SYAFIYAH VERONIKA

1204101010087

Rekayasa Pantai dan Rawa

#Tugas#

Angkutan Sedimen Sejajar Pantai

1. Jelaskan, bagaimana mekanisme terjadinya angkutan sedimen sejajar pantai ?

Jawab :

Transpor sedimen sepanjang pantai terdiri dari dua komponen utama, yaitu transport

sediment dalam bentuk mata gergaji di garis pantai dan transport sepanjang pantai di surf zone.

Pada waktu gelombang menuju pantai dengan membentuk sudut terhadap garis pantai maka

gelombang tersebut akan naik ke pantai (uprush) yang juga membentuk sudut. Massa air yang

naik tersebut membentuk lintasan seperti mata gergaji, yang disertai dengan terangkutnya

sediment dalam arah sepanjang pantai. Komponen yang kedua adalh transport sediment yang

ditimbulkan oleh arus sepanjang pantai yang dibangkitkan oleh gelombang pecah. Transpor

sedimen ini terjadi di surf zone.

Zenkovichh (dalam Sleath, 1982) melakukan pengukuran transport sediment sepanjang

pantai. Terdapat dua puncak konsentrasi sedimen suspensi yang ditimbulkan oleh gelombang

pecah di sekitar lokasi gelombang pecah dan di garis pantai. Konsentrasi tinggi di dekat garis

pantai disebabkan oleh gerak air berbentuk gergaji seperti seperti yang dijelaskan di atas. Di

daerah gelombang pecah sebagian besar transport sedimen terjadi dalam suspensi sedang di luar

gelombang pecah sebagai bedload.

2. Berapakah kisaran besaran kecepatan angkutan sejajar sedimen sejajar pantai secara

umum?

Jawab :

Kisaran besaran kecepatan angkutan sedimen sejajar pantai berkisar antara 0,3 dan 1 ms-1

3. Parameter apa sajakah yang menentukan besarnya kecepatan angkutan sedimen

tersebut?

Jawab :

Salah satu parameter aliran yang sering dikaitkan dengan proses angkutan sedimen adalah

parameter kecepatan gesek pada dasar, u*(atau tegangan gesek pada dasar,τo). Dengan

diketahuinya kecepatan gesek atau tegangan gesek pada suatu sungai, fenomena angkutan

sedimen seperti misalnya awal gerak sedimen, proses erosi, pengendapan sedimen, dan lain-lain,

dapat lebih dipahami.

Untuk lebih lanjut pengaruh parameter aliran dan sedimen, seperti pengaruh variasi debit

aliran, kemiringan dasar saluran, dan adanya transpor sedimen dasar (bed load) terhadap

distribusi kecepatan gesek dan konstanta integrasi dari persamaan distribusi kecepatan

logaritmik, akan dapat ditunjukkan distribusi nilai kecepatan gesek dan konstanta integrasi

persamaan distribusi kecepatan logaritmik, pada arah transversal, yang dinyatakan dalam nilai

tak berdimensi, u*/u*ct dan Br/Br*ct, dimana u*ct dan Brct, berturut-turut adalah nilai kecepatan

gesek dan konstanta integrasi di tengah saluran.

4. Jelaskan perbedaan jenis angkutan sedimen yang terjadi antara pantai dengan

kemiringan yang landai dan yang terjal

Jawab :

Pantai selalu menyesuaikan bentuk profilnya sedemikian sehingga mampu menghancurkan

energi gelombang yang datang. Penyesuaian bentuk tersebut merupakan tanggapan dinamis

alami terhadap laut. Proses dinamis pantai sangat dipengaruhi oleh littoral transport, yang

didefinisikan sebagai gerak sedimen di daerah dekat pantai (nearshore zone) oleh gelombang dan

arus. Littoral transport dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu transpor sepanjang pantai

(longshore transport) dan transpor tegak lurus pantai (onshore-offshore transport). Material pasir

yang ditranspor disebut dengan littoral drift. Transpor tegak lurus pantai terutama ditentukan

oleh kemiringan gelombang, ukuran sedimen dan kemiringan pantai. Pada umumnya gelombang

dengan kemiringan besar (terjal) akan menggerakkan material ke arah laut (abrasi), dan

gelombang kecil dengan periode panjang atau kemiringan landai maka gelombang akan

menggerakkan material ke arah darat (akresi).

