TUGAS INDIVIDU
TEKNIK PANTAI DAN PELABUHAN
Oleh :
Muhammad Faisal Abdul Ghani 2005511126
PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL... i DAFTAR ISI... i
BAB V Pemecah Gelombang (Breakwater) 1
5.1 Pengertian Pemecah Gelombang…………... 1 5.2 Tipe-Tipe Pemecah Gelombang………... 1 5.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pemilihan Tipe
Gelomabnag…………...
5 5.4 Pemecah Gelombang Sisi Miring……... 6 5.5 Pemecah Gelombang Sisi Tegak... 8 5.6 Pemecah Gelombang Pancaran Udara Dan Pancaran Air. 9
BAB V
Pemecah Gelombang (Breakwater)
5.1. Pengertian Pemecah Gelombang
Pemecah gelombang atau dikenal juga sebagai pemecah ombak atau bahasa Inggris breakwater adalah prasarana yang dibangun untuk memecahkan ombak/gelombang dengan menyerap sebagian energi gelombang. Pemecah gelombang digunakan untuk mengendalikan abrasi yang menggerus garis pantai dan untuk menenangkan gelombang di pelabuhan sehingga kapal dapat merapat di pelabuhan dengan lebih mudah dan cepat.
Pemecah gelombang harus didesain sedemikian sehingga arus laut tidak menyebabkan pendangkalan karena pasir yang ikut dalam arus mengendap di kolam pelabuhan. Pemecah gelombang mengurangi dampak akibat gelombang di daerah pesisir sehingga dapat digunakan sebagai tempat berlabuh yang aman. Struktur ini juga dapat berupa struktur kecil yang dirancang untuk melindungi pantai yang landai sehingga dapat mengurangi laju abrasi. Pada perairan dangkal, pemecah gelombang biasanya diletakkan sejauh 30–90 meter lepas pantai.
• Berfungsi sebagai pelindungi kolam perairan pelabuhan yang terletak dibelakangnya dari serangan gelombang yang dapat mengakibatkan terganggunya aktivitas di perairan pelabuan baik pada saat pasang, badai maupun peristiwa alam lainya di laut.
• Gelombang yang menjalar mengenai suatu bangunan peredam gelombang sebagian energinya akan dipantulkan (Refleksi), sebagian diteruskan (Transmisi) dan sebagian dihancurkan (Dissipasi) melalui pecahnya gelombang, kekentalan fluida, gesekan dasar dan lain-lainnya.
• Pembagian besarnya energi gelombang yang dipantulkan, dihancurkan dan diteruskan tergantung karakteristik gelombang datang (periode, tinggi, kedalaman air), tipe bangunan peredam gelombang dan geometrik bangunan peredam (kemiringan, elevasi, dan puncak bangunan).
• Berkurangnya energi gelombang di daerah terlindung akan mengurangi pengiriman sedimen di daerah tersebut. Maka pengiriman sedimen sepanjang pantai yang berasal dari daerah di sekitarnya akan diendapkan dibelakang bangunan. Pantai di belakang struktur akan stabil dengan terbentuknya endapan sediment tersebut 5.2 Manuver Kapal & Gaya Hidrodinamika
Terdapat banyak tipe pemecah gelombang yang sudah dibangun diseluruh dunia. Batu alam atau buatan dengan bahan beton atau kombinasi antara keduanya, baja, kayu dan pemecah gelombang dengan menggunakan tekanan air untuk memecah kekuatan gelombang dari laut lepas.
2
5.2.1 Ditinjau Dari Bentuk Kostruksinya
Bentuk/tipe pemecah gelombang berdasarkan tipe bangunannya dapat dibedakan menjadi tiga:
1. Breakwater Sisi Miring 2. Breakwater Sisi Tegak 3. Breakwater Gabungan
1. Breakwater Sisi Miring
Pada umumnya pemecah gelombang sisi miring dibuat dari tumpukan batuan alam yang dilindungi oleh lapis pelindung berupa batu besar ataupun beton dengan bentuk tertentu. Pemecah gelombang ini lebih cocok digunakan pada kondisi tanah yang lunak dan tidak terlalu dalam.
Breakwater sisi miring bersifat fleksibel karena jika serangan gelombang kerusakan yang terjadi tidak secara tiba-tiba, meskipun beberapa butiran longsor.
