41
BAB IV PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATA
4.1
Analisis Masalah Kawasan sepanjang pantai di Kecamatan Sayung yang dijadikan daerah
perencanaan mempunyai sejumlah permasalahan yang cukup berat dan kompleks. Permasalahannya menyangkut penurunan fungsi lahan yang disebabkan oleh abrasi pantai. Akibatnya telah sangat dirasakan oleh masyarakat yang tinggal di sekitar pesisir pantai. Hal tersebut dapat diketahui mulai dari hilangnya beberapa hektar lahan tambak sampai tergenangnya rumah-rumah penduduk oleh air laut pasang sehingga tidak dapat lagi digunakan sebagaimana mestinya. Berikut ini adalah gambaran kondisi di Dusun Morosari, Desa Bedono, Kecamatan Sayung. Gambar 4.1 menunjukkan abrasi yang dimulai sejak beberapa tahun lalu mengakibatkan beberapa rumah penduduk telah tergenang air laut, dalam keadaan normal. Menurut salah seorang warga, pada saat pasang air laut bisa mencapai ketinggian +50 cm disertai ombak yang menghantam langsung dinding rumah. Gambar 4.2 memperlihatkan areal tambak penduduk yang tenggelam oleh air laut, sehingga tidak dapat lagi dimanfaatkan.
AIR LAUT (LAUT JAWA)
BARAT LAUT
Gambar 4.1 Air Laut Menggenangi Rumah Penduduk
42
UTARA AREA TAMBAK YANG TERENDAM AIR LAUT
AIR LAUT MEMASUKI TANAH PENDUDUK
Gambar 4.2 Area Tambak Terendam Air Laut
Lebih dari 300 Ha lahan yang selama lebih dari lima tahun terakhir ini tergenang saat air laut pasang. Di wilayah pantai tersebut terdapat 4 desa yang terancam bahaya abrasi, yaitu Desa Bedono, Desa Surodadi, Desa Sriwulan dan Desa Timbulseloko. Desa yang saat ini mengalami kerusakan paling parah adalah Desa Bedono, bahkan dua dusun di desa itu kini telah tenggelam akibat rob yaitu Dusun Senik dan Dusun Tambaksari, menyusul Dusun Pandansari yang terancam tenggelam (Bappeda Demak, 2000).
Tabel 4.1 Kondisi Lahan Akibat Abrasi dan Rob (Bappeda Demak, 2000). ABRASI LOKASI
PANTAI (Tambak Hilang)
GENANGAN ROB (Pasang Surut)
PROSES KEJADIAN
Desa Sriwulan
162,5 Ha
82,6 Ha
5 tahun
Desa Bedono
325,0 Ha
110,0 Ha
6 tahun
Desa Timbulseloko
62,5 Ha
25,8 Ha
3 tahun
Desa Surodadi
32,8 Ha
10,0 Ha
3 tahun
582,8 Ha
228,4 Ha
Rata-rata 4,25 thn
Total
43
Pantai Sayung merupakan pantai yang membujur dari barat daya ke timur laut dengan bagian lautnya di sebelah barat. Arah angin dipengaruhi oleh angin dari arah barat laut, sehingga arus yang mengalir di daerah perairan menyusur pantai ke arah timur laut atau dengan kata lain menyusur dari arah Pantai Sriwulan atau Bedono menuju Morodemak. Sebaliknya arus dari Morodemak ke arah Sriwulan sangat kecil, sehingga secara umum tidak terjadi keseimbangan transpor sedimen sejajar pantai di daerah tersebut. Hal ini menyebabkan terjadi abrasi pada Pantai Sayung (Bappeda Demak, 2000). Upaya-upaya penanggulangan abrasi sudah dilakukan oleh Pemerintah, namun belum mencapai hasil konkrit yang maksimal dibandingkan dengan tingkat permasalahan yang terjadi. Karena itu diperlukan perencanaan pengamanan pantai dalam rangka penanggulangan abrasi pantai di Kecamatan Sayung. Sehingga dapat mencegah kerugian yang lebih besar lagi serta melindungi pemukiman penduduk agar dapat beraktifitas dengan tenang tanpa khawatir pemukimannya terkikis oleh abrasi secara perlahan.
4.2
Analisis Hydro-Oceanography
4.2.1 Pasang Surut Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut karena adanya gaya tarik benda-benda di langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa air laut di Bumi. Elevasi muka air tertinggi (pasang) dan muka air terendah (surut) sangat penting untuk perencanaan bangunan pantai (Triatmodjo, 1999) Data pasang surut yang diperlukan adalah: HHWL : Highest High Water Level, yaitu elevasi tertinggi muka air selama periode tertentu. MHWL : Mean High Water Level, yaitu rata-rata elevasi pasang (tinggi) muka air selama periode tertentu. MSL : Mean Sea Level, yaitu elevasi tinggi muka air rata-rata. MLWL : Mean Low Water Level, yaitu rata-rata elevasi surut (rendah) muka air pada periode tertentu.
44
LLWL : Lowest Low Water Level, yaitu elevasi muka air terendah selama periode tertentu. Dari data pasang surut yang diperoleh dari BMG Maritim Semarang, tahun 2006, didapat data sebagai berikut: MHWL tiap bulan MHWL 0,9514 m 95,14 cm 12 MLWL tiap bulan MLWL 0,2978 m 29,78 cm 12 MSL tiap bulan MSL 0,6246 m 62,46 cm 2 x12
HHWL = 1,1 m = 110 cm LLWL = 0,1 m = 10cm
Elevasi pasang surut diasumsikan +0,00 dari LLWL, sehingga didapatkan: LLWL = +0,00 cm MSL
= 62,46 – 10
HHWL = 110 – 10
= +52,46 cm = +100 cm
4.2.2 Posisi dan Orientasi Pantai Posisi pantai sangat penting dalam analisis peramalan gelombang dan transpor sedimen pantai. Dalam analisis gelombang terlebih dahulu harus mengetahui posisi dan bentuk pantai sehingga dapat menyimpulkan arah angin yang dapat membangkitkan gelombang dan arah transpor sedimen yang akan terjadi pada pantai tersebut. Berikut adalah gambaran posisi Pantai Sayung yang akan di analisis terhadap arah mata angin:
45
Gambar 4.3 Posisi Dan Orientasi Pantai Sayung
Dari Gambar 4.3 dapat di orientasikan posisi garis pantai, apabila arah Utara adalah 0o , Timur Laut adalah 45o, Timur adalah 90o, Tenggara adalah 135 o, Selatan adalah 180o, Barat Daya adalah 225o, Barat adalah 270o, dan Barat Laut adalah 315o. Gambar di atas menunjukan posisi garis pantai adalah membujur dari 217o – 40o. Dari posisi garis pantai dapat diorientasikan arah mata angin pembangkitan gelombang dan transpor sedimen sebagai berikut :
46
Tabel 4.2 Pengaruh Mata Angin Terhadap Pembangkitan Gelombang Dan Transpor Sedimen
No. 1. 2.
