BAB II STUDI PUSTAKA - eprints.undip.ac.ideprints.undip.ac.id/34189/5/1672_chapter_II.pdf · 3....

6

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 Teori Pantai

Definisi daerah pantai sangat penting dalam penanganan permasalahan

pantai untuk menyamakan pandangan dan arti kata. Berdasarkan hasil

lokakarya di Manado yang diselenggarakan pada bulan Agustus 1992 yang

membahas mengenai Perlindungan/ Penanganan Manajemen Pantai Sulawesi

Utara telah disepakati beberapa definisi berkaitan dengan daerah pantai,

sebagai berikut (Yuwono, 1992) :

• Pantai adalah daerah tepi perairan (laut dan danau) sebatas antara surut

terendah dengan pasang tertinggi.

• Daerah Pantai adalah suatu pesisir beserta perairannya di mana pada

daerah tersebut masih terpengaruh oleh aktifitas darat dan aktifitas lautan.

MSL

HWL

LWL

Daerah Pantai

Pesisir

Sempadan Pantai

Pantai

Perairan Pantai

LautDaratan

Gambar 2.1 Definisi Daerah Pantai

This document‐ is Undip Institutional Repository Collection. The author(s) or copyright owner(s) agree that UNDIP‐IR may, without changing the content, translate the submission to any medium or format for the purpose of preservation. The author(s) or copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation:

( http://eprints.undip.ac.id )

7

• Perairan Pantai adalah daerah perairan yang masih terpengaruh aktifitas

daratan seperti angin darat dan transport sedimen.

• Pesisir adalah daerah darat tepi laut yang masih terpengaruh oleh aktifitas

lautan seperti pasang surut, angin laut dan perembesan air laut.

• Sempadan Pantai adalah daerah sepanjang pantai yang diperuntukkan bagi

pengamanan dan pelestarian pantai.

Pantai merupakan gambaran nyata interaksi dinamis antara air, angin

dan material (tanah). Angin dan air bergerak membawa material tanah dari

satu tempat ke tempat lain, mengikis tanah dan kemudian mengendapkannya

lagi di daerah lain secara terus menerus, Dengan kejadian ini menyebabkan

terjadinya perubahan garis pantai. Pantai mempunyai pertahanan alami untuk

melindungi diri dari serangan arus dan gelombang serta bentuknya akan

terus menyesuaikan sehingga mampu meminimalkan energi gelombang yang

menerpanya. Sistem pertahanan pantai meliputi bagian dasar perairan pantai

yang berbentuk miring dan bergelombang. Permukaan yang miring dan

landai tersebut akan mengurangi energi gelombang yang datang. Ketika

mencapai daerah pantai energi gelombang sudah berkurang sehingga tidak

mempengaruhi garis pantai.

Dalam kondisi normal, pantai selalu bisa menahan gelombang yang

datang. Adakalanya gelombang yang terjadi lebih besar dan mempunyai

energi yang besar (badai). Badai tidak sering terjadi tetapi dapat

menghancurkan pertahanan alami pantai dan dapat menyebabkan

berubahnya profil pantai. Saat gelombang badai mencapai daerah pantai,

maka gelombang tersebut dapat merusak susunan formasi pantai

(perlindungan pantai) yang dapat mengakibatkan pantai akan menyesuaikan

lagi bentuknya terhadap gelombang yang terjadi. Gelombang terjadi karena

hembusan angin di permukaan air laut. Daerah di mana gelombang itu

dibentuk disebut daerah pembangkitan gelombang (wave generating area).

Gelombang yang terjadi di daerah pembangkitan di sebut sea, sedangkan

gelombang yang terbentuk di luar daerah pembangkitan disebut swell. Ketika



8

gelombang menjalar, partikel air di permukaan bergerak dalam suatu

lingkaran besar, dan membentuk puncak gelombang pada puncak

lingkarannya dan lembah pada lintasan terendah. Di bawah permukaan, air

bergerak dalam lingkaran-lingkaran yang makin kecil. Saat gelombang

mendekati pantai, bagian bawah gelombang akan mulai bergesekan dengan

dasar laut yang menyebabkan pecahnya gelombang dan terjadi putaran pada

dasar laut yang dapat membawa material dari dasar pantai serta

menyebabkan perubahan profil pantai.

(dalamTriatmodjo,1999)

Gambar 2.2 Gerak Partikel Air di Laut Dangkal, Transisi dan Dalam

Energi yang diperoleh untuk gerak air dan angin berasal dari penyinaran

matahari serta adanya gaya gravitasi matahari, bumi dan bulan. Energi panas

dari sinar matahari sebagian dipantulkan lagi ke angkasa dan sebagian lagi

diserap oleh air di samudra. Energi panas yang di serap air di samudra

mengakibatkan terjadinya pemanasan pada samudra, karena penyinaran yang

tidak merata oleh sinar matahari maka penyerapan panas juga berbeda-beda

pada tiap bagian samudra. Hal tersebut mengakibatkan perbedaan suhu udara

di sekitar samudra dan menyebabkan terjadinya aliran udara (angin), serta

menyebabkan adanya arus di lautan. Dengan adanya angin dan arus

terjadilah gelombang yang mengarah ke pantai dengan energi yang

tersimpan di dalamnya.

Laut Dangkal Laut Transisi Laut Dalam



9

Tipe pantai sangat berpengaruh terhadap kemudahan terjadinya

kerusakan pantai. Berikut ini diuraikan tentang tipe-tipe pantai yang ada di

Indonesia berdasarkan tipe paparan (shelf) dan perairan :

1. Pantai Paparan

Merupakan pantai dengan proses pengendapan yang dominan,

umumnya terdapat di pantai Utara Jawa, pantai Timur Sumatera,

pantai Timur dan Selatan Kalimantan dan pantai Selatan Papua,

dengan ciri karakteristik sebagai berikut :

a. Muara sungai memiliki delta, airnya keruh mengandung

lumpur dan terjadi proses sedimentasi.

b. Pantainya landai dengan perubahan kemiringan ke arah laut

bersifat gradual dan teratur

c. Daratan pantainya dapat lebih dari 20 km.

2. Pantai Samudra

Merupakan pantai di mana proses erosi lebih dominan. Terdapat di

pantai Selatan Jawa, pantai Barat Sumatera, pantai Barat dan Timur

Sulawesi dan pantai Utara Papua, dengan ciri karakteristik sebagai

berikut :

a. Muara sungai berada dalam teluk, delta tidak berkembang baik

dan airnya jernih.

b. Batas antara daratan pantai dan garis pantai (yang umumnya

lurus) sempit.

c. Kedalaman pantai kearah laut berubah tiba-tiba curam.

3. Pantai Pulau

Pantai Pulau merupakan pantai yang melingkari/mengelilingi pulau

kecil yang dibentuk oleh endapan sungai, batu gamping, endapan

gunung berapi atau endapan lainnya, terdapat diantaranya di

Kepulauan Riau, Kepulauan Seribu, Kepulauan Karimun Jawa, dan

Kepulauan Nias.



10

2.2 Penyebab Kerusakan Pantai

Sebelum menentukan metode yang akan dipilih untuk penanganan

kerusakan pantai harus terlebih dulu kita ketahui penyebab terjadinya

kerusakan pantai, dan akibat kerusakan pantai tersebut untuk jangka waktu

dekat atau untuk masa yang akan datang. Walaupun sebagian besar

kerusakan pantai akibat gelombang dan badai, tetapi kerusakan akibat

campur tangan manusia dan akibat alami juga sangat berpengaruh.

