h\.,rtillp. danillga gesd:an yang krjadi didaltrn air dan dasar p.:rairan. Daerah dim<llla

(1)

BAB2

PEl\(;OL-\flA~ DATA LI~GKt:~CA~

2.1. Pt'n~olahan Data Angin

Pcl11benlUkan gl'lombang akihat angin dlakibatk;m (lldl pl'rh-.:daan tillggl td... an p-.:rmukaan air laut. sehingga akihat p-.:rbedaan krsehlll akall dihasilkan g.:lolllhal11!. I C:lpdl lralhkr ener",i allgin !"cair dim ':Il.:rgi itll h':l"llpa:!clt)lllbang. B-.::-..:lI· "c(ilma ~,:I(1ll1hallg ~ ang dibangkitkan oleh <lngin sangat dip-':l1garuhi okll kar;lkctlistik :1>.:1,111;[11 ,elC:IllI';1I "c: pc: rt i lua, da-.:rah p.:rairall. keeepatan al1",ilL lal1l,lI1~ a <mgin h\.,rtillp. danillga gesd:an yang krjadi didaLtrn air dan dasar p.:rairan. Daerah dim<llla terhentllkn~a ",cloll1bang disebllt daerah pcmhangkil gcl()l11balig. panpng dari da\.Tah IIII dis-.:hut "'itll. liustrasi !'\.'Illhclltllkan gciolllhall!C dapat dllihal pada Gamhar 2.1.

..

Fetch It

TT

Gamhal' 2. 1 Pelllhentukall gl'it)l11bal11!.

(iel,Hllhang ~all1! l-.:riadi di dalalll dal'rah p-':lllh;lI1gkil t-'-:I()lllhan~ di:--.:hllt.\ /.... Selclah keillar dari dacrah penlhalH!kil t-'clomhang. gel'lll1hang \ang !chill panlallt-' <I"al1

lllcl1galihkan cl1crginya ke gelombang yang khill panJ'lI1~!. (icl(lnlhang a"an hcrkelompo" seslIai dengan periodamil (period~1 \illlg bcrdckatanl. gelul11ballf! ini sudah h-.:raluran dan disehut\\!l'!t. Kara"l-:n~lik sll\,11 adalah h-.:rtlpd gelomhang panpmg

".111111;11 ..;aat ini :-ang S-:IIIl1! diguna"an adalah peral1litian 1!eIOlllhallt-' uellgan p<.Cr"lIl1ilall <.Clllpins. Sal11pni sl'jallh mana larar k<.Cselnpurnaan peral11alall kr-;ebul :-anf!at dipengarul1i olel1 beherapa aspe" seperti lobsi pengamawn al11!in dan panjang

(2)

daerah bangkitan gelombang (fetch). Sehingga sebaiknya lokasi pengamatan tersebut berada di daerah lokasi yang sedang dikaji sehingga data yang diperoleh cukup akurat.

Biasanya pengamatan angin dilakukan di stasiun-stasiun pengamatan angin yang sudah ada. Tidak semua tempat memiliki stasiun angin, oleh karena itu perlu dilakukan konversi tertentu terhadap suatu data angin jika digunakan di tempat lain. Data angin yang digunakan untuk perhitungan tinggi gelombang adalah data yang dicatat oleh BMG (Badan Meteorologi dan Geofisika). Pada umumnya data ini diperoleh dari pelabuhan udara.