Arah Mata Angin
Pengaruh Gelombang
Pengaruh Sedimen
Sudut Mata Angin Terhadap
Sudut Mata Angin Terhadap
Garis ┴Pantai
Garis Pantai
Utara
Berpengaruh
Berpengaruh
-52°
38°
Timur Laut
Tidak Berpengaruh
Tidak Berpengaruh
-
-
Ket Angin Dominan Darat
3.
Timur
Tidak Berpengaruh
Tidak Berpengaruh
-
4.
Tenggara
Tidak Berpengaruh
Tidak Berpengaruh
-
-
5.
Selatan
Tidak Berpengaruh
Tidak Berpengaruh
-
-
6.
Barat Daya
Berpengaruh
Berpengaruh
83°
82°
-
7.
Barat
Berpengaruh
Berpengaruh
38°
128°
-
8.
Barat Laut
Berpengaruh
Berpengaruh
-7°
173°
-
-
Darat Darat Darat
4.2.3 Angin Data angin yang diperoleh akan digunakan untuk menentukan arah angin dominan serta tinggi gelombang rencana. Data angin yang diperlukan adalah data arah angin dan kecepatan angin dimana data tersebut didapat dari Stasiun Meteorologi dan Geofisika (BMG) Maritim Semarang, tahun 1996– 2006.
Tabel 4.3 Persentase Kejadian Angin Tahun 1996-2006 Kecepatan (knots)
Utara
Timur Laut
0 1-3 4-6 7-9 10-12 13-15 16-18 > 18 Jumlah
10,11 4,78 3,54 3,59 0,72 0,07 0,07 22,88
1,59 0,35 0,35 0,12 0,05 0,00 0,02 2,49
Timur 11,28 4,61 4,08 4,41 0,82 0,22 0,25 25,67
ARAH ANGIN (%) Barat Tenggara Selatan Daya 0,42 8,12 0,50 0,65 3,88 0,27 0,25 2,86 0,12 0,12 3,19 0,10 0,22 0,62 0,05 0,10 0,12 0,02 0,02 0,17 0,02 18,97 1,07 1,39
Barat
Barat Laut
2,17 2,51 1,49 1,49 1,29 0,52 0,87 10,36
6,20 3,78 2,69 2,71 0,67 0,32 0,35 16,73
Jumlah 0,42 40,61 20,44 15,26 15,84 4,33 1,32 1,77 100,00
47
Gambar 4.4 Windrose Tahun 1996-2006
48
Mengingat posisi Pantai Sayung membujur dari Barat Daya ke Timur Laut dengan bagian lautnya di sebelah Barat, maka gelombang yang berpengaruh disini hanyalah disebabkan oleh angin yang berasal dari Utara, Barat Laut, Barat, dan Barat Daya.
4.2.4 Fetch Fetch efektif akan digunakan pada grafik peramalan gelombang untuk mengetahui tinggi, durasi dan periode gelombang. Fetch rata-rata efektif dihitung dengan persamaan berikut ini (Triatmodjo, 1999) :
Xi. cos cos
Feff Keterangan : Feff
= Fetch rata – rata efektif
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 5o sampai Sudut 20o pada kedua sisi dari arah mata angin. Pada laporan ini, untuk peramalan gelombang digunakan fetch efektif yang
diambil dari masing-masing arah angin yang menimbulkan gelombang ke arah Pantai Sayung, yaitu fetch efektif dari arah Utara, Barat Laut, Barat dan Barat Daya. Berikut contoh perhitungan fetch dari arah Barat Laut: 1. Menentukan Sudut Deviasi (α) pada kedua sisi fetch utama, dengan pertambahan 5o sampai total Sudut geser sebesar 20 o pada kedua sisi fetch utama. Contoh : α= -20o, dari sisi kanan fetch utama (kolom 1 Tabel 4.4) 2. Cosinus αpada kolom 2 Contoh : Cos α= cos -20o = 0,9397 (kolom 2 Tabel 4.4)
49
3. Mengukur garis fetch tiap-tiap segmen dari peta, seperti yang terlihat pada Gambar 4.4 Contoh : Xi = 585 km (kolom 3 Tabel 4.4) 4. Mencari nilai Xi cos α: Xi cos α = 0,9397 x 585 km = 549,72 km (kolom 4 Tabel 4.4) 5. Menghitung fetch efektif dengan rumus:
Xi. cos cos
Feff
5486,72 Feff 8,7732 Feff = 625,39 km = 625 km Perhitungan fetch untuk arah mata angin yang lain dapat dilihat pada Tabel 4.4 – Tabel 4.7.
50
0o
Gambar 4.5 Segmen Fetch Barat Laut
51
Tabel 4.4 Perhitungan Panjang Fetch Barat Laut 1
Utara
2 3 4 5 Deviasi sudut cos α Xi (km) Xi Cosα (α) -20 0,9397 585 549,72 -15 0,9659 612 591,15 -10 0,9848 648 638,16 -5 0,9962 678 675,42 0 1,0000 594 594,00 5 0,9962 516 514,04 10 0,9848 486 478,62 15 0,9659 516 498,42 20 0,9397 1008 947,21 Total 8,7732 5486,72 Fetch eff = 625,39 = 625 km
Tabel 4.5 Perhitungan Panjang Fetch Utara
Barat Laut
Deviasi Xi sudut cos α (km) (α) -20 0,9397 132 -15 0,9659 130 -10 0,9848 135 -5 0,9962 126 0 1,0000 121 5 0,9962 115 10 0,9848 22 15 0,9659 24 20 0,9397 26 Total 8,7732 132 Fetch eff = 98,21 = 98 km
Xi Cosα 124,04 125,57 132,95 125,52 121,00 114,56 21,67 23,18 24,43 124,04
52
Tabel 4.6 Perhitungan Panjang Fetch Barat
Barat
Deviasi Xi sudut cos α (km) (α) -20 -15 0,9659 30 -10 0,9848 36 -5 0,9962 48 0 1,0000 105 5 0,9962 228 10 0,9848 234 15 0,9659 258 20 0,9397 450 Total 7,8335 Fetch eff = 171,94 = 172 km
Xi Cosα
28,98 35,45 47,82 105,00 227,13 230,45 249,21 422,86 1346,90
Tabel 4.7 Perhitungan Panjang Fetch Barat Daya
Barat Daya
Deviasi sudut cos α Xi (km) (α) -20 -15 -10 -5 0 1,0000 2,75 5 0,9962 3,80 10 0,9848 4,33 15 0,9659 6,68 20 0,9397 6,75 Total 4,8866 Fetch eff = 4,83 = 5 km
Xi Cosα
2,75 3,79 4,26 6,45 6,34 23,60
4.2.5 Peramalan Tinggi Dan Periode Gelombang Akibat Angin Peramalan tinggi gelombang dan periode gelombang dapat dihitung dengan menggunakan grafik peramalan gelombang (Gambar 2.3) setelah fetch efektif dan tegangan akibat kecepatan angin diketahui.