Penyebab alami kerusakan pantai yaitu akibat hasil respon pantai

terhadap alam itu sendiri (lautan) seperti pasang surut, ombak dan arus,

sedangkan kerusakan pantai akibat campur tangan manusia adalah ketika

manusia berusaha mempengaruhi sistem keseimbangan pantai, misalnya

dengan membuat tambak di sekitar pantai, pembangunan pelabuhan dan

industri pariwisata. Kebanyakan kerusakan yang diakibatkan oleh manusia

adalah karena kekurang-pahaman manusia terhadap sifat-sifat pantai dan

tidak adanya manajemen pantai yang baik.

2.2.1 Penyebab alami

1. Kenaikan muka air laut

Dalam waktu yang sangat lama terjadi kenaikan muka air

laut relatif terhadap daratan di muka bumi, kenaikan ini

berlangsung sangat lama dan lambat, kemudian pantai akan

menyesuaikan ketinggian muka air laut, sehingga profil pantai

berubah.

2. Berubahnya suplai sedimen ke arah pantai.

Perubahan pola cuaca dan musim di bumi dapat

mengakibatkan kekeringan pada bulan-bulan tertentu sehingga

mengurangi kemungkinan terjadinya banjir serta suplai

sedimen dari sungai ke arah pantai berkurang, hal tersebut

mengakibatkan terjadinya erosi di pantai.

3. Gelombang badai.

Akibat gelombang yang besar, maka pasir akan terdorong

ke arah pantai (onshore transport) dan berpindah tempat di



11

daerah pantai, tetapi kemudian setelah gelombang biasa datang,

pasir tersebut akan kembali tertarik ke bagian laut yang lebih

dalam (offshore transport). Gelombang merupakan penyebab

utama alami dalam perusakan pantai yang mengakibatkan

berpindahnya sedimen pantai dan berubahnya garis pantai.

Perpindahan sedimen sejajar garis pantai disebut longshore

transport, sedangkan perpindahan sedimen arah tegak lurus

pantai di sebut onshore- offshore transport.

4. Gelombang dan ombak overwash

Ombak overwash terjadi saat ombak sangat besar disertai

dengan badai sehingga menghasilkan gelombang yang besar

dan berputar-putar ketika sampai ke pantai, sehingga

mengakibatkan berpindahnya sedimen pantai.

5. Deflasi

Deflasi yaitu berpindahnya material pantai (sedimen) akibat

angin sehingga mengakibatkan erosi. Sedimen yang terangkut

oleh angin dapat membentuk gundukan di daerah pantai arah

daratan yang di sebut dune.

6. Transpor sedimen sejajar garis pantai (longshore transport)

Transpor sedimen sejajar garis pantai terjadi akibat

gelombang yang datang membentuk sudut tertentu terhadap

garis pantai. Sedimen yang dibawa gelombang ini akan di

endapkan di tempat lain sejajar garis pantai dan mengakibatkan

erosi pada daerah asal sedimen tersebut.

7. Pengurangan sedimen pantai.

Pengurangan sedimen pantai oleh ombak menghasilkan

pantai dengan sedikit sedimen, sehingga ragam sedimen

menjadi berkurang dan ikatan antar sedimen berkurang. Hal ini

menyebabkan terganggunya keseimbangan sedimen pada

pantai tersebut.



12

2.2.2 Penyebab campur tangan manusia (buatan)

1. Penurunan tanah akibat pengambilan sumber daya alam.

Pengambilan sumberdaya alam di daerah sekitar pantai,

seperti minyak, batu bara, gas dan air tanah dapat menyebabkan

terjadinya penurunan permukaan pantai. Hal ini sama akibatnya

dengan kenaikan muka air laut.

2. Gangguan dalam transpor material

Terganggunya transpor material merupakan faktor yang

sangat penting dalam campur tangan manusia terhadap

kerusakan pantai. Pengerukan untuk pembangunan pelabuhan

dan rute kapal yang akan masuk pelabuhan mengakibatkan

hilangnya material pantai, sehingga keseimbangan pantai

terganggu.

3. Berkurangnya suplai sedimen ke daerah pantai

Berkurangnya sedimen ke pantai dari sungai dapat

diakibatkan karena pembangunan waduk (dam). Waduk dapat

menangkap sedimen sehingga tidak sampai ke daerah pantai,

kemudian waduk juga mengurangi aliran sungai sehingga

transportasi sedimen yang dibawa arus sungai akan berkurang.

4. Pemusatan energi gelombang di pantai

Pembangunan struktur pantai, seperti misalnya dinding

pantai pada daerah pantai dapat meningkatkan jumlah energi

gelombang yang dipantulkan struktur tersebut dan dapat

mengakibatkan erosi di sekitarnya.

5. Peningkatan elevasi muka air

Pelebaran dan pengerukan untuk alur pelayaran yang

digunakan untuk mengantisipasi pasang surut di daerah

pelabuhan akan mengakibatkan gelombang yang lebih besar

dapat masuk ke daerah pelabuhan dan pantai, sehingga dapat

mengganggu profil pantai.



13

6. Perubahan perlindungan alami pantai

Pengerukan di sekitar daerah pantai dapat mengubah pola

pemecahan energi gelombang alami pantai, sehingga

mempercepat terjadinya erosi. Pengurangan/pengambilan bukit

pasir (dunes) dan kerusakan vegetasi pantai juga dapat

mempercepat erosi.

7. Pemindahan material dari pantai

Pengambilan material pantai untuk keperluan konstruksi,

pengurukan atau untuk di ambil mineral di dalamnya seperti

timah dapat mengakibatkan berkurangnya cadangan sedimen di

pantai sehingga menggangu transpor sedimen.

2.3 Aspek Hidro Oseanografi

2.3.1 Angin

Angin yaitu sirkulasi udara yang kurang lebih sejajar dengan permukaan

bumi. Gerakan udara ini disebabkan oleh perubahan temperatur di atmosfir.

Saat udara dipanasi, rapat massanya berkurang, sehingga udara tersebut naik

dan kemudian digantikan oleh udara yang lebih dingin disekitarnya sehingga

terjadi pergerakan udara yang disebut angin. Perubahan temperatur di

atmosfer disebabkan adanya perbedaan penyerapan panas oleh tanah dan air,

atau perbedaan panas di gunung dan lembah, atau perubahan yang

disebabkan oleh siang dan malam, atau perbedaan suhu pada belahan bumi

utara dan selatan karena adanya perbedaan musim dingin dan musim panas.

Daratan lebih cepat menerima panas daripada lautan dan daratan juga lebih

cepat melepaskan panas sehingga pada waktu siang hari daratan lebih panas

dari pada laut. Pada siang hari udara di atas daratan akan naik dan diganti

oleh udara dari laut, sehingga terjadi angin laut, pada waktu malam hari

daratan lebih dingin daripada laut, udara di atas laut akan naik dan diganti

oleh udara dari daratan sehingga terjadi angin darat.

Pada umumnya pengukuran angin dilakukan di daratan, sedangkan di

dalam rumus-rumus pembangkitan gelombang data angin yang digunakan



14

adalah yang ada di atas permukaan laut. Oleh karena itu diperlukan

transformasi data angin di atas daratan yang terdekat dengan lokasi studi ke

data angin di atas permukaan laut. Hubungan antara angin di atas laut dan

angin di atas daratan terdekat diberikan oleh persamaan berikut ini (SPM,

1984):

RL = Uw / UL

Dengan :

UL : Kecepatan angin yang diukur di darat (m/dt).

Uw : Kecepatan angin di laut (m/dt).

RL : Tabel koreksi hubungan kecepatan angin di darat dan di laut.

Dari kecepatan angin yang didapat, dicari faktor tegangan angin (wind

stress factor) dengan persamaan sebagai berikut (SPM, 1984):

UA = 0,71 U1,23

Dengan U adalah kecepatan angin dalam m/dt.