Data angin yang diperlukan adalah kecepatan dan arahnya. Data tersebut selanjutnya diolah secara statistik dan kemudian digunakan sebagai data masukan perhitungan tinggi dan perioda gelombang. Pada umumnya data angin yang diperoleh pelabuhan udara berupa kecepatan angin berikut arah untuk tiap-tiap jam. Selanjutnya data angin jam-jaman ini diolah menjadi data angin harian maksimum, sehingga untuk satu hari pengamatan terdapat satu data kecepatan angin maksimum berikut arahnya. Lamanya tahun pengamatan angin yang dibutuhkan untuk perencanaan minimum untuk pengamatan selama 10 tahun. Selanjutnya data angin tersebut dikelompokkan berdasarkan arah berhembusnya ke dalam delapan penjuru mata anginyang dapat dilihat padaTabel 2.1sebagai berikut :

Tabel 2. 1Pembagian Mata Angin menurut Sudut Derajat Arah Angin Sudut Derajat

Utara -22,5 ≤ θ < 22,5 Timur Laut 22,5 ≤ θ < 67,5 Timur 67,5 ≤ θ < 112,5 Tenggara 112,5 ≤ θ < 157,5 Selatan 157,5 ≤ θ < -157,5 Barat Daya -157,5 ≤ θ < -112,5 Barat -112,5 ≤ θ < -67,5 Barat Laut -67,5 ≤ θ < -22,5

Jadi dapat disimpulkan secara umum data angin yang digunakan untuk peramalan tinggi gelombang adalah sebagai berikut :

(3)

a. Data angin yang dipersiapkan harus terdiri dari :  Arah data angin

 Kecepatan hembusan angin  Durasi angin bertiup

b. Data angin tersebut harus berasal dari hasil catatan stasiun pencatat angin yang dapat mewakili kondisi angin di lokasi studi dengan kriteria :

 Stasiun berada tepat pada kawasan studi

 Jika tidak ada, pilih lokasi yang terdekat dengan kawasan studi dengan syarat kedua lokasi tersebut memiliki kesamaan gradien tekanan udara dan

perbedaan kekasaran yang tidak terlalu besar.

2.1.1. Menentukan PanjangFetchEfektif

Sebelum perhitungan tinggi gelombang dilakukan, diperlukan informasi lainnya yaitu berupa data peta bathimetri dari perairan kajian. Dari peta bathimetri ini selanjutnya dapat dihitung panjang fetch efektif dari perairan kajian berikut kedalaman rata-rata perairan dalam setiap arah yang dapat menyebabkan timbulnya gelombang. Panjang fetch dihitung dengan mengukur panjang lintasan garis lurus antara lokasi studi dan garis pantai di seberang lautan. Panjang fetch untuk suatu arah angin tertentu merupakan kumulatif dari panjang fetch efektif yang merentang/melingkup sektor sebesar -22.5o sampai +22.5o terhadap arah angin utama. Rumus yang digunakan untuk menghitung panjangfetchefektif ini adalah:



    i i i eff _cos cos F F (2.1) Dimana :

Feff = panjangfetchefektif dari perairan kajian.

Fi = panjang garisfetchuntuk indeks ke i.

i = simpangan garisfetchke i terhadap arah utama.

i = menyatakan indeks dari garisfetchyang dibuat.

Kedalaman yang digunakan adalah kedalaman perairan rata-rata dan durasi angin adalah lamanya angina bertiup. Contoh perhitungan panjang fetch dapat dilihat di

(4)

Gambar 2. 2Menentukan panjangfetchefektif. (Sumber : SPM, 1984)

2.1.2. Koreksi dan Konversi Kecepatan Angin

Data kecepatan angin yang diperoleh di pelabuhan udara terdekat ke lokasi perairan kajian pada umumnya dalam satuan knot (mil/jam) sedangkan yang digunakan dalam perhitungan adalah suatu nilai rata-rata dalam satuan meter/detik, sehingga untuk ini perlu dilakukan konversi satuan dari knot ke meter/detik dimana 1 mil laut setara dengan 1853,15 meter.

(5)

Koreksi dan konversi yang dilakukan terhadap data angin dijelaskan berikut ini.

1. Koreksi Elevasi

Jika posisi stasiun tidak terletak pada elevasi 10 m, maka dilakukan koreksi terhadap data yang akan digunakan yaitu :

7 / 1 (z) ) 10 ( = U 10       z U (2.2) Dimana :

U(z) = Kecepatan angin menurut pencatatan stasiun pada elevasi z.

