ABSTRAK
Pulau Bali yang memiliki panjang pantai 438 km, mengalami erosi sekitar 181,7 km atau setara dengan 41,5% panjang pantai. Upaya penanganan pantai yang dilakukan umumnya berupa revretment yang menggunakan material berupa batu alam (rubble mound revretment). Sebelum dilakukan pembangunan revretment di Pantai Padanggalak, terjadi erosi di sepanjang pantai yang diakibatkan oleh gelombang pada musim tertentu. Erosi yang terjadi mengancam keberadaan bangunan di tepi pantai dan jalan akses yang menuju Pura Segara yang berada di Muara Sungai Ayung. Penanganan Pantai Padanggalak dilakukan oleh pemerintah melalui BWS-BP dari tahun 2007 hingga 2011 dengan membangun rubble mound revretment sepanjang 1,56 km dan sebuah Jetty pada Muara Sungai Ayung. Beberapa permasalahan yang timbul terkait pemilihan konsep revretment dengan batu alam antara lain adalah terjadinya eksploitasi sumber material (quarry) yang saat ini terdapat di 2 (dua) lokasi yaitu Desa Kubu, di Kabupaten Karangasem dan Banjar Asem di Kabupaten Buleleng. Untuk mengurangi penggunaan batu alam tersebut dapat digunakan block beton sebagai alternatif bahan pengganti. Pengolahan data angin dan peramalan gelombang terdiri atas analisa data angin untuk selanjutnya dapat dihitung fetch efektif dan peramalan gelombang pada laut dalam. Selanjutnya analisa kala ulang gelombang rencana didapatkan menggunakan metode Fisher Tippet Type I dengan koefisien kecocokan terbaik diantara metode yang lain yaitu sebesar 0,9076, sedangkan metode Weibull hanya 0,8205 dan metode Gumbell sebesar 0,51855. Berdasarkan data tersebut, didapat hasil perhitungan gelombang, dimensi revretment dan bahan penyusun struktur revretment. Pada perhitungan ini digunakan material tetrapod dengan berat 500 kg pada lapis lindung, lapisan kedua menggunakan batu dengan berat 50 kg dengan tebal lapisan 1,32 m, dan lapisan pengisi dengan berat 10 kg, terakhir lebar puncak revretment adalah 3,73 m dan elevasi puncak revretment +4,6m. Untuk bangunan alternatif yang sesuai dengan permasalahan di Pantai Padanggalak adalah breakwater dengan elevasi puncak 3,6 m, panjang masing- masing breakwater 15 m, dan menggunakan material tetrapod dengan berat 1000 kg. Kata kunci:
Erosi, revretment, breakwater, rubble mound.
i
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penyusun panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya lah penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul, ”Alternatif Struktur Bangunan Pantai di Padang Galak ”. Tersusunnya Tugas Akhir ini tentunya tidak terlepas dari bantuan banyak pihak dalam memberikan bimbingan, pengarahan, petunjuk, bantuan, informasi dan berbagai bantuan lainnya. Untuk itu melalui kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Eng. Ni Nyoman Pujianiki ST, MT, M.Eng,
selaku Dosen
Pembimbing I; Bapak Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa MT, selaku Dosen Pembimbing II, Orang tua, serta semua pihak yang telah membantu penyelesaian Tugas Akhir ini. Penyusun menyadari keterbatasan kemampuan yang dimiliki dalam penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, diharapkan saran serta koreksi untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Denpasar,
Oktober 2016
Penyusun
ii
DAFTAR ISI SURAT PERNYATAAN.................................................................................
i
SURAT KETERANGAN PERBAIKAN ........................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR .............................
iii
ABSTRAK .......................................................................................................
iv
UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................
v
DAFTAR ISI ....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xi
DAFTAR NOTASI ..........................................................................................
xii
BAB
I PENDAHULUAN ...........................................................................
1
1.1
Latar Belakang .......................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ..................................................................
