Post on 17-Jul-2015
Rekayasa PelabuhanBAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Perencanaan Pelabuhan Secara umum, pelabuhan merupakan salah satu prasarana angkutan laut yang bertujuan untuk memperpendek jarak dalam mengangkut produksi dan melancarkan hubungan dua atau lebih lokasi. Secara khusus, pelabuhan dapat diartikan sebagai suatu perairan yang terlindung terhadap gelombang dimana dilengkapi dengan fasilitas-fasilitas terminal laut. Pada saat akan membuat pelabuhan ada beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain sebagai berikut: a. Arah angin dominan, yang dapat diketahui berdasarkan data seama bertahun-tahun yang diolah menjadi sebuah windrose. b. Arah datang gelombang dan tinggi gelombang yang terjadi di perairan, data tersebut didapat berdasarkan pengamatan pasang susrut selama 15 hari x 24 jam atau 29 hari x 24 jam. c. Besarnya keecepatan arus laut, biasanya berkisar antara 0,1 0,4 m/det. d. Besarnya sedimentasi yang terjadi di sekitar dan pada konstruksi, khususnya pada kolom pelabuhan. e. Jenis tanah dan karakteristiknya di tempat akan dibangun suatu konstruksi.
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanPada tahap perencanaan atau pendesainan, hal pertama yang harus diperhatikan adalah jenis pelabuhan yang akan dibangun, banyaknya barang dan orang yang akan menggunakan pelabuhan, jenis dan banyak kapal yang akan menggunakan pelabuhan, serta besarnya lahan yang tersedia. Khusus akibat lahan, lahan yang digunakan haus seefisien dan seefektif mungkin tetapi tetap memperhatikan batasan keamanan sehingga pada akhirnya akan mempengaruhi bentuk dan panjang dermaga. Setelah menganalisa jenis dan banyak kapal yang akan berlabuh di dermaga serta panjang dan jenis dermaga yang akan dibuat, tahapan selanjutnya adalah merencanakan kedalaman kolam pelabuhan berdasarjan draft kapal terbesar dan aman terhadap gelombang, pembuatan kolam putar, lebar mulut
2
pelabuhan, kedalaman alur pelabuhan, dan penahan gelombang (breakwater). Kapal yang akan bersandar ke pelabuhan akan mengalami gaya tambat. Gaya tambat tersebut dapat terjadi akibat angin dan arus, akan ditahan oleh bollard, disalurkan ke dermaga yang kemudian diteruskan ke fondasi. Selain itu terdapat juga fender yang akan menyerap energi kapal pada saat menabrak dermaga, sehingga baik kapal maupun pelat dermaga tidak cepat aus akibat gesekan yang sering terjadi.
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan1.2 Perencanaan Fasilitas Pelabuhan Fasilitas yag terdapat di suatu pelabuhan direncanakan berdasarkan jenis muatan yang akan ditangani oleh pelabuhan. Muatan pada kapal dibedakan menjadi: a. Barang potongan (general cargo) yang terdiri dari barang satuan, seperti mobil, mesin-mesin material yang ditempatkan dalam suatu peti. b. Barang curah yang terdiri dari barang lepas yang tidak dikemas dan dapat dipompa atau dituangkan dari dan ke dalam kapal, seperti semen, minyak, batu bara. c. Peti kemas (container). d. Ikan. e. Penumpang dan kendaraan. Dan secara umum, fasilitas yang digunakan untuk menangani muatan di pelabuhan diantaranya fasilitas BBM, perkantoran, air tawar,
3
telekomunikas,
pergudangan,
penumpukan,
bongkar muat, tambat, perbaikan kapal dan pemeriksaan barang. Tetapi meskipun luasnya harus memenuhi banyaknya muatan yang harus ditangani juga harus disesuaikan dengan luas lahan yang tersedia.