5. Apakah yang dimaksud dengan, “longshore drift’?

Jawab :

Longshore drift adalah gerakan zig- zag sedimen di sepanjang pantai yang disebabkan adanya

sudut pada arah datang gelombang yang menabrak pantai sehingga terjadi deburan (swash)

dengan sudut yang sama.

6. Berikan 2 contoh gambar spits !

Jawab :

7. Tuliskan kembali persamaan untuk menghitung daya gelombang dalam proses

angkutan sedimen sejajar pantai. Parameter apa sajakah yang menentukan besarnya

daya gelombang tersebut? Jelaskan !

Jawab :

P1=Cg(1/8ρgH2) sin α cos α

Dimana :

Cg = Kecepatan kelompok

ρ = Densitas sedimen

g = Gaya gravitasi

H = Tinggi gelombang

α = sudut

8. Apakah yang dimaksud dengan grup gelombang ? Jelaskan makna fisiknya !

Jawab :

Group gelombang adalah superposisi dari gelombang-gelombang yg berbeda. Gelombang

berinterferensi untuk menghasilkan suatu bentuk dari grup. Karena kecepatan gelombang de

Broglie bervariasi tehadap λ, masing-masing gelombang bergerak dgn kecepatan berbeda dengan

kecepatan group.

Beiser menghitung kecepatan penjalaran vg, dari grup sederhana yang dibuat dari dua

gelombang sinus. Dua gelombang adalah jumlah minimal yang dibolehkan untuk membuat

gelombang "paket" atau "grup."

10. Jelaskan mekanisme terjadinya angkutan sedimen di pantai akibat pengaruh

kombinasi gelombang dan arus !

Jawab :

Arus dekat pantai memiliki pola khusus dan kompleks yang mana merupakan kombinasi

antara arus menyusur pantai (longshore current), arus meretas pantai (rip current) dan arus bawah

permukaan (undertow). Arus dekat pantai, bersama-sama dengan aksi gelombang, memiliki

peranan penting dalam proses transpor sedimen pantai.

Jika gelombang menjalar ke pantai dengan sudut datang gelombang yang besar, komponen

momentum gelombang dalam arah menyusur pantai yang dibangkitkan oleh proses gelombang

pecah akan menginduksi arus yang kuat, sebaliknya semakin kecil sudut datang gelombang,

semakin kecil pula arus menyusur pantai yang dibangkitkan. Gerak maju partikel-partikel air

pada gelombang pecah juga akan ’mengangkat’ air melewati zona gelombang pecah (breaking

zone), dan akibatnya menaikkan permukaan air. Komponen momentum gelombang melintang

pantai (onshore momentum) menahan sebagian air dekat pantai, menyebabkan kenaikan

permukaan air di pantai yang dikenal dengan setup gelombang. Karena setup gelombang juga

terjadi dalam breaking zone, maka arus menyusur pantai akan terfokus di dalam breaking zone

dengan distribusi kecepatan yang tidak sama. Gambar 1.2 melukiskan distribusi kecepatan arus

menyusur pantai dengan berbagai kondisi sudut datang gelombang.

Gambar 1.2 Distribusi arus menyusur pantai sesuai dengan sudut datang gelombang

(diadaptasi dari d’Angremond et al., 2000).

Sebagian besar air akan kembali dari pantai menuju ke perairan lebih dalam

dalam bentuk arus bawah yang dikenal dengan undertow. Idealnya undertow terbagi rata

sepanjang pantai. Jika bentuk permukaan pantai tidak beraturan (misalnya terdapat

offshore bar), hal ini akan menyebabkan distribusi undertow di sepanjang pantai tersebut

tidak merata dan sebagian akan terfokus pada celah-celah offshore bar dan terbentuk arus

kuat yang dikenal dengan rip current. Proses berlangsung secara timbal-balik – rip current

menambah ketidakteraturan garis pantai dan memperdalam celah dengan cara menggerus

celah tersebut, serta memotong offshore bar yang ada. Rip current juga dapat dipicu oleh

bangunan pantai seperti groin, jetty, dan pemecah gelombang lepas pantai (detached

breakwater), terutama pada sisi-sisi groin dan celah-celah di antara pemecah gelombang.

Pada kasus pemecah gelombang lepas pantai, rip current yang terjadi pada celah-celah di

antaranya akan mengakibatkan gerusan sehingga tumit pemecah gelombang pada bagian

tersebut perlu mendapat perlindungan ekstra.

