Jurnal Tugas Akhir STUDI EKSPERIMEN REFLEKSI … · 1 Jurnal Tugas Akhir STUDI EKSPERIMEN REFLEKSI...

1

Jurnal Tugas Akhir

STUDI EKSPERIMEN REFLEKSI GELOMBANG PADA PEMECAH

GELOMBANG TERAPUNG TIPE MOORING

Septhian Dwi Saputra(1),Sujantoko(2) dan Haryo Dwito Armono(3)

1Mahasiswa Teknik Kelautan, 2,3Staf Pengajar Teknik Kelautan

Abstract

Pada zaman sekarang ini Floating Breakwater telah banyak dikembangkan di Negara – Negara maju. Hal inilah yang mendasari terbuatnya Floating Breakwater terbaru. Floating Breakwater terbaru kali ini mempunyai papan penghalang di depannya untuk menghalau gelombang dan bentuknya yang seperti tangga sebagai peredam gelombang. Jumlah Floating mampu dipasang sesuai kondisi alam sekitar dan mudah dalam hal pemasangannya. Karena floating breakwater ini merupakan floating baru maka perlu dilakukan suatu pengujian di laboratorium dengan suatu pemodelan. Model menggunakan skala 1 :10 dan pengujian dilakukan di Laboratory of Environmental and Energy, Department of Ocean Engineering ITS untuk diketahui berapa koefisien refleksi yang terjadi serta berapa jumlah yang efisien untuk mereduksi gelombang. Pengujian dilakukan dengan menggunakan gelombang irregular dan variasi lebar model 12 cm sampai 34 cm. Dari hasil pengujian menunjukkan semakin banyak row yang dipasang semakin banyak gelombang yang tereduksi. Keywords: floating breakwater, koefisien refleksi, uj fisik, model fisik, mooring.

1.Pendahuluan

Keuntungan yang luar biasa sebagai

salah satu jalur pelayaran dunia membuat

setiap kota yang memiliki jalur perlintasan

pelayaran untuk membuat suatu pelabuhan.

Banyak bangunan pelabuhan yang dibuat

oleh manusia untuk berbagai keperluan.

Bangunan tersebut berhubungan langsung

dengan lautan bebas, dimana setiap saat

mendapat kiriman gelombang datang yang

bervariasi tinggi maupun periodenya. Untuk

itu maka diperlukan suatu struktur yang

dapat melindungi kawasan pelabuhan dari

gelombang datang tersebut sehingga tidak

mengganggu aktivitas di pebuhan. Jenis

struktur yang telah banyak dibangun untuk

meredam energi gelombang salah satunya

adalah struktur breakwater (pemecah

gelombang).

Breakwater berfungsi untuk

mengurangi intensitas aksi gelombang di

2

perairan pantai sehingga dapat digunakan

untuk mengurangi erosi pantai. Breakwater

dibangun agak jauh dari pantai atau

dibangun dengan salah satu ujung

terhubung ke pantai. Struktur ini dapat

memastikan meredam gelombang lebih baik

dan dengan biaya yang relatif lebih rendah.

Breakwater ukuran kecil, ditempatkan 1-

300 meter lepas pantai di air yang relatif

dangkal, yang dirancang untuk melindungi

pantai landai. Breakwater dapat berupa

fixed atau floating tergantung pada

kedalaman air normal dan kisaran pasang

surut. Konstruksi Breakwater biasanya

sejajar atau tegak lurus pantai untuk

mempertahankan kondisi ketenangan di

pelabuhan. Sebagian besar konstruksi

breakwater tergantung pada pendekatan

gelombang dan mempertimbangkan

beberapa parameter lingkungan lainnya.

Breakwater yang pada umumnya memiliki

material penyusun concrete/rock atau stone

menjadi tidak efektif jika diaplikasikan

untuk kedalaman yang besar, karena

mempengaruhi tingkat kesulitan kerja dan

semakin banyaknya material yang

dibutuhkan sehingga biaya yang

dikeluarkan juga menjadi besar.

Struktur floating sering digunakan

dalam rekayasa laut dalam dua dekade ini.

Keuntungan dari adanya bangunan terapung

antara lain tidak menambah massa benda

yang mendesak massa air sehingga tidak

menimbulkan efek kenaikan muka air laut.

Keuntungan berikutnya adalah tidak

menimbulkan scouring pada pondasi pilar

jembatan. Pilar jembatan konvensional

umumnya mengalami masalah scouring

atau gerusan yang dapat membahayakan

pondasi struktur.