U(10) = Kecepatan angin pada elevasi 10 m di atas permukaan laut.

2. Koreksi Stabilitas

Jika udara (tempat angin berhembus) dan laut (tempat pembentukan gelombang) memiliki perbedaan temperatur, maka harus ada koreksi terhadap stabilitas kecepatan angin akibat kondisi ini, yang didefinisikan sebagai :

) 10 ( U U=R_T  _(2.3) Dimana :

RT = besar koreksi, dibaca dariGambar 2.3dibawah.

U = kecepatan angin setelah dikoreksi dalam m/s

(6)

3. Koreksi Tempat

Data angin yang diperoleh di stasiun pengamat angin (biasanya di bandara) merupakan data angin yang dicatat di daratan, sedang terbentuknya gelombang adalah akibat dari angin yang terbentuk dan berhembus di laut, sehingga perlu dilakukan koreksi terhadap data hasil pencatatan dengan suatu reduksi yang diberi notasi RL.

Jadi selain diperlukan faktor konversi satuan dari knot ke meter/detik, juga diperlukan pemberian faktor reduksi RL untuk mengubah angin darat menjadi angin

laut. Rumusan untukmenghitung faktor reduksi RL diperoleh dari acuan Shore

Protection Manual(SPM 1984), yaitu persamaan sebagai berikut :

L W L U_U R  (2.4) Dimana :

RL = rasio antara kecepatan angin dilautan dengan kecepatan angin di daratan.

Uw = kecepatan angin di lautan.

UL = kecepatan angin di daratan.

Harga RL untuk panjangfetchdibawah 10 mil adalah 1.2, sedangkan harga RL untuk

panjang fetch diatas 10 mil didapat dari grafik hubungan antara RL vs UL yang

terdapat padaGambar 2.4.

(7)

Dari persamaan di atas, dengan diketahuinya harga RL dan UL maka besar kecepatan

angin di laut dapat dihitung sebagai berikut:

L L

W R .U

U  _(2.5)

Kecepatan angin lautan setelah dikoreksi dan dikonversikan adalah :

V = 1853.15R (2.6)

Dimana :

Vw = kecepatan angin setelah dikoreksi dan dikonversi.

RL = faktor reduksi dari kecepatan di daratan menjadi di lautan, non dimensi.

UL = kecepatan angin maksimum harian dari stasiun pengamat.

4. Koefisien Geser

Tiap angin akan mengalami gesekan (drag) pada permukaan laut, sehingga kecepatan angin Uw, ini harus dikoreksi lagi terhadap faktor tegangan-angin (wind-stress factor)

dengan menggunakan persamaan dibawah yang dikutip dari buku Shore Protection Manual(SPM 1984), yaitu: 23 , 1 71 , 0 W A U

U  (bila Uwdalam m/det.) (2.7)

23 , 1 589 , 0 W A U

U  (bila Uwdalam m/jam) (2.8)

23 , 1 689 , 0 W A U

U  (bila Uwdalam knot) (2.9)

2.1.3. Perkiraan Tinggi dan Perioda Gelombang

Tinggi gelombang yang diperkirakan dari data angin (hindcasting) dapat dibedakan sebagai tinggi gelombang spektrum (Hmo) dan tinggi gelombang signifikan (Hs). Hmo

diperoleh dari analisis spektrum gelombang sedangkan Hs diperoleh dari analisis statistik.

Perlu diperhatikan tentang batasan parameter panjang efektif fetch (F) dan lamanya angin bertiup (t) yang digunakan. Bila lamanya angin bertiup cukup lama sehingga tidak terjadi lagi pertumbuhan tinggi gelombang (telah jenuh) maka disebut fully developed seas. Dalam hal ini panjang fetch efektif dianggap tidak terbatas. Sedangkan bila lamanya angin bertiup pendek maka disebuttime limited. Sementara itu, bila panjang fetch efektif pendek dimana gelombang belum sempat tumbuh sempurna telah keluar dari daerah pembangkit gelombang maka disebut fetch limited.

