Hidrometri dan Hidrografi
Pengukuran Gelombang
Metode Pengukuran 1. alat-alat ukur berada di darat (land based)
2. alat ukur di perairan
3. alat ukur di udara
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• terbatas jangkauan ukurnya • tidak mudah mendapatkan lokasi
penempatan alat ukur yang sesuai
• kurang luwes untuk beberapa variasi pengukuran
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• Pengukuran visual (Hoyt,1971)
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• Pengukuran visual (Hoyt,1971)• dilakukan oleh 2 orang • orang pertama memegang papan duga • papan duga dipegang supaya dapat berdiri
tegak pada garis pantai rata-rata • Dasar papan duga dianggap mendekati
elevasi dasar atau lembah gelombang pecah
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• orang kedua berdiri di sisi darat dari orang pertama
• orang kedua mencari tempat sehingga ia dapat melihat cakrawala di lepas-pantai satu garis dengan puncak gelombang pecah dan papan duga
• angka yang terbaca pada papan duga merupakan taksiran tinggi gelombang pecah
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• Pengukuran dengan stadia-type wave gauge
• pelampung berbendera (tanda) yang dipasang di tempat yang
diinginkan • teropong yang dapat digerakkan
secara vertikal mengikuti gerak pelampung
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
Dengan kamera video atau film
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• Pengukuran dengan kamera video atau film
• merekam pergerakan muka air pada tiang-tiang berskala
• Perekaman video pada umumnya dilakukan secara menerus untuk interval-interval waktu sampling tertentu
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• periode perekaman sebaiknya lebih panjang beberapa kali periode gelombang terpanjang yang signifikan
• pengambilan gambar dengan frekuensi tertentu misalnya
– dalam durasi 10 menit diambil gambar dengan interval antara gambar 0.2 detik
– dalam durasi 25 menit dengan interval pengambilan gambar 0.5 detik
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• Pengukuran dengan stereo-photography
• Gambar diambil dengan dua buah kamera – di darat, digantungkan pada balon – dengan helikopter
• perletakkan di darat adalah yang paling baik (posisi lebih akurat)
• dapat pula dipasang di atas bangunan di tepi pantai yang cukup tinggi
Pengukuran dengan stereo-photography
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
• jarak antar dua kamera harus cukup untuk mendapatkan efek stereo pada gambar gelombang
• semakin tinggi lokasi kamera akurasi semakin rendah
• udara berangin pengukuran dengan balon atau helikopter sulit
• penggunaan balon terbatas pada kecepatan angin di bawah 5 m/d
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran secara Elektronik• termasuk alat ukur yang diletakkan pada
permukaan air • umumnya ditujukan untuk mengukur tinggi
gelombang di daerah surfzone • Ada tiga macam yaitu
– resistance type, – capacitance type dan – step-type
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Jenis Resistancy• dua buah batang logam terbuka tahan karat sejajar
yang dipasang tegak, atau • dua kabel terbuka dililitkan secara sejajar pada
tabung dari bahan isolator• Air laut yang berada di antara dua logam sejajar
tersebut berfungsi sebagai penghantar arus listrik • Perubahan arus listrik karena perubahan panjang
celah yang terendam dikorelasikan dengan elevasi muka air dan direkam
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Jenis Capacitancy• kawat logam berisolasi yang dipasang tegak • Bahan isolasi dan air yang berada di sekeliling
kawat pada bagian yang terendam berfungsi sebagai dielektrik yang diukur hambatannya terhadap arus bolak-balik (capacitance) dengan frekuensi yang cukup tinggi
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• catatan yang perlu diperhatikan • beberapa alat yang sama diletakkan
berdekatan pengukuran dapat menjadi kacau karena interferensi
• panjang kabel transmisi mempunyai batas tertentu
• dapat terjadi kesalahan jika kabel kotor • perlu dilindungi dan gangguan perahu atau
benda apung lainnya • untuk pengukuran jangka panjang biaya
pengoperasian dan perawatan dapat menjadi mahal
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• step-type wave gage • berupa barisan elektrode dengan interval tetap
yang dipasang pada sebuah batang vertikal • Jika air berada di antara sepasang kutub elektrode
maka terjadi hubungan arus listrik • diketahuinya nomor elektrode mana yang berada
pada batas antara status hidup dan mati, elevasi muka air dapat diperkirakan
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran gelombang melalui tekanan • prinsip : pengukuran tekanan pada umumnya dipasang di
dasar pantai • Elevasi muka air atau tinggi gelombang diukur
berdasarkan perubahan tekanan hidrostatis yang terasa di dasar pantai
• Sensor penangkap tekanan dapat berupa – gelembung udara dalam tabung karet (rubber tube), – tahanan litrik geser – diferensial transformator – membran logam tahan karat, atau – piezoelectric
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran gelombang melalul tekanan
• Data dapat disalurkan ke darat lewat kabel atau gelombang radio, alat perekam di darat.