Floating breakwater juga memiliki

fleksibilitas untuk dikembangkan

(flexibility of future extensions), mobilitas,

dan mudah untuk dipindah-pindahkan.

Sehingga struktur ini mudah digunakan dan

dipindahkan di berbagai lokasi. Selain itu

floating breakwater memiliki efisiensi yang

tinggi untuk meredam gelombang, struktur

yang � imple, murah, dan ukuran

panjangnya yang efisien.

Keuntungan dari penggunaan

floating structure menurut Watanabe (2004)

adalah sebagai berikut.

1. Efisiensi konstruksi karena tidak

perlu pembuatan dan pengerjaan

desain pondasi.

2. Ramah lingkungan karena tidak

merusak dan tidak menambah

volume benda yang bersifat

massive structure.

3. Mudah dan cepat dalam pengerjaan

karena proses pengerjaan dengan

metode perakitan (assembling

method).

3

4. Tahan terhadap gempa karena

secara struktur tidak tertanam di

tanah atau tidak berbasis pondasi

namun mengapung dan hanya di

ikat dengan anchor.

5. Konstruksi apung tidak mengalami

proses konsolidasi maupun

setlemen.

6. Cocok untuk pembuatan konstruksi

yang mengedepankan estetika

model atau bentuk dibandingkan

metode konvensional yang

umumnya kaku.

2. Dasar Teori

2.2.1 Gelombang

Parameter penting untuk menjelaskan

gelombang air adalah panjang gelombang,

tinggi gelombang, dan kedalaman air.

Parameter-parameter yang lain seperti

kecepatan dan percepatan dapat ditentukan

dari ketiga parameter pokok di atas

(Pratikto, Armono, dan Suntoyo, 1996).

� Panjang gelombang (L) adalah jarak

horizontal antara kedua puncak atau

titik tertinggi gelombang yang

berurutan, atau bisa dikatakan sebagai

jarak antara dua lembah gelombang.

� Periode Gelombang (T) adalah waktu

yang dibutuhkan oleh dua

puncak/lembah gelombang yang

berurutan melewati titik tertentu.

� Kecepatan rambat gelombang

(Celerity) (C) merupakan perbandingan

antara panjang gelombang dan periode

gelombang (L/T). Ketika gelombang

air menjalar dengan kecepatan C,

partikel air tidak turut bergerak ke arah

permabtan gelombang.

� Amplitudo (a) adalah jarak antara

puncak/titik tertinggi gelombang atau

lembah/tiitk terendah gelombang

dengan muka air tenang (H/2)

(Pratikto, Armono, dan Suntoyo,

1996).

untuk menghitung panjang gelombang

dangkal (L) dari panjang gelombang laut

dalam (Lo) dan periode gelombang (T),

dapat digunakan pendekatan dengan rumus

berikut (Nielsen, 1984) :

π2

2gTLo =

++

=2

2360

112

6

1122

Lo

h

Lo

h

Lo

h

L

h ππππ

dengan :

g = percepatan gravitasi (m/s2)

h = kedalaman air (m)

2.2.2 Gelombang Acak (Irreguler Wave)

Meskipun analisa gelombang

sederhana sudah ada, akan tetapi tidak

secara akurat menggambarkan variabilitas

gelombang laut. Jika melihat permukaan

(2.1)

(2.2)

4

laut, kita tidak pernah melihat

perkembangan konstan dari gelombang

identik. Sebaliknya, permukaan laut terdiri

dari berbagai gelombang tinggi dan periode

yang bergerak dalam arah yang berbeda.

Ketika angin bertiup dan gelombang timbul

sebagai respon, laut cenderung tak

beraturan, berbagai tinggi dan periode yang

diamati. Swell memang terlihat lebih teratur,

tetapi juga secara fundamental tidak teratur

di alam, dengan beberapa variabilitas pada

tinggi dan periodenya. Pada kenyataannya,

gelombang yang sangat teratur hanya bisa

dihasilkan di laboratorium, tetapi jarang

terjadi di alam. Begitu kita memakai dasar

variabilitas dari permukaan laut, maka perlu

memperoleh karakteristik permukaan laut

secara statistik. Permukaan laut sering

merupakan kombinasi dari banyak

komponen gelombang. Komponen-

komponen individual yang dihasilkan oleh

angin di berbagai daerah di laut dan telah

disebarkan ke berbagai titik, membentuk

gelombang kompleks.

Jika alat untuk mengukur elevasi

gelombang (η), sebagai fungsi waktu di

letakkan di laut, maka rekaman yang

dihasilkan seperti pada gambar 2.5.

