rekasa pantai dan rawa

REKAYASA PANTAI
(#3)
Nastain, ST., MT
PEMBANGKITAN GELOMBANG
AIRY
Gelombang Airy adalah gelombang sinousoidal yang dibangkitkan
oleh angin.
PEMBANGKITAN GELOMBANG
AIRY
GELOMBANG ALAM (GELOMBANG
ACAK/RANDOM WAVE)
Gelombang di laut bukan merupakan gelombang tunggal (H, T,
dan L tetap), tetapi merupakan gelombang acak (H, T, dan L
bermacam-macam)
GELOMBANG SIGNIFIKAN (Hs)
Untuk kebutuhan perencanaan bangunan pantai digunakan gelombang
rencana yang dikenal sebagai Gelombang Signifikan yang memiliki
tinggi (Hs), periode (Ts), dan panjang (Ls) yang tetap.
Gelombang signifikan (munk, 1944) defined significant wave height, as the
average height of the one-third highest waves. (gelombang yang memiliki
tinggi gelombang (H) rata-rata dari 1/3 gelombang tertinggi dari pencatatan
gelombang yang ada)
N

H xf
j j
Hs  H 1  j 1
3
N

j 1
f
j
Hrms (root-mean-square height)
H rms 
1 N 2
 H
N j 1 j
Menurut SPM, 1984
H  0,886H rms
H s  1,416H rms
GELOMBANG SIGNIFIKAN
Contoh
No.
1
2
3
4
5
6
H (m)
3,25
3,05
2,89
2,45
2,41
2,38
T(detik)
8,4
8,3
7,4
7,8
7,3
7,8
Maka: 1/3n = 1/3 x 6 = 2 data
Hs = (3,25+3,05)/2 = 3,15 m
Hrms = 2,759 m
PERAMALAN GELOMBANG AIRY
Gelombang di laut sebagian besar, umumnya
dibangkitkan oleh angin (wind wave). Sehingga
gelombang di laut ( wind wave) dapat di perkirakan
atau di ramal dari data angin yang ada.
Parameter untuk peramalan
1. Panjang Fetch (F)
2. Data angin
a. Kecepatan Angin (U)
b. Lama bertiup angin (t)
c. Arah angin bertiup ()
PANJANG FETCH (F)
Panjang Fetch (F) adalah panjang
perairan untuk pembentukan
gelombang
PANJANG FETCH
8 Arah Utama Angin
U (0O)
BL (315O)
TL (45O)
U
 =45O
B (270O)
T (90O)
TG (135O)
BD (225O)
S (180O)
PANJANG FETCH (F)
F4
F5
F3
F2
F1
PANJANG FETCH EFFEKTIF (Feff)
Panjang fetch di hitung terhadap arah utama,
DISEBUT sebagai Panjang Fetch Effektif (Feff)
N
Feff 
F
i 1
N
i
1
cos  i
 cos 
i 1
Arah utama
i
Ket :
Fi = panjang fetch ke-i
i = sudut simpangan ke-i terhadap arah utama
2
3
4 5
6
7
8
9
PANJANG FETCH EFFEKTIF (Feff)
Arah utama
Indeks
Simpangan
Panjang
Panjang
terhadap
garis fetch
fetch
arah utama
Utara
effektif
(i)
ai ( )
x i(cm)
Fi (km)
Cos ai
Fi Cos ai
1
20
12,05
2008,374
0,940
1887,871
2
15
10,90
1816,703
0,966
1754,935
3
10
3,45
575,012
0,985
566,386
4
5
2,70
450,009
0,996
448,209
5
0
2,40
400,008
1,000
400,008
6
5
2,30
383,341
0,996
381,808
7
10
2,35
391,675
0,985
385,799
8
15
2,40
400,008
0,966
386,408
9
20
2,45
408,342
0,940
383,841
F eff. (km)
751,683
PROFIL ANGIN
daerah pembentuk
gelombang
U   z
U ( z) 
ln 
0.4   z o

