Download - Pemecah gelombang (SEND EMAIL).docx

8/9/2019 Pemecah gelombang (SEND EMAIL).docx

1/16

Pemecah gelombang (Breakwaters)

Pemecah gelombang merupakan pelindung utama bagi pelabuhan buatan. Tujuan utama

mengembangkan pemecah gelombang adalah melindungi daerah pedalaman perairan

pelabuhan, yaitu memperkecil tinggi gelombang laut, sehingga kapal dapat berlabuh

dengan tenang guna dapat melakukan bongkar muat. Untuk memperkecil gelombang

pada perairan dalam, tergantung kepada tinggi gelombang (H), lebar muara (b), lebar

perairan pelabuhan (B) dan panjang perairan pelabuhan (L), mengikuti rumus empiris

Thomas Stevenson (lihat ambar !).

H = Tinggi gelombang pada perairan pelabuhan

Htr " Tinggi gelombang laut

b " Lebar muara

B

"

Lebar perairan pelabuhan L " Panjang perairan.

Gambar 1.Bentuk umum lingkungan pelabuhan dengan lindungan pemecah gelombang

Pada ambar ! diberikan gambaran dasar dalam menentukan bentuk#bentuk pecahan gelombang.

Hdl

Hlr

=b

B0.269(l+bB )4L

Pemecah gelombang mempunyai beberapa bentuk dasar dan syarat#syarat teknis sebagai

berikut$

a. elombang disalurkan melalui suatu dinding batu miring atau pemecah gelombang

batu (rubble mounds), sehingga energi gelombang dihilangkan secara gra%itasi, karena

gelombang pecah baik di permukaan batu atau melalui celah#celahnya

b. Batu#batu tersebut dibuat dalam bentuk#bentuk secara buatan misalnya dari beton

bertulang sebagai$ tetrapods, &uadripods, he'apods, tribars, modiied cubes atau dolos

c. engan membangun suatu dinding tegak (wall type) yang cukup ketinggian dankekuatannya sehingga gelornbang tersebut dapat didiraksi dan dihapuskan karena

pecahnya gelornbang. inding %ertikal berbentuk rnacam#macam, misalnya kaison

(caissons) silindris, kotak (box)

d. inding pemecah gelornbang dengan diberi *penyerap gelombang* (wave absorber).

Penentuan dan perancangan pemecah gelombang sangat sukar. Pendekatan harus melalui

penyelidikan lapangan (survey), perhitungan+asumsi, penyelidikan laboratorium dengan

model dan disesuaikan dengan pengalaman lapangan.

alam merancang pun harus dipelajari aktor pelaksanaan, karena adanya pengaruh#

pengaruh alam dan peralatan yang digunakan serta tersedianya tenaga terampil (skill

Pemecah Gelombang (Breakwaters) | Pelabuhan 1


2/16

worker).

Pada ambar diberikan beberapa bentuk pemecah gelombang dengan arah perambatan

gelombang yang menentukan, didasari oleh beberapa bentuk lengkung pantai.

Gambar 2. Beberapa bentuk dasar lingkungan pelabuhan+pemecah gelombang

1) Pemecah gelombang batu (Rubble Mounds Breakwater)

-enis pemecah gelombang ini adalah jenis#jenis dalam mengembangkan pemecah

pemecah gelombang selanjutnya. ari segi konstruksi pemecah gelombang ini menahan

gaya#gaya horisontal yang timbul sebagai akibat gelombang#gelombang statis dan dinamis

(gerak air). Bentuk ini mempunyai leksibilitas yang tinggi dalam hal pemeliharaan.

Pada uraian ubbab elombang Laut, telah dinyatakan bah/a semakin dalam, maka

besar dan kekuatan gelombang pun makin berkurang (mengecil). Berdasarkan keadaan ini,

untuk memecahkan energi gelombang tersebut besar+ berat batu yang digunakan makinbertambah ke dalam, makin mengecil sesuai dengan mengecilnya tekanan gelombang

tersebut. Berat batu terkecil yang digunakan dibuat sedemikian rupa sehingga dapat

menahan arus air laut.