2
1.3
Tujuan Penelitian ...................................................................
2
1.4
Manfaat Penelitian .................................................................
2
1.5
Batasan Penelitian ..................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................
4
2.1
Definisi Pantai ........................................................................
4
2.2
Pengertian dan Jenis-Jenis Bangunan Pelindung Pantai ........
5
2.2.1 Revretment/Seawall ....................................................
7
2.2.2 Groin ..........................................................................
8
2.2.3 Breakwater .................................................................
10
2.2.4 Jetty ............................................................................
11
2.2.5 Sand/Beach Nourishment ...........................................
11
Pengolahan Data dan Analisis Data .......................................
12
2.3.1 Analisis Data Angin dan Peramalan Gelombang .......
12
2.3.2 Analisa Data Pasang Suru ..........................................
27
2.3.3 Stabilitas Batu Lapis Pelindung .................................
27
2.3.4 Dimensi Pemecah Gelombang Sisi Miring ................
31
2.3.5 Run-up Gelombang ....................................................
35
2.3
2.3.6 Stabilitas Fondasi Tumpukan Batu dan Pelindung Kaki ............................................................................
37
iii
2.3.7 Analisa Transpor Sedimen Pantai ..............................
40
2.3.8 Analisis Refraksi/Difraksi ..........................................
45
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................
48
3.1
Lokasi Studi ...........................................................................
48
3.2
Metode Pengumpulan Data ....................................................
49
3.3
Jenis Data ...............................................................................
49
3.4
Pengolahan Data.....................................................................
50
3.4.1 Pengelohan Data Angin Dan Peramalan Gelombang.
50
3.4.2 Analisis Kala Ulang Gelombang Rencana .................
51
3.4.3 Analisis Refraksi/Difraksi ..........................................
52
3.4.4 Analisis Pasang Surut .................................................
52
3.4.5 Perhitungan Dimensi Revretment ...............................
52
3.4.6 Analisa Kesesuaian Desain yang Terbangun .............
52
3.4.7 Alternatif Tipe dan Material Pengaman Pantai ..........
53
3.4.8 Pemilihan Alternatif Tipe dan Material Pengaman Pantai ..........................................................................
53
3.4.9 Detail Desain Alternatif yang Terpilih .......................
53
3.4.10 Pembahasan dan Kesimpulan .....................................
53
Bagan Alir Penelitian .............................................................
53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................
55
3.5 4.1
4.2
4.3
Analisis Kecepatan dan Arah Angin ......................................
55
4.1.1 Perhitungan Fetch Efektif ..........................................
56
4.1.2 Peramalan Gelombang ...............................................
58
4.1.3 Analisis Gelombang ...................................................
59
4.1.4 Analisa Refraksi dan Pendangkalan Gelombang .......
69
4.1.5 Analisa Pasang Surut ..................................................
72
4.1.6 Analisis Gelombang Pecah.........................................
72
Analisa Dimensi dan Kestabilan Revretment .........................
74
4.2.1 Analisa Dimensi Struktur ...........................................
74
4.2.2 Analisa Elevasi Bangunan ..........................................
75
Analisa Alternatif Penanganan ...............................................
78
4.3.1 Perhitungan Struktur Breakwater ...............................
79
4.3.2 Perhitungan Struktur Groin ........................................
82
iv
4.3.3 Perbandingan Batu Armor Dan Tetrapod ..................
85
BAB V PENUTUP ....................................................................................
87
5.1
Simpulan ................................................................................
87
5.2
Saran ....................................................................................
88
DAFTAR PUSTAKA
v
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Batasan Pantai ..........................................................................
4
Gambar 2.2
Contoh Quarrystone Revretment ..............................................
8
Gambar 2.3
Interlocking Concrete-Block Revretment .................................
8
Gambar 2.4
Konfigurasi umum garis pantai untuk Groin tunggal...............
10
Gambar 2.5
Formasi Tombolo ......................................................................