Gambaran kondisi laut tersebut dapat dilihat

sebagai suatu superposisi dari banyak

gelombang sinusoidal yang merambat ke

arah yang berlainan. Sebagai contoh

berdasarkan pada gambar 2.6 ( dua

gelombang sinus dan penjumlahannya)

merupakan superposisi dari gelombang

sinusoidal yang mengijinkan penggunaan

analisa Fourier dan teknik spektrum dalam

menggambarkan kondisi laut. Akan tetapi,

karena tingkat ketidakteraturan (random) di

laut sangat tinggi, maka metode statistik

harus digunakan dalm perhitungan (Dean

dan Dalrymple, 1984).

Permukaan gelombang yang terekam

akan lebih tidak teratur dan acak meskipun

gelombang individu dapat diidentifikasi,

ada variasi yang signifikan dalam tinggi dan

periode dari gelombang ke gelombang.

Akibatnya, definisi karakteristik

gelombang, tinggi, periode, dan lainnya

harus secara statistik atau probabilistik,

yang menunjukkan kondisi gelombang.

Dengan menganalisis waktu pengukuran

seri waktu (time-series) pada keadaan laut

alami, beberapa perkiraan statistik dari

parameter sederhana dapat dihasilkan. Yang

paling penting dari parameter ini adalah

tinggi gelombang signifikan, Hs. Hs (H1/3)

adalah rata-rata dari yang terbesar 1/3

(33%) dari gelombang direkam selama

periode sampling. Mengukur secara statistik

ini dirancang agar sesuai dengan perkiraan

gelombang tinggi yang dibuat oleh

pengamat berpengalaman. (Pengamat tidak

memperhatikan semua gelombang kecil

yang lewat, melainkan mereka hanya fokus

5

pada puncak yang lebih besar dan lebih menonjol).

Gambar 2.5. Bentuk gelombang yang

terekam (Dean dan Dalrymple, 1984).

Dengan demikian gelombang di laut

dapat dinyatakan menurut distribusi energi

terhadap frekuensi gelombang, panjang

gelombang, dan periode gelombang.

Distribusi energi gelombang menurut

frekuesinya disebut spektrum gelombang.

Gambar 2.6. Gelombang acak merupakan

superposisi gelombang

reguler dalam jumlah ∞

(Pierson, et al, 1953)

Jika dalam perancangan diketahui

tinggi gelombang signifikan (Hs) dan

periode puncak (Tp), maka untuk membuat

plot spektrum gelombangnya dapat

digunakan persamaan sebagai berikut

(Goda, 1985) :

( ) ( )( )453/1 03.1exp)(257.0 −− −= fTfTTHfS sss

dengan :

f = frekuensi gelombang (Hz)

H1/3 = tinggi gelombang signifikan (m)

Ts = periode gelombang sinifikan (Tp =

1.05Ts detik )

2.2.3 Teori Spektrum Gelombang

JONSWAP

Spektrum gelombang merupakan

distribusi dari suatu energi gelombang

sebagai fungsi dari frekuensi yang

menerangkan jumlah total energi yang

terpindahkan (transmitted) dari suatu daerah

gelombang yang diberikan. Umumnya dapat

dirumuskan sebagai berikut :

( ) ( )∫∞

=0

2cos4 τπωττω dRS

dengan :

ω = frekuensi geombang (rad/dtk)

R(ι) = fungsi autocorrelation

permukaan air dengan seri waktu

Ι = data waktu yang paling akhir

diantara sampel

( ) ( ) ( )[ ]ττ += txtxER

(2.4)

(2.3)

(2.5)

6

spektrum gelombang sangat dipengaruhi

oleh gelombang bangkitan angin dan

karakteristik statistic/spasial spektrum.

Spektrum parameter tunggal yang paling

sering digunakan adalah model Pierson-

Moskowitz yang berdasarkan pada tinggi

gelombang signifikan atau kecepatan angin.

2.2.4 Refleksi Gelombang

Gambar 2.9. Skema terjadinya refleksi gelombang.

Jika suatu gelombang mengenai benda

yang menghalangi laju gelombang tersebut,

maka gelombang tersebut mengalami

refleksi dan transmisi. Demikian halnya

yang terjadi pada gelombang yang

mengenai suatu struktur pelindung pantai.