(8)

Selanjutnya analisis dibedakan untuk kondisi kedalaman perairan.

1. Untuk Perairan Dalam ( h/L > 0,5 )

Persamaan untuk menghitung tinggi dan perioda gelombang di perairan dalam yang dibangkitkan oleh angin adalah:

a. Fully Developed Seas

71500 132 . 8 2433 . 0 20    a a m a m U gt U gT U gH (2.10) Lamanya angin bertiup t dalam hal ini harus cukup lama memenuhi persamaan ketiga dari persamaan diatas.Fetchnya dianggap tidak terbatas. Bila lamanya angina bertiup lebih kecil maka kita tidak dapat menggunakan formula ini. Dianjurkan untuk memakai formulafetch limited.

Untuk satuan panjangfetch(F) =km, tinggi gelombang (Hm0) = meter, perioda (Tm) =

detik, kecepatan angin (Ua) = m/detikdan lamanya angin bertiup (t) = jam. Persamaan diatas menjadi : a a m a m U t U T U H 207 . 2 83 . 0 024821 . 0 2 0    (2.11) Fully developed seas biasanya menghasilkanswell kelihatan dari perioda gelombang mencapai 13.8 detik. b. Fetch Limited 2 / 1 2 3 20 =1,6 10 _      Ua gF x Ua gHm (2.12) 3 / 1 2 1 10 ,857 2 =        Ua gF x Ua gTm (2.13) 3 / 2 2 1 10 ,88 6 =       Ua gF x Ua gt (2.14)             g Ua Ua gt 3/2 2 68,8 1 = F (2.15)

(9)

Untuk satuan panjangfetch(F) = km, tinggi gelombang (Hm0) = meter, perioda (Tm) =

detik, kecepatan angin (Ua) = m/detik dan lamanya angin bertiup (t) = jam. Persamaan diatas menjadi

3 2 3 0 893 . 0 6238 . 0 01616 . 0 a a m a m U F t F U T F U H    (2.16) Pertama dilakukan pengecekan panjang fetch dari persamaan terakhir dan fetch sebenarnya harus lebih kecil dari fetch yang diperoleh. Kalau tidak maka lamanya angin bertiup tidak cukup panjang (time limited). Fetch yang dipakai adalah yang terkecil.

2. Untuk Perairan Dangkal ( d/L < 0,04 )

Persamaan untuk menghitung tinggi dan perioda gelombang di perairan dangkal yang dibangkitkan oleh angin adalah :

                                                   ₃_/₄ 2 2 / 1 2 4 / 3 2 2 530 , 0 tanh 00565 , 0 tanh 530 , 0 tanh 283 , 0 A A A A U gh U gF U gh U gH (2.17)                                                    ₃_/₈ 2 3 / 1 2 8 / 3 2 833 , 0 tanh 0379 , 0 tanh 833 , 0 tanh 540 , 7 A A A A U gh U gF U gh U gT (2.18) atau                                                    ₃_/₄ 2 2 / 1 2 4 / 3 2 2 530 , 0 tanh 00565 , 0 tanh 530 , 0 tanh 283 , 0 A A A A U gh U gF U gh g U H (2.19)

(10)

                                                   8 / 3 2 3 / 1 2 8 / 3 2 833 , 0 tanh 0379 , 0 tanh 833 , 0 tanh 540 , 7 A A A A U gh U gF U gh g U T (2.20) 3 / 7 537        a a U gT g U t (2.21) Dimana : H = tinggi gelombang. T = perioda gelombang. H = kedalaman perairan. g = percepatan gravitasi bumi.

UA = Uakecepatan angin setelah dikoreksi.

F = panjangfetch.

t = lamanya angin bertiup.

2.1.4. Penentuan Kecepatan Angin dan Tinggi Gelombang Rencana

Kecepatan angin dan tinggi gelombang rencana diperlukan sebagai input dalam analisa gaya pada dermaga yang diperoleh dengan cara sebagai berikut :

 Dari hasil peramalan gelombang, diambil kecepatan angin dan tinggi gelombang yang terbesar dengan periodanya untuk setiap arah yang mendatangkan gelombang setiap tahun.