Rip current merupakan arus dekat pantai yang berbahaya karena sangat kuat,

terutama bagi perenang di pantai yang kurang berpengalaman. Keuntungannya, rip current

akan melemah setelah jaraknya cukup jauh dari pantai.

Sketsa sirkulasi arus dekat pantai dijelaskan dengan Gambar dibawah ini.

pantai

zona g

elo

mbang p

ecah

V0= 0

pantai

V1= kecil

pantai

V2 >V1

arah gelombang

= kecil

arah gelombang

= besar

arah gelombang

= 0

tidak ada arus

menyusur pantai

Gambar 1.3 Sirkulasi arus dekat pantai

(diadaptasi dari Kamphuis, 2000).

Beach drifting adalah mekanisme pergerakan sedimen secara ’zigzag’ atau naik-

turun dalam arah rambatan gelombang. Partikel-partikel sedimen terbawa massa air sesuai

dengan arah gelombang ketika gelombang tersebut merayap naik ke pantai (runup).

Ketika gelombang kembali ke laut, massa air dan partikel-partikel sedimen mengalami

percepatan akibat gravitasi dan menuruni lereng pantai melalui jarak terpendek atau dalam

arah tegak lurus pantai (kemiringan paling curam).

Mekanisme transpor sedimen menyusur pantai dan proses terkait diberikan lebih

jelas pada dibawah ini. Berdasarkan uraian tersebut di atas dan penjelasan gambar

dibawah, maka mekanisme awal gerak sedimen (threshold of sediment

movement/initiation of sediment motion) yang dikaitkan dengan teori tegangan geser

kritis (critical bed shear stress) sesuai dengan Teori Shields tidak tepat. Hal ini mungkin

benar jika penggerak utama hanya arus seperti pada kasus transpor sedimen di sungai,

dalam kenyataan, fenomena transpor sedimen pantai selalu dipengaruhi oleh gelombang

dan arus secara simultan.

pantai

longshore current

offshore bar

arah gelombang

rip current

undertow

offshore bar

rip current

breaker zone

rip current

undertow

Arus RIP

1. Apa yang dimaksud dengan Arus Rip?

Jawab :

Arus Rip atau Rip Current adalah arus yang arah gerakannya tegak lurus dengan garis

pantai. Arus ini berawal dari gelombang yang datang dari arah laut menuju pantai. Setelah

sampai di pantai arus tersebut kemudian akan menemukan jalan kembali ke arah laut. Arus ini

biasanya sering terjadi di daerah sempit seperti di pantai yang terdapat gosong pasir tau dermaga.

2. Berapakah estimasi besaran kecepatan arus rip dan bagaimana dengan arahnya?

Jawab :

Estimasi besaran kecepatannya adalah arus ini meluncur dengan kecepatan tinggi, hingga

mencapai kecepatan 80 kilometer/jam. Arah dari arus rip ini adalah gerakannya tegak lurus

dengan garis pantai. Arus ini berawal dari gelombang yang datang dari arah laut menuju pantai.

Setelah sampai di pantai arus tersebut kemudian akan menemukan jalan kembali ke arah laut.

Menurut Pethick (1984), rip current terdiri atas beberapa bagian arus, seperti arus pengisi,

leher arus dan kepala arus. Arus pengisi tersusun atas beberapa arus susur pantai hasil pantulan

beberapa muka gelombang, kemudian bertemu, mengumpul dan berbelok arah menuju tengah

laut. Leher arus merupakan sebuah jalur yang sempit, mengalir sangat deras dan kuat yang juga

menuju ke tengah laut. Saking kuatnya aliran leher arus ini bahkan mampu mengalahkan

terjangan gelombang yang datang. Kepala arus adalah bagian rip current yang arah arusnya

mulai melebar karena kekuatannya yang sudah mulai melemah, selanjutnya hilang di terpa

gulungan gelombang laut.

3. Mengapa Arus Rip dianggap berbahaya?

Jawab :

Arus ini dianggap berbahaya karena dapat menyeret manusia yang berenang menjauh dari

pantai. Gerakan arus rip ini berlangsung sangat cepat dan singkat, maka orang yang terjebak dan

terseret arus ini sangat sulit untuk melepaskan diri hingga seolah terseret ke tengah laut. Inilah

sebabnya mengapa arus ini banyak memakan korban jiwa. Korban yang tenggelam karena arus

ini disebabkan oleh kelelahan saat berusaha berenang melawan arus di sungai atau arus di laut.