11
Gambar 2.6
Grafik Peramalan Gelombang ..................................................
15
Gambar 2.7
Proses Gelombang Pecah .........................................................
19
Gambar 2.8
Grafik Penentuan Kedalaman Gelombang Pecah.....................
20
Gambar 2.9
Grafik Penentuan Tinggi Gelombang Pecah ............................
21
Gambar 2.10 Tinggi Gelombang Pecah Rencana Di Kaki Bangunan ...........
22
𝐻𝑏
Gambar 2.11 Hubungan Antara 𝐻 ′ 𝑜 𝑑𝑎𝑛
𝐻′𝑜
................................................
23
Gambar 2.12 Elevasi Muka Air Laut Rencana...............................................
25
𝑔𝑇 2
Gambar 2.13 Perkiraan Kenaikan Permukaan Air Laut Akibat Pemanasan Global (SLR) ............................................................................
26
Gambar 2.14 Batu Lapis Pelindung Buatan ...................................................
28
Gambar 2.15 Pemecah gelombang sisi miring dengan serangan gelombang Pada satu sisi.............................................................................
31
Gambar 2.16 Pemecah gelombang sisi miring dengan serangan gelombang Pada kedua sisi .........................................................................
32
Gambar 2.17 Run-up gelombang....................................................................
36
Gambar 2.18 Grafik Run-up gelombang ........................................................
37
Gambar 2.19 Fondasi (a) dan pelindung kaki (b) dari tumpukan batu...........
38
Gambar 2.20 Angka stabilitas Ns untuk fondasi dan pelindung kaki ............
39
Gambar 2.21 Pelindung kaki bangunan .........................................................
39
Gambar 3.1
Peta Lokasi Studi ......................................................................
48
Gambar 3.2
Bagan alir penelitian .................................................................
54
Gambar 4.1
Windrose 8 arah antara tahun 1991 – 2010 ..............................
55
Gambar 4.2
Gambar fetch efektif Pantai Padang Galak ...............................
56
Gambar 4.3
Grafik penentuan besaran peningkatan kedalaman air .............
70
Gambar 4.4
Grafik penentuan rasio tinggi gelombang ................................
71
Gambar 4.5
Grafik Penentuan Tinggi Gelombang Pecah ............................
73
vi
Gambar 4.6
Grafik Run-up gelombang ........................................................
Gambar 4.7
Perkiraan Kenaikan Permukaan Air Laut Akibat Pemanasan
76
Global .......................................................................................
77
Gambar 4.8
Strategi penanganan kerusakan pantai......................................
78
Gambar 4.9
Grafik Run-up gelombang ........................................................
83
vii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1
Pedoman pemilihan jenis gelombang dan kala ulang gelombang
17
Tabel 2.2
Koefisien stabilitas KD untuk berbagai jenis butir ......................
29
Tabel 2.3
Koefisien lapis ............................................................................
33
Tabel 2.4
Stabilitas mulut Sungai berdasarkan P/Mtot ................................
44
Tabel 4.1
Distribusi Kejadian Angin Antara Tahun 1991 – 2010 ..............
55
Tabel 4.2
Perhitungan Fetch Efektif ...........................................................
57
Tabel 4.3
Peramalan Gelombang Berdasarkan Data Angin .......................
59
Tabel 4.4
Gelombang Kala Ulang Fisher Tippet Type I .............................
60
Tabel 4.5
Tinggi Gelombang Kala Ulang Fisher Tippet Type I .................
61
Tabel 4.6
Periode Gelombang Kala Ulang Fisher Tippet Type I ...............
63
Tabel 4.7
Periode Gelombang Tahunan Kala Ulang Fisher Tippet Type I
63
Tabel 4.8
Gelombang Kala Ulang Weibull .................................................
65
Tabel 4.9
Tinggi Gelombang Kala Ulang Weibull .....................................