 Dari tabel tersebut diambil kecepatan angin dan gelombang terbesar tanpa melihat arahnya. Hasilnya berupa tabel kecepatan angin tinggi gelombang terbesar tahunan.

 Dilakukan analisis harga ekstrim berdasarkan data terbesar tahunan yang telah tersusun dari langkah sebelumnya.

 Analisa frekuensi kecepatan angin dan gelombang rencana dengan metode yang digunakan yang terdiri dari beberapa distribusi yaitu Log Normal, Log Pearson Tipe III, Pearson Tipe III dan Gumbel. Analisis frekuensi adalah kejadian yang diharapkan terjadi, rata-rata sekali setiap N tahun. Kejadian pada suatu kurun

(11)

tertentu tidak berarti akan terjadi sekali setiap N tahun akan tetapi terdapat suatu kemungkinan dalam N tahun akan terjadi kejadian tersebut.

 Pemilihan salah satu distribusi dari beberapa distribusi tersebut akan memberikan nilai kecepatan angin dan tinggi gelombang rencana.

Dibawah ini adalah penjelasan mengenai masing-masing distribusi a. Distribusi Log Normal

Suatu nilai acak x dimana memiliki fungsi distribusi Log Normal apabila nilai dari fungsi probabilitas seperti persamaan dibawah ini :

f(x) = _σ _√ _πexp −( _σμ) (2.22)

Distribusi Log Normal memiliki 2 parameter statistic yaitu  dan 2_{. Nilai dari}

parameter tersebut adalah suatu nilai logaritmik dari variable acak x yang terdistribusi sebagai rata-rata  dan varian 2_{. Persamaan dari nilai rata-rata dan varian dari}

distribusi Log Normal adalah :

E(x) = exp μ+σ (2.23)

Var(x) = exp(2μ+σ ){exp(σ ) − 1} (2.24)

b. Distribusi Pearson Tipe III

Distribusi Pearson Tipe III adalah suatu distribusi gamma yang diturunkan dari suatu fungsi gamma. Persamaan distribusi Pearson Tipe III adalah :

f(x) = λβ( ε)β _Γ₍_β₎[ λ( ε)], y = log(x) (2.25) Dimana : λ= S β β= 2 C ε= y − S β

c. Distribusi Log Pearson Tipe III

Distribusi Log Pearson Tipe III merupakan modifikasi dari distribusi Pearson Tipe III dengan mengubah y = log (x) sehingga mengurangi nilai kemelencengan (skewness). Persamaan distribusi Log Pearson Tipe III adalah :

(12)

Dimana : λ= S β β= _{C (y)}2 ε= y − S β d. Distribusi Gumbel

Distribusi Gumbel berasal dari Distribusi Nilai Asimtot Ekstrim Tipe I yang merupakan fungsi distribusi kumulatif sebagai berikut :

F(x) = P(X ≤ x) = −exp − _α (2.27)

Dalam bentuk fungsi probabilitas densitas adalah :

f(x) = 1 − exp −exp − _α (2.28) Dimana : ∝=s√6_π u = x − 0.5772 ∝ s = standar deviasi x = rata − rata

Fungsi distribusi yang paling sesuai dapat dipilih berdasarkan pengamatan visual dan nilai error. Definisi dari error rata-rata adalah :

Error rata − rata = ∑( ) (2.29)

Dimana :

xdistribusi = tinggi gelombang perhitungan.

xdata = tinggi gelombang hasil peramalan.

(13)

2.2. Pengolahan dan Analisa Data Angin Lokasi Studi 2.2.1. Masukan Hindcasting

Data angin yang digunakan untuk melakukan peramalan gelombang (hindcasting) di lokasi proyek adalah data angin selama 10 tahun antara tahun 1989-1998., Data angin maksimum tahunan dapat dilihat padaTabel 2.2.

