bab 3. angin, pasang surut dan gelombang

8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang

1/31

BAB III.

ANGIN, PASANG SURUT DAN GELOMBANG


2/31

3.1. Pendahuluan

- Dalam Perencanaan Pelabuhan, Angin, Pasang

Surut dan Gelombang merupakan faktor-faktor

yang sangat penting untuk diperhatikan

- Angin dapat menimbulkan arus, gelombangserta tekanan pada kapal dan bangunan

Pelabuhan

- Pasang Surut penting dalam menentukan

dimensi bangunan pelabuhan seperti dermagadan lain-lain

- Gelombang menyerang pelabuhan dan

menimbulkan gaya tekanan pada pelabuhan


3/31

3.2. Angin

• Sirkulasi udara yang kurang lebih sejajar dengan permukaan bumi disebut angin

• Gerakan udara (angin disebabkan oleh

perubahan temperatur atmosfer


4/31

3.3. Pasang Suu!

Pasang Surut adalah fluktuasi muka air laut sebagai

fungsi !aktu karena adanya gaya tarik benda-bendadi langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa

air laut di "umi#

Pengetahuan tentang pasang surut diperlukan untuk

mengetahui posisi ele$asi muka air rerata, tertinggi

dan terendah dalam penentuan dimensi bangunan

Pelabuhan#


5/31

3.3.1. "u#a Pasang Suu!

%inggi pasang surut adalah jarak $ertikl antara airtertinggi ( Puncak Auir Pasang dan air terendah

(&embah air surut yng berturutan#

Periode pasang surut adalah !aktu yang

diperlukan dari posisi muka air rerata ke posisiyang sama berikutnya#

'ariasi muka air menimbulkan arus yang

disebut dengan arus pasang surut yangmengangkut massa air dalam jumlah

sangat besar#


6/31

3.3.2. Pe$%ang&i!an Pasang Suu!

Gaya-gaya pembangkit pasang surut ditimbulkan olehgaya tarik menarik antara bumi, bulan dan matahari#

otasi "umi menyebabkan muka air laut di

)hatulisti!a lebih tinggi dari pada di garis lintangyang lebih tinggi

Gaya tarik menarik antara bumi dan bulan

menyebabkan sistem bumi - bulan menjadi satu

sistem kesatuan yang beredar bersama-sama

sekeliling sumbu perputaran bersama (Common

Axis of Revolution)


7/31

D

D

* +

P cp c G

./P/

.0P0

bulan

bulan

1g 2 Gaya Gra$itasi

1c 2 Gaya Sentrifugal

1p 2 Gaya pembangkit pasang surut

Gambar # Pembangkitan Pasang Surut


8/31

3.3.3. Be%ea'a Ti'e Pasang Suu!

# Pasang Surut 3arian Ganda (Semi Diurnal

%ide

0# Pasang Surut 3arian %unggal (Diurnal %ide

/# Pasang Surut .ampuran .ondong ke 3arian

Ganda (4i5ed %ide Pre$ailing Semi Diurnal

6# Pasang Surut .ampuran .ondong )e 3arian

%unggal (4i5ed %ide Pre$ailing Diurnal


9/31

3.3.(. Pasang Suu! Puna$a dan Pe%ani

)arena peredaran bumi dan bulan pada orbitnya,

maka posisi bumi - bulan - matahari selalu berubahsetiap saat# e$olusi bulan terhadap bumi

ditempuh dalam 07,8 hari (jumlah hari dalam bulan

)omariah#

Pada setiap tanggal dan 8 posisi bumi- bulan-

matahari berada pada satu garis lurus# Dalam

keadaan ini terjadi pasang surut purnama (pasang

besar, spring tide#

Pada tanggal 9 dan 0 matahari dan bulan

membentuk siku dan gaya tarik bulan terhadap

bumi saling mengurangi sehingga terjadi pasang

surut perbani (pasang kecil, neap tide


10/31

"ll "l

"l

"l

4

4

Seperempat

pertama

Seperempat

akhir

"ulan

pertama

"ulan

4ati

a b

cd

cd

a

b

a 2 tanpa pengaruh bulan dan

matahari b 2 pengaruh matahari

c 2 pengaruh bulan

d 2 pengaruh bulan dan matahari

Gambar 0# )edudukan "umi - "ulan pada saat

purnama dan Perbani


11/31

3.3.). Be%ea'a De*inisi Ele#asi Mu&a Ai

# 4uka air tinggi (High Water Level) adalah muka air tertinggi yang

dicapai pada saat air pasang dalam satu siklus pasang surut#

0# 4uka air rendah (Low Water level) adalah kedudukan air terendah yang

dicapai pada saat air surut dalam satu siklus pasang surut#

/# 4uka air tinggi rerata (Mean High Water Level, MHWL) adalah reratamuka air tinggi selama periode 7 tahun#

6# 4uka air rendah rerata (4ean &o! :ater &e$el, 4&:& adalah rerata

muka air rendah rerata

8# 4uka air laut rerata (4ean Sea &e$el, 4S& adalah muka air rerata

antara muka air tinggi rerata dan muka air rendah rerata # *le$asi inidigunakan sebagai referensi untuk ele$asi di daratan#

