PENENTUAN CHART DATUM DENGAN MENGGUNAKAN KOMPONEN PASUT UNTUK PENENTUAN KEDALAMAN KOLAM DERMAGA Oleh : Ari Juna Benyamin, Danar Guruh, Yuwono Program Studi Teknik Geomatika ITS – Sukolilo, Surabaya - 60111 Email :
[email protected]
Abstrak Besarnya potensi angkutan laut di Perairan Indonesia, harus diimbangi dengan pembangunan pelabuhan dan pengadaan kapal pengangkut dengan kapasitas muatan yang lebih besar. Pembangunan pelabuhan Teluk Lamong merupakan salah satu perwujudan untuk mengatasi permasalahan dalam bidang angkutan laut. Pembangunan pelabuhan terutama kolam dermaga harus dapat menjamin keselamatan kapal yang akan berlabuh pada dermaga tersebut. Terdapat beberapa aspek penting yang perlu diperhatikan dalam membuat kolam dermaga yaitu dimensi kapal terbesar yang akan berlabuh dan keadaan perairan di sekitar pelabuhan serta pasang surut di Perairan tersebut. Kedalaman kolam dermaga ditentukan terhadap chart datum atau muka surutan yang diperoleh dari komponen pasut. Metode perhitungan komponen pasut yang digunakan pada penelitian ini adalah metode admiralty. Berdasarkan hasil perhitungan komponen pasut dapat ditentukan model chart datum yang akan dijadikan sebagai referensi kedalaman. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah kedalaman yang dibutuhkan di Perairan Teluk Lamong berdasarkan chart datum LWS adalah -7,57 m dan chart datum LLWL+5 feet adalah -8,79 m. Kata kunci: metode admiralty, chart datum, kolam dermaga
Kedalaman laut yang memberikan jaminan keselamatan kapal di depan dermaga ditentukan terhadap referensi kedalaman yaitu terhadap chart datum yang diperoleh dari komponen pasut. Chart datum adalah suatu titik atau bidang referensi yang digunakan pada petapeta navigasi maupun pada peramalan pasut, yang umumnya dihubungkan terhadap permukaan air rendah (Suyarso, dalam Ongkosongo, 1989)
PENDAHULUAN Latar Belakang Negara Indonesia merupakan salah satu negara Kepulauan yang terluas di dunia, dengan jumlah pulau sekitar 17.499 pulau, luas seluruh wilayah daratan ± 2.012.402 km2, luas wilayah perairan ± 5.877.879 km2 dan panjang garis pantai ± 81.290 km (Dishidros, 2006). Membuat Indonesia menjadi salah satu Negara yang berpotensi terhadap perpindahan barang dan orang terbesar di dunia. Besarnya potensi angkutan laut di Perairan Indonesia, tentunya harus diimbangi dengan adanya pelabuhan dan jumlah kapal pengangkut dengan kapasitas muatan yang lebih besar. Rencana pembangunan pelabuhan Teluk Lamong adalah salah satu perwujudan untuk mengatasi permasalahan dalam bidang angkutan laut. Pelabuhan Teluk Lamong direncanakan akan disinggahi jenis kapal Oil Tanker dengan bobot DWT (Dead Weight Tonnage/berat mati kapal) 301.045
Perumusan Masalah Permasalahan yang dimunculkan dalam penelitian tugas akhir ini adalah: 1. Bagaimana mengolah data pasut dengan menggunakan metode admiralty untuk mendapatkan komponen harmonik pasut 2. Bagaimana menentukan chart datum dari komponen harmonik pasut. 3. Berapa kedalaman yang dibutuhkan pada bagian kolam dermaga, yang dapat menjamin keselamatan kapal Oil Tanker.