53
Adapun langkah-langkah dalam perhitungan gelombang adalah sebagai berikut: 1. Memasukkan kecepatan maksimum yang terjadi pada setiap hari. Contoh : Pada Tahun 2001, kecepatan angin maksimal pada tanggal 1 Januari arah Barat Laut adalah 4 knot (kolom 4 Tabel 4.8) 2. Kecepatan angin pada kolom 4 di konversi dari satuan knot menjadi m/d (1 knot = 0,514 m/d) Contoh : Kecepatan angin 4 knot = 2,058 m/d (kolom 5 Tabel 4.8) 3. Menghitung kecepatan angin di laut dengan menggunakan grafik hubungan antara kecepatan angin di laut dan di darat (Gambar 2.2) Contoh : Kecepatan di darat (UL) 2,058 m/d. Dari grafik didapat R L=1,36. UW
= UL x RL = 2,058 x 1,36 = 2,798 m/d (kolom 7 Tabel 4.8)
4. Menghitung tegangan kecepatan angin dengan rumus UA=0,71 UW1,23 Contoh : UA = 0,71 UW1,23 = 0,71 x 2,7981,23 = 2,517 m/d (kolom 8 Tabel 4.8) 5. Berdasarkan nilai UA dan fetch, tinggi dan periode gelombang dapat dicari dengan menggunakan grafik peramalan gelombang (Gambar 2.3). Penentuan gelombang selain dibatasi oleh fetch, juga oleh durasi kejadian angin. Karena menggunakan data angin harian, maka durasi diasumsikan selama 2 jam. Contoh : Pada tanggal 1 Januari 2001 akibat angin dari arah Barat Laut, dengan UA = 3,339 m/detik, fetch = 625 km, dibatasi durasi waktu selama 2 jam, dihasilkan gelombang dengan tinggi (H) 0,13 m dan periode (T) 1,71 detik (kolom 10 dan 11 Tabel 4.8).
Perhitungan lengkap peramalan gelombang Bulan Januari 2001 ditampilkan pada Tabel 4.8. Sedangkan perhitungan pada bulan lainnya pada lampiran.
54
Tabel 4.8 Perhitungan Tegangan Angin, Tinggi Dan Periode Gelombang 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Bulan /
Tanggal
Arah
UL
UL
RL
UW
UA
Fetch
Hmo
Tm
(knot)
(m/detik)
(m/detik)
(m/detik)
(km)
(meter)
(detik)
1
BL
4
2,058
1,71
3,520
3,339
625
0,13
1,71
2
U
10
5,144
1,38
7,123
7,944
98
0,39
2,63
Januari 2001
Tahun
3
U
6
3,086
1,57
4,835
4,933
98
0,22
2,07
4
BL
10
5,144
1,38
7,123
7,944
625
0,39
2,63
5
BL
9
4,630
1,42
6,584
7,212
625
0,35
2,51
6
BL
9
4,630
1,42
6,584
7,212
625
0,35
2,51
7
B
15
7,716
1,24
9,571
11,424
172
0,62
3,16
8
B
5
2,572
1,63
4,196
4,144
172
0,17
1,90
9
B
12
6,173
1,32
8,147
9,371
172
0,49
2,86
10
B
25
12,860
1,06
13,613
17,620
172
1,07
3,92
11
B
10
5,144
1 ,38
7,123
7,944
172
0,39
2,63
12
B
8
4,115
1,46
6,025
6,466
172
0,31
2,37
13
BL
7
3,601
1,51
5,443
5,707
625
0,26
2,23
14
BD
5
2,572
1,63
4,196
4,144
5
0,15
1,71
15
S
15
7,716
1,24
9,571
11,424
-
0,00
0,00
16
B
10
5,144
1,38
7,123
7,944
172
0,39
2,63
17
Tg
8
4,115
1,46
6,025
6,466
-
0,00
0,00
18
Tg
7
3,601
1,51
5,443
5,707
-
0,00
0,00
19
U
6
3,086
1,57
4,835
4,933
98
0,22
2,07
20
B
10
5,144
1,38
7,123
7,944
172
0,39
2,63
21
BL
12
6,173
1,32
8,147
9,371
625
0,49
2,86
22
BL
5
2,572
1,63
4,196
4,144
625
0,17
1,90
23
B
10
5,144
1,38
7,123
7,944
172
0,39
2,63
24
U
5
2,572
1,63
4,196
4,144
98
0,17
1,90
25
U
10
5,144
1,38
7,123
7,944
98
0,39
2,63
26
S
15
7,716
1,24
9,571
11,424
-
0,00
0,00
27
U
7
3,601
1,51
5,443
5,707
98
0,26
2,23
28
BD
8
4,115
1,46
6,025
6,466
5
0,23
1,99
29
B
9
4,630
1,42
6,584
7,212
172
0,35
2,51
30
Tg
11
5,658
1,35
7,643
8,664
-
0,00
0,00
31
U
8
4,115
1,46
6,025
6,466
98
0,31
2,37
Keterangan: U
: Utara
S : Selatan
TL : Timur Laut
BD : Barat Daya
T
B : Barat
: Timur
Tg : Tenggara
BL : Barat Laut
55
Untuk keperluan perencanaan bangunan pantai, perlu dipilih tinggi dan periode gelombang tunggal yang dapat mewakili suatu spektrum gelombang. Bentuk yang paling banyak digunakan adalah Gelombang 33% (H33 ) atau tinggi rata-rata dari 1/3 nilai tertinggi dari pencatatan gelombang. Nilai tersebut dapat juga disebut tinggi Gelombang Signifikan (Triatmodjo, 1996). Perhitungan
gelombang
signifikan
tiap
tahun
dilakukan
dengan
mengurutkan tinggi gelombang, mulai dari gelombang tertinggi hingga terendah tiap tahun. Tabel 4.9 adalah salah satu contoh data gelombang dan periode yang telah diurutkan. Pada Tahun 2001 terdapat sebanyak 175 data gelombang, maka 1/3 dari jumlah data adalah 58 data. Maka nilai Hs (H33) pada tahun 2001: Hs = =
58 gelombang tertinggi 58 37,57 meter 58
= 0,64 meter
56
Tabel 4.9 Gelombang Dan Periode Yang Telah Diurutkan Tahun 2001 Ho (m) 1.69 1.49 1.07 1.07 1.07 1.07 0.98 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.80 0.67 0.67 0.67 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.58 0.53 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49