4. Bagaimana cara mengantisipasi bahaya jika seseorang terjebak di dalam arus rip?

Jawab :

Cara untuk mengantisipasi jika seseorang terjebak dalam arus rip adalah :

Jika terperangkap dalam arus seret ke tengah laut, jangan mencoba untuk berenang

melawan arus (ke tepi pantai),

Tenanglah untuk sementara mengikuti arus. Secepat arus seret berada di luar penghalang,

atau kecepatan arus melambat dan kita merasa sedikit bebas dari pergerakan air yang

cepat

Berenanglah ke area di sebelah kiri/kanan kita dan baru kemudian berenang kembali ke

arah pantai (atau mengikuti gelombang menuju pantai). Tentu saja kita harus tetap

menjaga untuk tetap berada di luar arus seret tersebut.

5. Jelaskan dua macam proses timbulnya arus rip di pantai?

Jawab :

Proses terjadinya arus rip adalah arus yang dibentuk oleh pergerakan air yang relatif

cepat (sekitar 4 ft / detik) yang mendesak keluar kembali ke tengah laut dari mana mereka

datang, kemungkinan terjadi hanya beberapa menit. Tarikan dapat terjadi karena air yang datang

menabrak pantai dan terkumpul harus kembali ke suatu tempat sepangjang pantai itu. Jika tidak

ada penghalang, maka air akan dengan mudah mengalir kembali ke laut secara terus-menerus.

Tetapi jika ada penghalang (misalnya : gelombang datang), kelebihan air benar-benar mulai

terkumpul. Ketika air yang terkumpul harus secepatnya kembali ke tengah laut, maka akan

secepatnya menuju dan melimpasi penghalang dengan beberapa arus yang mempunyai energi

lebih besar dibanding yang lain. Arus dengan pergerakan yang cepat ini menabrak dan

memecahkan penghalang. Disana bis amembentuk sejumlah "pecahan", oleh karena itu disana

bisa pula terbentuk arus seret sepanjang pantai tertentu.

6. Berikan 2 contoh gambar rip current !

Jawab :

7. Berdasarkan jawaban pertanyaan-pertanyaan diatas, sebutkan faktor-faktor apa

sajakah yang mempengaruhi terbentuknya arus rip?

Jawab :

Faktor-faktor yang mempengaruhi terbentuknya arus rip adalah :

Adanya ketidakseragaman gelombang pecah

Puncak gelombang sejajar dengan garis pantai, atau sudut gelmbang pecah terhadap

garis pantai < 5 °.

Bathimetri laut yang tidak beraturan. Tempat tersebut merupakan pertemuan arus

sepanjang pantai yang berasal dari sebelah kiri dan kanan

8. Apa yang dimaksud dengan, wave setup ? wave setup adalah kenaikan muka air yang

disebabkan karena gelombang.

Jawab :

Kenaikan Muka Air karena Gelombang (Wave Set-up)

Gelombang yang datang dari laut menuju pantai menyebabkan fluktuasi muka air di

daerah pantai terhadap muka air diam

Saat gelombang pecah akan terjadi penurunan elevasi muka air rerata terhadap muka air

diam di sekitar lokasi gelombang pecah

Dari titik di mana gelombang pecah permukaan air rerat miring ke atas ke arah pantai

Turunnya muka air tersebut dikenal dengan wave set-down

Naiknya muka air tersebut disebut wave set-up

9. Faktor apa sajakah yang mempengaruhi besarnya kekuatan arus rip?

Jawab :

Faktor yang mempengaruhi besarnya kekuatan arus rip adalah :

Arus balik

- Gelombang pecah

- Perbedaan tinggi gelombang kiri dan kanan

10. Jelaskan bagaimana sedimen terangkut melalui terbentuknya arus rip !

Jawab :

Pada saat gelombang pecah kecil dan tinggi gelombang antara kanan dan kiri berbeda

membuat energi yang timbul yang sangat besar dan apabila ada bangunan di depannya, maka

arus ini akan menabrak bangunan didepannya dan terpecaa lalu membawa sedimen ke tempat

dimana arus tersebut tidak ada lagi atau bahkan hilang