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanBAB II ANALISA PASANG SURUT
4
2.1 Data Pasang Surut dan Komponen Pasang Surut Komponen pasang surut terdiri atas data pasang surut yang diperoleh dari stasiun pengamatan pasang surut terdekat dengan lokasi pelabuhan yang akan dibangun. Untuk pengerjaan tugas ini, data pasang surut yang digunakan adalah data dalam hitungan 24 jam selama 15 hari dari tanggal 1 s/d 15 Februari tahun 2008. Semakin banyak data pasang surut yang digunakan, maka
perhitungan akan semakin akurat. Untuk komponen pasang surut data yang digunakan adalah antara lain sebagai berikut: Tabel 2.1 Komponen Pasang SurutKomponen - Utama bulan - Utama matahari - Bulan akibat wariasi bulanan jarak bumi-bulan - Matahari-bulan akibat perubahan sudut deklanasi matahari-bulan - Utama bulan - Matahari-bulan - Matahari-bulan - Utama bulan - Utama matahari Simbol M2 S2 N2 K2 Periode (jam) 12.42 12.00 12.66 11.97 Keterangan
Pasang Surut Semi Diurnal
M4 MS4 K1 O1 P1
6.21 6.10 23.93 25.85 24.07
Perairan Dangkal Pasang Surut Diurnal
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanAdapun penjelasan mengenai komponen pasang surut adalah sebagai berikut: M2 yaitu komponen semi diurnal yang disebabkan oleh gaya tarik bulan, S2 yaitu komponen semi diurnal yang disebabkan oleh gaya tarik matahari, N2 yaitu komponen semi diurnal yang disebabkan oleh gerakan bulan yang berbentuk elips, K2 yaitu komponen semi diurnal yang disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari, K1 yaitu komponen diurnal yang disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari, O1 yaitu komponen diurnal yang disebabkan oleh gaya tarik bulan, P1 yaitu komponen diurnal yang disebabkan oleh gaya tarik matahari, M4 yaitu komponen pasut perairan dangkal yang disebabkan oleh gaya tarik bulan. MS4 yaitu komponen pasut perairan dangkal yang disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari.
5
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan2.2 Mean Sea Level (MSL) Yang dimaksud dengan mean sea level (MSL) adalah tinggi rata-rata permukaan air laut. Rumus yang digunakan untuk menghitung MSL adalah:
6
............................................... (1)
Perhitungan:
2.3 High Highest Water Level (HHWL) Tinggi muka air laut tertinggi yang dirumuskan berdasarkan perhitungan sebagai berikut:( )
.. (2)
Perhitungan:( )
2.4 Low Lowest Water Level (LLWL) Tinggi muka air laut terendah yang dirumuskan berdasarkan perhitungan sebagai berikut:( ) ...
(3)
Perhitungan:
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan( )
7
2.5 Amplitudo Amplitudo gelombang muka air laut adalah sebagai berikut: .............. (4) Perhitungan:
2.6 Tenggang Pasut Tenggang pasut diperkirakan sebesar 2 (dua) kali amplitudo yang terjadi, atau dirumuskan sebagai berikut: ............... (5) Perhitungan:
2.7 Jenis Pasang Surut Ada 2 (dua) jenis pasang surut yaitu sebagai berikut: a. Diurnal, memiliki satu kali pasang dan satu kali surut dalam 24 jam.
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhanb. Semi diurnal, memiliki dua kali pasang dan dua kali surut dalam 24 jam. Untuk menentukan pasang surut, digunakan kriteria
8
berdasarkan angka bilangan formzhal yang dirumuskan sebagai berikut: ............................................... (6) Persyaratan bilangan formzhal adalah sebagai berikut: Perhitungan: : semi diurnal tide : mixed, semi diurnal dominant tide : mixed, diurnal dominant tide : diurnal tide
Berdasarkan bilangan formzhal, maka jenis pasang surut yang terjadi adalah mixed, semi diurnal dominant tide.
2.8 Grafik Pasang Surut Dari data pasang surut dalam hitungan 24 jam selama 15 hari, kemudian digabungkan dengan hasil hitungan MSL, HHWL, LLWL dapat digambarkan grafik pasang surut.
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan
9
BAB III ANALISA ANGIN
3.1 Distribusi Arah dan Kecepatan Angin (Windrose) Untuk menghitung dan menggambarkan windrose, digunakan data angin dari stasiun angin yang terdekat ke lokasi rencana pelabuhan yang akan dibangun. Data yang digunakan adalah data angin pada stasiun Tegal pada tahun 1962-1965. Sumber data angin diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG).
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan
3.2 Angin Dominan dan Tercepat Dari gambar grafik windrose dan tabel distribusi arah dan kecepatan angin, ditentukan arah angin dominan yang terjadi adalah ke arah utara sebesar 38,55% dengan kecepatan maksimum rata-rata sekitar 100 km/jam.