Data angin yang didapat biasanya diolah dan disajikan dalam bentuk tabel

atau diagram yang disebut dengan diagram mawar angin (wind rose).

(SPM, 1984)

Grafik 2.1 Grafik Hubungan Antara Kecepatan Angin di Laut dan di Darat



15

2.3.2 Gelombang

Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam

tergantung pada daya pembangkitnya. Gelombang tersebut adalah

gelombang angin, gelombang pasang surut dan gelombang tsunami.

Diantara beberapa bentuk gelombang yang paling penting adalah

gelombang angin dan gelombang pasang surut. Pada umumnya bentuk

gelombang sangat kompleks dan sulit digambarkan secara matematis

karena ketidaklinieran, tiga dimensi dan bentuknya yang acak (random).

Ada beberapa teori yang menggambarkan bentuk gelombang yang

sederhana dan merupakan pendekatan dari alam. Teori yang paling

sederhana adalah teori gelombang linear. Menurut teori gelombang linier,

gelombang berdasarkan kedalaman relatifnya dibagi menjadi tiga yaitu

deep water (gelombang di laut dangkal), transitional water (gelombang di

gin

Gambar 2.3 Diagram Mawar Angin



16

laut transisi), shallow water (gelombang di laut dalam). Klasifikasi dari

gelombang tersebut ditunjukkan dalam Tabel 2.1 berikut ini :

Tabel 2.1 Klasifikasi Gelombang Menurut Teori Gelombang Linier

Klasifikasi d/L 2π d/L tan h (2π d/L)

Deep water > ½ >π ≈ 1

Transitional 1/25 s/d ½ 1/4 s/d π tan h (2π d/L)

Shallow Water < 1/25 < 1/4 ≈ 2π d/L

(SPM, 1984)

Masing-masing penggunaan rumus harus disesuaikan dengan kriteria

gelombang tersebut apakah termasuk deep water (gelombang di laut dalam),

transitional (gelombang di laut transisi), shallow water (gelombang di laut

dangkal).

2.3.2.1 Deformasi Gelombang

Gelombang merambat dari laut dalam ke laut dangkal. Selama

penjalaran tersebut, gelombang mengalami perubahan-perubahan atau

disebut deformasi gelombang. Deformasi gelombang bisa disebabkan karena

variasi kedalaman di perairan dangkal atau karena terdapatnya penghalang /

rintangan seperti struktur di perairan.

1. Gelombang Laut Dalam Ekivalen

Analisis transformasi gelombang sering dilakukan dengan

konsep gelombang laut dalam ekivalen yaitu tinggi gelombang di

laut dalam jika tidak mengalami refraksi. Tinggi gelombang laut

dalam ekivalen diberikan dalam persamaan (SPM,1984):

H’0 = K’ x Kr x H0

Dengan :

H’0 : Tinggi gelombang laut dalam ekivalen (m).

H0 : Tinggi gelombang laut dalam (m).



17

K’ : Koefisien difraksi.

Kr : Koefisien refraksi.

2. Wave Shoaling dan Refraksi

Akibat dari pendangkalan (shoaling) dan refraksi

(berbeloknya gelombang akibat perubahan kedalaman) persamaan

gelombang laut dalam menjadi sebagai berikut (SPM,1984):

H = Ks x Kr x H0

Ks = 0

,HH

0HH =

0,H

H Kr

0

0,

HH

= Kr sehingga H’0 = Kr H0

Dengan :

Ks : Koefisien pendangkalan (Ks bisa didapat langsung dari tabel

fungsi d/L untuk pertambahan nilai d/L0).

Kr : Koefisien refraksi.

: αα

coscos 0

α 0 : Sudut antara garis puncak gelombang dengan dasar di mana

gelombang melintas.

α : Sudut yang sama yang diukur saat garis puncak gelombang

melintas kontur dasar berikutnya.

3. Gelombang pecah

Gelombang yang merambat dari laut dalam menuju pantai

mengalami perubahan bentuk karena adanya pengaruh perubahan

kedalaman laut. Perubahan tersebut ditandai dengan puncak

gelombang semakin tajam sampai akhirnya pecah pada kedalaman

tertentu. Gelombang pecah dipengaruhi oleh kemiringannya, yaitu



18

perbandingan antara tinggi dan panjang gelombang. Di laut dalam,

kemiringan gelombang maksimum, di mana gelombang mulai

tidak stabil diberikan oleh persamaan berikut ini (SPM,1984):

0

0

LH = 0,142 ≈

71

Kedalaman gelombang pecah diberi notasi (db) dan tinggi

gelombang pecah Hb. Rumus untuk menentukan tinggi dan

kedalaman gelombang pecah diberikan dalam persaman berikut ini

(SPM,1984):

'0H

H = 3/1

0'0 )/(3,31

LH

b

b

Hd = 1,28

Parameter Hb/H0’ disebut dengan indek tinggi gelombang pecah.

Pada Grafik 2.2 menunjukkan hubungan antara Hb/H0’ dan Hb/L0

’

untuk berbagai kemiringan dasar laut. Pada Grafik 2.3

menunjukkan hubungan antara db/Hb dan Hb/gT2 untuk berbagai

kemiringan dasar. Grafik 2.3 dapat ditulis dalam bentuk rumus

sebagai berikut (SPM,1984):

b

b

Hd =

)/(1

2gTaHb b−

Di mana a dan b merupakan fungsi kemiringan pantai m dan

diberikan oleh persamaan berikut (SPM,1984):

a = 43,75 ( 1-e-19m)

b = )1(

56,15,19 me−+



19

(SPM,1984)

Grafik 2.3 Penentuan Kedalaman Gelombang Pecah (db)

(SPM,1984)

Grafik 2.2 Penentuan Tinggi Gelombang Pecah (Hb)



20

2.3.2.2 Fetch

Fetch adalah panjang daerah di mana angin berhembus dengan

kecepatan dan arah yang konstan. Dalam peninjauan pembangkitan

gelombang di laut, fetch dibatasi oleh daratan yang mengelilingi. Di

daerah pembangkitan gelombang, gelombang tidak hanya dibangkitkan

dalam arah yang sama dengan arah angin tetapi juga dalam berbagai sudut

terhadap arah angin (dalam Triatmodjo ,1999).

Feff = ∑∑

αα

coscosXi

Dengan :

Feff : Fetch rerata efektif (km).

Xi : Panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi

gelombang ke ujung akhir fetch (km).

α : Deviasi pada kedua sisi dari arah angin, dengan

menggunakan pertambahan 6o sampai sudut sebesar 42o

pada kedua sisi dari arah angin.

2.3.2.3 Design Water Level (DWL)

Untuk menentukan kedalaman rencana bangunan (ds) maka perlu

dipilih suatu kondisi muka air yang memberikan gelombang terbesar, atau

run-up tertinggi. Kedalaman rencana bangunan dapat dihitung dengan

persamaan sebagai berikut (dalam Triatmodjo, 1999):

ds = (HHWL – BL ) + storm surge / wind set-up + SLR

Dengan :

ds : Kedalaman rencana bangunan pantai (m).

HHWL : Highest high water level (muka air pasang tertinggi).

BL : Bottom level (elevasi dasar pantai di depan bangunan).

SLR : Sea level rise (kenaikan muka air laut).



21

Sea level rise adalah kenaikan muka air laut yang disebabkan oleh

perubahan cuaca, misal efek rumah kaca atau pemanasan global.

2.3.2.4 Run Up Gelombang

Run up sangat penting untuk perencanaan bangunan pantai. Nilai run

up dapat diketahui dari grafik setelah terlebih dahulu menentukan

Bilangan Irribaren sebagai berikut (dalam Triatmodjo, 1999):

Ir = 5.0)/( LoHtgθ

Dengan :

Ir : Bilangan Irribaren

θ : Sudut kemiringan sisi pemecah gelombang (0).

