Bapak Andi Makbul Syamsuri, ST., MT., IPM selaku Ketua Program Studi Teknik Pengairan Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Amir Zainuddin, ST., MT., IPM selaku Sekretaris, Program Studi S1 Teknik Pengairan, Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar.
PENDAHULUAN
- Rumusan Masalah
- Tujuan Penelitian
- Manfaat Penelitian
- Batasan Masalah
- Sistematika Penulisan
Sehubungan dengan hal tersebut diatas maka penulis mengangkat makalah tugas akhir yang berjudul “Studi Model Pemecah Gelombang Lingkaran Berongga Terhadap Gelombang Pemantul”. Untuk menganalisis parameter yang mempengaruhi pantulan gelombang pada model pemecah gelombang berongga melingkar.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN, Dalam bab ini, dijelaskan metode yang digunakan dalam penelitian ini, dimana tempat penelitian akan dilaksanakan
Deformasi Gelombang
Deformasi gelombang merupakan perubahan karakteristik gelombang yang terjadi ketika gelombang bergerak menuju pantai. Pecahnya gelombang merupakan suatu peristiwa terjadinya pembelokan arah gelombang yang masuk ke perairan dangkal karena sebagian gelombang masih merambat dengan kecepatan gelombang laut dalam ketika memasuki perairan dangkal. Selain pengaruh arah gelombang, pecahnya juga sangat mempengaruhi tinggi gelombang dan sebaran energi gelombang di sepanjang pantai.
Di laut dalam, dimana dasar lautnya sangat jauh dari permukaan, pengaruh dasar laut terhadap pergerakan gelombang hampir tidak ada. Apabila gelombang datang dari hulu laut dalam atau bergerak menuju perairan dangkal, dimana faktor kedalaman laut semakin berperan penting dalam perambatannya, maka gelombang tersebut akan bergerak lebih lambat jika dilihat pada garis puncak gelombang dan puncak gelombang di laut dangkal. di laut yang lebih dalam, sehingga garis puncak gelombang akibatnya akan mengalami pembelokan dan berusaha sejajar dengan garis kontur dasar laut/pantai. Difraksi gelombang akan terjadi jika gelombang yang datang terhalang oleh suatu penghalang, bisa berupa bangunan pemecah gelombang atau pulau-pulau kecil di sekitarnya.
Pemantulan gelombang merupakan pemantulan gelombang yang terjadi ketika gelombang datang membentur atau memantul pada dinding atau penghalang seperti pemecah gelombang.
Klasifikasi teori gelombang
Refleksi gelombang dapat ditentukan oleh koefisien refleksi yang berbeda untuk tipe dan tipe bangunan yang berbeda. Teori gelombang udara diturunkan berdasarkan asumsi bahwa perbandingan tinggi gelombang terhadap panjang gelombang atau kedalaman sangat kecil, sedangkan teori gelombang amplitudo terbatas memperhitungkan besarnya perbandingan tinggi gelombang terhadap panjang dan kedalaman perairan. Jika berubah seiring waktu, ini disebut gelombang berdiri atau clapotis (Dean dan Dalrymple, 1992). b) Gelombang berdiri parsial.
Jika suatu gelombang merambat melewati suatu penghalang, maka gelombang tersebut akan dipantulkan kembali oleh penghalang tersebut. Apabila pemantulan sempurna atau gelombang datang terpantul sempurna, maka tinggi gelombang di depan penghalang adalah dua kali tinggi gelombang datang dan disebut gelombang berdiri. Namun jika penghalang mempunyai porositas atau tidak dapat memantulkan sempurna, maka tinggi gelombang di depan penghalang akan kurang dari dua kali tinggi gelombang datang dan kondisi ini disebut gelombang berdiri parsial.
Contoh gelombang parsial adalah gelombang yang menghantam pantai atau pemecah gelombang yang mengalami pemantulan energi yang tidak sempurna.
Gelombang Refleksi
Kemampuan suatu bangunan dalam memantulkan gelombang dinyatakan dengan koefisien refleksi, yaitu perbandingan antara tinggi gelombang pantul (Hr) dan tinggi gelombang datang (Hi). Berdasarkan tinggi gelombang maksimum Hmax dan tinggi gelombang minimum Hmin yang diukur pada titik berbeda di depan dan di belakang model, diperoleh (Dean dan Danrymple, 1993). Koefisien refleksi bangunan telah diperkirakan berdasarkan uji model; koefisien refleksi berbagai jenis penggunaan ditunjukkan pada tabel 3.
Hukum Dasar Model
- Sebangun Dinamik
- Sebangun Dinamik
Kesesuaian geometri adalah kesesuaian dimana bentuk pada model sama dengan bentuk prototipe, namun ukurannya dapat berbeda. Ada dua jenis kongruensi geometri, yaitu kongruensi geometri sempurna (tanpa distorsi) dan kongruensi geometri dengan distorsi (terdistorsi). Pada model geometri kongruen sempurna, skala panjang pada arah horizontal (skala panjang) dan skala panjang pada arah vertikal (skala tinggi) adalah sama, sedangkan pada model terdistorsi skala panjang dan skala tinggi tidak sama.