Refleksi gelombang secara sederhana bisa

diartikan sebagai seberapa besar gelombang

terpantulkan oleh struktur pelindung bila

dibandingkan dengan besar nilai gelombang

datang. Sehingga, bila dibahasakan dalama

rumus matematis, koefisien refleksi menjadi

:

Cr = (Hi) / (Hr) (2.6)

Dengan Hr adalah tinggi gelombang setelah

mengenai struktur yang lalu terpantulkan

kembali (terrefleksikan) dan Hi adalah

tinggi gelombang sebelum mengenai

struktur. Refleksi gelombang pada floating

breakwater merupakan sebuah fungsi yang

terdiri berbagai parameter dan suku sebagai

sebuah fungsi parameter gelombang dan

struktur (PIANC, 1994) :

Pada uji coba di wave flume, hal yang

patut jadi perhatian untuk selanjutnya

menjadi acuan adalah karakteristik

gelombang yang terjadi dan koefisien

refleksi yang terjadi akibat adanya struktur.

Goda dan Suzuki menemukan metode yang

menggunakan teknik perubahan Fourier.

Persamaan yang bisa menggambarkan

kejadian refleksi gelombang yang terjadi di

7

wave flume saat struktur sudah terpasang

adalah

ηi = ɑi cos(kx - ωt + εi) ηr = ɑr cos(kx - ωt + εr)

dengan akhiran “I” dan “R” mengatakan

Incident dan Reflected.

Sumbu positif X diambil dari arah datang

gelombang yang menuju struktur. Bila

diasumsikan profil gelombang terekam di 2

tempat, yaitu di

χ1 = χ dan χ2 = χ1 + ∆L maka :

η1 = (ηi + ηr )x=x1

= A1 cos(ωt) + B1 sin(ωt) (2.9) η2 = (ηi + ηr )x=x2

= A2 cos(ωt) + B2 sin(ωt) (2.10)

dengan :

A1 = ɑi cos φi + ɑr cos φr (2.11)

B1 = ɑi sin φi + ɑr sin φr (2.12) A2 = ɑi cos(k∆L + φi) + ɑr cos(k∆L + φr) (2. 13) B2 = ɑi sin(k∆L + φi) + ɑr sin(k∆L + φr) (2.14) φi = k x1 + εI (2.15) φr = k x1 + εr (2.16)

Karena ɑi, ɑr, φi dan φr tidak diketahui, maka

dengan mengeliminasi keempat variable

tersebut bisa didapat

ɑi = (2.17)

ɑr = (2.18)

dengan :

K1 = A2 - A1 cos k∆L - B1 sin k∆L (2.19) K2 = B2 + A1 sin k∆L - B1 cos k∆L (2.20) K3 = A2 - A1 cos k∆L + B1 sin k∆L (2.21) K4 = B2 - A1 sin k∆L - B1 cos k∆L (2.22)

2.2.5 Pemodelan Fisik

Dasar dari semua pemodelan fisik

adalah model dibuat agar bisa berperilaku

hampir sama dengan prototype-nya

sehingga model fisik dapat digunakan untuk

memprediksi prototype pada keadaan

sebenarnya dibawah kondisi yang

ditentukan. Meskipun terdapat

kemungkinan hasil dari pemodelan fisik

tidak mewakili perilaku prototype karena

efek dari skala dan faktor laboratorium.

Akan tetapi, perlu diketahui bahwa aturan

untuk melakukan pemodelan fisik adalah

meminimalisir efek penyekalaan dengan

mengerti dan menggunakan prinsip

kesamaan sebaik mungkin dan

meminimalisir efek laboratorium dengan

mengoperasikan model dengan cermat dan

(2.7)

(2.8)

8

berhati-hati. Keserupaan antara protoptype

dengan model fisik dapat diperoleh jika

semua faktor yang mempengaruhi reaksi,

berada pada porsi yang sesuai antara

kondisi sebenarnya dengan model. Untuk

model pant, tiga kondisi umum dibawah ini

harus dipenuhi untuk memperoleh

kesamaan model (model similitude)

(Hughes, Cohen, dan Acuff, 2008) :

1) Keserupaan Geometrik

Serupa geometrik dipenuhi

apabila rasio semua dimensi linier dari

model dan prototipe sama. Hubungan

ini hanya menunjukkan keserupaan

dalam bentuk tidak dalam hal gerak

(motion) (Warnock 1950). Skala

panjang model dapat dirumuskan

sebagai berikut :

p

m

p

m

p

m

p

m

h

h

d

d

b

b

l

l===

dengan:

lm = panjang model (m)

lp = panjang prototipe (m)

bm = lebar model (m)

bp = lebar prototipe (m)

dm = tinggi model (m)

dp = tinggi prototipe (m)

hm = kedalaman air pada model (m)

hp = kedalaman air pada prototipe (m)