H : Tinggi gelombang di lokasi bangunan (m).

Lo : Panjang gelombang di laut dalam (m).

Grafik tersebut juga dapat digunakan untuk menentukan run down (Rd).

(dalam Triatmodjo, 1999)

Grafik 2.4 Grafik Run-up Gelombang



22

Run up digunakan untuk menentukan elevasi mercu bangunan

pantai, sedangkan run down digunakan untuk menghitung stabilitas rip-rap

atau revetment. Besarnya elevasi mercu dapat dihitung dengan persamaan

(dalam Triatmodjo, 1999):

ELmercu = DWL + Ru + Fb

Dengan:

ELmercu : Elevasi mercu bangunan pantai (m).

Ru : Run-up gelombang (m).

Fb : Tinggi jagaan (m).

DWL : Design water level (m).

2.3.2.5 Periode Ulang Gelombang

Frekuensi gelombang-gelombang besar merupakan faktor yang

mempengaruhi perencanaan bangunan pantai. Untuk menetapkan

gelombang dengan periode ulang tertentu dibutuhkan data gelombang

dalam jangka waktu pengukuran yang cukup panjang. Data tersebut dapat

berupa data pengukuran gelombang atau data hasil prediksi (peramalan)

berdasar data angin. Apabila data yang tersedia adalah data angin maka

analisis frekuensi dilakukan terhadap data angin tersebut yang selanjutnya

digunakan untuk memprediksi gelombang. Untuk memprediksi

gelombang dengan periode tertentu dapat digunakan metode distribusi

Gumbel (Fisher-Tippett Type I) dan distribusi Weibull (CERC,1992).

1. Fisher-Tippett Type I

Dalam Metode Fisher-Tippet Type I data probabilitas ditetapkan

untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut :

12.044.01)(

+−

−=≤T

sms NmHHP

Dengan :

P(Hs ≤ Hsm) : Probabilitas dari tinggi gelombang

representatif ke-m yang tidak dilampaui



23

Hsm : Tinggi gelombang urutan ke-m

m : Nomor urut tinggi gelombang signifikan

: 1,2,…..N

NT : Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan.

Analisis regresi linear dari hubungan berikut ini (dalam

Triatmodjo, 1999):

Hm = A ym + B

Dalam Metode Fisher-Tippet Type I data probabilitas ditetapkan

untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut (dalam Triatmodjo,

1999):

12.044.01)(

+−

−=≤T

sms NmHHP

Dengan :

P(Hs ≤ Hsm) : probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke-

m yang tidak dilampaui.

Hsm : tinggi gelombang urutan ke-m

m : nomor urut tinggi gelombang signifikan

: 1,2,…..N

NT : Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan.

Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung

dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut

dengan A dan B adalah perkiraan dari parameter skala dan lokal yang

diperoleh dari analisis regresi linear :

Hsr = A yr + B

⇒ A =( )22 ∑∑

∑ ∑∑−

−

mm

msmsmsm

yyn

yHyHn



24

⇒ B = Hm - A ym

⇒ yr = -ln { - ln (rTL.

11− )}

⇒ ym = -ln { - ln P (Hs ≤ Hsm)}

Dengan :

Hsr : Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr (m).

Tr : Periode ulang (tahun).

K : Panjang data (tahun).

L : Rerata jumlah kejadian per tahun = NT / K

2. Weibull

Hitungan perkiraan tinggi gelombang ekstrim dilakukan dengan

cara yang sama seperti Metode Fisher-Tippet Type I, hanya persamaan

dan koefisien yang digunakan disesuaikan untuk Metode Weibull.

Rumus-rumus probabilitas yang digunakan untuk Metode Weibull

adalah sebagai berikut :

kN

km

HHPT

sms 23.02.0

27.022.01)(

++

−−−=≤

Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung

dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut di

bawah ini, dengan A dan B adalah perkiraan dari parameter skala dan

lokal yang diperoleh dari analisis regresi linear :

Hsr = A yr + B

⇒ ym = [-ln {1 - P (Hs ≤ Hsm)}] 1/k

⇒ ( ){ } krr LTy

1ln=

Dengan :

Hsr : Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr (m).

Tr : Periode ulang (tahun).



25

K : Panjang data (tahun).

L : Rerata jumlah kejadian per tahun = NT / K

2.3.3 Fluktuasi Muka Air Laut

Fluktuasi muka air laut disebabkan oleh pasang surut, wave set-up dan

wind set-up.

2.3.3.1 Pasang Surut

Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut karena adanya gaya

tarik benda-benda di langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa

air laut di bumi. Elevasi muka air tertinggi (pasang) dan muka air

terendah (surut) sangat penting untuk perencanaan bangunan pantai.

Data pasang surut didapatkan dari pengukuran selama minimal

15 hari. Dari data tersebut dibuat grafik sehingga didapat HHWL,

MHWL, MLWL, MSL. Selama pengamatan 15 hari tersebut telah

tercakup satu siklus pasang surut yang meliputi pasang purnama dan

pasang perbani. Pengamatan yang lebih lama akan memberikan data yang

lebih lengkap.

Secara umum pasang surut diberbagai daerah di Indonesia dapat

dibagi menjadi 4 jenis (dalam Triatmodjo, 1999), yaitu:

1. Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide), yaitu pasang yang

memiliki sifat dalam satu hari terjadi dua kali pasang dan juga dua kali

surut dengan tinggi yang hampir sama dan pasang surut terjadi

berurutan secara teratur.

2. Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide), yaitu tipe pasang surut

yang apabila dalam satu hari terjadi satu kali pasang dan satu kali surut.

3. Pasang surut campuran condong ke harian ganda (Mixed Tide

Prevailling Semidiurnal), yaitu pasang surut yang dalam sehari terjadi

dua kali pasang dan dua kali surut, tetapi tinggi dan periodenya

berbeda.



26

4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal (Mixed Tide

Prevealling Diurnal), yaitu dalam satu hari terjadi satu kali air pasang

dan satu kali air surut, tetapi kadang untuk sementara waktu terjadi dua

kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat

berbeda.

Pada diurnal tide dan semi diurnal tide, muka air tertinggi harian

disebut dengan high water dan muka air terendah disebut dengan low

water. Sedangkan pada mixed tide, muka air tertinggi harian disebut

dengan higher high water dan muka air tertinggi harian yang lebih rendah

disebut dengan lower high water. Dan muka air terendah harian disebut

dengan lower low water, sedangkan muka air terendah yang lebih tinggi

disebut higher low water (dalamTriatmodjo, 1999). Gambar 2.4

menunjukkan tipe-tipe pasang surut di Indonesia.

Gambar 2. 4 Tipe pasang surut yang terjadi di Indonesia.

2.3.3.2 Wave set-up

Gelombang yang datang dari laut menuju pantai menyebabkan

fluktuasi muka air di daerah pantai terhadap muka air diam. Turunnya

muka air dikenal dengan wave set down, sedang naiknya muka air laut

disebut wave set up.