T (detik) 4.71 4.48 3.92 3.92 3.92 3.92 3.79 3.57 3.57 3.57 3.57 3.57 3.57 3.49 3.25 3.25 3.25 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.06 2.96 2.86 2.86 2.86 2.86 2.86 2.86
Ho (m) 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.44 0.44 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39
T (detik) 2.86 2.86 2.86 2.86 2.86 2.86 2.86 2.86 2.75 2.75 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63
Ho (m) 0.39 0.39 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.26 0.26
T (detik) 2.63 2.63 2.51 2.51 2.51 2.51 2.51 2.51 2.51 2.51 2.51 2.51 2.51 2.51 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.23 2.23
Keterangan: Ho = Tinggi gelombang T
= Periode gelombang
Ho (m) 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.23 0.23 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17
T (detik) 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 2.23 1.99 1.99 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90
Ho (m) 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.15 0.15 0.13 0.13 0.13 0.06 0.06
T (detik) 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71 1.21 1.21
57
Selanjutnya perhitungan dengan cara yang sama dilakukan pada data gelombang dari Tahun 1996 sampai 2006. Setelah didapatkan data Gelombang Signifikan (Hs) kemudian dilanjutkan dengan perhitungan periode ulang gelombang untuk 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun.
4.2.6 Periode Ulang Gelombang Digunakan dua metode yang digunakan untuk gelombang dengan periode ulang tertentu, yaitu distribusi Gumbel (Fisher-Tippett Type I) dan distribusi Weibull.
4.2.6.1 Metode Fisher-Tippett Type I Dalam metode Fisher-Tippett Type I, data probabilitas ditetapkan untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut (Triatmodjo, 1999): m 0,44 P (H s H sm ) 1 NT 0,12
Dimana: 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. : 1,2,3,….N
NT
: Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan.
Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut dengan  dan B adalah perkiraan dari parameter skala dan lokal yang diperoleh dari analisis regresi linear (Triatmodjo, 1999): Hsr =  yr +B 1 → y r ln{ln(1 )} LTr
→ y m ln{ln P (H s H sm )} Dimana: Hsr : Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr
58
Tr
: Periode ulang (tahun)
K
: Panjang data (tahun)
L
: Rerata jumlah kejadian per-tahun = NT / K
Perhitungan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.8 berikut ini:
Tabel 4.10 Hitungan Gelombang Dengan Periode Ulang (Metode Fisher Tippett Type I) 1 No. Urut 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Jumlah
2 Hsm 0,73 0,64 0,63 0,60 0,60 0,59 0,59 0,58 0,56 0,54 0,48 6,545
3 P 0,9496 0,8597 0,7698 0,6799 0,5899 0,5000 0,4101 0,3201 0,2302 0,1403 0,0504 5,5000
4 Ym 2,963 1,889 1,341 0,952 0,639 0,367 0,115 -0,130 -0,384 -0,675 -1,095 5,982
5 HsmY m 2,1650 1,2169 0,8441 0,5748 0,3833 0,2177 0,0673 -0,0761 -0,2145 -0,3632 -0,5231 4,292
6
7 2
Ym 8,7784 3 ,5700 1,7977 0,9068 0,4085 0,1343 0,0132 0,0169 0,1478 0,4556 1,1986 17,428
(Hsm- H sm )2 0,018 0,002 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,001 0,003 0,014 0,041
Keterangan: 1. Kolom 1 menunjukkan jumlah tahun yang ditinjau (1996-2006) 2. Kolom 2 merupakan tinggi gelombang signifikan (H33) yang terjadi tiap tahun dari 1996-2006, dan diurutkan dari nilai terbesar sampai terkecil. m 0,44 3. Kolom 3 dihitung dengan rumus P (H s H sm ) 1 NT 0,12
4. Kolom 4 dihitung dengan rumus y m ln{ln P (H s H sm )}
Dari Tabel 4.10, didapat beberapa parameter berikut ini: N (jumlah data tinggi gelombang signifikan) = 11 NT (jumlah kejadian gelombang selama pencatatan) = 11
59
v
N 11 1 NT 11
6,545 H sm = 0,595 m 11
K (panjang data) = 11 tahun λ= 1 y m 5,982 0,544 11 Deviasi standar data tinggi gelombang signifikan:
1/ 2
1/ 2
2 1 N 1 H s H sm H sm 0,041 = 0,064 N 1 i1 11 1
Dari beberapa nilai di atas dapat dihitung parameter  dan Bˆberdasarkan data Hsm dan ym pada kolom 2 dan 4 Tabel 4.8 dengan menggunakan persamaan berikut ini (Triatmodjo, 1999): Hsr =  yr+ Bˆ Dengan:
nH sm y m H sm y m 11 4,292 6,545 5,982 Â = 0,0517 2 2 2 11 17,428 5,982 n y m y m Bˆ= H sm – Â y m
= 0,595 – 0,0517 × 0,544 = 0,567 Persamaan regresi yang diperoleh adalah: Hsr=0,0517yr+0,567
Selanjutnya hitungan tinggi gelombang signifikan dengan beberapa periode ulang tertentu dilakukan dalam Tabel 4.11.