Lp = panjang prototipe Lm = panjang model hp = tinggi prototipe hm = tinggi model 1. Kongruensi kinematik adalah kemiripan yang memenuhi kriteria kongruensi geometri dan persamaan kecepatan dan percepatan aliran pada dua titik pada model dan prototipe yang arahnya sama mempunyai besaran yang sama. Kongruensi dinamis adalah kongruensi yang memenuhi kriteria kongruensi geometrik dan kinematik, serta perbandingan gaya-gaya yang bekerja pada model dan prototipe untuk semua aliran yang arahnya sama adalah sama.
Kekongruensian dinamis adalah kekongruensian yang memenuhi kriteria kongruensi geometrik dan kinematik, serta perbandingan gaya-gaya yang bekerja pada model dan prototipe untuk semua aliran yang searah adalah sama.Gaya-gaya yang dimaksud adalah gaya inersia, gaya tekanan, gaya gravitasi. , gesekan, gaya elastis dan tegangan permukaan.
Penelitian yang terkait
Beberapa kongruensi dinamis adalah kongruensi dinamis Reynolds (bilangan Reynolds), yang dinyatakan sebagai rasio gaya inersia terhadap gaya gesekan, kongruensi dinamis Froude (bilangan Froude), yang merupakan rasio gaya inersia terhadap gaya gravitasi, bilangan Cauchy (bilangan Cauchy), yaitu perbandingan gaya inersia dengan gaya elastis, dan bilangan Weiber (bilangan Weiber) adalah perbandingan gaya inersia terhadap gaya tegangan permukaan. Untuk penyelidikan pemantulan dan transmisi gelombang gelombang yang merambat melalui pemecah gelombang terapung sangat dipengaruhi oleh gaya gravitasi, sehingga digunakan kongruensi Froude. Pengaruh periode dan kedalaman air terhadap kecuraman gelombang dalam suatu saluran Persiapan percobaan redaman gelombang menggunakan metode penelitian yaitu percobaan laboratorium dengan menggunakan gelombang dalam suatu saluran dengan karakteristik gelombang yang dihasilkan terdiri dari 3 variasi periode.
Investigasi perubahan profil pantai di sekitar pemecah gelombang berpori terendam tipe lurus dan zigzag menggunakan metode penelitian yaitu metode model fisik pemecah gelombang tidak terdistorsi skala 1:20 dengan kemiringan pantai yang dimodelkan 1:20. Disipasi energi gelombang yang merambat melalui struktur bawah air dengan metode penelitian yaitu penelitian eksperimental yang dilakukan di dalam asap gelombang yang dilengkapi dengan peralatan pembangkit gelombang dan peralatan pengukur gelombang. Pengaruh tinggi muka air laut terhadap koefisien transmisi dan refleksi pemecah gelombang komposit menggunakan metode penelitian yaitu uji fisik di laboratorium dengan memvariasikan periode gelombang, tinggi gelombang dan tinggi muka laut dengan spektrum gelombang Jonswap.
Pemodelan respon struktur floating breakwater dengan tambahan peredam (swell plate) menggunakan metode penelitian yaitu dilakukan secara eksperimen pada model gelombang beraturan dimana gelombang dicatat dengan menggunakan wave meter, sedangkan respon gerak struktur dicatat dengan menggunakan accelerometer.
Jenis Penelitian dan Sumber Data
Bahan dan Alat
Model pemecah gelombang lateral miring berongga dan berongga, terbuat dari bahan kayu dengan lebar (B) = 30 cm (disesuaikan dengan lebar flume), panjang model (P) = 60 cm (disesuaikan dengan panjang gelombang) dan tinggi model (h) = 15 cm ( disesuaikan dengan tinggi saluran). Saluran gelombang dilengkapi dengan peralatan pembangkit dan peredam gelombang dari saluran baja dengan panjang 15 m, lebar 0,3 m, dan tinggi efektif 0,8 m. Unit Pembangkit Gelombang Mesin pembangkit terdiri dari motor utama berupa katrol yang berfungsi mengatur waktu putaran piringan yang dihubungkan dengan jam dengan menggerakkan penutup pembangkit gelombang.
Variabel Penelitian
Pelaksanaan Studi Model
Parameter gelombang yang diteliti adalah bentuk rongga, kemiringan dan kedalaman perairan (d= 27 cm, 23 cm dan 19.5 cm). Perubahan parameter gelombang ditunjukkan pada Tabel 6.
Pelaksanaan Simulasi
Pembacaan tinggi gelombang di depan dan di belakang model diukur secara otomatis, dengan probe 1 dan 2 berada di depan model dan probe 3 berada di belakang model.