Untuk menghitung besar+ berat batu yang dipakai pada konstruksi pemecah gelombang

ini dapat dipakai rumus#rumus empiris sebagai berikut$

a. Rumus Waterways Experiment Station:



3/16

Sr

K

W=H

3

b. RumusIrribaren (yang diperbaharui):

W=K . f

3. r

3H

3

(cossin)3 ( rf)3

c. Rumus dasar lrribaren:

Sr

(cossin )3

W=Sr

3. KH

3

di mana$

0 " berat batu (1g.)

f " beratjenis cairan di mana batu ditenggelamkan

r " f " berat jenis batu

1 " !2 koeisien untuk batu

1 " 3 koeisien untuk blok buatan

H " tinggi gelombang

" kemiringan pemecah gelombang pada sisi laut

" koeisien

Untuk H " 2,44 m

tg 1

3 (cossin)3

=0,254

Sr=2,6853

makaW=15x 15

3x 2,6853

0,254x 1,6853 =11.762kg .

5ontoh dari pemecah gelombang tipe ini pada ambar 6

d. Pada tahun !32 1aplan mengusulkan dalam penentuan berat batu didasarkan

pada ketentuan#ketentuan ukuran kemiringan pemecah gelombang yang



4/16

berada di ba/ah permukaan air. Pendekatannya yaitu prinsip rusaknya batu

diakibatkan oleh arus dan gelombang.

1aplan mendapatkan hubungan sebagai berikut$

sin ()= K .

W1/2

T;dimana :

a " h .

cosh . 2 (dz )L

sinh .2d

L

K=K'.(W

1 /2. f

)r1/2

H=K

2 ! "#t#nga$tinggig#l%mbang

d " kedalaman air pada ujung (toe)pemecah gelombang

L " panjang gelombang

7 " kedalaman pada titik miring pemecah gelombang

g " percepatan gra%itasi

r " berat jenis batu

f " berat jenis cairan

T " /aktu gelombang

0 " berat batu

" sudut pergeseran dalam batu

" sudut kemiringan pemecah gelombang sisi laut

Gambar 3. Potongan utama pemecah gelombang

Berdasarkan keempat rumus di atas dibuatkan nomogram pada ambar 8 (a, b, c dand) yang sumbu %ertikal menunjukkan tinggi gelombang H dan sumbu horisontal



5/16

menunjukkan berat batu (dalam satuan ton) dan garis#garis dengan bermacam#

macam kemiringan pemecah gelombang pada sisi lautan.

Gambar 4a.9umus :0ater/ays ;'perimentation tation:

Gambar 4b. 9umus


6/16

Gambar 4c.9umus 0.a > ... > 0?.a? > 03.a3

) &r= W1.i=1

b! >(i .i=1

'

9>@c .9

0!.b! > ... > 06.b6 > @!. 9> ... > @c. 9> @!8. 9! > @c. 9

Pemecah gelombang ini akan stabil, kalau$

&r

&d>1,25



7/16

=otasi$

0 " berat batu pemecah gelombang tiap satuan panjang

a " lengan, jarak antara 0 dengan garis %ertikal melalui titik pusat perputaran (4)

b " lengan, jarak antara 0 dengan garis %ertikal melaui titik pusat perputaran

@i " gaya geser " @ . =i

@5 " gaya kohesi

= " gaya normal tegak lurus terhadap busur

Ad" driving moment yaitu momen penggeser bangunan

Ar"Resisting moment, momen penahan.

