PEMECAH GELOMBANG

(BREAKWATER)

Pemecah gelombang : bangunan yang digunakan untuk

memecah dan menghamburkan

gelombang yang menuju

pelabuhan atau pantai.

kolam pelabuhan

Gb.layout brekwater

Bentuk/type pemecah gelombang:

1. Breakwater sisi miring (gb.1)

2. Breakwater sisi tegak (gb.2)

3. Breakwater campuran (gb.3)

Gb.1 Gb.2 Gb.3

Faktor-faktor pemilihan type breakwater:

1. Ukuran dan layout pelabuhan.

2. Bahan breakwater

3. Kedalaman perairan

4. Kondisi tanah dasar laut

5. Besar dan arah gelombang

6. Pasang surut.

Elevasi puncak breakwater ditentukan dengan rumus:

Elev.puncak =

Di mana:

HWL : tinggi muka air tertinggi (height water level)

Hu : tinggi kenaikan muka gelombang (run up)

Ha : tinggi jagaan, biasanya diambil 0,5 m

KENAIKAN TINGGI MUKA AIR GELOMBANG

(RUN UP)

Tinggi kenaikan air ditentukan berdasarkan grafik hasil

percobaan Irriberen. Tinggi run up gelombang (Hu)

dapat ditentukan, bila bilangan Irriberen diketahui.

Bilangan Irriberen ditentukan dengan rumus :

Di mana :

Ir = bilangan irriberen

= sudut kemiringan sisi bangunan

H = tinggi gelombang rencana (m)

a. bangunan kaku (beton, kaison, dll)

H= 1,68 Hs

b. bangunan semi kaku (turap baja, dll)

H=1,28-1,68 Hs

c. bangunan lentur (tumpukan batu, dll) H = Hs

Lo = panjang gelombang di laut dalam (m)

=1.56 T2 (T= period gelombang, det)

Hs = tinggi gelombang signifikan (m)

Gb. Grafik run up gelombang

Grafik run up dapat dilihat dalam buku Triatmojo, 1996. Pelabuhan. Beta offset. Hal.141.

HU

Ir

jenis batu

GELOMBANG SIGNIFIKAN (Hs)

Gelombang signifikan (Hs) adalah tinggi gelombang

rata-rata dari 33% gelombang tertinggi dari pencatatan

gelombang yang ada.

Periode gelombang signifikan (TS) ditentukan dengan

rumus :

Di mana :

33%, 33% = tinggi & periode gelombang rata-rata dari

33%

f = frekuensi kejadian

No. H (m) T(detik)1 3,25 8,42 3,05 8,33 2,89 7,44 2,45 7,85 2,41 7,36 2,38 7,8

Maka: n = 33% x 6 = 1,98 data ~ 2 data

Hs = (3,25+3,05)/2 = 3,15 meter

Ts = (8,4+8,3)/2 = 8,35 detik

BREAKWATER SISI MIRING

Keuntungan:

1. Elevasi puncak breakwater rendah

2. Gelombang pantul/refleksi cukup kecil.

3. Kerusakan terjadi tidak total tetapi berangsur-

angsur.

4. Perbaikan kerusakan mudah

5. Biaya perawatan muarah.

Kerugian:

1. Dibutuhkan jumlah material yang besar

2. Pelaksanaan pekerjaan cukup lama

3. Kemungkinan kerusakan selama pelaksanaan besar

4. Memerlukan lahan yang luas, karena lebar dasar

yang besar

Bahan breakwater sisi miring

1. Batu alam

2. Blok beton dan batu alam

3. Unit beton Irregular

BREAKWATER SISI MIRING BATU ALAM

(ROCK MOUND BREAKWATER)

Breakwater ini memiliki lapisan konstruksi sbb:

1. Lapisan inti: berupa timbunan batu-batu kecil, pasir

laut, batu karang atau hasil pengerukan.

2. Lapisan filter: berupa tumpukan batu-batu medium

yang digunakan untuk dasar lapisan pelindung.

3. Lapisan pelindung: berupa tumpukan batu-batu

besar terpilih dari bentuk maupun ukurannya.