2) Keserupaan Kinematik

Serupa kinematik

mengindikasikan kesamaan gerak

partikel antara model dengan

protoptipe. Serupa kinematik

dipenuhi apabila rasio antara

komponen semua gerak vektor dari

model dan prototype sama untuk

semua partikel dan waktu (Hudson

et al, 1979). Berdasarkan

keserupaan kinematik, nilai-nilai

skala antara model dan prototype

dapat dirumuskan sebagai berikut:

• Skala Waktu :

3

3

2

21

1 p

m

p

m

p

m

t

t

t

t

t

t==

• Skala Kecepatan :

3

3

2

21

1 p

m

p

m

p

m

v

v

v

v

v

v==

• Skala Percepatan :

3

3

2

21

1 p

m

p

m

p

m

f

f

f

f

f

f==

(2.23) (2.24)

(2.25)

(2.26)

9

3. Pemodelan Dan Pengujian

3.1 Persiapan Pengujian

a) Skala Panjang

Untuk mendapatkan model yang

memiliki keserupaan geometrik,

maka penyekalaan prototipe harus

sebaik mungkin dilakukan agar

model benar-benar memiliki rasio

semua dimensi linier yang sama.

Dimensi linier yang dimaksud adalah

panjang, lebar, tinggi, dan kedalaman

air. Dari rasio perbandingan (pers.

2.31) :

Sehingga, diperoleh skala panjang 1:10

berikut merupakan hasil penyekalaan dari

data percobaan untuk mendapatkan

ukuran sebenarnya.

Tabel 3.1. Skala model dari prototipe

Tabel 3.2. Skala prototipe dari model

3.2 Desain Pengujian Model

Desain pengujian sangat perlu

dilakukan agar saat pengujian model di

laboratorium peneliti telah terlebih dahulu

mengetahui gambaran yang harus dilakukan

sehingga percobaan dapat dilakukan dengan

sebaik mungkin untuk mendapatkan hasil

yang diinginkan.

Dimensi Prototype (cm) Skala Model

(cm) Panjang 100 1:10 10 Lebar 100 1:10 10 Tinggi 150 1:10 15

Dimensi Prototype (cm) Skala Model

(cm) Tinggi

Gelombang (H)

35 1:10 3.5 45 1:10 4.5 55 1:10 5.5

Water Depth (D)

800 1:10

80

10

1

150

15

100

10

100

10 === (3.1)

Gambar 3.1. Floating dengan kombinasi sudut

10

3.3 Kalibrasi Wave Probe

Untuk mendapatkan suatu pemodelan

fisik yang baik atau sesuai dengan kondisi

prototipenya, maka perlu dilakukan

kalibrasi untuk meminimalisir efek error

pada saat pengujian model di laboratorium.

Karena fungsi dari wave probe sangat

mempengarui hasil dari pengujian ini, yakni

mencatat fluktuasi gelombang di depan dan

di belakang model, maka proses kalibrasi

terhadap wave probe harus dilakukan.

Proses kalibrasi wave probe dilakukan

dengan cara mencatat posisi zero point dari

wave probe dan kemudian merekam

kalibrasinya dengan menaikkan dan

menurunkan wave prove dari posisi zero

point. Setelah proses pencatatan kalibrasi

selesai, maka wave probe harus

dikembalikan pada posisi awal atau zero

point position. Kalibrasi ini dilakukan untuk

mencari hubungan antara perubahan

elektrode yang tercelup dalam air dengan

perubahan voltase yang tercatat dalam

dalam recorder.

Tabel 3.3 Data pengujian model di wave flume dengan gelombang irregular

Gambar 3.3. Floating didalam wave flume tank

Gambar 3.2. Floating dengan kombinasi susunan row

11

4. Hasil dan Pembahasan

4.1 Analisa Data

Dari percobaan yang dilakukan,

didapatkan hasil dari koefisisen refleksinya.

Karena jenis gelombang yang digunakan

adalah gelombang irregular maka tinggi

gelombang dan periode gelombang yang

diinputkan (tabel 3.3) pada pembangkit

gelombang (wave flume tank) hasilnya tidak

akan sama. Setelah didapatkan hasil dari

wave flume tank, maka parameter tinggi

gelombang datang dan terrefleksi serta

periode gelombang rata-rata dapat diperoleh

nilai koefisien refleksinya dengan

menggunakan persamaan 2.13.

4.2 Analisa Hasil Pengujian

Setelah didapatkan data dari wave

flume tank maka dilakukan pengolahan data

yang terlebih dulu dilakukan dengan

kalibrasi. Data output kalibrasi kemudian

diolah dengan program matlab yang

kemudian didapatkan nilai dari koefisien

refleksinya.