z 

   
 L 

Keterangan :
U* = kecepatan geser
Zo = kekasaran permukaan
 = efek stabilitas udara/angin
L = panjang proses pencampuran
dan tergantung oleh perbedaan
suhu air laut dan udara
DATA ANGIN
Kecepatan angin (U) diukur dengan alat Anemometer, sedangkan
arah angin () diukur dengan alat Wind Shock
Bila data angin diukur tidak pada elevasi 10 meter, maka kecepatan
angin harus dikoreksi sebagai berikut :
 10 
U (10)  U ( z ). 
 z
1/ 7
dimana :
U(10)
: kecepatan angin pada elevasi 10 meter.
U(z)
: kecepatan angin yang diukur pada elevasi z
KOREKSI DATA ANGIN
1. Koreksi Stabilitas (RT)
yaitu koreksi akibat perbedaan temperatur antara udara dan air.
2. Koreksi Lokasi (RL)
Pada umumnya data angin yang tersedia adalah hasil pengukuran di
daratan yang terdekat dengan lokasi peramalan. Sehingga data angin
tersebut perlu dikoreksi menjadi data angin di atas air.
U = RL.RT.U(10)
RT : faktor koreksi stabilitas, (bila tdk ada data,
gunakan = 1,1)
RL : faktor koreksi lokasi
KOREKSI DATA ANGIN
WIND STRESS FACTOR (UA)
Dalam peramalan gelombang, kecepatan angin diubah menjadi wind
stress factor (UA)
UA = 0,71 U1,23
Ket :
U = kecepatan angin (m/det)
1 knot = 0,5144 m/det
(m/det)
DATA ANGIN
4 Oktober 1997
GMT
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
dd
10
9
9
12
9
9
9
11
29
10
34
34
32
31
23
23
15
14
11
12
14
14
15
0
ff
0
40
40
40
40
70
50
20
60
50
90
0
40
40
40
40
30
30
40
30
20
20
20
0
GMT
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
dd
10
9
9
12
9
9
9
11
29
10
34
34
32
31
23
23
15
14
11
12
14
14
15
0
ff
0
40
40
40
40
70
50
20
60
50
90
0
40
40
40
40
30
30
40
30
20
20
20
0
Arah Angin
U
TL
TL
TL
TL
T
TL
U
TL
TL
T
U
TL
TL
TL
TL
TL
TL
TL
TL
U
U
U
DIDAPAT
1. Arah angin dominan
() = Timur Laut (TL)
2. Durasi angin
(t) = 8 jam
3. Kecepatan maks
U = 32 knot
= 16,461 m/det
PEMBENTUKAN GELOMBANG
Dalam peramalan gelombang angin, kita kenal 2 kondisi pembentukan
gelombang yaitu :
1. Fetch Limited ( t > tc )
Pembentukan gelombang dibatasi oleh panjangnya fetch.
2. Duration Limited ( t < tc )
Dimana angin bertiup dengan durasi yang singkat, sehingga gelombang belum
jenuh, sehingga pembentukan gelombang ditentukan oleh durasinya.
METODE PERAMALAN
(cara rumus)
Prosedur perhitungan
 gF
t c  68,8 2
U A
1. Hitung durasi kritis (tc) dengan rumus



2/3
UA
g
2. Bandingkan tc dengan t
Bila t > tc maka disebut kondisi fetch limited, dan hitung nilai Hmo dan Tp dengan rumus
 gF
g .H mo
 2

0
,
0016
U A2
U A



1/ 2
(1)
dan
g .T p
UA
 gF
 0,2857 2
U A



1/ 3
(2)
Bila t < tc maka disebut kondisi duration limited, maka hitung panjang fetch minimumnya.
Fmin
U A2

g

gt

 68,8.U A



3/ 2
kemudian hitung Hmo dan Tp dari rumus (1) dan (2) dengan mengganti F dengan Fmin
DAERAH MAKSIMUM GRAFIK (FULLY DEVELOPED)
CARA RUMUS

Cek
Jika

 gF
g .t
 68,8 2
UA
 UA



2/3
 7,15 x104
g .t
 7,15 x104 artinya melebihi kondisi maksimum
UA
Hitung nilai tc dengan rumus
 Bandingkan tc dengan t
g .tc
 7,15 x104
UA
Bila t > tc maka disebut kondisi fetch limited, dan hitung nilai Hmo dan Tp
dengan
rumus
g . H mo
 0,2433
U A2
gT p
UA
 8,134
Bila t < tc maka disebut kondisi duration limited, maka hitung panjang fetch
minimumnya dan perhitungan seperti biasa dengan mengganti F dengan Fmin
METODE PERAMALAN
(cara grafis)
Prosedur perhitungan
1. Tarik garis vertikal F
2. Tarik garis horisontal UA
3. Baca dari nomogram nilai Hs dan Tp
4. Bandingkan t dengan t grafik
Bila t > t grafik (tc), maka Hs dan Tp yang terbaca dapat dipakai
Bila t < t grafik (tc), maka cari t grafik baru yang = t ,
yaitu dengan menggeser ke kiri. dan baca nilai Hs dan Tp yang baru itu.
METODE PERAMALAN
(cara grafis)
CONTOH
5 Oktober 1997
GMT
dd
0
11
1
36
2
34
3
10
4
10
5
35
6
33
7
35
8
36
9
36
10
32
11
31
12
29
13
0
14
0
15
0
16
10
17
5
18
9
19
0
20
0
21
0
22
0
23
0
ff
20
20
20
30
30
90
70
110
100
110
20
20
20
0
0
0
20
40
30
0
0
0
0
0
Jika diketahui panjang fetch arah dominan
angin tersebut adalah 751,683 km,
tentukan tinggi (H) dan periode (T)
gelombang yang mungkin terjadi dengan
cara grafis