1
Lamong yang diambil dari peta Bathymetri skala 1:5000 tahun 2007. Data principal dimensions dari kapal Oil Tanker kapasitas 301.045 DWT (Sumber: Jefferies and Olaf, 2007)
Batasan Permasalahan Batasan masalah yang akan dibahas pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Wilayah studi adalah daerah Teluk Lamong yang berada pada perairan Selat Madura 2. Data pengamatan Pasang Surut tahun 2007 pada daerah perairan Teluk Lamong 3. Dalam penelitian ini, metode pengolahan pasut yang digunakan adalah metode admiralty 4. Peta bathymetri skala 1:5000 daerah Teluk Lamong tahun 2007 5. Karakteristik atau draft kapal Oil Tanker dengan kapasitas 301.045/154.260 DWT/GT 6. Chart datum yang digunakan adalah chart datum IHO
Peralatan Alat yang digunakan dalam penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu : 1. Hardware Personal Computer (PC) Pentium (R) D, Memori 512 MB, VGA 64 MB, Hard Drive 80 Gb. 2. Software Software yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : - Autocad Land Desktop 2004 untuk menganalisa kedalaman perairan Teluk Lamong. - Microsoft Excel 2007 untuk proses analisis harmonik pasang surut laut metode admiralty dan perhitungan statistik. - Microsoft Word 2007 untuk penulisan laporan
Tujuan Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah Menganalisa dan menentukan kedalaman dari kolam dermaga Teluk Lamong, berdasarkan data komponen pasang surut, kondisi perairan daerah Teluk Lamong dan juga draft kapal yang akan berlabuh di Pelabuhan Teluk Lamong. METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Penelitian Lokasi dari penelitian ini adalah daerah Teluk Lamong, perairan Selat Madura, Surabaya, Jawa Timur, yang secara geografis terletak pada koordinat 7°11’13” LS dan 112° 41’ 24” BT. Lokasi studi tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
Tahapan Penelitian Secara garis besar tahapan dari penelitian ini tertuang dalam diagram alir pada Gambar 2. Identifikasi Masalah Studi Literatur Pengumpulan Data Pengolahan Data Analisa
Madura Surabaya
Selat
Penyusunan Laporan Gambar 2 Tahapan Penelitian
Gambar 1 Lokasi penelitan, Teluk Lamong, Surabaya Jawa Timur
Identifikasi Awal Tahap ini terdiri perumusan masalah penelitian, penetapan tujuan penelitian, dan studi literatur mengenai pasang surut laut, dimensi kapal, metode analisa harmonik pasut, penentuan model chart datum, perhitungan kedalaman.
Data Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data pasut dari pengamatan tidak langsung untuk daerah perairan Teluk Lamong tahun 2007. Data kedalaman perairan Teluk
2
konstanta pasang surut yang diperoleh adalah (S0 , M2, S2, N2, K1, O1, M4, MS4) menggunakan software Excel. 2. Penentuan Tipe Pasut Konstanta harmonik pasut yang merupakan hasil dari pengolahan data pasut dapat digunakan untuk penentuan tipe pasut yang terjadi di suatu perairan dengan menentukan perbandingan antara amplitudo (tinggi gelombang) unsur-unsur pasang surut tunggal utama dengan unsur-unsur pasang surut ganda utama menggunakan bilangan formzahl dengan mengacu pada persamaan berikut: F = (O1 + K1) / (M2 + S2) dimana, F = bilangan formzahl. O1 = amplitude komponen pasang surut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan. K1 = amplitudo komponen pasang surut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik matahari. M2 = amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan. S2 = amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik matahari.
Studi Literatur Tahap ini bertujuan untuk mendapatkan referensi yang berhubungan dengan Hidrografi, pasang surut, chart datum, bangunan pantai dan literatur lain yang medukung baik dari buku, jurnal, internet dan lain-lain. Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan dalam penelitian adalah a. Data pasut periode Januari – Desember tahun 2007 b. Data kedalaman/peta Bathymetri skala 1:5000 tahun 2007 perairan Teluk Lamong. c. Data dimensi kapal Oil Tanker 301.045 DWT Pengolahan Data Data pasut selama satu tahun, diolah dengan menggunakan analisa harmonik pasut metode admiralty untuk mendapatkan nilai komponen pasut. Komponen pasut yang diperoleh kemudian dianalisis untuk menentukan tipe pasut, penghitungan model chart datum, penentuan kedalaman perairan berdasarkan chart datum yang digunakan. Diagram alir pengolahan data dapat dilihat pada Gambar 3. Data Pasut dari pengamatan tidak Langsung