(Triatmodjo,1999)



27

Besar wave set down di daerah gelombang pecah diberikan oleh

persamaan ( dalam Triatmodjo, 1999):

Sb = -Tg

Hb2/1

3/2536,0

Dengan :

Sb : Set down di daerah gelombang pecah (m)

T : Periode gelombang (detik)

H0’ : Tinggi gelombang laut dalam ekivalen (m)

db : Kedalaman gelombang pecah (m)

g : Percepatan gravitasi (m/detik2)

Wave set up di pantai dihitung dengan rumus :

Sw = ∆S - Sb

Jika ∆S = 0,15 db dan dianggap bahwa db = 1,28 H maka (dalam

Triatmodjo,1999):

Sw = 0,19 ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡− 282,21

gTHb Hb

2.3.3.3 Wind set up

Angin dengan kecepatan besar (badai) yang terjadi di atas

permukaan laut bisa membangkitkan fluktuasi muka air laut yang besar di

sepanjang pantai jika badai tersebut cukup kuat dan daerah pantai dangkal

dan luas. Kenaikan elevasi muka air karena badai dapat dihitung dengan

persamaan sebagai berikut (dalam Triatmodjo, 1999):

∆h = 2F

∆h = F c gd

V2

2

Dengan :

∆h : Kenaikan elevasi muka air karena badai (m)

F : Panjang fetch (m)



28

I : Kemiringan muka air

c : Konstanta = 3,5x10-6

V : Kecepatan angin (m/dt)

d : Kedalaman air (m)

g : Percepatan gravitasi (m/dt2)

2.4 Teori Mekanika Tanah

Tanah pada kondisi alami, terdiri dari campuran butiran-butiran mineral

dengan atau tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran tersebut dapat

dengan mudah dipisahkan satu sama lainnya dengan kocokan air. Material

ini berasal dari hasil pelapukan batuan, baik secara fisik, biologis maupun

kimia. Sifat-sifat teknis tanah dipengaruhi oleh sifat batuan induk yang

merupakan material asalnya, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang

menjadi penyebab terjadinya pelapukan batuan tersebut.

Tanah terdiri dari 3 komponen, yaitu: udara, air, dan bahan padat. Udara

dianggap tak mempunyai pengaruh teknis, sedang air sangat mempengaruhi

sifat-sifat teknis tanah. Ruang diantara butiran-butiran, sebagian atau

seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga tersebut terisi air

seluruhnya, tanah dikatakan dalam kondisi jenuh. Bila rongga terisi oleh

udara dan air, tanah kondisi jenuh sebagian (partially saturated). Tanah

kering adalah tanah yang tak mengandung air sama sekali atau kadar airnya

nol.

Berdasarkan kandungan butiran-butirannya, tanah dapat dibagi kedalam

2 kelompok besar, yaitu tanah granular dan tanah kohesif. Tanah granular

adalah tanah berbutir kasar yang tidak mempunyai komponen kohesi, maka

kuat gesernya hanya bergantung pada gesekan antar butir tanahnya, seperti

pasir dan kerikil. Sementara tanah kohesif mempunyai kandungan butiran

yang halus, seperti lempung, lanau dan koloid.



29

2.4.1 Tanah Granular

Tanah-tanah granular, seperti pasir, kerikil, batuan dan campurannya

pada umumnya mempunyai sifat-sifat teknis yang sangat baik. Sifat-sifat

teknis tersebut antara lain :

1. Merupakan material yang baik untuk mendukung bangunan dan

jalan, karena mempunyai daya dukung yang tinggi dan

penurunannya kecil asalkan tanahnya relatif padat.

2. Merupakan material yang baik untuk tanah urug pada dinding

penahan tanah, struktur bawah tanah, dan lain-lain. Karena

menghasilkan tekanan lateral yang kecil, mudah dipadatkan dan

merupakan material drainase yang baik.

3. Tanah yang baik untuk timbunan, karena mempunyai kuat geser

yang tinggi.

4. Bila tidak dicampur dengan material kohesif, tidak dapat digunakan

sebagai material untuk tanggul, bendungan, kolam, karena

permeabilitasnya yang besar.

Kuat geser dan kompresibilitas tanah granular tergantung dari

kepadatan butiran yang biasanya dinyatakan dalam kerapatan relatif. Hal

lain yang penting mengenai tanah granular adalah bentuk dan ukuran

butirannya. Semakin besar dan kasar permukaan butiran, semakin besar

kuat gesernya. Tanah granular juga mempunyai daya dukung yang tinggi.

2.4.2 Tanah Kohesif

Tanah kohesif umumnya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

1. Kuat gesernya rendah.

2. Bila basah bersifat plastis dan mudah mampat.

3. Menyusut bila kering dan mengembang bila basah.



30

4. Berkurang kuat gesernya bila kadar air bertambah atau bila struktur

tanahnya terganggu.

5. Berubah volumenya dengan bertambahnya waktu akibat rangkak

(creep) pada beban konstan.

6. Merupakan material kedap air.

7. Material yang jelek untuk tanah urug karena menghasilkan tekanan

lateral yang tinggi.

Salah satu karakteristik tanah berbutir halus yang kohesif adalah

plastisitas, yaitu kemampuan butiran untuk tetap melekat satu sama lain.

Batas-batas keplastisan tanah bergantung pada sejarah terjadinya dan

komposisi mineral yang dikandungnya.

Kajian geoteknik dan mekanika tanah dalam hal ini adalah kajian

terhadap sifat-sifat tanah dan hubungannnya dengan daya dukung tanah.

Daya dukung tanah adalah kemampuan tanah untuk mendukung beban.

Pengujian di lapangan untuk mengetahui kuat dukung tanah dapat

dilakukan dengan cara pengambilan sampel (boring), sondir maupun

SPT (Standard Penetration Test). Perlu juga dilakukan vane shear test

untuk tanah lempung. Pengujian di laboratorium dapat dilaksanakan

dengan pengujian terhadap contoh sampel yang diambil saat pengeboran.

Pengujian di laboratorium terhadap sampel tanah dapat digunakan untuk

mengetahui parameter tanah seperti berat jenis tanah, sudut geser internal

tanah, indeks plastisitas dan koefisien konsolidasi. Berdasarkan

parameter tanah dapat dihitung daya dukung batas tanah (Qult) dengan

menggunakan persamaan Terzaghi berikut ini :

Qult = C Nc + Df γ Nq +0,5B γ Nγ

Dengan :

Qult : Kuat dukung batas (ton/ m2)

Nc,Nγ,Nq : Konstanta tanah tergantung dari φ



31

Df : Kedalaman pondasi (m)

B : Lebar Pondasi (m)

C : Kohesi tanah

γ : Berat jenis (ton/m3)

2.5 Teori Sedimentasi

Sedimentasi terjadi akibat adanya gelombang yang datang dan

membentuk sudut terhadap garis pantai sehinga mengakibatkan lepasnya

sedimen pada suatu daerah pantai dan berpindah sejajar arah pantai tersebut

ke daerah pantai lain kemudian mengendap dan terjadilah sedimentasi.

Sedimentasi dapat juga terjadi akibat lumpur (sedimen) yang dibawa oleh

aliran sungai hingga sampai ke daerah pantai.

Sifat-sifat sedimen pantai dapat mempengaruhi laju transpor sedimen di

sepanjang pantai. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju sedimen antara lain

sebagai berikut :

1. Properti material sedimen (ukuran partikel, rapat masa, berat jenis,

kecepatan endap)

2. Gelombang (sudut gelombang datang, tinggi gelombang, periode

gelombang, durasi dan energi gelombang)

Sedimen pantai diklasifikasikan berdasarkan ukuran butir partikel,

berdasarkan klasifikasi menurut wenthworth pasir mempunyai diameter

antara 0,063 sampai 2 mm. Material sangat halus, seperti lumpur dan

lempung mempunyai diameter dibawah 0,063 mm yang merupakan sedimen

kohesif. Klasifikasi ukuran butir dan sedimen dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Distribusi ukuran butir partikel biasanya dianalisis dengan saringan dan

dipresentasikan dalam bentuk kurva persentase berat komulatif, seperti

terlihat pada Grafik 2.5. Ukuran butir median D50 adalah ukuran yang sering

digunakan sebagai ukuran butir pasir untuk perhitungan.