4.2.1. Konfigurasi Kr Untuk Model A

Untuk model A dilakukan 3 variasi

sudut mooring yang dianalisa yaitu 45o, 90o

serta 600. Dari ketiga sudut itu bisa kita

bandingkan model mana yang mempunyai

efektifitas dalam memantulkan gelombang

yang datang. Untuk lebih jelasnya bisa

dilihat dari tabel dibawah ini.

Tabel 4.1 Hasil Dari Model A Untuk Sudut 45o



12

Dari tabel 4.1 bisa kita lihat

bahwa untuk sudut 450 nilai Kr terkecil

adalah 0.174 dan nilai Kr terbesar

adalah 0.221. Selain itu semakin tinggi

nilai Kr maka nilai Hs dan Tav semakin

kecil (berbanding terbalik) tapi untuk

H/gt2 nilainya semakin tinggi

(berbanding lurus). Sementara untuk

sudut 900 dari tabel 4.2 dapat kita lihat

bahwa untuk sudut 900 mempunyai nilai

Kr terkecil 0.157 dan nilai Kr terbesar

ialah 0.208. Sama halnya sudut 450,

hubungan nilai Kr dengan Hs dan Tav

berbanding terbalik yaitu semakin tinggi


kecil. Sementara untuk hubungan H/gt2

dengan Kr memiliki hubungan

berbanding lurus yaitu semakin tinggi

nilai Kr maka nilai H/gt2 juga semakin

tinggi. Hal yang sama juga berlaku

untuk sudut 600 yang bisa kita lihat pada

tabel 4.3. Dari tabel 4.3 bisa kita lihat

bahwa hubungan nilai Kr dengan H/gt2

berbanding lurus yaitu semakin tinggi

nilai Kr maka nilai H/gt2 juga semakin

tinggi dan untuk hubungan dengan Hs

dan Tav berbanding terbalik yaitu

semakin tinggi nilai Kr maka nilai Hs

dan Tav semakin kecil. Nilai Kr terkecil

untuk sudut 600 adalah 0.142 dan untuk

nilai terbesarnya adalah 0.162.

Dari gambar 4.1 diatas dapat

terlihat bahwa pada model A hubungan

nilai Kr dengan Hs berbanding terbalik

yaitu makin tinggi nilai Hs maka nilai

Kr makin rendah. Sedangkan hubungan

nilai Kr dengan Tav sama halnya

dengan hubungan nilai Kr dengan Hs

yaitu berbanding terbalik yaitu makin

tinggi nilai Tav maka nilai Kr makin

rendah. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat

pada gambar 4.2.

Gambar 4.1. Hubungan antara Hs dan Kr

Pada Model A

13

Gambar 4.2. Hubungan antara Tav dan Kr

Pada Model A Tabel 4.4. Hasil Dari Model B Untuk Sudut 450

Tabel 4.5. Hasil Dari Model B Untuk Sudut 900

Sedangkan untuk hubungan nilai Kr dengan

H/gt2 berbeda dengan hubungan nilai Kr

dengan Hs maupun hubungan nilai Kr dan

Tav. Hubungan nilai Kr dengan H/gt2

berbanding lurus yaitu makin tinggi nilai

H/gt2 maka nilai Kr juga ikut tinggi. Untuk

lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 4.3.

4.2.2. Konfigurasi Kr Untuk Model B

Untuk model B juga dilakukan 3

variasi sudut mooring yang dianalisa yaitu

45o, 90o serta 600. Dari ketiga sudut itu bisa

kita bandingkan model mana yang

mempunyai efektifitas dalam memantulkan

gelombang yang datang. Untuk lebih

jelasnya bisa dilihat dari tabel dibawah ini.

Gambar 4.3. Hubungan antara H/gt2 dan Kr

Pada Model A

14

Tabel 4.6. Hasil Dari Model B Untuk Sudut 600

Untuk tabel 4.4 bisa kita lihat bahwa untuk

sudut 450 nilai Kr terkecil adalah 0.342 dan

nilai Kr terbesar adalah 0.512. Selain itu

semakin tinggi nilai Kr maka nilai Hs dan

Tav semakin kecil (berbanding terbalik) tapi

untuk H/gt2 nilainya semakin tinggi

(berbanding lurus). Sementara untuk sudut

900 dari tabel 4.5 dapat kita lihat bahwa

untuk sudut 900 mempunyai nilai Kr

terkecil 0.325 dan nilai Kr terbesar ialah

0.486. Sama halnya sudut 450, hubungan

nilai Kr dengan Hs dan Tav berbanding

terbalik yaitu semakin tinggi nilai Kr maka

nilai Hs dan Tav semakin kecil. Sementara

untuk hubungan H/gt2 dengan Kr memiliki

hubungan berbanding lurus yaitu semakin

tinggi nilai Kr maka nilai H/gt2 juga

semakin tinggi. Hal yang sama juga berlaku




berbanding lurus yaitu semakin tinggi nilai

Kr maka nilai H/gt2 juga semakin tinggi dan

untuk hubungan dengan Hs dan Tav



kecil. Nilai Kr terkecil untuk sudut 600

adalah 0.294 dan untuk nilai terbesarnya

adalah 0.448.