60
Tabel 4.11 Gelombang Dengan Periode Ulang Tertentu (Metode Fisher Tippett Type I) 1 Periode Ulang (tahun) 2 5 10 25 50 100
2
3
4
5
6
7
yr
Hsr (m) 0,59 0,64 0,68 0,73 0,77 0,81
σ nr
σ r
0,3202 0,5346 0,7278 0,9886 1,1874 1,3872
0,02 0,03 0,05 0,06 0,08 0,09
Hs-1,28σ r (m) 0,56 0,60 0,62 0,65 0,67 0,69
Hs+1,28σr (m) 0,61 0,69 0,74 0,81 0,87 0,92
0,3665 1,4999 2,2504 3,1985 3,9019 4,6001
Keterangan: Kolom 1 merupakan periode ulang yang diperhitungkan. Kolom 2 dihitung dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999): 1 y r ln ln 1 LT r
Dengan: Tr
: Periode ulang (tahun)
K
: Panjang data (tahun)
L
: Rerata jumlah kejadian per tahun = NT/K
Kolom 3 adalah perkiraan tinggi gelombang yang dihitung dengan persamaan regresi linier yang telah didapatkan dari perhitungan sebelumnya: Hsr=0,0517yr+0,567 Kolom 4 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):
nr
1 2 1/ 2 1 y r c ln v N
Dengan: σnr
: Standar deviasi yang dinormalkan dari tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr
61
N
: Jumlah data tinggi gelombang signifikan
1 e2 N
1 ,3
k ln v
1, 3
0,64e 9 ,0 x11
0 , 93 ln 1
0,953
α1, α2 , e, ε , k : Koefisien empiris yang diberikan oleh Tabel 4.13
Tabel 4.12 Koefisien Untuk Menghitung Standar Deviasi (Triatmodjo, 1999) Distribusi Fisher-Tippett Type I Weibull (k=0,75) Weibull (k=1,0) Weibull (k=1,4) Weibull (k=2,0)
α1 0,64 1,65 1,92 2,05 2,24
α2 9 11,4 11,4 11,4 11,4
k 0,93 -0,63 0 0,69 1,34
c 0 0 0,3 0,4 0,5
ε 1,33 1,15 0,9 0,72 0,54
Kolom 5 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):
r nr H s Dengan : σr
: Kesalahan standar dari tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr.
σHs
: Standar deviasi dari data tinggi gelombang signifikan = 0,2238
4.2.6.2 Metode Weibull Hitungan perkiraan tinggi gelombang ekstrim dilakukan dengan cara yang sama seperti Metode Fisher-Tippet Type I, hanya persamaan dan koefisien yang digunakan disesuaikan dengan Metode Weibull. Rumus probabilitas yang digunakan untuk Metode Weibull adalah sebagai berikut (Triatmodjo, 1999): 0,27 m 0,22 k P (H s H sm ) 1 0,23 NT 0,2 k
62
Dimana: 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. : 1,2,3,….N
NT
: Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan
k
: Parameter bentuk (Kolom pertama Tabel 4.12), dalam laporan ini dipakai k=0,75
Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut dengan Aˆ dan Bˆ adalah perkiraan dari parameter skala dan lokal yang diperoleh dari analisis regresi linier (Triatmodjo, 1999): Hm = Â y m+ Bˆ atau Hsr = Â ym+ Bˆ Dimana ym diberikan oleh bentuk berikut: 1/ k y m ln 1 P (H s H sm )
Sedangkan y r diberikan oleh bentuk berikut: y r ln LTr
1/ k
Dengan: Hsr
: Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr.
Tr
: Periode ulang (tahun)
K
: Panjang data (tahun)
L
: Rata - rata jumlah kejadian per tahun = NT/K Perhitungan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.13 berikut ini:
63
Tabel 4.13 Hitungan Gelombang Dengan Periode Ulang (Metode Weibull) 1
2
3
4
5
6
7
No. Urut 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Jumlah
Hsm 0,73 0,64 0,63 0,60 0,60 0,59 0,59 0,58 0,56 0,54 0,48 6,545
P 0,9574 0,8702 0,7830 0,6958 0,6085 0,5213 0,4341 0,3469 0,2597 0,1725 0,0852 5,7346
ym 4,630 2,590 1,760 1,261 0,918 0,665 0,472 0,321 0,201 0,109 0,040 12,967
Hsmym 3,3832 1,6683 1,1077 0,7612 0,5506 0,3952 0,2762 0,1873 0,1124 0,0585 0,0190 8,520
ym2 21,4362 6,7093 3,0962 1,5901 0,8428 0,4428 0,2227 0,1028 0,0406 0,0118 0,0016 34,497
(Hsm- H sm )2 0,018 0,002 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,001 0,003 0,014 0,041
Keterangan: 1. Kolom 1 menunjukkan jumlah tahun yang ditinjau (1996-2006) 2. Kolom 2 merupakan tinggi gelombang signifikan yang terjadi tiap tahun dari 1996-2006, dan diurutkan dari nilai terbesar sampai terkecil. 0,27 m 0,22 k 3. Kolom 3 dihitung dengan rumus P (H s H sm ) 1 0,23 NT 0,2 k 1/ k 4. Kolom 4 dihitung dengan rumus y m ln 1 P (H s H sm )
Dari Tabel 4.13, didapat beberapa parameter berikut ini: N (jumlah data tinggi gelombang signifikan) = 11 NT (jumlah kejadian gelombang selama pencatatan) = 11 v
N 11 1 NT 11
6,545 H sm = 0,595 m 11
K (panjang data) = 11 tahun
64
λ= 1 ym=
5,982 0,544 11
Deviasi standar data tinggi gelombang signifikan:
1/ 2
2 1 N 1 H s H sm H sm 0,041 = 0,061 N 1 i1 11 1 1 /2
Dari beberapa nilai di atas dapat dihitung parameter  dan Bˆberdasarkan data Hsm dan ym pada kolom 2 dan 4 Tabel 4.13 dengan menggunakan persamaan berikut ini (Triatmodjo, 1999): Hsr =  yr+ Bˆ Dengan: Â=
nH sm y m H sm y m n y m ym 2
2
11 8,520 6,545 12,967 = 0,04 2 11 34,497 12,567
Bˆ= H sm – Â y m
= 0,595 – 0,04 × 0,544 = 0,573 Persamaan regresi yang diperoleh adalah: Hsr=0,04 yr+0,573
Selanjutnya hitungan tinggi gelombang signifikan dengan beberapa periode ulang tertentu dilakukan dalam Tabel 4.14.