Flow chart Prosedur Percobaan Penelitian
- Panjang Gelombang (L)
- Data Tinggi Gelombang
- Koefisien Refleksi
Adapun perhitungan panjang gelombang pada kedalaman 27 cm, 23 cm dan 19,5 cm dengan titik dan masing-masing penerimaannya dapat dilihat pada tabel sebagai berikut. Berikut tabel hasil pengamatan tinggi gelombang pemecah gelombang berongga melingkar pada kedalaman 27 cm, 23 cm, dan 19,5 cm masing-masing periode 1,5 s, 1,3 s, dan 1,2 s. Contoh penghitungan tinggi gelombang datang (Hi) pada kedalaman 27 cm dengan periode 1,2 s menggunakan model pemecah gelombang berongga melingkar adalah sebagai berikut.
Ketinggian gelombang masuk (Hi) yang dirasakan oleh pemecah gelombang tergantung pada tinggi gelombang maksimum (Hmax) dan tinggi gelombang minimum (Hmin) yang dirasakan bagian depan pemecah gelombang. Hal ini didasarkan pada landasan teori yaitu besar kecilnya gelombang yang datang. sama dengan Hmax ditambah Hmin maka hasilnya adalah Salah satu contoh perhitungan gelombang pantulan di depan model pada kedalaman 27 cm dengan periode 1,2 s pada model pemecah gelombang berongga melingkar adalah sebagai berikut. Hasil simulasi pengambilan data tinggi gelombang yang diperoleh dengan pencatatan/perekaman otomatis dari komputer, bila diubah menjadi perhitungan kemiringan gelombang (Hi/L) pada panjang gelombang yang sesuai dengan kedalaman 0,28 m dengan periode 1,0 s adalah sebagai berikut.
Contoh perhitungan koefisien pemantulan gelombang pada kedalaman 27 cm dengan periode 1,5 s untuk model pemecah gelombang sisi miring adalah sebagai berikut.
Pembahasan
- Perbandingan Hi/L terhadap Hr untuk variasi Priode (T)
Berdasarkan Gambar 15 diperoleh hasil bahwa nilai tinggi gelombang pantulan (Hr) akan bertambah seiring dengan menurunnya kecuraman gelombang (Hi/L). Untuk pengaruh kedalaman perairan itu sendiri pada grafik, nilai tinggi gelombang pantulan (Hr) pada Periode 1.2 adalah untuk masing-masing kedalaman. Berdasarkan Gambar 16 diperoleh hasil bahwa nilai tinggi gelombang pantulan (Hr) akan semakin besar seiring dengan semakin kecilnya kecuraman gelombang (Hi/L).
Berdasarkan Gambar 17 diperoleh hasil bahwa nilai tinggi gelombang pantulan (Hr) akan bertambah seiring dengan semakin kecilnya kemiringan gelombang (Hi/L). Berdasarkan Gambar 18 diperoleh hasil bahwa nilai tinggi gelombang pantulan (Hr) akan bertambah seiring dengan semakin kecilnya kemiringan gelombang (Hi/L). Hubungan Hi/L dengan Hr pada kedalaman d1 periode yang berbeda Berdasarkan Gambar 19 diperoleh hasil bahwa nilai tinggi gelombang pantul (Hr) akan bertambah dengan semakin kecil kecuraman gelombang (Hi/L).
Dari Gambar 20 dapat disimpulkan bahwa nilai tinggi gelombang pantulan (Hr) akan bertambah seiring dengan bertambahnya kecuraman gelombang (Hi/L).
BAB V
Kesimpulan
Saran
Pengaruh Lebar Konstruksi terhadap Transmisi dan Refleksi Gelombang pada Pemecah Gelombang Komposit Batu dan Kotak (Skripsi), Universitas Hasanuddin. Investigasi perubahan profil pantai di sekitar pemecah gelombang berpori terendam lurus dan zigzag (Jurnal), Universitas Syiah Kuala. Pengaruh Ketinggian Permukaan Laut Terhadap Koefisien Transmisi dan Refleksi Pemecah Gelombang Komposit (Jurnal) Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.
Pengaruh Kedalaman Air Terhadap Transmisi dan Refleksi Gelombang Pada Pemecah Gelombang Komposit Batu dan Kotak (Jurnal), Universitas Hasanuddin. Pengaruh ketinggian muka air laut terhadap koefisien transmisi dan refleksi pemecah gelombang komposit (Jurnal), Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Pengaruh periode dan kedalaman air terhadap kecuraman gelombang pada persiapan lalat untuk percobaan redaman gelombang (Jurnal), Universitas Muhammadiyah Sukarta.
Perencanaan Pemecah Gelombang Sisi Miring di Pelabuhan Merak Menggunakan Batu Pecah dan Tetrapoda (Jurnal), Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
