratama Asia P.T., 2014. SI

dan DD sarana Prasarana Pengaman Pantai Ampiang Parak Kabupaten Pesisir Selatan. kementerian pekerjaan umum direktorat jenderal sumber daya air satuan kerja balai wilayah sungai Sumatra v. Padang.

4. Pebriana, Tori. Desain Pengaman Pantai

Manokwari dan Pantai Pulau Mansinan Kabupaten Manokwari. ProgramStudi Teknik Sipil. Bandung : Insitut Teknologi Bandung.

5. Triadmodjo, Bambang. 1999. Teknik

Pantai. Yogyakarta: Betta Offset.

6. Triadmodjo, Bambang. 2011.

Perencanaan Bangunan Pantai. Yogyakarta: Betta Offset.

7. Yoanita, Arieni. 2010. Perencanaan

Dimensi Jetty untuk Pengamanan Muara Bajir Kanal Purus Padang. Program Studi Teknik Sipil. Padang: Insitut Teknologi Padang.

8. Yurwono, Nur. 1992. Dasar

Perencanaan Bangunan Pantai Vol. 2 Laboratorium Hidraulika dan Hidrologi, PAU – IT – UGM. 9. http://digilib.its.ac.id/public/ITS- Undergraduate-17492-4306100097-Paper.pdf 10. http://tukangbata.blogspot.com/2013/01/ pemecah-gelombang-air-atau-breakwater.html 11. http://www.ilmutekniksipil.com/pelabuh an/breakwater-pemecah-gelombang-lepas-lantai 12. http://sda.pu.go.id/index.php/berita-sda/pu-net/item LAMPIRAN 1. Potongan Melintang a. Batu alam

(9)

2. Potogan memanjang a. Batu alam

b. Tetrapod

c. Gambar Pembanding dari Perhitungan yang sudah ada.  





(10)

 