66
Tabel 4.10
Periode Gelombang Kala Ulang Weibull ....................................
66
Tabel 4.11
Periode Gelombang Tahunan Kala Weibull................................
67
Tabel 4.12
Gelombang Kala Ulang Gumbell ................................................
67
Tabel 4.13
Rekapitulasi Tinggi Gelombang dengan Berbagai Metode ........
68
Tabel 4.14
Tinggi dan periode gelombang dengan kala ulang tertentu ........
69
Tabel 4.15
Hasil analisa tinggi gelombang di berbagai kedalaman ..............
72
Tabel 4.16
Nilai pasang surut di lokasi .........................................................
72
Tabel 4.17
Analisa gelombang pecah ...........................................................
74
viii
DAFTAR NOTASI
UA
= Kecepatan angin terkoreksi (m/dt)
U
= Kecepatan angin (m/dt)
Feff
= Fetch efektif yang diukur dari titik observasi gelombang ke ujung akhir fetch
xi
= Panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi gelombang ke ujung akhir fetch.
α
= Deviasi pada kedua sisi dari arah angin, dengan menggunakan pertambahan 6° sampai sudut sebesar 42° pada kedua sisi arah angin.
HS
= Tinggi gelombang signifikan (m)
TS
= Periode gelombang signifikan (dt)
P (HS < Hsm)
= Probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke m yang tidak dilampaui
Hsm
= Tinggi gelombang urutan ke-m
m
= Nomor urut tinggi gelombang signifikan
k
= Parameter bentuk
NT
= Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan
Hsr
= Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang
Tr
= Periode ulang (tahun)
K
= Panjang data (tahun)
L
= Rerata jumlah kejadian per tahun
HS
= Tinggi gelombang signifikan rerata
H
S
= Standar deviasi
Ht
= Tinggi gelombang rencana
Yt
= Reduced variate sebagai fungsi periode ulang T
ix
Yn
= Reduced variate sebagai fungsi dari banyaknya data N
σn
= Reduced standar deviasi sebagai fungsi dari banyaknya data N
Kr
= Koefisien Refraksi
α0
= Sudut antara garis puncak gelombang di laut dalam dan garis pantai
H0
= Tinggi gelombang di laut dalam (m)
HS
= Gelombang signifikan
Ks
= Koefisien Shoaling
H’0
= Tinggi gelombang ekivalen (m)
Hb
= Tinggi gelombang pecah
db
= Kedalaman gelombang pecah
L0
= Panjang gelombang di laut dalam
S
= Angkutan sedimen sepanjang pantai (m3/tahun)
Krbr2
= Koefisien refraksi di sisi luar breaker zone
H
= Tinggi gelombang (m)
C
= Kecepatan gelombang (m/dt)
αbr
= Sudut datang gelombang pecah
Kr
= Faktor frekuensi
σ
= Standar deviasi
T
= Periode ulang
x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Erosi pantai merupakan salah satu permasalahan yang ada di wilayah pesisir yang terjadi antara lain karena berkurangnya suplai sedimen dari sungai, terganggunya longshore sediment transport oleh struktur pelindung pantai, penurunan permukaan tanah dan peningkatan muka air laut akibat pemanasan global (Syamsudin, 1994). Dalam usaha menyelesaikan permasalahan erosi, dilakukan beberapa upaya penanganan erosi pantai yang diklasifikasikan menjadi 5 kegiatan utama antara lain; armoring / perkuatan tebing pantai, moderation/mengatur laju transport sedimen, restoration or conservation/pengisian pantai, abstension/do nothing, adaptation / mengatur tata ruang pemanfaatan di sempadan pantai (Pope J, 1997). Erosi pantai tersebut juga terjadi pada pantai di Pulau Bali yang memiliki panjang pantai 438 km, mengalami erosi sekitar 181,7 km atau setara dengan 41,5% panjang pantai. Untuk mengatasi erosi yang terjadi, pemerintah melalui berbagai pendanaan baik melalui