65
Tabel 4.14 Gelombang Dengan Periode Ulang Tertentu (Metode Weibull) 1 Periode Ulang (tahun) 2 5 10 25 50 100
2
3
4
5
yr
Hsr (m) 0,57 0,62 0,67 0,74 0,80 0,87
σnr
σ r
0,5120 1,3077 2,0734 3,2206 4,1696 5,1779
0,03 0,08 0,13 0,21 0,27 0,33
0,6134 1,8861 3,0406 4,7527 6,1641 7,6617
6
7
Hs-1,28σ Hs+1,28σ r r (m) (m) 0,53 0,61 0,52 0,73 0,50 0,84 0,48 1,01 0,46 1,15 0,44 1,29
Keterangan: Kolom 1 merupakan periode ulang yang diperhitungkan. Kolom 2 dihitung dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999): y r ln LTr
1/ k
Dengan: Tr
: Periode ulang (tahun)
L
: Rata-rata jumlah kejadian per tahun = N T/K
K
: Panjang data (tahun)
k
: Parameter bentuk = 0,75
Kolom 3 adalah perkiraan tinggi gelombang yang dihitung dengan persamaan regresi linier yang telah didapatkan dari perhitungan sebelumnya: Hsr=0,04 yr+0,573 Kolom 4 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):
nr
1 2 1/ 2 1 y r c ln v N
Dengan: σnr
: Standar deviasi yang dinormalkan dari tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr
N
: Jumlah data tinggi gelombang signifikan
1 e2 N
1, 3
k ln v
1, 3
1,65e 11, 4 x11
0 , 63 ln 1
2,733
66
α1, α2 , e, ε , k : Koefisien empiris yang diberikan oleh Tabel 4.12 Kolom 5 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):
r nr H s Dengan : σr
: Kesalahan standar dari tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr.
σHs
: Standar deviasi dari data tinggi gelombang signifikan = 0,2238
Pada umumnya, perencanaan bangunan di Indonesia menggunakan periode ulang selama 50 tahun. Pada Laporan ini, dipakai periode ulang Metode Weibull, yaitu Hs sebesar 0,8 meter. Untuk mengetahui lama periode dari gelombang tersebut, digunakan grafik pada Microsoft Excel hubungan dari beberapa sampel data tinggi gelombang dan periodenya.
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Tinggi dan Periode Gelombang
Dari grafik pada Gambar 4.6, didapatkan persamaan yang mewakili perbandingan tinggi gelombang (H) dan periode gelombang (T), yaitu:
67
y = -1,085x2 +3,6427x +1,2823 Jika y adalah periode gelombang, dan x adalah tinggi gelombang, maka periode untuk ketinggian gelombang 0,8 m adalah: T = -1,085×0,82 +3,6427×0,8 +1,2823 T = 3,5 detik. 4.2.7 Penentuan Tinggi dan Kedalaman Gelombang Pecah Penentuan tinggi gelombang ekivalen diperlukan dalam perhitungan gelombang pecah. Rumus gelombang pecah (Triatmodjo, 1999): H = Ks × Kr × Ho dimana: H = Tinggi gelombang Ho = Tinggi gelombang representatif (periode ulang 50 tahun) Ks = Koefisien pendangkalan Kr = Koefisien refraksi Pantai Sayung adalah pantai yang membujur dari Barat Daya ke Timur Laut. Arah gelombang datang dari arah Utara (Sudut terhadap garis tegak lurus pantai, αo=52o). Data gelombang dari perhitungan gelombang signifikan adalah: - Tinggi gelombang (H) = 0,8 meter - Periode gelombang (T) = 3,5 detik - Kemiringan dasar (m) = 0,005 Perhitungan gelombang pecah dapat dilihat pada Tabel 4.15. Berikut contoh perhitungan tinggi dan cepat rambat gelombang pecah : 1.
Gelombang Ekivalen H = Ks × Kr × Ho Dimana: Ks : koefisian shoaling Kr : koefisien refraksi H : tinggi gelombang Ho : tinggi gelombang representatif
68
a) Perhitungan Koefisien Shoaling (Ks) Lo
= 1,56 × T2 = 1,56 × 0,82 = 19,11 m (kolom 6 Tabel 4.15)
Co
=
Lo 19,11 = = 5,46 m/d (Kolom 7 Tabel 4.15) T 3,5
Untuk kedalaman 0,5 meter dari MSL: d 0, 4 = = 0,02093 m Lo 19,11 Dari lampiran Tabel L-1 didapat:
d 0,05897 n 0,95678 L
d 0,4 L = 6,779 m (Kolom 8 Tabel 4.15) 0,05897 0,05897 Pada laut dalam, nilai no adalah 0,5. Maka Koefisien Shoaling adalah:
Ks
no Lo 0,5 19,11 = 1,213 (Kolom 12 Tabel 4.15) n1 L 0,95678 6,779
b) Perhitungan Koefisien Refraksi (Kr) C =
L 6,779 = = 1,936 m/d (Kolom 9 Tabel 4.15) T 3,5 C 1,936 sin o = sin 52= 0,279 Co 5,46
Sin =
= 16,2325 (Kolom 10 Tabel 4.15) Kr =
cos o = cos
cos 52 = 0,8 (Kolom 11 Tabel 4.15) cos16,2325
Dari perhitungan koefisien di atas didapat tinggi gelombang ekivalen (H) adalah sebagai berikut : H1 = Ks × Kr × Ho = 1,213 × 0,8 × 0,8 = 0,77736 m (Kolom 13 Tabel 4.15)
69
2. Perhitungan Tinggi Dan Kedalaman Gelombang Pecah Dari Peta Bathimetri di dapat kemiringan (m) = 0,005 (Kolom 14 Tabel 4.15)
a 43,75 1 e 19 m 43,75 1 e 19 x0 ,005 3,965 (Kolom 15 Tabel 4.15) b
1,56
1 e
19, 5 m
1,56
1 e
19, 5 x 0 , 005
0,818 (Kolom 16 Tabel 4.15)
Rumus hubungan antara kedalaman dan tinggi gelombang pecah adalah (Triatmodjo, 1999):
db 1 H b b aH b / gT 2
0 ,4 1 2 H b 0,818 3,965 H b /(9,81 3,5 )
Dengan cara coba-coba, didapat nilai Hb adalah 0,324 m (Kolom 17 Tabel 4.15). Dari Tabel 4.15 didapat Gambar 4.7. Dari gambar tersebut diperoleh pada Pantai Sayung Gelombang Pecah terjadi pada kedalaman 0,83 meter dan tinggi gelombang pecah adalah 0,64 meter.