Tabel 2. 2Angin Maksimum Stasiun Ngurah Rai antara Tahunan No. Tahun _KnotKecepatan_m/s Arah _BulanTanggal Kejadian_Tanggal _Jam

1 1989 25 12.86 160 Mei 3 8 2 1990 20 10.29 120 Jul 3 5 3 1990 20 10.29 110 Jul 3 6 4 1990 20 10.29 100 Agu 2 6 5 1990 20 10.29 120 Nov 1 12 6 1990 20 10.29 240 Des 23 11 7 1991 19 09.77 120 Jul 29 7 8 1992 28 14.40 240 Feb 28 0 9 1993 30 15.43 280 Des 25 16 10 1994 23 11.83 290 Feb 17 23 11 1994 23 11.83 250 Mar 2 20 12 1995 24 12.35 270 Feb 16 18 13 1995 24 12.35 270 Feb 16 23 14 1996 22 11.32 270 Des 29 8 15 1997 30 15.43 270 Okt 5 8 16 1998 17 08.75 90 Mei 7 13 17 1998 17 08.75 225 Des 10 10

Total kejadian angin di Bengkulu tahun 1996-2005 disajikan dalam Tabel 2.3. kemudian angka-angka statistik yang disajikan dalam Tabel 2.3 dapat disajikan secara visual dalam bentukWindroseyang dapat dilihat padaGambar 2.5.

Tabel 2. 3Total Kejadian Angin Stasiun Ngurah Rai Tahunan

Arah Jumlah Jam Persentase

< 5 5-10 10-15 15-20 20> Total < 5 5-10 10-15 15-20 20> Total Utara 1400 250 12 2 0 1664 1.60 0.29 0.01 0.00 0.00 1.90 Timur Laut 1292 146 3 1 0 1442 1.47 0.17 0.00 0.00 0.00 1.65 Timur 6050 12435 1176 45 0 19706 6.90 14.19 1.34 0.05 0.00 22.48 Tenggara 6289 9029 1465 48 0 16831 7.18 10.30 1.67 0.05 0.00 19.20 Selatan 1686 738 45 9 1 2479 1.92 0.84 0.05 0.01 0.00 2.83 Barat Daya 1431 1238 145 19 1 2834 1.63 1.41 0.17 0.02 0.00 3.23 Barat 2845 5550 1797 302 32 10526 3.25 6.33 2.05 0.34 0.04 12.01 Barat Laut 1817 1173 237 25 3 3255 2.07 1.34 0.27 0.03 0.00 3.71 Berangin = 58737 = 67.01 Tidak Berangin = 18648 = 21.28 Tidak Tercatat = 10265 = 11.71 Total = 87650 = 100.00

(14)

Gambar 2. 5Windrosetotal tahun 1989-1998.

Nilai kecepatan angin rencana di stasiun Ngurah Rai, Provinsi Bali dipilih berdasarkan distribusi Log Pearson Tipe III yang dapat dilihat padaTabel 2.4.

Tabel 2. 4Nilai Kecepatan Angin Rencana Stasiun Ngurah Rai

Periode Ulang Nilai Ekstrim

(tahun) Kec. Angin (knot)

200 38.39 100 36.83 50 35.16 25 33.33 10 30.58 5 28.1 3 25.88 2 23.65 1 21.42

(15)

2.2.2. FetchEfektif

Panjang fetch efektif di lokasi studi yang digunakan dalam proses hindcasting dapat dilihat padaGambar 2.6.

Gambar 2. 6Fetchefektif lepas pantai Benoa.

Berdasarkan gambarfetchdiatas, diperoleh masing-masing panjangfetchuntuk setiap arah yang dapat dilihat padaTabel 2.5dibawah.