Rapat massa ρ adalah massa tiap satuan volume, sedang berat jenis γ

adalah berat tiap satuan volume. Terdapat hubungan antara berat jenis dan



32

rapat massa, yaitu γ = ρ g. Rapat massa atau berat jenis sedimen merupakan

fungsi dari komposisi mineral. Rapat relatif adalah perbandingan antara rapat

massa suatu zat dengan rapat massa air pada 4˚. Rapat massa air pada

temperatur tersebut adalah 1000 kg/m3. Rapat relatif pasir adalah sekitar

2,65.

Untuk sedimen kohesif rapat massa sedimen tergantung pada

konsentrasi endapan. Konsentrasi endapan dipengaruhi oleh waktu

konsolidasi. Rapat massa adalah konstan selama periode pengendapan.

Mulai waktu tertentu rapat massa naik dengan cepat dan kemudian

berangsur-angsur sampai dicapai nilai maksimal (dalam Triatmodjo, 1999)

Grafik 2.5 Distribusi Ukuran Butir

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10 100

Diameter butiran (mm)

Lebi

h K

ecil

(%)

d50= 2,1 mm



33

Klasifikasi

Diameter Partikel

Mm Satuan phi

Batu

256

128

64

32

16

8

4

2

1

0,5

0,25

0,125

0,063

0,031

0,015

0,0075

0,0037

0.0018

0,0009

0,0005

0,0003

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Cobble

Koral

(Pebble)

Besar

Sedang

Kecil

Sangat kecil

Kerikil

Pasir

Sangat kasar

Kasar

Sedang

Halus

Sangat halus

Lumpur

Kasar

Sedang

Halus

Sangat halus

Lempung

Kasar

Sedang

Halus

Sangat halus

Tabel 2.2 Klasifikasi Ukuran Butir dan Sedimen

(dalam Triatmodjo,1999)



34

Angkutan sedimen sepanjang pantai dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut (dalam Triatmodjo, 1999):

Qs = K Pln

Pl = 8gρ Hb

2 Cb sin bα cos bα

Dengan :

Qs : Angkutan sedimen sepanjang pantai (m3/hari).

Pl : Komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai pada saat

pecah (Nm/d/m).

ρ : Rapat massa air laut (kg/m3).

Hb : Tinggi gelombang pecah (m).

Cb : Cepat rambat gelombang pecah (m/detik)

: bgd

bα : Sudut datang gelombang pecah.

K,n : Konstanta.

2.6 Perubahan Garis Pantai

Garis pantai merupakan garis batasan pertemuan antara daratan dan air

laut di mana posisinya tidak tetap dan dapat berpindah sesuai dengan kondisi

pasang air laut dan erosi pantai yang terjadi (Triatmodjo, 1999).

Secara umum perubahan garis pantai yang terjadi yaitu perubahan garis

pantai ke arah laut (akresi) dan perubahan garis pantai ke arah darat (abrasi).

Garis pantai dikatakan mengalami akresi bila ada petunjuk mengenai adanya

pengendapan atau deposisi secara terus menerus, sedangkan garis pantai

dikatakan abrasi jika terjadi penenggelaman daratan. Pada Pantai Banawa

telah terjadi abrasi yaitu terkikisnya pantai dan bangunan di sekitarnya oleh

gerakan ombak, sehingga garis pantai cenderung mendekati ke arah daratan

dan mengancam fasilitas yang di gunakan warga.



35

2.6.1 Perubahan Garis Pantai dengan Data Citra Landsat

Untuk mengetahui perubahan garis pantai yang terjadi dalam

beberapa kurun waktu (time series) maka dilakukan tumpang susun

(overlay) peta multitemporal, dapat digunakan peta Topografi atau Citra

Landsat dengan tahun yang berbeda. Overlay antara peta dan citra landsat

tersebut dengan menggunakan program komputer MapInfo dan ArcView

sehingga akan memberikan gambaran daerah-daerah yang mengalami

abrasi atau akresi serta perhitungan luas penambahan atau pengurangan

lahan yang terjadi.

2.6.2 Perubahan Garis Pantai dengan Program GENESIS

Untuk mengetahui perubahan garis pantai yang terjadi pada Pantai

Banawa dalam jangka waktu tertentu digunakan program GENESIS, yaitu

suatu program komputer yang dapat menganalisis perubahan garis pantai

dan memeperkirakan besarnya transpor sedimen.

GENESIS merupakan kependekan dari Generalized Model For

Simulating Shoreline Change dan dipublikasikan oleh US Army Corps Of

Enggineers (ASCE). GENESIS menggunakan permodelan numerik dalam

menganalisis perubahan garis pantai.

Dalam menganalisis perubahan garis pantai, GENESIS menggunakan

perhitungan longshore transport rate (Q), atau tingkat angkutan sedimen

sejajar pantai dan berdasarkan bentuk garis pantai. Angkutan sedimen

sejajar pantai mempengaruhi bentuk muka pantai yang akan terjadi, arah

angkutan sedimen sejajar pantai adalah ke kanan atau ke kiri dari arah

relatif dari seseorang yang menghadap ke arah laut. Pergerakan dari kanan

ke kiri diberi notasi (Qlt), dan pergerakan ke arah kanan (Qrt), sehingga

didapatkan tingkat angkutan sedimen kotor (gross) Qg = Qlt + Qrt, dan

tingkat angkutan bersih (netto), QrtQltQn −= . Nilai Qg digunakan

untuk meramalkan tingkat pendangkalan pada suatu alur perairan terbuka.

Qn digunakan untuk desain alur yang dilindungi dan perkiraan erosi



36

pantai. Nilai Qlt dan Qrt diperlukan dalam penentuan profil pantai yang

akan terjadi dan meramalkan pergerakan sedimen.

Data masukan yang diperlukan oleh GENESIS adalah sebagai

berikut :

1. Data posisi awal garis pantai berupa koordinat (x,y) untuk simulasi

awal.

2. Data gelombang yang terjadi, meliputi arah, periode dan tinggi

gelombang.

3. Profil pantai, ukuran butir pantai dan kemiringan pantai.

4. Struktur bangunan pantai yang sudah ada dan data strukturnya serta

konfigurasi bangunan.

5. Batas-batas pantai yang akan dianalisis, yang masih berpengaruh

terhadap perubahan garis pantai.

Dari data-data tersebut kemudian diolah sebagai masukan (input)

untuk program GENESIS. Untuk dapat menjalankan program GENESIS

diperlukan 7 buah data yang bervariasi dan digunakan berdasarkan

kebutuhan dan ketersediaan data. Untuk menjalankan program GENESIS

harus ada 4 macam file, yaitu START.ext, SHORL.ext, SHORM.ext dan

WAVES.ext. Sedangkan 3 file lainnya yaitu SEAWL.ext, NSWAV.ext dan

DEPTH.ext dapat tidak disertakan tergantung pada ketersediaan data dan

simulasi yang diinginkan. Untuk ekstensi file (.ext) dapat diisi sesuai

dengan kebutuhan (keinginan pengguna), tetapi ekstensi file tersebut harus

sama untuk semua file yang akan dimasukkan ke program GENESIS.

Struktur file untuk menjalankan program GENESIS dapat dilihat pada

Gambar 2.5.



37

Berikut penjelasan mengenai file input dan output pada program

GENESIS.

1. START berisi perintah-perintah yang mengontrol simulasi perubahan

garis pantai dan merupakan tatap muka antara program dengan

pemakai. Beberapa data penting dalam file ini antara lain data

tanggal selama simulasi garis pantai berakhir (berapa tahun

kedepan), nilai K1, K2 (Koefisien kalibrasi transpor sedimen),

kedalaman gelombang di laut lepas, diameter grain size efektif (D50)

dan kemiringan pantai.