Gambar 4.7 Grafik Penentuan Gelombang Pecah
70
Tabel 4.15 Perhitungan Gelombang Pecah
No
(1) 1 2 3 4 5 6 7
Ho
T
ao
d
Lo
Co
L
C
a
(m)
(detik)
(m)
(m)
(m/det)
(m)
(m/det)
(2) 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
(3) 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
(˚ ) (4) 52 52 52 52 52 52 52
(5) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
(6) 19,11 19,11 19,11 19,11 19,11 19,11 19,11
(7) 5,46 5,46 5,46 5,46 5,46 5,46 5,46
(8) 4,845 6,779 8,207 9,370 10,355 11,211 11,966
(9) 1,384 1,937 2,345 2,677 2,959 3,203 3,419
(˚ ) (10) 11,524 16,232 19,781 22,729 25,277 27,535 29,566
Kr
Ks
H1
m
a
b
(m)
(11) 0,793 0,801 0,809 0,817 0,825 0,833 0,841
(12) 1,420 1,214 1,115 1,055 1,015 0,987 0,965
(13) 0,900 0,778 0,722 0,690 0,670 0,658 0,650
(14) 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005
(15) 3,965 3,965 3,965 3,965 3,965 3,965 3,965
(16) 0,818 0,818 0,818 0,818 0,818 0,818 0,818
Hb
db
(m)
(m)
(17)
(18) 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40
0,163 0,324 0,482 0,638 0,792 0,944 1,095
71
4.3
Transpor Sedimen Transpor sedimen pantai adalah gerakan sedimen di daerah pantai yang
dsebabkan oleh gelombang dan arus yang dibangkitkannya. Transpor sedimen pantai dapat diklasifikasikan menjadi transpor menuju dan meninggalkan pantai / onshore-offshore transport dan transpor sepanjang pantai / longshore transport (Triatmodjo, 1999). Gambar 4.8 menunjukkan posisi garis pantai Pantai Sayung, garis tegak lurus terhadap garis pantai (sudut 0o) dan batasan sudut dari masing-masing arah mata angin gelombang datang yang mengakibatkan transpor sedimen sepanjang pantai.
Gambar 4.8 Arah Gelombang Datang Yang Menghasilkan Transpor Sedimen
72
Tabel 4.16 Perhitungan Gelombang Pecah Tiap Gelombang 1 Arah Gelombang (o) 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 10 20 30 40
2
3
4
5
6
7
8
9
α o
Hs
T
Lo
α
H' o
Hb
db
(o) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10
(m) 0,29 0,34 0,23 0,42 0,33 0,50 0,34 0,25 0,00 0,21 0,34 0,24 0,55 0,27 0,36 0,29 0,37
(o) 8,29 15,76 25,81 28,20 36,58 34,90 41,90 44,42 45,29 -47,48 -41,90 -45,96 -30,40 -32,24 -22,89 -16,49 -7,76
(m) 0,29 0,34 0,23 0,42 0,33 0,50 0,34 0,25 0,00 0,21 0,34 0,24 0,55 0,27 0,36 0,29 0,37
(m) 0,24 0,29 0,20 0,35 0,29 0,43 0,32 0,26 0,00 0,22 0,32 0,22 0,46 0,24 0,30 0,24 0,31
(m) 0,308 0,360 0,251 0,447 0,361 0,546 0,399 0,321 0,000 0,278 0,399 0,276 0,585 0,299 0,381 0,307 0,389
(detik) (m) 2,02 6,370 2,16 7,308 1,86 5,400 2,41 9,096 2,23 7,766 2,77 11,978 2,53 9,950 2,53 9,950 2,53 9,950 2,36 8,660 2,53 9,950 2,02 6,370 2,77 11,978 2,02 6,370 2,23 7,766 2,02 6,370 2,23 7,766
1. Kolom 1 menunjukkan arah datang gelombang yang membawa sedimen dari masing-masing arah mata angin. Dalam contoh perhitungan ini, akan diambil dari arah 240o. 2. Arah datang gelombang 240o membentuk sudut 10o terhadap garis pantai (Kolom 2 Tabel 4.16) 3. Pada arah gelombang 240o, tinggi gelombang signifikan yang didapat dari peramalan gelombang adalah 0,29 m dengan periode 2,02 detik (Kolom 3 dan 4 Tabel 4.16). 4. Kolom 5 menunjukkan panjang gelombang di laut dalam dengan perhitungan sebagai berikut: Lo
= 1,56 × T2 = 1,56 × 2,022 = 6,37 m.
5. Kolom 6 menunjukkan sudut antara garis puncak gelombang dan garis kontur di dasar laut, dengan perhitungan sebagai berikut:
73
Co =
Lo 6,37 = = 3,153 m/d. T 2,02
Untuk kedalaman 1 meter dari: d 1 = = 0,1569 m Lo 6,37 Dari lampiran Tabel L-1 didapat:
d = 0,1891 , n = 0,7225 L
d 1 L = 5,2882 m. 0,1891 0,1891
C =
L 5,2882 = = 2,618 m/d T 2,02 C 2,618 sin o = sin 10o = 0,1442 Co 3,153
Sin =
= 8,29 (Kolom 6 Tabel 4.16) 6. Kolom 7 merupakan gelombang ekivalen yang didapat dari persamaan: H’o = Kr.Hs Dimana Kr merupakan koefisien refraksi, didapat dari perhitungan sebagai berikut:
cos o = cos
Kr =
cos10 = 0,9976 cos 8,29
Sehingga : H’o = 0,9976 × 0,29 = 0,289 ≈0,29 m (Kolom 7 Tabel 4.16). 7. Kolom 8 adalah tinggi gelombang pecah dengan perhitungan sebagai berikut (Munk, 1949): Hb 1 1/ 3 H 'o H ' o 3,3 L o Hb
0, 29 1/ 3
0,29 3,3 6,37
Hb = 0,24 m
74
8. Kolom 9 adalah kedalaman gelombang pecah dengan perhitungan sebagai berikut (Goda dkk, 1984):
a 43,75 1 e 19 m 43,75 1 e 19 x0 ,005 3,965 1,56 1,56 b 0,818 19, 5 m 19, 5 x 0 , 005 1 e 1 e
db 1 H b b aH b / gT 2
0, 24
db
3,965 0,24 0,818 9,8 2,02 2
db = 0,308 m.
Transpor sedimen sepanjang pantai dihitung dengan rumus (Triatmodjo, 1999): Qs = K P ln Pl =
g 2 Hb Cb sin 2αb 16
Keterangan : Qs
: Angkutan sedimen sepanjang (m3/hari)
Pl
: Komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai pada saat pecah(t-m/d/m)
ρ
: Rapat massa air laut (t/m3)
Hb
: Tinggi gelombang pecah (m)
Cb
: Cepat rambat gelombang pecah (m/d) =
αb
: Sudut gelombang pecah
gd b
K, n : Konstanta (tergantung metode yang digunakan)
Hasil perhitungan transpor sedimen sepanjang pantai dapat dilihat pada Tabel 4.17. Penjelasan perhitungan tersebut adalah sebagai berikut: 1. Kolom 1 sampai dengan 5 merupakan hasil perhitungan dari langkah sebelumnya (Tabel 4.17).