Biasanya butir batu pemecah gelombang sisi miring disusun dalam beberapa lapis, dengan lapis terluar terdiri dari batu dengan ukuran besar dan semakin ke dalam ukurannya semakin kecil. Bentuk butiran akan berpengaru terhadap kaitan antara butir batu yang ditumpuk. Butir batu dengan sisi tajam akan mengait satu sama lain dengan lebih baik seingga stabil.
Butir batu pelindung ada beberapa macam ada yang berupa batu alam dengan berat mencapai beberapa ton, batu buatan dari beton yang berbentuk kubus atau bentuk lainya.
Butir pelindung buatan dari beton bisa berupa:
• Tetrapod
• Cube
• Tribar
• Quadripod
• Accropod
• Core-loc
• Dolos
2. Breakwater Sisi Tegak
Breakwater tipe ini biasanya ditempatkan di laut dengan kedalaman lebih dalam dangan tanah dasar keras. Karena dinding breakwater tegak, maka akan terjadi gelombang diam atau klapotis yaitu superposisi antara gelombang datang dan gelombang pantul. Tinggi gelombang klapotis adalah 2 kali tinggi gelombang datang. Hal-hal yang perlu diperhatikan:
1. Tinggi pemecah gelombang dia atas muka air pasang tertinggi tidak boleh kurang dari 1 1/3 -1 ½ kali tinggi gelombang datang.
2. Kedalaman di bawah muka air terendah ke dasar bangunan tidak kurang dari 1
¼ -1 ½ kali atau lebih baik 2 kali tinggi gelombang datang.
3. Lebar pemecah gelombang minimal ¾ tingginya.
4. Kedalaman maksimum perairan 15-20 m.
5. Untuk kedalaman lebih dari 20 m, breakwater sisi tegak dibangun di atas breakwater sisi miring (breakwater campuran).
Konstruksi Breakwater Tegak dapat berupa:
1. Blok beton
Dibuat dari blok-blok beton massa yang disusun secara vertikal. Masing- masing blok dikunci dengan beton bertulang yang dicor di tempat setelah blok-blok tersebut disusun. Puncak pemecah gelombang dibuat diding beton yang dicor ditempat .Fondasi terbuat dari tumpukan batu yang diberi lapis pelindung dari blok beton.
4 2. Kaison (caisson)
Pemecah gelombang ini dibuat di daratan dan kemudian dibawah ke lokasi yang telah ditentukan dengan ditarik oleh kapal. Pengangkutan ke lokasi dilakukan pada waktu air tenang. Setelah sampai ke lokasi kaison tersebut ditenggelamkan ke dasar laut dengan mengisikan air ke dalamnya dan kemudian diisi dengan pasir.
Bagian atasnya kemudian dibuat lantai dan dinding beton. Kaison dibuat seperti kotak dengan sisi bawah tertutup dan dengan dinding-dinding diafragma yang membagi kotak.
3. Sel papan pancang (sheet pile cells)
Pemecah gelombang ini terdiri dari turap beton dan tiang beton yang dipancang melalui tanah lunak sampai mencapai tanah keras. Bagian atas dari turap dan tiang tersebut dibuat blok beton .Pemecah gelombang ini dibuat apabila dasar laut terdiri dari tanah lunak yang sangat tebal ,sehingga penggantian tanah lunak dengan pasir menjadi mahal.
3. Breakwater Gabungan
Pada pemecah gelombang gabungan konstruksi dikombinasikan antara pemecah gelombang sisi Tegak yang dibuat di atas pemecah gelombang sisi miring. Breakwater campuran dibuat apabila kedalaman air sangat besar dan tanah dasar tidak mampu menahan beban dari pemecah gelombang sisi tegak. Pada waktu air surut bangunan berfungsi sebagai pemecah gelombang sisi miring, sedang pada waktu air pasang berfungsi sebagai pemecah gelombang sisi tegak. Adapun pertimbangan lebih lanjut mengenai perbandingan sisi tegak dengan tumpukan batunya. Pada dasarnya ada tiga macam yaitu :
• Tumpukan batu dibuat sampai setinggi air yang tertinggi, sedangkan bangunan sisi tegak hanya sebagai penutup bagian atas.