10
3.3 Fetch Efektif Perhitungan panjang fetch efektif ini dilakukan dengan menggunakan bantuan peta topografi lokasi dengan skala yang cukup besar sehingga dapat terlihat pulau/daratan yang
mempengaruhi pembentukan gelombang di suatu lokasi. Panjang fetch efektif dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:
............................................... (7) adalah panjang fetch dalam satuan km dan adalah
Dimana
sudut simpangan yang diambil tiap 5o dari arah fetch efektif yang akan dihitung. Tabel perhitungan distribusi arah dan kecepatan angin (windrose) serta gambar windrose, peta untuk menentukan fetch efektif dan tabel perhitungan fetch efektif dapat dilihat pada halaman berikutnya.
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan
11
BAB IV ANALISA GELOMBANG
4.1 Maksud dan Tujuan Analisa Gelombang Pengetahuan terhadap tinggi gelombang yang terjadi sangat berguna untuk perencanaan sebuah pelabuhan.
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanGelombang laut ditimbulkan oleh angin. Pemodelan
gelombang dilakukan secara matematis dengan asumsi-asumsi yang mempermudah permasalahan sehingga perhitungan yang dilakukan oleh kita mendekati keadaan yang sebenarnya. Tinggi gelombang yang dapat terjadi di sebuah pelabuhan direncanakan sesuai dengan ukuran kapal yang berlabuh dan jenis barang yang diangkutnya.
12
Arah Mata Angin
Utara
Tabel 4.1 Perhitungan Fetch Efektif Panjang Sudut Simpangan, Fetch, Fi o ) arah F (km) -20 340 100 0,940 94 -15 345 100 0,966 97 -10 350 100 0,985 98 -5 355 100 0,996 100 0 0 100 1,000 100 5 5 100 0,996 100 10 10 100 0,985 98 15 15 100 0,966 97 20 20 100 0,940 94 8,773 877
Fetch Efektif (km)
100
Arah Mata Angin Timur Laut
Sudut Simpangan,o
)
-20 -15 -10
arah 25 30 35
Panjang Fetch, F (km) 100 100 100
Fi 0,940 0,966 0,985 94 97 98
Fetch Efektif (km) 100
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan-5 0 5 10 15 20 40 45 50 55 60 65 100 100 100 100 100 100 0,996 1,000 0,996 0,985 0,966 0,940 8,773 100 100 100 98 97 94 877
13
Arah Mata Angin
Sudut Simpangan,o
)
Timur
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
arah 70 75 80 85 90 95 100 105 110
Panjang Fetch, F (km) 100 100 100 100 100 100 90,625 50 31,25
Fi 0,940 0,966 0,985 0,996 1,000 0,996 0,985 0,966 0,940 8,773 94 97 98 99,6 100,0 99,6 89,2 48,3 29,4 755,2
Fetch Efektif (km)
86,1
4.2 Peramalan Gelombang Peramalan gelombang dilakukan untuk mengetahui nilai tinggi gelombang, perioda gelombang, dan nilai fetch pada pantai yang sedang ditinjau. Sesuai dengan data windrose dan fetch dapat disimpulkan bahwa arah datang gelombang sama dengan arah datang angin dominan yaitu utara. Perhitungan peramalan
gelombang sebagai berikut:
Data
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanFetch Efektif (F) Kecepatan angin (W) = = Durasi (t) Sudut datang gelombang ( ( ) = )= ( ) = 100 km
50 km/jam 13,89 m/dt 2 jam 10o
14
Dengan menghubungkan parameter-parameter diatas pada nomogram peramalan gelombang didapat kombinasi dan hasil prediksinya: Kombinasi I
Kombinasi II
Kombinasi III
, karena kombinasi tidak dapat digunakan
Dari hasil kedua kombinasi diatas diketahui:
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan
15
Data-data lain diperoleh dari Tabel Wiegel: Rumus yang digunakan:
( )
Perhitungan:
Dari Tabel Wiegel:
,
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan
16
Didapat dari grafik hubungan Hb, H dan :
Perhitungan angkutan sedimen:
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanKarena bersifat semi diurnal, sehingga frekuensi =
17
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanBAB V DESAIN PELABUHAN
18
5.1 Perhitungan Jumlah Kapal Langkah awal perencanaan desain pelabuhan adalah