75
2. Pada arah gelombang datang 240o, cepat rambat gelombang pecah (Cb) adalah: g d b =
Cb =
9,8 0,308 = 1,74 m/d (Kolom 6 Tabel 4.17)
3. Kolom 7 menunjukkan frekuensi kejadian gelombang dari tiap arah mata angin dalam waktu 1 tahun. 4. Perhitungan komponen fluks energi gelombang untuk arah 240o sebagai berikut: Pl =
g 2 Hb Cb sin 2αb 16
1,03 9,8 2 P1 0,24 1,74 sin 2 8,29 16
P1 = 0,0188 t-m/detik/m = 0,0188 × 25 × 3600 = 1620,47 t-m/hari/m (Kolom 8 Tabel 4.17) 5. Perhitungan transpor volume transpor sedimen dilakukan dengan menggunakan persamaan CERC dan Caldwell:
Metode CERC (Coastal Engineering Research Center)
Qs = K Pl n
dengan K = 0,401 dan n = 1
Qs = 0,401 × 1620,47 Qs = 649,81 m3/hari
(Kolom 9 Tabel 4.17)
Karena jumlah kejadian gelombang dari arah 240o dalam setahun selama 50 jam (2,08 hari), maka transpor sedimen yang dibawa dalam setahun adalah: Qs = 649,81 × 2,08 = 1353,77 m3/tahun (Kolom 10 Tabel 4.17) Berdasarkan perhitungan CERC, dalam setahun transpor sedimen sepanjang pantai yang terjadi adalah 21.812 m3/tahun. Nilai yang positif (+) menunjukkan arah sedimentasi dari Barat ke Timur.
76
Metode Caldwell
Qs = K Pl n
dengan K = 1,2 dan n = 0,8
Qs = 1,2 × 1620,470,8 Qs = 443,5 m3/hari
(Kolom 11 Tabel 4.17)
Karena jumlah kejadian gelombang dari arah 240o dalam setahun selama 50 jam (2,08 hari), maka transpor sedimen yang dibawa dalam setahun adalah: Qs = 443,5 × 2,08 = 923,96 m3/tahun (Kolom 12 Tabel 4.17)
Berdasarkan perhitungan Caldwell, dalam setahun transpor sedimen sepanjang pantai yang terjadi adalah 12.541 m3/tahun. Nilai yang positif (+) menunjukkan arah sedimentasi dari Barat ke Timur.
77
Tabel 4.17 Perhitungan Transpor Sedimen Sepanjang Pantai
(1) Arah Gelombang (o ) 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 10 20 30 40
(2) α
(3) αb
(4) Hb
(5) db
(6) Cb
(o) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10
(o) 8.29 15.76 25.81 28.20 36.58 34.90 41.90 44.42 45.29 -47.48 -41.90 -45.96 -30.40 -32.24 -22.89 -16.49 -7.76
(m) 0.24 0.29 0.20 0.35 0.29 0.43 0.32 0.26 0.00 0.22 0.32 0.22 0.46 0.24 0.30 0.24 0.31
(m) 0.308 0.360 0.251 0.447 0.361 0.546 0.399 0.321 0.000 0.278 0.399 0.276 0.585 0.299 0.381 0.307 0.389
(m/d) 1.74 1.88 1.57 2.09 1.88 2.31 1.98 1.77 0.00 1.65 1.98 1.64 2.39 1.71 1.93 1.73 1.95
(7) Durasi 1 tahun (jam) 50 81 66 229 161 192 285 212 231 161 190 152 290 81 101 80 70
(8) P1 (t-m/hari/m) 1620.47468 4364.70725 2671.9803 11949.1569 8076.07443 22330.1205 10862.6518 6411.39002 8.5317E-10 -4461.432 -10862.652 -4324.4599 -24581.252 -4737.3919 -6919.778 -3052.9579 -2708.3555
(9)
(10) CERC
Qs (m3/hari) 649.81 1750.25 1071.46 4791.61 3238.51 8954.38 4355.92 2570.97 0.00 -1789.03 -4355.92 -1734.11 -9857.08 -1899.69 -2774.83 -1224.24 -1086.05 Total =
Qs (m3/tahun) 1353.77 5907.09 2946.53 45719.96 21724.98 71635.03 51726.59 22710.21 0.00 -12001.44 -34484.39 -10982.69 -119106.41 -6411.47 -11677.41 -4080.79 -3167.65 21811.91
(11)
(12) Caldwell Qs Qs (m3/hari) (m3 /tahun) 443.50 923.96 979.82 3306.89 661.68 1819.62 2193.06 20925.47 1603.03 10753.66 3616.55 28932.38 2032.03 24130.35 1332.73 11772.47 0.00 0.00 997.15 -6689.22 2032.03 -16086.90 972.58 -6159.69 3905.39 -47190.13 1046.20 -3530.91 1416.63 -5961.63 736.14 -2453.79 668.88 -1950.89 Total = 12541.63
78
Terlihat bahwa di Pantai Sayung tidak terjadi keseimbangan sedimen antara sedimen yang datang dan yang dibawa pergi. Hal tersebut mengakibatkan terjadinya pengikisan garis pantai di suatu wilayah dan terjadi pengendapan sedimen di wilayah lainnya. Untuk wilayah yang mengalami pengikisan garis pantai perlu diberikan pengamanan pantai agar abrasi yang semakin parah tidak terjadi.
4.4
Analisis Data Tanah Data hasil dari penyelidikan tanah digunakan untuk menghitung daya
dukung tanah (soil bearing capacity). Data tanah di dapat dari Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil Unissula, Semarang, dapat dilihat pada Tabel 4.18.
Tabel 4.18 Data Tanah Nama Titik HB 1 HB 2 HB 3 Kedalaman (m) 2,00 3,00 4,00 Gs 2,396 2,654 2,370 3 Berat Jenis Kering γ (gr/cm ) 0,926 1,075 0,833 k 3 Berat Jenis Basah γ 1,539 1,676 1,482 b (gr/cm ) W (%) 66,266 55,397 77,818 Atterberg Limit : LL 9,43 45,37 34,40 Batas Plastisitas (PL) 17,88 23,89 16,99 Indeks Plastisitas (IP) 41,55 21,48 17,41 2 C (kg/cm ) 0,230 0,800 0,165 Sudut geser tanah Φ(…o ) 8 10 12