Data Dimensi Kapal Oil Tanker 301.045 DWT
Peta Bathymetri
3. Penentuan Chart Datum Chart Datum ditentukan berdasarkan tujuan dari penggunaannya. Dalam penelitian ini Chart Datum yang digunakan adalah Lowest Low Water Level (LLWL) dan Low Water Spring (LWS) 4. Tahap selanjutnya adalah menentukan Chart Datum: a. Menentukan Zo Amerika Z0 = M2 Inggris Z0 = 1,1 (M2+S2)
Perhitungan Data Pasut Menggunakan Metode Admiralty
Konstanta Pasut (S0 , M2, S2, N2, K1, O1, M4, MS4)
Penentuan Low Water Spring (LWS)
Penentuan Chart Datum
Penentuan Kedalaman Di Kolam Dermaga
IHO
Analisa
Z0 =
n
∑ Ai i =1
(Sumber: Dadang dkk, dalam Ongkosongo, 1989) b. Menggunakan Low Water Spring (LWS) LWS ditentukan berdasarkan persamaan matematis sebagai berikut: LWS = S0 – Z0
Kedalaman Kolam Dermaga yang Menjamin Keselamatan Kapal
Gambar 3 Diagram Alir Pengolahan Data
1. Penentuan Komponen Pasut Dalam tahap ini penentuan komponen pasut dilakukan dengan menggunakan metode, yaitu: metode Admiralty. Pada metode Admiralty nilai konstanta-
3
Dimana: LWS : Low Water Spring S0 : Mean Sea Level (MSL) Z0 : Chart Datum (Sumber: Danar Guruh, 2008) c. Menggunakan Lowest Low Water Spring (LLWL) LLWL ditentukan berdasarkan persamaan matematis sebagai berikut: LLWL = Z0–(M2+S2)–(O1+K1) (Sumber: Armono, 2005) 5. Pada tahap ini penentuan kedalaman di depan dermaga ditentukan berdasarkan keadaan perairan: a. Kedalaman pada perairan tertutup (tenang) = 1,1 x draft kapal b. Kedalaman pada perairan terbuka = 1,2 x draft kapal (Sumber: Anggraini, 2006) 6. Menentukan kedalaman perairan di depan dermaga a. Kedalaman di depan dermaga ditentukan berdasarkan Lowest Low Water Level (LLWL) ditambah 5 feet (1 feet = 0,3048 m) (Sumber: Paquette, 1982) b. Kedalaman di depan dermaga ditentukan berdasarkan Chart Datum Low Water Spring (LWS). (Sumber: Djurnarsah & Poerbandono, 2005) 7. Analisa Kedalaman Di Depan Dermaga Dari beberapa cara penentuan kedalaman perairan di depan dermaga, kita dapat menganalisa metode mana yang dapat memberikan kedalaman yang aman buat kapal. Sehingga kapal dapat bersandar dengan aman di depan dermaga.
Tabel 1 Nilai Rata-Rata Amplitudo dan Fase Untuk Periode Tahun 2007 S0 M2 S2 N2 K1 O1 M4 MS4 Komponen Aplitudo (cm) 151 47 17 9 33 30 2 2 Fase (°) 0 218 330 381 373 440 209 316
Analisa Tipe Pasut Tipe pasut dapat ditentukan dengan menggunakan rumus bilangan Formzahl, yaitu hasil pembagi antara jumlah amplitudo komponen pasut K1 dan O1 dengan jumlah amplitudo M2 dan S2. Berdasarkan hasil perhitungan bilangan Formzahl diketahui nilai besaran bilanganFormzahl adalah 0,974. Sehingga tipe pasut pada Perairan Teluk Lamong adalah tipe campuran condong ganda artinya bahwaa perairan Teluk Lamong mengalami dua kali pasang dalam satu hari dengan perbedaan tinggi dan interval yang berbeda. Analisa Fluktuasi Duduk Tengah Berdasarkan data pengamatan pasut selama satu tahun. Pola fluktuasi duduk tengah atau Mean Sea Level (MSL) di Perairan Teluk Lamong dapat diketahui berdasarkan gambar grafik di bawah ini.
Gambar 4 Fluktuasi Tinggi Muka Laut
Grafik pada gambar diatas menunjukkan bahwa nilai perubahan duduk tengah untuk setiap bulannya berkisar 0-10 cm. Pada tahun 2007 rata-rata Mea Sea Level di Perairan Teluk Lamong adalah 1,51 m. Pada bulan Oktober Mea Sea Level mengalami peningkatan yaitu sebesar 1,67 m. Hal tersebut dapat disebabkan oleh beberapa faktor salah satunya adalah badai yang terjadi pada perairan tersebut. Nilai perubahan MSL setiap bulan dapat dilihat pada tabel 3.2
HASIL DAN ANALISA Analisa Komponen Pasut Analisis harmonik komponen pasut dilakukan untuk mendapatkan nilai amplitudo dan fase dari komponen (M2, S2, N2, K1, O1, M4, MS4) metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode admiralty. Nilai rata-rata dari amplitudo dan fase dari komponen pasut (M2, S2, N2, K1, O1, M4, MS4) selama satu tahun periode 2007 di daerah Perairan Teluk Lamong dapat dilhat pada Tabel 1
4
Chart datum yang digunakan dalam penelitian adalah chart datum standar IHO, Karena chart datum IHO merupakan standar ketentuan yang ditetapkan secara internasional.