Gb. Breakwater batu alam

Lapis Filter

Lapis Pelindung

Inti

DESAIN TEKNIS BREAKWATER SISI MIRING

Menentukan elevasi breakwater (Hr)

Hr = HWL + Hu + Ha

Di mana :

HWL = muka air laut tertinggi (m)

Hu = tinggi run up gelombang (m)

Ha = tinggi jagaan (m) (tergantung besarnya

overtopping yang diijinkan)

Massa satu batu pelindung (W)

Di mana :

r = berat jenis batu pelindung (kg / m3)

Hs = tinggi gelombang signifikan (m)

a = berat jenis air laut (kg / m3)

Kd = koefisien stabilitas (tabel)

= kemiringan breakwater

Volume satu batu pelindung (V)

Di mana :

W = massa satu batu pelindung (kg)

r = berat jenis batu pelindung (kg/m3)

Diameter batu pelindung (d)

d = 2r

Di mana :

V = volume satu batu pelindung (m3)

r = jari-jari batu pelindung (m)

d = diameter batu pelindung (m)

Menentukan tebal lapis pelindung (t)

Di mana :

m = jumlah lapis unit pelindung

K = koefisien lapis pelindung

W = berat unit lapis pelindung (kg)

r = berat jenis unit lapis pelindung (kg/m3)

Menentukan jumlah total unit lapis pelindung pada

kepala ( C )

Di mana :

m = jumlah lapis unit pelindung

K = koefisien lapis pelindung (tabel)

W = berat unit lapis pelindung (kg)

r = berat jenis unit lapis pelindung (kg/m3)

n = porositas (%)

Menentukan lebar puncak unit pelindung (B)

Di mana :

m’ = jumlah butir unit pelindung (min. 3 buah)

K = koefisien lapis pelindung

W = berat unit lapis pelindung (kg)

r = berat jenis unit lapis pelindung (kg/m3)

BREAKWATER SISI MIRING BLOK BETON DAN

BATU ALAM

(CONCRETE BLOK AND ROCK MOUND BREAKWATER)

Konstruksi ini dipakai jika batu alam sulit didapat

atau tidak ada batu alam yang besar untuk lapis

pelindung.

Blok beton dapat berupa : kubus atau balok.

Berat blok beton 50 – 60 ton, disusun secara acak atau

teratur sebagai lapisan pelindung, kadang-kadang

masih juga dikombinasikan dengan batu alam.

Gb. Breakwater blok beton- batu alam

Inti

Lapis Filter

Lapis Pelindung

BREAKWATER SISI MIRING BLOK BETON

IRREGULAR

Blok beton irregular yang umum dipakai berbentuk:

1. Tetrapods

2. Quadripods

3. Hexapods

4. Tribars

5. Modified cubes

6. Modified tetrahedrons

Blok beton irregular yang sedang dikembangkan:

1. Stabits

2. Akmons

3. Dollose

4. Hexaleg blocks

5. Svee blocks

6. Hollow tetrahedron

Blok beton irregular mempunyai kelebihan terhadap

blok beton dalam mendapatkan kemiringan yang lebih

curam.

BREAKWATER SISI TEGAK

Karena dinding breakwater tegak maka akan terjadi

gelombang diam atau klapotis yaitu superposisi antara

gelombang datang dan gelombang pantul.

Tinggi gelombang klapotis adalah 2 kali tinggi

gelombang datang.

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

1. Tinggi pemecah gelombang dia atas muka air

pasang tertinggi tidak boleh kurang dari 1,333-1,50

kali tinggi gelombang datang.

2. Kedalaman di bawah muka air terendah ke dasar

bangunan tidak kurang dari 1,25-1,50 kali atau

lebih baik 2 kali tinggi gelombang datang.

3. Lebar pemecah gelombang minimal ¾ tingginya.

4. Kedalaman maksimum perairan 15-20 m.

5. Untuk kedalaman lebih dari 20 m, breakwater sisi

tegak dibangun di atas breakwater sisi miring

(breakwater campuran)

Keuntungan breakwater sisi tegak:

1. Memberikan daerah (kolam) pelabuhan yang lebih

luas dan memungkinkan pintu masuk yang sempit,

sehingga memberikan perlindungan yang lebih

baik.