!.!. tabilitas pemecah gelombang batu (Rubble ounds)

Pada ambar 2 diberikan bentuk potongan suatu pemecah gelombang. -enis batu yang

digunakan diketahui, selain itu diketahui pula keadaan tanah antara lain daya dukung, sudut

pergeseran dalam, dan kekuatan kohesi tanah. engan diketahui besaran#besaran tersebut,

hitung bidang geser terlemah dan titik pusat perputarannya (titik 4).

Gambar 5.Bentuk umum pemecah gelombang batu

Gambar 5a.aya#gaya yang menimbulkan momen penggeser

(!riving oment)&d= Wi .i

'

ai



8/16

Gambar 5b.aya#gaya yang menahan momen penggeser

(Resisting oment)&r= Wi .i

'

bi >(i .i

9>@c .9

!.. tabilitas pemecah gelombang tipe "all Rubble ound

Pada ambar diberikan potongan suatu pemecah gelombang tipe tersebut, yaitu pemecah

gelornbang batu dan di atasnya diletakan dinding tegak konstruksi dinding, biasanya dari

kaison kotak (box caisson). icari bidang geser terlemah dan titik pusat perputarannya (titik

4).

ari besaran#besaran tersebut dapat dihitung$

!) &d= P. ap> 0. a/>

Wi .i=1

ai

P. ap> 0.a/ > 0!.a! > ... 08.a8

) &r= Wi .i=5

bi >(i .i=1

'

9>@c .9

02.b2 > ... > 0C.aC > @!. 9> ... @C. 9> @c. 9

Pemecah gelombang ini akan stabil, kalau$

&r

&d

)1,25



9/16

Gambar .Pemecah gelombang "all Rubble ound

Gambar a.aya dan momen penggeser&d= P. ap> 0. a/> 0i. ai

Gambar b.aya dan momen penahan

&r= Wi .i

bi >(i .i

'

9>@c . 9

Pemecah Gelombang (Breakwaters) | Pelabuhan !


10/16

2) Pemecah gelombang batu buatan

alam melaksanakan suatu pemecah gelornbang batu (rubble mounds) dijurnpai

kesulitan dalarn mendapatkan ukuran batu yang sesuai dengan yang direncanakan.

1elemahan lain adalah bentuk dan berat yang tidak sarna. Untuk mengatasinya, dibuat batu

buatan yang rnemenuhi persyaratan berat dan secara konstrukti dirancang sehingga satu

sarna lainnya saling rnengikat diri lebih rapat dan kuat rnenahan energi gelombang.

Tipe#tipe yang telah dikembangkan yaitu$ Tetrapods, #uadripods, $exapods,

Tribars, odi%ied &ubes dan!olos. Dleh -. Laras, berdasarkan hasil penelitian dan uji

coba yang dilakukan dengan berbagai kemiringan (sudut ) di sisi laut dan berat

minimum pemecah gelombang buatan adalah$

(450)=* $ .d1 /3

+1/3

. (d1 ).

4 $

L

sinh .4

L

sin

dimana$

P " berat minimum pemecah gelombang buatan yang dipertimbangkan

d " kepadatan pemecah gelombang buatan yang membentuk konstruksi yang di maksud

H " kedalaman minimum

a " sudut sudut kemiringan yang di rencanakan (sisi laut)

h " amplitude gelombang

L " panjang gelombang

E " 4.!! untuk tetrapodeF 4.!C2 untuk batu pecah alami dan 4.!?3 untuk beton artiisial

bentuk enam segi.

3) Pemecah Gelombang !"inding!

Pemecah gelombang ini biasanya dipakai bila keadaan tanah dasar laut mempunyai

daya dukung yang kuat (berlapis pasir), sehingga kuat menahan muatan di atasnya.

Bentuknya dapat berupa blok#blok dinding, kaison (caisson)berupa kotak (bo') atau

silindris. @ungsi dinding %ertikal ini adalah mereraksi gelombang sampai energinya

hilang. esuai dengan uraian pada ubbab 2.8, gelombang akan pecah pada ketinggian

(!,2#) H. an dengan suatu asumsi aktor keamanan, tinggi minimum dari dinding ini

adalah 2H.