Tabel 2 Nilai Muka Air Laut Rata-Rata Periode Tahun 2oo7 Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Rata-rata (S0)
S0(cm) 148 142 148 147 144 141 144 153 163 167 162 155 151
Analisa Kedalaman Kolam Dermaga Kedalaman Perairan Terdapat beberapa aspek penting yang diperhatikan dalam menentukan kedalaman kolam dermaga yang dapat menjamin keselamatan kapal. Beberapa aspek penting tersebut diantaranya adalah a. Syarat Dimensi Kapal Syarat dimensi kapal Oil Tanker dengan bobot 301.045 DWT dapat dilihat pada tabel dibawah ini
Analisa Model Chart Datum Berdasarkan nilai rata-rata komponen pasut selama satu tahun, dapat digunakan untuk menentukan model chart datum di Perairan Teluk Lamong.
Tabel 6 Syarat Dimensi Kapal Dimensi Kapal Length Over All ( L.o.a)/panjang kapal Breadth /Lebar kapal Draught /draft/ sarat kapal Depth /Kedalaman kapal
Menentukan Nilai Z0 Terdapat beberapa perbedaan persamaan dalam menentukan nilai Z0. Pada tabel dibawah ini memperlihatkan beberapa standar penentuan Z0. Nilai Z0 (m) 0,44 0,69 1,58
Menentukan Nilai LWS Tabel dibawah ini menunjukan perbedaan nilai LWS berdasarkan beberapa standar penentuan Z0. Nilai LWS (m)
Pantai Timur Amerika Inggris IHO
1,07 0,82 -0,07
Menentukan Nilai LLWL Tabel dibawah ini menunjukan perbedaan nilai LLWL berdasarkan beberapa standar penentuan Z0. Tabel 5 Perbedaan Nilai LLWL
Negara
Nilai LLWL (m)
Pantai Timur Amerika Inggris IHO
-0,83 -0,59 0,30
60 21,43 29,50
Analisa Kedalaman a. Menentukan Kedalaman yang Dibutuhkan Kedalaman awal di depan kolam dermaga berdasarkan peta Bathymetri adalah 16 m dari LWS. Tabel dibawah ini menunjukan perhitungan kedalaman di depan kolam dermaga Perairan Teluk Lamong.
Tabel 4 Perbedaan Nilai LWS
Negara
333
b. Keadaan Perairan Kebutuhan kedalaman perairan berbeda-beda, tergantung dari jenis perairannya. Perairan di Teluk Lamong merupakan jenis perairan tertutup, karena perairan Teluk Lamong berada diantara Pulau Madura dan Pulau Jawa. Kedalaman yang dibutuhkan untuk perairan Teluk Lamong adalah 23,57 m.