menentukan fungsi pelabuhan, jenis/tipe kapal, kapasitas bongkar muat, waktu bongkar muat, dan jumlah kapal yang akan masuk ke pelabuhan yang kita desain. Berikut ini adalah perhitungan jumlah total kapal yang masuk ke pelabuhan. Jenis pelabuhan yang akan dibangun = pelabuhan penumpang dan kendaraan (pelabuhan untuk kapal ferry) Jumlah total penumpang per tahun = 25.000 orang
Jumlah total kendaraan per tahun = 10.000 buah Efektif operasional per tahun = 300 hari = 6 jam
Service time 1 kapal (waktu bongkar/muat)
Kapal (DWT) 1500 2000 3000 Perhitungan:
Asumsi % kapal masuk 50% 30% 20% 100%
Muatan Penumpang Kendaraan 800 1000 1500 150 200 250
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhana. Angkutan untuk penumpang [( ) ( ) ( )]
19
b. Angkutan untuk kendaraan [( ) ( ) ( )]
Jadi,
yang menentukan dengan nilai terbesar adalah
c. Distribusi kapal Asumsi pelabuhan akan beroperasi selama 24 jam/hari dimana ada 6 kali service per hari masing-masing service selama 6 jam. Tabel 5.1 Jumlah Kapal Masuk Jumlah Kapal Masuk per tahun per per hari per service minggu time 55 x 0,5 = 0,092 0,092/(24/6) = 0,65 27,5 1 55 x 0,3 = 0,055 0,055/(24/6) = 0,39 16,5 1 0,037 0,037/(24/6) = 55 x 0,2 = 11 0,26 1
Kapal (DWT) 1500 2000 3000
5.2 Perhitungan Dimensi Kolam Pelabuhan Setelah kita menentukan jenis dan jumlah masing-masing kapal, maka dapat kita tentukan desain bentuk dermaga yang akan kita gunakan.
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanAdapun kriteria panjang dermaga berdasarkan ukuran kapal adalah sebagai berikut: Tabel 5.2 Kriteria Ukuran Kapal Kapal LOA B Draf (DWT) (m) (m) (m) 1500 80 12 5,3 2000 85 13 5,6 3000 95 15 6,2 Keterangan: = panjang kapal (m) = lebar kapal (m) = jarak dari dasar kapal sampai garis batas muatan (m)
20
Dari data jumlah tiap jenis kapal yang kita peroleh, dapat kita tentukan jumlah berth (tempat sandar kapal untuk bongkar muat): Untuk kapal 1500DWT perlu 1 berth, Untuk kapal 2000DWT perlu 1 berth, Untuk kapal 3000DWT perlu 1 berth. Melihat lahan yang tersedia ke arah sejajar pantai, panjang maksimum dermaga adalah 5 cm (skala 1:10000) atau 500 m jika menggunakan tipe dermaga sejajar pantai:
(
)
..................................... (7)
Perhitungan:
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan( )
21
Berdasarkan
hasil
perhitungan
diatas,
maka
kita
bisa
mendesain dermaga sejajar pantai (wharf/quay). Berikut adalah gambar sketsa rencana pelabuhan yang akan kita buat:
Dimensi Kolam Pelabuhan (Inner Basin) Kolam pelabuhan merupakan daerah perairan dimana kapal berlabuh, untuk melalukan bongkar muat, melakukan gerakan untuk memutar (di kolam putar), dn sebagainya. Kolam pelabuhan harus terlindung dari gangguan gelombang dan mempunyai
kedalaman yang cukup. Di laut yang dangkal diperlukan pengerukan untuk mendapatkan kedalaman yang direncanakan. Berikut ini adalah perhitungan dimensi yang ada pada kolam pelabuhan, kolam putar (turning basing): Jari-jari kolam putar (R) = LOA kapal terbesar = =
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan= = Jari-jari kolam putar yang dipakai: = = = Lebar alur pelayaran rencana (approach channel) Untuk 1 jalur: = = = = Mulut pelabuhan (harbour entrance) Untuk 1 jalur: = = = = Ruang bebas = = Kedalaman alur pelayaran Elevasi dihitung dari LLWL: ( ( ) )
22
Syarief Abdurrachman
Rekayasa PelabuhanKeterangan: = draft terbesar = = squad = efek gelombang akibat kapal memasuki alur = = pitching & rolling = naik melintasi gelombang = = = = trim = penurunan garis keseimbangan kapal = = = faktor keamanan = = = = = Kedalaman kolam pelabuhan Elevasi dihitung dari LLWL: = = untuk tanah lunak untuk tanah keras turunnya kapal akibat
23
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan= = ( = ( = Elevasi dermaga = = =
24) )
Tinggi gelombang dalam kolam pelabuhan Dengan nilai Diketahui: , maka ?
Perhitungan:
Syarief Abdurrachman
Rekayasa Pelabuhan
25
Syarief Abdurrachman