• Tumpukan batu setinggi air terendah sedang bangunan sisi tegak harus menahan air tertingg.
• Tumpukan batu hanya merupakan tambahan pondasi dari bangunan sisi tegak.
5.2.2 Ditinjau Dari Letak Konstruksinya
Ditinjau dari letak konstruksinya breakwater atau pemecah gelombang dapat dibagi menjadi dua yaitu
1. Pemecah gelombang sambung pantai biasa disebut attached breakwater atau disebut juga shore-connected breakwater. Banyak digunakan pada perlindungan perairan pelabuhan. Bagian selanjutnya dalam tinjauanlebih difokuskan pada pemecah gelombang ini
2. Pemecah gelombang lepas pantai biasa disebut detached breakwaters atau disebut juga offshore breakwater. Biasanya digunakan untuk perlindungan pantai terhadap erosi.
5.3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pemilihan Tipe Pemecah Gelombang
Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan tipe pemecah gelombang antara lain adalah: Biaya, konstruksi, material yang tersedia dan yang bisa digunakan di daerah proyek, pilihan Owner, kedalaman air, kondisi tanah dasar. fungsi pelabuhan, peralatan yang tersedia untuk pembangunan. Dalam kondisi tertentu salah satu faktor mungkin lebih berpengaruh dibandingkan yang lainnya. Konstruksi, Parameter perancangan meliputi: konstruksi, aspek biaya, perbaikan, upgrade dan pemeliharaan.
6
• Layout pelabuhan
• Waktu pelaksanaan
• Umur rencana pelabuhan dan juga breakwater
• Design yang diijinkan selama umur rencana
• Tingkat toleransi perawatan dan operasi
• Dampak pada lingkungan • Bahan breakwater
• Kedalaman perairan • Kondisi tanah dasar laut • Besar dan arah gelombang
• Pasang surut.
5.4. Pemecah Gelombang Sisi Miring
Banyak variasi dalam pengisian material untuk pemecah gelombang ini, pengisian materialmaterial tersebut biasanya dilakukan secara proporsional serta sangat ditentukan oleh lokasi dimana pemecah gelombang tersebut ditempatkan.
Walaupun begitu kelihatannya ada dua jenis dari konstruksi di atas yang menonjol dari yang lainnya dan layak untuk dibahas lebih lanjut:
(1). Type 1 . Konstruksinya menggunakan inti sampai diatas muka rata-rata dengan bahan batu. Kemudian pada sisi-sisinya dilapisi oleh lapisan pelindung yang kadang- kadang terpisah dari bahan inti oleh satu atau lebih lapisan seperti ini harus mampu menahan serangan gelombang.
(2). Type 2. Sama seperti type diatas menggunakan bahan inti tapi bahan intinya hanya sampai dibawah muka air rata-rata. Kemudian bahan intinya dilapisi lagi oleh batu dengan berat yang medium yang dibentuk sedemikian rupa sehingga lapisannya sangat kuat
5.4.1 Konfigurasi
Sudut Lereng Kemiringan, umumnya sebagai kecuraman yang memungkinkan untuk meminimalkan volume bahan inti dan untuk mengoptimalkan jangkauan crane bekerja (Moore 1989). Namun dimungkinkan untuk mengembangkan lereng kurang curam jika crane beroperasi dari tongkang. Lereng biasanya dalam kisaran 1V: 1.5H sampai 1V: 3H dan pengaruh jumlah interaksi antara unit armour. Dengan meningkatnya sudut, kontribusi untuk stabilitas akibat gesekan dan saling mengunci juga meningkatkan penerapan kekuatan lereng-paralel oleh unit yang berdekatan.
Namun ada penurunan terkait kemiringan dalam komponen tegak lurus dari berat sendiri (Price 1979). Ini berarti sudut kemiringan optimal untuk stabilitas dan interaksi maksimum (Losada dan Gimenez-Curto 1982).
Ketebalan Lapisan Stabilitas pelindung (armour), umumnya meningkat dengan meningkatnya ketebalan lapisan pelindung. Semua lapisan harus dibangun lebih tebal daripada yang dirancang untuk mengantipasi terjadinya penurunan, armour memeberikan toleransi terjadinya penurunan tanpa kerusakan. Kelonggaran juga harus dibuat untuk terjadinya penurunan awal untuk mencapai posisi unit yang lebih
stabil dalam menghadapi aksi gelombang.