Tabel 2. 5PanjangFetchtiap Arah Mata Angin Arah Utama FetchEfektif (m)

Utara 0 Timur Laut 0 Timur 77346 Tenggara 228875 Selatan 206183 Barat Daya 0 Barat 0 Barat Laut 0 2.2.3. Hasil Hindcasting

Dengan menggunakan input fetch efektif untuk masing-masing arah dan kecepatan angin tiap jam, maka dari hasil proses hindcasting didapat data gelombang terbesar untuk tiap tahun dan tiap arah yang disajikan dalamTabel 2.6.

(16)

Tabel 2. 6Gelombang Maksimum Lepas Pantai Benoa Tahunan

No. Tahun Per Arah Terbesar Tanggal Kejadian

U TL T TG S BD B BL Absolut Bln Tgl Jam Durasi (jam)

1 1989 Calm Calm 1.68 2.44 1.93 Calm Calm Calm 2.44 Jul 04 02 14

(6.05) (8.05) (7.10) (8.05)

(6.31) (8.78) (5.99) (8.78)

(6.27) (8.78) (6.83) (8.78)

(5.66) (7.86) (5.64) (7.86)

5 1993 Calm Calm 1.68 3.21 1.64 Calm Calm Calm 3.21 Okt 02 06 17

(6.05) (9.00) (5.58) (9.00)

(6.31) (8.42) (3.41) (8.42)

(6.45) (8.45) (4.23) (8.45)

(6.05) (9.00) (4.55) (9.00)

9 1997 Calm Calm 1.90 3.50 1.06 Calm Calm Calm 3.50 Agu 23 14 14

(6.31) (9.26) (5.01) (9.26)

10 1998 Calm Calm 1.87 2.42 0.74 Calm Calm Calm 2.42 Agu 23 15 11

(17)

Selain itu juga disajikan presentase kejadian gelombang keseluruhan selama 10 tahun dapat dilihat pada Tabel 2.7, kemudian angka-angka statistik yang disajikan dalam

Tabel 2.7 dapat disajikan secara visual dalam bentuk waverose yang dapat dilihat padaGambar 2.7.

Tabel 2. 7Total Kejadian Gelombang Tahunan di Lepas Pantai Benoa

Arah _{< 0.5} _0.5-1.0 _1.0-1.5Tinggi Gelombang (m)_1.5-2.0 _2.0-2.5 _{> 2.5} _Total

Utara 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00 Timur Laut 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00 Timur 8.073 8.288 5.058 1.104 0.010 0.000 22.53 Tenggara 7.275 5.395 3.195 1.663 0.898 0.792 19.22 Selatan 2.134 0.541 0.122 0.034 0.000 0.000 2.83 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 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00 Bergelombang = 44.58

Tidak Bergelombang (calm) = 43.75

Tidak Tercatat = 11.67

T o t a l = 100.00

(18)

Nilai gelombang rencana di lepas pantai Benoa dipilih berdasarkan distribusi Log Pearson Tipe III yang dapat dilihat padaTabel 2.8.

Tabel 2. 8Tinggi Gelombang Ektrim untuk Setiap Perioda Ulang Tertentu

Periode Ulang Nilai Ekstrim

(tahun) Tinggi Gel. (m)

200 4.35 100 4.14 50 3.93 25 3.72 10 3.43 5 3.19 3 2.99 2 2.8 1 2.61

2.3. Pengolahan Data Pasang Surut

Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut karena adanya gaya tarik benda-benda langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi. Bumi berotasi mengelilingi matahari dalam waktu 24 jam, sedangkan bulan berotasi mengelilingi bumi dalam waktu 24 jam 50 menit. Selisih waktu berotasi sebesar 50 menit ini menyebabkan besar gaya tarik bulan bergeser terlambat 50 menit dari tinggi air yang ditimbulkan oleh gaya tarik matahari.