6.!. 1onstruksi 1aison

Penempatan konstruksi dinding yang monolit pada suatu laut pelaksanaannya sangat

sukar, karena konstruksinya yang berat. Untuk mengatasi masalah di atas, dibuat

konstruksi kaison, suatu kotak dengan dinding#dinding beton bertulang dan bila

diperlukan dibuat pula dinding#dinding penyekat (di dalamnya).

5ontoh konstruksi dapat dilihat pada gambar di ba/ah ini $

Pemecah Gelombang (Breakwaters) | Pelabuhan 1"


11/16

Gambar #.Pemecah gelombang dinding dengan kontruksi koison

Gambar $.Elternati pemecah gelomang dinding dengan kontruksi koison

6.. Pemecah gelombang silindris %ertikal

Bentuk lain dari konstruksi kaison adalah kaison silindris, yaitu sebagai pengganti

dari sistim pepancangan dan sejalan dengan kaison kotak. 1onstruksi ini dianjurkan pada

keadaan dasar laut yang berpasir (sandy seubed) dan tidak baik digunakan pada tanah

dasar lanan, lempung, kerakal atau cadas.

Gambar %.pemecah gelombang dinding konstruksi kaison silindris %ertikal



12/16

Gambar 1&.Elternati pemecah gelombang dinding konstruksi kaison silindris dengan

dasar pisau lingkar

4) Penyerap atau peredam gelombang (Wave bsorber)

Penyerap gelombang mempunyai bentuk kotak yang berlubang lubang. Bentuk

mulanya berbentuk persegi atau lingkaran dan kemudian diberi bentuk sesuai ilmu

hidrolika.

8.!. Penyerap elombang Bo' Type

Penyerap gelombang ini terdiri dari dua dinding tegak. inding muka berlubang dan

belakangnya tertutup. 1edua dinding ini berdiri tegak salah satu diantaranya samapi ke

dasar laut.

Gambar 11. Uji coba penyerap gelombang Bo' Type

Bila Hmaks " tinggi gelombang

H! " tinggi gelombang releksi

Aaka, 1r "Hmak"H1

H1



13/16

Gambar 12a. Hubungan 1r, dengan periode gelombang

an gambar diba/ah menunjukkan hubungan koeisien releksi 1. sebagai ungsi

perbandingan1

L . 1rmin dicapai antara (4,! # 4,) pada ungsi perbandingan1

L G

4,!2

Gambar 12b. Hubungan 1r, dengan periode gelombang

8.. Penyerap gelombang /arrockBerikut adalah gambar dari penyerap gelombang /arrock

Gambar 13.Penyerap gelombang /arrock

Gambar 13a.Penyerap gelombang /arrock

Bila EB5 adalah blok berlubang dengan lebar B dan ditempatkan di depan dinding rapat

;@ pada dasar laut @B dengan kedalaman h pada jarak .

ari hasil penelitian laboratorium didapatkan kesimpulan#kesimpulan sebagai berikut$

l). Bila " 4 (tanpa reser%oir), ungsi penyerapan gelombang tidak eekti, meskipun bila

dinding ini dibuat lebar dan bentuk penyerap yang bagaimana pun.



14/16

Gambar 13b.Penyerap gelombang /arrock

). Untuk suatu gelombang, gelombang balik dengan suatu rekuensi ( "1

T=

g

2L ) dan

kedalaman air h , lebar dinding B , maka untuk B+h " 4,2 dan porositas 4,C2 , maka

koeisien reraksi 1r " 4,. eperti gambar diatas

8.6. Penyerap elombang Tipe


15/16

Gambar 15. Tiang matras bambu sebagai dasar pendukung pemecah gemombang

Bahan bambu sangat kuat dan tahan terhadap air laut dan banyak terdapat di


16/16