Elevasi Puncak (Crest), Ketinggian puncak minimum harus dapat menerima terjadinya overtopping. Ini harus didasarkan pada terjangan gelombang (wave runup) maksimum, dengan memungkinkan untuk freeboard dan penurunan pascapembangunan.
Keseimbangan profil , Keseimbangan profil yang berbentuk S atau “dibentuk kembali” dibangun dengan cara penyebaran kembali material untuk menghadapi aksi gelombang.
5.4.2 Kestabilan Pemecah Gelombang Sisi Miring
Kestabilan pemecah gelombang dari bahan batu sangat tergantung pada berat dan bentuk setiap batu serta kemiringan dari lapisan penutupnya Iribarren (1983) menentukan hubungan antara berat dan kemiringan untuk tinggi gelombang yang berbeda-beda
5.4.3 Contoh Pemecah Gelombang Sisi Miring
8
5.5 Pemecah Gelombang Sisi Tegak
Pemecah gelombang sisi tegak berbeda dengan tipe pemecah gelombang sisi miring dalam menahan reaksi gelombang . Dinding Vertikal memantulkan gelombang tersebut tanpa menghancurkan energinya, Superposisi antara gelombang datang dan gelombang pantul akan menyebabkan terjadinya gelombang stasioner yang disebutkan dengan klapotis . Pada pemecah gelombang sisi miring, energi gelombang dapat dihancurkan melalui run up pada permukaan sisi miring, gesekan dan terbulensi yang disebabkan oleh ketidak teraturan permukaan. Pada pemecah gelombang sisi tegak, yang biasanya ditempatkan dilaut dengan kedalaman lebih besar dari tinggi gelombang akan memantulkan gelombang oskilasi setinggi kira-kira dua kali tinggi gelombang datang.
Pemecah gelombang sisi tegak dibuat apabila tanah dasar mempunyai daya dukung besar dan tahan terhadap erosi. Apabila tanah dasar mempunyai lapis atas berupa lumpur atau pasir halus maka lapis tersebut harus dikeruk dulu. Pada tanah dasar dengan daya dukung kecil, dibuat dasar dari tumpukan batu untuk menyebarkan beban pada luasan yang lebih besar. Dasar tumpukan batu ini dibuat agak lebar sehingga kaki bangunan dapat lebih aman terhadap penggerusan, panjang dasar dari bangunan adalah 1/4 kali panjang gelombang terbesar . Kegagalan yang sering terjadi bukan karena kelemahan konstruksi, tetapi karena terjadi erosi pada kaki bengunan, tekanan yang terlalu besar dan tergesar tanah pondasi.
5.5.1. Reaksi Gelombang pada dinding Vertikal
Dinding vertikal dapat dikelompokan menjadi 2 kelompok yaitu : pemecah gelombang (Breakwater) dan dinding penahan gelombang (seawall). Pemecah gelombang biasanya dibangun pada perairan yang cukup dalam untuk melindungi perairan pelabuhan atau kolam pelabuhan. Sedangkan dinding penahan gelombang di bangun pada pinggir pantai untuk melindungi pantai terhadap gelombang.
Breakwater umumnya dibangun pada perairan yang cukup dalam menghancurkan gelombang (attacking waves from breaking). Terdapat perbedaan tekanan/gaya gelombang diantara kedua tipe tersebut, breaking wave menyebabkan tekanan yang lebih besar dimana energinya dapat merusak dinding dan sebagian besar energi tersebut disalurkan dengan cara merefleksikan dari dinding.
5.5.2. Contoh Gelombang pada dinding Vertikal
5.6 Pemecah Gelombang Pancaran Udara Dan Pancaran Air Berdasarkan sistem semburan breakwater dibedakan menjadi:
• Semburan Air
• Semburan Udara
Pada pemecah gelombang tipe ini menggunakan pancaran air dan udara dalam menghancurkan gelombang laut yang datang. Kedua sistem ini menggunakan supplay udara dan air untuk dipancarkan ke permukaan laut yang berfungsi sebagai penghancur gelombang yang datang.