Dari gambar 4.4 diatas dapat terlihat bahwa

pada model B hubungan nilai Kr dengan Hs

berbanding terbalik yaitu makin tinggi nilai

Hs maka nilai Kr makin rendah. Sedangkan

hubungan nilai Kr dengan Tav sama halnya

dengan hubungan nilai Kr dengan Hs yaitu


Tav maka nilai Kr makin rendah. Untuk


Gambar 4.4. Hubungan antara Hs dan Kr Pada

Model B

15

Tabel 4.7. Hasil Dari Model C Untuk Sudut 450


Untuk hubungan nilai Kr dengan H/gt2

berbeda dengan hubungan nilai Kr dengan

Hs maupun hubungan nilai Kr dan Tav.

Hubungan nilai Kr dengan H/gt2



lebih jelasnya bisa dilihat dari grafik

hubungan antara Kr dan H/gt2 pada gambar

4.6 dibawah ini.

4.2.3. Konfigurasi Kr Untuk Model C

Untuk model C juga dilakukan 3 variasi

sudut mooring yang dianalisa yaitu 45o, 90o

serta 600. Dari ketiga sudut itu bisa kita

bandingkan model mana yang mempunyai

efektifitas dalam memantulkan gelombang

yang datang. Untuk lebih jelasnya bisa

dilihat dari tabel dibawah ini.

Gambar 4.5. Hubungan antara Tav dan Kr Pada

Model B


Pada Model B

16


Untuk tabel 4.7 bisa kita lihat bahwa untuk

sudut 450 nilai Kr terkecil adalah 0.483 dan

nilai Kr terbesar adalah 0.634. Selain itu

semakin tinggi nilai Kr maka nilai Hs dan

Tav semakin kecil (berbanding terbalik) tapi

untuk H/gt2 nilainya semakin tinggi

(berbanding lurus). Sementara untuk sudut

900 dari tabel 4.8 dapat kita lihat bahwa

untuk sudut 900 mempunyai nilai Kr

terkecil 0.446 dan nilai Kr terbesar ialah

0.617. Sama halnya sudut 450, hubungan

nilai Kr dengan Hs dan Tav berbanding

terbalik yaitu semakin tinggi nilai Kr maka

nilai Hs dan Tav semakin kecil. Sementara

untuk hubungan H/gt2 dengan Kr memiliki

hubungan berbanding lurus yaitu semakin

tinggi nilai Kr maka nilai H/gt2 juga

semakin tinggi. Hal yang sama juga berlaku




berbanding lurus yaitu semakin tinggi nilai

Kr maka nilai H/gt2 juga semakin tinggi

dan untuk hubungan dengan Hs dan Tav



kecil. Nilai Kr terkecil untuk sudut 600

adalah 0.410 dan untuk nilai terbesarnya

adalah 0.595.

Dari gambar 4.7 dapat terlihat bahwa pada

model C hubungan nilai Kr dengan Hs


Hs maka nilai Kr makin rendah. Sedangkan

hubungan nilai Kr dengan Tav sama halnya

dengan hubungan nilai Kr dengan Hs yaitu


Tav maka nilai Kr makin rendah. Untuk


Gambar 4.7. Hubungan antara Hs dan Kr Pada

Model C

17

Untuk hubungan nilai Kr dengan H/gt2

berbeda dengan hubungan nilai Kr dengan

Hs maupun hubungan nilai Kr dan Tav.

Hubungan nilai Kr dengan H/gt2



lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 4.9

dibawah ini.

4.2.4. Konfigurasi Kr Untuk Sudut 450,

Sudut 900 dan Sudut 600.

Untuk konfigurasi sudut yang

dianalisa adalah Hubungan Kr dengan H/gt2

dengan variasi sudut mooring. Untuk variasi

model yang dianalisa adalah sudut 450

dengan model A, model B dan model C lalu

sudut 900 dengan model A, model B dan

model C dan yang terakhir sudut 600 dengan

model A, Model B dan model C. untuk

lebih jelasnya bisa dilihat pada grafik

dibawah ini.