Tabel 3 Beberapa Persamaan Penentuan Z0 Negara Pantai Timur Amerika Inggris IHO
Ukuran (m)
Tabel 7 Kedalaman yang Dibutuhkan Chart Datum
Kedalaman Awal (m)
Kedalaman Rencana (m)
Kedalaman yang dibutuhkan (m)
LWS LLWL+5 feet
-16,00 -14,78
-23,57 -23,57
-7,57 -8,79
5
datum yang memberikan kedalaman yang aman bagi kapal yang akan bersandar maupun kapal yang akan berlayar. 3. Untuk menentukan kedalaman, panjang dan lebar kolam dermaga harus mengetahui ukuran kapal yang paling besar yang direncanakan akan berlabuh di kolam dermaga.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah: 1. Berdasarkan data pengamatan pasut secara tidak langsung selama satu tahun pada perairan Teluk Lamong. Diketahui bahwa tipe pasut pada perairan Teluk Lamung adalah tipe pasut campuran condong ganda. 2. Nilai rata-rata duduk tengah atau MSL selama satu tahun di daerah Perairan Teluk Lamong, yaitu sebesar 151 cm diatas nol palem dengan variasi per bulannya yaitu sebesar 0 – 10 cm. 3. Nilai chart datum perairan Teluk Lamong dari data pengamatan pasut dengan menggunakan metode admiralty didapatkan nilai dari model chart datum IHO sebagai berikut: - Nilai Zo = 1,58 m - Nilai LWS = -0,07 m - Nilai LLWL = 0,30 m 4. Berdasarkan peta bathymetri kedalaman di Teluk Lamong adalah -16 m dari LWS, berdasarkan chart datum LLWL kedalaman di perairan Teluk Lamong adalah 15,80 m. 5. Untuk kapal dengan panjang kapal 333 m, lebar 60 m, sarat kapal 21,43 m, dan depth 29,50 m serta bobot mati kapal sebesar 301.045 DWT, dibutuhkan kedalaman kolam dermaga sedalam 23,57 m. 6. Untuk memenuhi standar kedalaman kapal maka,kedalaman yang dibutuhkan pada perairan Teluk Lamong berdasarkan chart datum LWS adalah sebesar -7,57 m, sedangkan chart datum LLWL adalah sebesar -8,79 m. 7. Berdasarkan chart datum yang digunakan, chart datum yang memiliki kedalaman yang aman di perairan Teluk Lamong adalah chart datum LLWL ditambah dengan kedalaman sebesar 5 feet = 1,52 m.
DAFTAR PUSTAKA Anggraini, Nimas. 2006. Detail Desain Pelabuhan Peti Kemas di Kalianak, Surabaya. Surabaya: Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil. Armono, Haryono. D. 2005. Laporan Akhir SID Pelabuhan Teluk Cempi (Kab. Dompu) dan Teluk Waworada (Kab. Bima), Surabaya. Djaja, Rochman. 1987. Cara Perhitungan Pasut Laut Dengan Metode Admiralty. AseanAustralia Cooperative Programs On Marine Science Project I :Tides and Tidal Phenomena. Jakarta: LIPI. Djaja, Rochman. 1987. Pengamatan PasangSurut Laut Untuk Penentuan Datum Ketinggian. Asean-Australia Cooperative Programs On Marine Science Project I :Tides and Tidal Phenomena. Jakarta: LIPI. Guruh, Danar. 2008.Draft Final Report of Topographic and Bathymetric Survey to Support Feasibility Study PLTU Barru. Surabaya Heiskanen, W.A and Moritz, H. 1967. Phisical Geodesy. W.H. Freeman and Company. San Francisco. Jefferies, Holger dan Probst Jan Olaf. “Hull Design and Limitations for Container Ships”.2007. http://www.gia.org.sg/pdfs/Industry/Ma rine/Session_1_HullDesignandLimitation (14 sforContainerShips.pdf. html November 2008) Kurniadi, Dadang. 1987. Analisis Pasang Surut di Daerah Cilacap dan Surabaya. AseanAustralia Cooperative Programs On Marine Science Project I :Tides and Tidal Phenomena. Jakarta: LIPI. Ongkosongo, Otto. 1987. Penerapan Pengetahuan dan Data Pasang Surut. Asean-Australia Cooperative Programs
Saran 1. Perlunya diadakan perawatan, pengawasan serta pergantian kertas secara rutin dan tepat waktu agar data pasut dapat direkam dengan baik. 2. Penggunaan chart datum sebagai referensi kedalaman kolam dermaga maupun jalur pelayaran sebaiknya menggunakan chart
6
On Marine Science Project I :Tides and Tidal Phenomena. Jakarta: LIPI. Paquette, Radnor.J. 1982. Transportation Engineering Planning and Design.United States of American : John Wiley & Sons, Inc. Pariwono, John. 1987. Gaya Penggerak Pasang Surut. Asean-Australia Cooperative Programs On Marine Science Project I :Tides and Tidal Phenomena. Jakarta: LIPI. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 69 Tahun 2001, Tentang Kepelabuhan Poerbandono. 2005. Survei Hidrografi. Bandung: Refika Aditama. Triatmodjo, Bambang. 1999. Teknik Pantai.Yogyakarta: Beta Offset. Triatmodjo, Bambang. 2003. Pelabuhan. Yogyakarta: Beta Offset.
7
8
9