2. Memungkinkan pada sisi bangunan untuk tambatan

kapal

3. Perhitungan lebih pasti

4. Biaya pemeliharaan kecil dan praktis tidak ada.

Kerugian breakwater sisi tegak:

1. Dapat dibangun secara aman bila kondisi pondasi

dapat mendukung (kuat dan stabil)

2. Struktur tidak fleksibel terhadap penurunan

struktur.

3. Bila rusak sukar diperbaiki

4. Puncak lebih tinggi, karena adanya klapotis

Konstruksi breakwater tegak dapat berupa:

1. Blok beton

2. Kaison (caisson)

Kaison dibuat seperti kotak dengan sisi bawah tertutup

dan dengan dinding-dinding diafragma yang membagi

kotak.

3. Sel papan pancang (sheet pile cells)

Kurang sukses digunakan karena:

1. Adanya korosi

2. Pemakain terbatas hanya sampai kedalaman 15-18

m

3. Tidak cocok untuk laut dengan gelombang besar

DERMAGA

Dermaga adalah suatu bangunan yang digunakan untuk

merapatkan dan menambatkan kapal yang melakukan

bongkar muat barang dan menaik-turunkan penumpang.

Dermaga biasanya dilengkapi dengan beberapa fasilitas

antara lain:

1. Apron

Daerah yang terletak antara dermaga dan gudang yang

digunakan untuk pengalihan kegiatan angkutan dari

laut (kapal) ke darat (truk, kereta api dll).

Lebar apron tergantung dari alat bongkar muat (kren),

jumlah jalur kereta api dan truk.

2. Gudang transit

Digunakan untuk menyimpan barang sebelum

diangkut atau setelah dibongkar dari kapal

3. Tempat bongkar muat barang

4. Jalan lingkungan.

Dermaga dibedakan menjadi 2 yaitu:

1. Wharf atau quai

Wharf adalah dermaga yang paralel dengan pantai

dan biasanya berimpit dengan garis pantai.

2. Jetty/pier atau jembatan

Jetty adalah dermaga yang menjorok ke laut.

Posisinya tetap sejajar dengan pantai dan

dihubungkan oleh daratan dengan suatu jembatan

dengan posisi tegak lurus dengan jetty sehingga

membentuk sudut dengan garis pantai.

Pemilihan type dermaga harus dipertimbangkan

terhadap hal-hal berikut:

1. Kebutuhan yang akan dilayani (barang atau orang)

2. Ukuran kapal

3. Arah gelombang dan angin

4. Kondisi topografi dan tanah dasar laut

5. Ekonomis

WHARF ATAU QUAI

Wharf adalah dermaga yang paralel dengan pantai dan

biasanya berimpit dengan garis pantai.

Dibuat jika kedalaman laut agak merata dan sejajar

dengan garis pantai.

Cocok digunakan untuk dermaga barang/peti kemas

Dimana dibutuhkan areal yang luas untuk bongkar

muat.

Struktur wharf dibedakan menjadi dua:

1. Dermaga konstruksi terbuka.

Lantai dermaga didukung oleh tiang-tiang pancang.

2. Dermaga konstruksi tertutup.

Dermaga terbuat dari kaison, turap atau dinding

penahan tanah.

Gb. Wharf konstruksi terbuka

Gb. Wharf konstruksi tertutup

JETTY ATAU PIER

Dermaga ini dapat digunakan untuk merapat kapal pada

satu sisi atau kedua sisinya.

Jetty dapat berbentuk T atau L.

Bentuk T

Bentuk L

UKURAN DERMAGA

A. Wharf

Panjang dermaga (Lp)

di mana:

LP = panjang dermaga

LK = panjang kapal yang ditambatkan

n = jumlah kapal yang ditambatkan

LKLKLK 151525 25

LP

B. Jetty/Pier

Umumnya berbentuk jari dengan 2 atau empat tambatan

Panjang pier : Lebar Slip : Lebar pier : Bp = 2 x lebar apron + lebar gudang

SBp

BB 35

Lp

Lp

Bp S

50 BB

2 tambatan 4 tambatan

GAYA YANG BEKERJA PADA DERMAGA

Ada 2 :1. Gaya Lateral (FH): gaya benturan kapal, gaya

tarikan kapal dan gaya gempa2. Gaya Vertikal (FV) : Berat sendiri bangunan (beban

mati) dan beban hidup (barang/orang, peralatan bongkar muat dll)

1. Gaya Benturan Kapal (FH (+)) Dianggap maksimum pada sudut benturan 10o

Besarnya gaya tergantung pada energi benturan yang dapat diserap oleh fender.