Besar pengaruh bulan dan matahari terhadap permukaan air laut di bumi disesuaikan dengan gaya – gaya yang bekerja satu sama lainnya. Adanya gaya tarik bulan dan matahari menyebabkan lapisan air yag semula berbentuk bola menjadi elips. Peredaran bumi dan bulan pada orbitnya menyebabkan posisi bumi, bulan dan matahari selalu berubah setiap saat. Revolusi bulan terhadap bumi ditempuh dalam waktu 29.5 hari (jumlah hari dalam satu bulan menurut kalender tahun komariyah, yaitu tahun yang didasarkan peredaran bulan). Pada sekitar tanggal 1 dan 15 (bulan muda dan bulan purnama) posisi bumi-bulan-matahari kira-kira berada pada satu garis lurus. Gambar kedudukan bulan-bumi-matahari dapat dilihat padaGambar 2.8.

(19)

Gambar 2. 8Kedudukan bumi-bulan-matahari saat pasang purnama.

Pada saat bulan purnama, gaya tarik bulan dan matahari terhadap bumi saling memperkuat. Dalam keadaan ini terjadi pasang purnama (pasang besar, springtide), sedangkan sekitar tanggal 7 dan 21 (seperempat dan tigaperempat revolusi bulan terhadap bumi) dimana bulan dan matahari membentuk sudut siku-siku terhadap bumi. Gambar kedudukan bumi, bulan dan matahari saat pasang perbani dapat dilihat padaGambar 2.9.

Gambar 2. 9Kedudukan bumi-bulan-matahari saat pasang kecil.

Pada saat posisi bulan seperempat awal dan seperempat akhir gaya tarik bulan dan matahari saling mengurangi. Dalam keadaan ini terjadi pasang surut perbani (pasangkecil, neap tide) dimana tinggi pasang surut kecil dibandingkan hari-hari yang lain.

(20)

2.2.1. Tipe Pasang Surut

Tipe pasang surut di berbagai daerah tidak sama, di suatu daerah dalam satu hari dapat terjadi satu kali atau dua kali pasang surut. Secara umum tipe pasang surut di berbagai daerah dapat dibedakan menjadi empat tipe pasang surut, yaitu pasang surut harian tunggal (diurnal tide), pasang surut harian ganda (semidiurnal tide), pasang surut campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevailing semidiurnal), dan pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal).

2.2.2. Analisa Pasang Surut Lokasi Studi

Untuk analisa pasang surut digunakan input data hasil pengamatan di pantai Benoa yang diambil dari data DISHIDROS pada tanggal 1-31 Desember 2006 yang dapat dilihat padaLampiran A.

Kemudian dari data tersebut, diuraikan menjadi beberapa komponen pasang surut dengan menggunakan program ERGTIDE. Dengan menggunakan program tersebut diperoleh parameter amplitude dan beda fasa untuk tiap-tiap komponen pasang surut yang dapat dilihat padaTabel 2.9.

Tabel 2. 9Nilai Komponen Pasang Surut No Konstituen Amplitudo (Cm) Beda Fasa

1 M2 68.59 81.32 2 S2 34.51 -35.83 3 N2 0.46 183.15 4 K2 14.39 -0.95 5 K1 28.51 216.99 6 O1 13.99 156.07 7 P1 6 135.87 8 M4 0.66 38.91 9 MS4 0.49 244.35 10 SO 129.67

Dengan menggunakan komponen-komponen tersebut di atas, maka bisa diramalkan perubahan elevasi selama 18.6 tahun dengan menggunakan program ERGRAM. Output hasil run program ERGRAM digunakan untuk menentukan elevasi-elevasi penting dengan menggunakan program ERGELV. Hasil dari elevasi-elevasi penting dapat dilihat padaTabel 2.10.

(21)

Tabel 2. 10Elevasi Penting Pasang Surut Elevasi Acuan Elevasi (m) Highest Water Spring (HWS) 2.79 Mean High Water Spring (MHWS) 2.60 Mean High Water Level (MHWL) 2.04

Mean Sea Level (MSL) 1.29

Mean Low Water Level (MLWL) 0.53 Mean Low Water Spring (MLWS) 0.08 Lowest Water Spring (LWS) 0.00

Nilai elevasi-elevasi penting dari pasang surut ini dipakai dalam perancangan dermaga.