Gambar 4.8. Hubungan antara Tav dan Kr

Pada Model C


Pada Model C

Gambar 4.10. Hubungan antara H/gt2 dan

Kr Pada Sudut Mooring 450

18

Dari gambar 4.10 lalu gambar 4.11 dan

gambar 4.12 diatas dapat terlihat bahwa

semakin banyak row yang dipasang maka

nilai Kr juga akan semakin tinggi. Itu dapat

terlihat pada grafik pada setiap sudut

mooring bahwa model C memiliki nilai Kr

lebih tinggi dari model A dan model B. Dan

model B memiliki nilai Kr yang lebih tinggi

dari model A. Sedangkan untuk sudut

mooring sendiri, pemasangan sudut

mooring 450 memiliki efisien lebih baik

daripada sudut mooring 90o dan sudut

mooring 600. Dan sudut mooring 90o

memiliki efisien lebih baik dari sudut

mooring 600.

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil daritugas

akhir ini adalah :

1. Berdasarkan analisa dapat terlihat bahwa

model C mempunyai efektifitas dalam

merefleksikan gelombang lebih baik

daripada model B ataupun model A.

Berdasarkan analisa dapat terlihat bahwa

konfigurasi sudut mooring 450

mempunyai efektifitas dalam membantu

floating merefleksikan gelombang lebih

baik yang kemudian diikuti oleh sudut

mooring 900 lalu sudut mooring 600.

2. Nilai Kr untuk berbagai H dan T

mempunyai nilai dibawah 1 yaitu antara

0.163 - 0.634. Hubungan nilai Kr dengan

Hs,Tav berbanding terbalik yaitu makin

tinggi nilai Hs atau Tav maka nilai Kr

makin rendah.





19

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk para

peniliti yang ingin melanjutkan penelitian

ini adalah tinggi gelombang bisa

divariasikan lagi sehingga didapat nilai Kr

yang lebih mendekati kenyataan dilapangan.

Selain itu lebar floating, draught, dan

bentuk konfigurasi floating bisa lebih

divariasikan lagi sehingga terlihat bentuk

konfigurasi yang paling baik.

6. Daftar Pustaka

Goda, Y., Random Seas And Design Of

Maritime Structure, University Of

Tokyo Press, 1985.

Fugazza, M., & Natale, L., Energy Losses

And Floating Breakwater Response,

ASCE.

Murali, K., & Mani, J.S., Performance Of

Cage Floating Breakwater, ASCE.

Elchahal G., Younes R., Lafon P., The

Effects of Reflection Coefficient of

The Harbour Sidewall On The

Performance of Floating

Breakwaters, 2008.

Tazaki, et al. 1976, “Floating Breakwater”,

United States Patent, Tokyo, Japan.

PIANC.1994, “Floating BreakwaterA

Practical Guide for Design and

Construction”, Report of Working

Group No.13 of The Permanent

Tchnical Comittr II, Brussel,

Belgium.

Dean, R. G dan Dalrymple, R, A. 1984,

“Water Wave Mechanics or Enginer

and Scientists”, Prentice-Hall,

Englewood Cliffs, New Jersey.

Hughes, S.A.1993. “Physical Models and

Laboratory Techniques in Coastal

Engineering”, Coastal Engineering

Research Center,USA.

Pierson, dkk.1953,”On The Motion of Ships

in Confused Seas”, Transaction of

SNAME, Vol.61.

Armono and Hall., 2003, “Wave

Transmission on Submerged

Breakwater Made of Hollow

Hemispherical Shape Artificial

Reefs”, Canadian Coastal

Conference; Ocean Engineering

Institute Teknologi Sepuluh

Nopember, Civil Engineering;

Queens University, Canada.J.E.

Warnock, 1950, Hydraulic

Similitude. In: H. Rowe, editor,

Engineering Hydraulics, Wiley, New

York, N.Y (1950), pp. 136-176.

L.Z. Hales, 1981., Floating Breakwater:

state of the art litrature review,

U.S.Army, CERC, U.S.A. (1981)TR

81-1.

Jurnal Tugas Akhir STUDI EKSPERIMEN REFLEKSI … · 1 Jurnal Tugas Akhir STUDI EKSPERIMEN REFLEKSI...

Documents

Transcript of Jurnal Tugas Akhir STUDI EKSPERIMEN REFLEKSI … · 1 Jurnal Tugas Akhir STUDI EKSPERIMEN REFLEKSI...