Gaya benturan dihitung dalam bentuk Energi Benturan (E)

(ton.meter)

FV (+)

FH (+)FH (-)

Ket :V = kecepatan kapal komponen tegak lurus (m/det) o

Vk = kecepatan merapat kapal (m/det)W = berat kapal/DWT (ton)g = gravitasi (m/det2)Cm = koef. MassaCe = koef. EksentrisitasCs = koef. Kekerasan (diambil 1)Cc = koef. Bentuk dari tambatan (diambil 1)

Kecepatan merapat kapat (Vk) pada dermaga

UKURAN KAPAL

(DWT), Ton

KECEPATAN MERAPATPelabuhan (m/det) Laut Terbuka (m/det)

s/d 500500 – 10.000

10.000 – 30.000Di atas 30.000

0,250,150,150,12

0,30,20,150,15

A. Koefesien Massa

Kapal barang , Kapal tangker, Ket :Cb = koef. blok kapald = draft kapal (m)

B = lebar kapal (m)Lpp = panjang garis air (m), yaitu panjang garis air di sepanjang/sekeliling kapalo = berat jenis air laut (t/m3)Lk = panjang kapal (m)

B. Koefesien eksentrisitas

Ket :Lg = ¼ Lk ( untuk Dermaga)Lg = 1/6 Lk (untuk dolpin)r = jari-jari girasi (putaran), ditentukan dari grafik

LK

¼ LK

Lg

Dermaga

Titik berat kapal

2. Gaya Tarikan Kapal (FH (-))

Gaya tarikan kapal yang akan di tahan oleh alat penambat kapal, terjadi akibat adanya :

a. Gaya anginb. Gaya arus

A. Tarikan kapal akibat gaya angin (arah haluan, 0o)

(arah buritan, 180o) (arah lebar, 90o)

Ket :Rw = gaya akibat angin (kg)Qa = tekanan angina (kg/m2)V = kecepatan angin (m/det)Aw = proyeksi bidang kapal yang tertiup angin (m2)

B. Tarikan kapal akibat gaya arus

(arah haluan/buritan, 0o dan 180o)

(arah lebar, 90o)

Ket :Rf = gaya akibat arus (kg)S = luas tampang kapal terendam air (m2) = rapat massa air laut (1045 kg/m3)C = koef. Tekanan arusV = kecepatan arusB’ = luas sisi kapal di bawah muka air (m2)

C. Tarikan kapal berdasarkan tabel (OCDI, 1991), overseas coastal area Development institute of Japan, 1991 Bobot Kapal(GRT)

Penampat jenisBollard (ton)

Penambat jenisBitt (ton)

200-500501-1.000

1.001-2.0002.001-3.0003.001-5.0005.001-10.00010.001-15.00015.001-20.00020.001-50.00050.001-100.000

152535355070100100150200

1525253535

50(25)70(25)70(35)100(35)100(50)

Ket : nilai dalam kurung untuk tambatan di pasang pada tengah kapal

LATIHAN

Diketahui data pantai dengan garis pantai yang sejajar sebagai berikut :

Bila pada daerah Y direncanakan akan dibangun sebuah pelabuhan dengan kedalaman -10 m, maka :

a. Hitunglah berat satuan batu lindung breakwaternya, jika digunakan breakwater sisi miring (kemiringan 1:3) dengan bahan beton tetrapod (Kd=8, berat jenis beton 2,4 t/m3). Sedangkan berat jenis air laut adalah 1,03 t/m3.

b. Jika dermaga direncanakan type jeti berbentuk jari untuk dapat melayani 4 kapal sekaligus (jety dengan 4 tambatan) dengan data kapal maksimum dengan bobot mati 3.000 DWT, panjang kapal 99 m, dan lebar kapal 14,7 m. Data lebar apron direncakan 6 m dan lebar gudang 30 m. Hitung Lp, Bp, dan S

Dermaga

Y

Hs = 1,2 mTs = 8 det

breakwater

S

Lp

Bp

Daratan