2. SHORL berisi posisi awal garis pantai yang akan dianalisis, sebagai

garis tetap yang tidak mengalami perubahan dalam perhitungan.

3. SHORM berupa posisi garis pantai yang dapat dibandingkan dengan

posisi garis pantai awal, jika tidak ada maka dapat dibuat sama

dengan data SHORL.

4. WAVE terdiri dari informasi gelombang, berupa tinggi gelombang,

periode dan arah rambat gelombang.

SHORL.ext

SHORM.ext

WAVES.ext

SEAWL.ext

NSWAV.ext

DEPTH.ext

OUTPT.ext

SETUP.ext

SHORC.ext

G E N E S I S

START.ext

Gambar 2.5 Struktur File Input-Output GENESIS



38

5. SEAWL berisi posisi lokasi seawall yang dimodelkan. Jika tidak ada

seawall maka SEAWL tidak akan dibaca oleh GENESIS.

6. NSWAV terdiri dari arah dan tinggi gelombang dekat pantai pada

masing-masing penghalang gelombang sepanjang pantai pada garis

pantai yang sudah dikembangkan oleh pengguna. Informasi dari

NSWAV biasanya diberikan oleh model gelombang eksternal, jika

gelombang external tidak digunakan NSWAV tidak akan dibaca oleh

GENESIS.

7. DEPTH terdiri dari kedalaman air sepanjang garis pantai yang akan

menyebarkan gelombang pecah dari nilai yang sudah disediakan

oleh NSWAV. DEPTH tidak dibaca bila model gelombang eksternal

tidak digunakan untuk mensuplai data gelombang.

8. SETUP merupakan file output yang berisi koordinat perubahan garis

pantai dan jumlah angkutan sediment yang terjadi, yang dalam

proses running akan memberikan peringatan (warning message) jika

ada kesalahan selama simulasi.

9. OUTPT terdiri dari hasil umum simulasi, diantaranya grafik Net

Transport Rate, Shoreline Change, dan Shoreline Positions.

10. SHORC merupakan file output berupa koordinat posisi garis pantai

akhir setelah dilakukan simulasi.

2.7 Kriteria pengamanan pantai

Dalam penanganan kerusakan pantai harus diteliti terlebih dahulu

penyebab kerusakan pantai tersebut, karena penanganan terhadap pantai

yang rusak sangat beragam dan masing-masing mempunyai kelebihan dan

kekurangan. Untuk itu diperlukan kecermatan dan ketelitian dalam

menentukan solusi yang akan diambil.

Secara garis besar penanganan kerusakan pantai dapat dilakukan dengan

2 cara, yaitu hard solution dan soft solution. Hard solution yaitu penanganan

dengan pembangunan fisik suatu struktur bangunan di daerah pantai,



39

sedangkan soft solution yaitu penanganan dengan rehabilitasi dan revitalisasi

tanpa pembangunan struktur baru di daerah pantai.

Penanganan soft solution misalnya dengan penanaman pohon bakau

(mangrove) di daerah sekitar pantai. Tanaman bakau dapat untuk meredam

energi dari gelombang sehingga energi gelombang tidak mengenai pantai.

Akar tanaman bakau juga dapat menangkap sedimen sehingga dapat

megurangi erosi. Soft solution juga dapat dilakukan dengan metode beach

nourishment, yaitu dengan menguruk (menambah sedimen) bagian pantai.

Tanah urugan diambil dari dasar laut yang lebih dalam yang tidak

terpengaruh terhadap pantai, kemudian urugan tersebut akan menyesuaikan

secara dinamis terhadap profil pantai dan juga terhadap gelombang yang

menerpanya, sehingga terbentuk profil pantai baru yang lebih baik.

Penanganan dengan metode hard solution yaitu berupa pembangunan

fisik di daerah pantai seperti seawall, dinding revetments, groins, jetty atau

breakwaters. Dalam pemilihan bangunan pengaman pantai harus

dipertimbangkan kebutuhan pantai dan tujuan pengamanan pantai, juga

harus dipertimbangkan biaya dan efektifitas bangunan tersebut dalam

menanggulangi kerusakan pantai yang terjadi.

Bangunan pantai digunakan untuk melindungi pantai terhadap

kerusakan karena serangan gelombang dan arus. Ada beberapa cara yang

dapat dilakukan untuk melindungi pantai yaitu (dalam Triatmodjo, 1999):

1. Memperkuat/melindungi pantai agar mampu menahan serangan

gelombang.

2. Mengubah laju transport sedimen sepanjang pantai.

3. Mengurangi energi gelombang yang sampai ke pantai.

Sesuai dengan fungsinya, bangunan pantai dikelompokkan dalam tiga

kelompok yaitu (dalam Triatmodjo, 1999):

1. Konstruksi yang dibangun di pantai dan sejajar dengan garis pantai. Yang

termasuk kelompok ini adalah revetment dan tembok laut (seawall)



40

2. Konstruksi yang dibangun kira-kira tegak lurus pantai dan sambung ke

pantai. Yang termasuk kelompok ini adalah groin dan jetty.

3. Konstruksi yang dibangun di lepas pantai dan kira-kira sejajar dengan

garis pantai. Yang termasuk kelompok ini yaitu pemecah gelombang

(breakwater).

2.7.1 Revetment

Dinding pantai (revetment) adalah bangunan yang memisahkan

daratan dan perairan pantai, yang terutama berfungsi sebagai

pelindung pantai terhadap erosi dan limpasan gelombang

(overtopping) ke darat. Daerah yang dilindungi adalah daratan tepat di

belakang bangunan. Dinding pantai biasanya berbentuk dinding

vertikal, sedang revetment mempunyai sisi miring. Bangunan ini

ditempatkan sejajar atau hampir sejajar dengan garis pantai, dan bisa

terbuat dari pasangan batu, beton, tumpukan pipa beton, turap, kayu

atau tumpukan batu (Triatmodjo, 1999) .

Dalam perencanan dinding pantai (revetment) perlu ditinjau

fungsi dan bentuk bangunan, lokasi, panjang, tinggi, stabilitas

bangunan dan tanah pondasi, elevasi muka air baik di depan maupun

di belakang bangunan, ketersediaan bahan bangunan dan sebagainya

(Triatmodjo, 1999).


Gambar 2.6 Revetment Tampang Melintang



41

Pada perencanaan bangunan pantai perlu diperhatikan stabilitas

dinding pantai. Dinding pantai harus dicek terhadap stabilitas guling

dan geser. Bila stabilitas geser belum memenuhi, diberikan sepatu di

tengah atau di ujung tumitnya (toe protection).

2.7.2 Tembok laut ( Seawall)

Tembok laut biasanya dipergunakan untuk melindungi pantai atau

tebing dari gempuran gelombang laut sehingga tidak terjadi erosi atau

abrasi. Agar fasilitas yang ada dibalik tembok laut dapat aman

biasanya tembok laut direncanakan tidak boleh overtopping. Tembok

laut ada dua macam yaitu tembok laut massif dan tidak masif.

Tembok laut massif biasanya dibuat dari konstruksi beton atau

pasangan batu sedangkan tembok laut tidak massif berupa tumpukan

batu (rubble mound).

Konstruksi tembok laut dapat dilihat pada Gambar 2.7 berikut :

Gambar 2.7 Sket Tembok Laut




42

Kriteria perencanaan tembok laut :

1. Elevasi mercu (dalam Yuwono, 2004)

Elmercu = DWL + Ru + Fb

Dengan:

Elmercu : Elevasi mercu tembok laut (m).

Ru : Run up gelombang (m).

Fb : Tinggi jagaan (1,0 s/d 1,5 m).