• Data dapat direkam di tempat dan pada waktu-waktu tertentu rekaman diambil untuk dianalisis di darat
Pengukuran dengan alat ukur di perairan• Dikenal dua sistem pengukuran yaitu
– absolut pressure dan – differential pressure.
• sistem absolut pressure, – Sistem ini memungkinkan dilakukannya analisis
perubahan tinggi muka air rata-rata yang berperiode lambat
– penempatan kedalaman alat dapat terbatas• sistem differential pressure
– pengukuran hanya mencatat perubahan tekanan dengan periode yang relatif cepat
– alat dapat menyesuaikan diri pada kedalaman berapapun
– penurunan alat harus pelan-pelan (ada kecepatan maksimumnya)
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran dengan Buoy • buoy menangkap akselerasi gerak yang dialami
buoy akibat naik turunnya muka air • Akselerasi vertikal yang tercatat kemudian
diintegralkan sehingga diperoleh catatan tinggi gelombang
• umumnya dipakai untuk pengukuran di lepas-pantai
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Data dapat – direkam di tempat, – dikirim melalui gelombang radio ke stasion pencatat di
darat, atau – dikirim melalui kabel ke stasion pencatat di perahu
yang ditambatkan di dekatnya
• Buoy sering dikombinasi dengan alat ukur – sistem tekanan atau – Sistem ultrasonik yang dipasang di dasar pantai
Buoy mengukur percepatan
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Buoy ada yang dapat sekaligus mencatat arah gelombang datang
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran dengan gelombang ultrasonik • Prinsip kerja alat adalah mengukur waktu tempuh
pulsa gelombang ultrasonic yang terpantul oleh bidang muka air.
• Alat pemancar dan penerima pulsa gelombang ultrasonik dapat diletakkan – di dalam air atau – dipasang di udara.
• Pada pemasangan alat di dalam air, gelombang merambat dalam air
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran dengan gelombang ultrasonik • Kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam air
relatif stabil. • Penempatan alat di udara dapat dipengaruhi oleh
perubahan suhu udara karena kecepatan rambat gelombang ultrasonik cukup sensitif terhadap suhu udara
Pengukuran dengan alat ukur di perairan• Pengukuran dengan radio • Prinsip serupa dengan metode pengukuran dengan
gelombang ultrasonik. • tidak menggunakan pancaran pulsa-pulsa
gelombang • menggunakan modulasi frekuensi gelombang
gergaji sehingga – pancaran gelombang menerus – tetapi frekuensi gelombang radio bergeser naik-turun.
• Pengukuran perubahan jarak/elevasi muka air diperoleh melalui pergeseran fase antara gelombang modulasi yang dipancarkan dan gelombang yang diterima (pantulan)
Pengukuran Arah Gelombang Datang
• Pengamatan visual dgn kompas magnetis. • lebih mudah dilakukan jika berada pada
tempat yang cukup tinggi. • Beberapa metode pengukuran dengan alat
ukur adalah sebagai berikut ini – wave gage array – buoy – current meter – gage-type direction meter – penginderaan jauh (radar, photogrammetry)
Wave gage array
• dua atau lebih alat ukur dengan listrik yang dipasang berderet.
• Jarak antar alat ukur kurang dari setengah panjang gelombang, (L/2), gelombang yang terpanjang yang diamati.
• Deretan alat ukur membentuk garis yang diperkirakan tegak lurus dengan arah utama gelombang.
• Distribusi arah gelombang diperoleh dengan menganalisis statistik rekaman pengukuran
Buoy
• dengan suatu buoy khusus yang mencatat – akselerasi vertikal, dan – kemiringan horisontal dalam dua arah (x,y).
• telah dikembangkan suatu jenis buoy lain yang mengukur pula kelengkungan kurva muka air dalam dua arah horisontal (Mitsuyasu, 1975)
Current meter
• Pengukuran arah gelombang dapat pula dilakukan dengan alat ukur kecepatan aliran yang mengukur dua arah kecepatan secara simultan.
• Nigata, 1964, mengembangkan alat ukur arus magnetis dua dimensi untuk mengamati arah prinsipal gelombang
Sampai di sini dahulu
Top Related