dana dari Pinjaman Luar Negeri (loan), APBN maupun APBD telah melakukan penanganan erosi pantai sepanjang ± 96,5 km (Penida B. W, 2014). Upaya penanganan pantai yang dilakukan umumnya berupa revretment yang menggunakan material berupa batu alam (rubble mound revretment). Pemilihan stuktur pengaman pantai ini didasarkan atas pengalaman pemerintah saat kegiatan Bali Beach Conservation Project yang menunjukkan bahwa struktur bersifat fleksibel memberikan hasil yang lebih baik dari tembok laut yang konvensional. Pantai Padang Galak di Bali Selatan merupakan pantai yang dimanfaatkan sebagai kawasan keagamaan. Sebelum dilakukan pembangunan revretment, terjadi erosi di sepanjang pantai yang diakibatkan oleh gelombang pada musim tertentu. Erosi yang terjadi mengancam keberadaan bangunan di tepi pantai dan jalan akses yang menuju Pura Segara yang berada di Muara Sungai Ayung. Penanganan Pantai Padang Galak dilakukan oleh pemerintah melalui BWS-BP dari tahun 2007 hingga 2011 dengan membangun rubble mound
1
revretment sepanjang 1,78 km dan sebuah Jetty pada Muara Sungai Ayung. Umur konstruksi rubble mound revretment ini direncanakan 25 tahun (Penida B. W, 2007). Beberapa permasalahan yang timbul terkait pemilihan konsep revretment dengan batu alam antara lain adalah terjadinya eksploitasi sumber material (quarry) yang saat ini terdapat di 2 (dua) lokasi yaitu Desa Kubu, di Kabupaten Karangasem dan Banjar Asem di Kabupaten Buleleng. Untuk mengurangi penggunaan batu alam tersebut dapat digunakan block beton sebagai
alternatif
bahan
pengganti.
Bagaimana
desain
perencanaan
revretment dengan menggunakan block beton dan alternatif type struktur pengaman pantai yang lain sebagai pengganti revretment akan dikaji pada penelitian ini. 1.2 Rumusan Masalah Dengan mengacu pada latar belakang tersebut di atas dapat disusun beberapa rumusan masalah sebagai berikut : a. Bagaimanakah alternatif perencanaan revretment dengan menggunakan block beton untuk mengatasi erosi yang terjadi pada Pantai Padanggalak? b. Apakah alternatif type struktur selain bangunan revretment yang dapat diterapkan dalam upaya penanganan erosi pada Pantai Padanggalak ? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini antara lain : a. Untuk merencanakan revretment dengan menggunakan block beton sebagai penanganan erosi yang terjadi di Pantai Padanggalak. b. Untuk mengetahui alternatif type struktur lain yang dapat diterapkan dalam upaya penanganan erosi pada Pantai Padanggalak. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini ialah : a. Dengan adanya penelitian ini diharapkan mahasiswa dapat menambah wawasan/
pengetahuan
tentang
bagaimana
cara
merencanakan
revretment dengan block beton.
2
b. Memberikan masukan kepada pengambil kebijakan dalam mendesain alternatif pengamanan pantai. 1.5 Batasan Penelitian Dalam penyusunan perencanaan ini permasalahan yang ada cukup luas sehingga perlu dibatasi dalam beberapa hal, yaitu : a. Lokasi studi berada di pantai selatan Bali yaitu Pantai Padang Galak. b. Studi dilakukan pada struktur revretment yang dibangun di lokasi kajian. c. Semua data pengukuran menggunakan data sekunder dari Balai Wilayah Sungai Bali - Penida. d. Elevasi penting terkait muka air menggunakan data sekunder dari Balai Wilayah Sungai Bali – Penida. e. Menganalisa stabilitas bangunan pelindung pantai dengan material penyusun yang terbuat dari block beton. f. Tidak menghitung analisis finansial (RAB) dan AMDAL.
3