DWL : Design Water Level (m).

2. Lebar mercu

Lebar mercu tembok laut paling tidak tiga kali diameter

equivalen batu lapis lindung. Bila mercu dipergunakan untuk jalan

maka lebar mercu dapat diambil antara 3,0 s/d 6,0m.

3. Berat lapis lindung (dalam Yuwono, 2004)

W = )(3

3

θγ

CotKH

D

r

∆

∆ = ( wγ - rγ ) / rγ

Dengan:

W : Berat minimum batu (ton)

H : Tinggi gelombang rencana (m)

KD : Koefisien stabilitas batu lindung

θ : Sudut lereng tembok laut

rγ : Berat satuan batu lapis lindung (ton/m3)

wγ : Berat satuan air laut (ton/m3)



43

4. Tebal lapis lindung (dalam Yuwono, 2004)

t = 2 de = 2 3/1

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

r

Wγ

Dengan:

t : Tebal lapis lindung (m)

de : Diameter equivalen (m)

W : Berat lapis lindung (ton)

rγ : Berat satuan batu lapis lindung (ton/m3)

5. Toe protection (Pelindung kaki)

Tebal toe protection = 1t – 2t, sedangkan berat batu lapis

lindung dipergunakan kira-kira ½ dari yang dipergunakan di

dinding tembok laut (Yuwono, 2004). Menurut Triatmodjo, berat

butir batu untuk pondasi dan pelindung kaki bangunan diberikan

oleh persamaan berikut (dalam Triatmodjo,1999):

W = )1(3

3

−rs

r

SNHγ

Dengan :

W : Berat rerata butir batu (ton).

rγ : Berat jenis batu (ton/m3).

Sr : Perbandingan antara berat jenis batu dan berat jenis air

laut.

: rγ / wγ

wγ : Berat jenis air laut (1,025-1,03 ton/m3).

Ns : Angka stabilitas rencana untuk pondasi dan pelindung kaki

bangunan seperti diberikan dalam Grafik 2.6.



44

Grafik 2.6 Angka Stabilitas Ns Untuk Pondasi Dan Pelindung Kaki

2.7.3 Groin

Groin adalah bangunan pelindung pantai yang biasanya dibuat

tegak lurus garis pantai dan berfungsi untuk menahan transpor

sedimen sepanjang pantai sehingga bisa mengurangi atau

menghentikan erosi yang terjadi. Groin hanya efektif untuk menahan

transpor sediman sepanjang pantai sedangkan untuk menahan transpor

sedimen tegak lurus garis pantai groin kurang efektif (Triatmodjo,

1999). Sket penempatan groin dan garis pantai yang terjadi akibat

adanya groin dapat dilihat pada Gambar 2.8.




45

Gambar 2.8 Sket Penentuan Jarak Groin

Berikut ini adalah kriteria perencanaan groin (Triatmodjo, 1999) :

1. Panjang groin

Groin dibuat sepanjang 40% sampai dengan 60% dari lebar surf

zone.

2. Tinggi groin

Tinggi groin menurut Thorn dan Robert berkisar antara 50-60 cm

di atas elevasi rencana, sedangkan berdasarkan Muir Wood dan

Fleming antara 0,5 s/d 1,0 m di atas elevasi rencana.

3. Jarak groin

Jarak groin pada pantai kerikil biasanya diambil 1 s/d 3 L,

sedangkan pantai pasir diambil 2 s/d 4 L.

4. Elevasi groin

Elevasi puncak groin diambil di bawah HWL

2.7.4 Jetty

Jetty adalah bangunan tegak lurus pantai yang diletakkan pada

kedua sisi muara sungai yang berfungsi untuk mengurangi

pendangkalan alur oleh sedimen pantai. Menurut fungsinya, jetty

dibagi menjadi tiga jenis:

(Triatmodjo, 1999)



46

a. Jetty panjang

Jetty ini ujungnya berada di luar gelombang pecah. Tipe ini

efektif untuk menghalangi masuknya sedimen ke arah muara tetapi

biaya konstruksinya sangat mahal. Jetty ini dibangun apabila

daerah yang dlindungi sangat penting.

b. Jetty sedang

Jetty sedang ujungya berada di antara muka air surut dan

lokasi gelombang pecah dan dapat menahan transpor sedimen

sepanjang pantai.

c. Jetty pendek

Jetty pendek ujungnya berada pada muka air surut. Fungsinya

untuk menahan berbeloknya muara sungai dan

mengkonsentrasikan aliran pada alur yang telah ditetapkan untuk

bisa mengerosi endapan.

Gambar 2.9 Sket Penempatan Jetty

2.7.5 Pemecah Gelombang (Breakwater)

Pemecah gelombang adalah bangunan yang digunakan untuk

melindungi daerah perairan dari gangguan gelombang. Pemecah

gelombang dibedakan menjadi dua macam yaitu pemecah gelombang

sambung pantai dan lepas pantai. Tipe pertama digunakan untuk

jetty

Arah gelombang

sedimen

Muara sungai

(Triatmodjo, hal 222)



47

perlindungan perairan pelabuhan sedang tipe kedua untuk

perlindungan pantai terhadap erosi. (Triatmodjo, 1999)

Pemecah gelombang lepas pantai bisa dibuat dari satu pemecah

gelombang atau suatu seri bangunan yang terdiri dari beberapa ruas

pemecah gelombang yang dipisahkan oleh celah.

Gambar 2.10 Sket Penempatan Pemecah Gelombang

Berat butir batu lapis lindung untuk pemecah gelombang sisi

miring dapat dihitung dengan menggunakan Rumus Hudson:

W = θ

γcot)1( 3

3

−rD

r

sKH

Sr = w

r

γγ

Dengan:

W : Berat butir batu pelindung (ton).

rγ : Berat jenis batu ( ton/m3 ).

wγ : Berat jenis air laut (1.03 ton/m3)

H : Tinggi gelombang rencana (m).

θ : Sudut kemiringan sisi pemecah gelombang.

KD : Koefisien stabilitas yang tergantung pada bentuk batu

pelindung, kekasaran permukaan batu, ketajaman sisi-

sedimentasi erosi

Pemecah g elombang

Garis pantai

Pemecah Gelombang Lepas Pantai

Pemecah gelombang

Garis pantai

Pemecah Gelombang Sambung Pantai

(Triatmodjo, hal 225)



48

sisinya, ikatan antar butir, dan keadaan pecahnya

gelombang.

Lebar puncak pemecah gelombang dapat dihitung dengan rumus :

B = n k∆ 31

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡

r

Wγ

Dengan :

B : Lebar puncak (m)

n : Jumlah butir batu (nminimum = 3)

k∆ : Koefisien lapis

W : Berat butir batu pelindung (ton)

rγ : Berat jenis batu pelindung (ton/m3 )

Sedangkan tebal lapis pelindung dan jumlah butir tiap satu luasan

diberikan oleh rumus berikut ini:

t = n k∆ 31

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡

r

Wγ

N = A n k∆ ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

1001 P

32

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡W

rγ

Dengan :

t : Tebal lapis pelindung (m).

n : Jumlah lapis batu dalam lapis pelindung.

k∆ : Koefisien lapis.

A : Luas permukaan (m2).

P : Porositas rerata dari lapis pelindung (%).

N : Jumlah butir batu untuk satu satuan luas permukaan.

rγ : Berat jenis batu pelindung (ton/m3).



BAB II STUDI PUSTAKA - eprints.undip.ac.ideprints.undip.ac.id/34189/5/1672_chapter_II.pdf · 3....

Documents

Transcript of BAB II STUDI PUSTAKA - eprints.undip.ac.ideprints.undip.ac.id/34189/5/1672_chapter_II.pdf · 3....