;# 4uka air tinggi tertinggi (3ighest 3igh :ater &e$el, 33:& adalah air

tertinggi pada saat pasang surut purnama atau bulan mati#


12/31

9# Air rendah terendah (&o!est &o! :ater &e$el, &&:&, adalah air

terendah pada saat pasang surut purnama atau bulan mati#


13/31

3.3.+. Ele#asi Mu&a Ai Renana

=ntuk menentukan ele$asi muka air rencana harus

dilakukan pengamatan pasang surut minimal selama

8 hari, karena dalam 8 hari telah tercakup satu

siklus pasang surut purnama dan perbani#

Pengukuran dapat dilakukan secara manual atau

dengan menggunakan Automatic Water Level

Recorder (AWLR)


14/31

3.(. Gel-$%ang

Gelombang merupakan faktor penting dalam perencanaan pelabuhan#

Gelombang "isa Dibangkitkan >leh ?

- Angin (Gelombang Angin

- Gaya tarik matahari dan bulan (Pasang Surut

- &etusan Gunung "erapi atau Gempa &aut

(%sunami

- )apal yang "ergerak, dan sebagainya#


15/31

3.(.1. Te-i Gel-$%ang Ai

4uka air

diam

3

.

&

d

y 2 - d

y

5η

>rbit

partikel

νε

u

d-(-y 2d@y

"erdasarkan teori gelombang Airy diberikan beberapa persamaan sebagai berikut ?


16/31

A# Profil 4uka Air

cos(0

,( t kx H

t x σ η −=

"# .epat rambat dan panjang gelombang

kd g

L

d g C tanh

0

0tanh

0 π

π

π ==

kd g

L

d g L tanh0

0tanh0

00

π

π

π ==

dengan k20π

.# )lasifikasi Gelombang 4enurut )edalaman elatif

-#

gelombang di laut dangkal jika dA&B -A0C

0# gelombang di laut transisi jika -A0CB dA& B -A0

/# gelombang di laut dalam jika dA& D E


17/31

D# )ecepatan Partikel Air

cos(sinh

(cosht kx

kd

!d k

hu σ

π −

+

=

sin(sinh

(sinht kx

kd

!d k

hv σ

π −+

=

sin(sinh

(cosh00

0

t kxkd

!d k

ha x σ

π −

+

=

cos(sinh

(sinh00

0

t kxkd

!d k

ha ! σ

π −

+

−=

*# Perpindahan Partikel

sin(sinh

(cosh

0 t kxkd

!d k H

σ ξ −+

−=

cos(sinh

(sinh

0t kx

kd

!d k H σ ε −

+=


18/31

1# )ecepatan kelompok gelombang

)ecepatan kelompok gelombang mempunyai bentuk berikut ?

nC kd

kd

LCg =

+=

0sinh

0-0

-

dengan ?

+=kd

kd n

0sinh

0-

0

-

G# *nergi dan tenaga gelombang

*nergi kinetik gelombang ?-;

0 L gH " k

ρ =

*nergi potensial gelombang ?-;

0 L gH " #

ρ =

*nergi total gelombang ?<

0 L gH " " " #k t

ρ =+=


19/31

%enaga gelombang ?

n"

$ =

dengan ?

+=

kd

kd n

0sinh

0

0


20/31

3.(.2. Re*a&si Gel-$%ang

Puncak Gelombang

Gelombang

pecah

&o

"o

&aut

Dalam

d&o2C#

C#0

C#/

C#6

C#8

Gambar ? efraksi gelombang


21/31

&C

&

d&C2C#8 bC αC

5

bα

5

Shore

)ontur Dasar &aut

αC

>rthogonal Gelombang

Gambar ? efraksi gelombang pada kontur lurus dan sejajar

)oefisien efraksi 2cos

cos

α

α o

%

%o &r ==


22/31

&

P

Puncak Gelombang Arah Gelombang

)edalaman )onstan

%itik yang ditinjau

intangan

θβ

r

3.(.3. Di*a&si Gel-$%ang


23/31

3.(.(. /i!ungan Di*a&si Gel-$%ang

)oefisien Difraksi ?3

A2 )F3

P

)F 2 f(θ,β,r&


24/31

3.(.) Gel-$%ang Lau! Dala$ E&i#alen

%inggi gelombang laut dalam eki$alen diberikan oleh bentuk ?

3Fo 2 )F# )r # 3o

dengan ?

3Fo 2 tinggi gelombang laut dalam eki$alen

3o 2 tinggi gelombang laut dalam

)F 2 koefisien difraksi

)r 2 koefisien refraksi


25/31

3.(.+. Re*le&si Gel-$%ang

"esar kemampuan suatu benda memantulkan gelombang diberikan oleh koefisien

refleksi, yaitu perbandingan antara tinggi gelombang refleksi 35 dan tinggi

gelombang datang 3G

?

H 2 3r A 3i#

%abel /#; )oefisien refleksi

%ipe bangunan H

Dinding $ertikal dengan puncak di atas air

Dinding $ertikal dengan puncak terendam

%umpukan batu sisi miring

%umpukan blok beton

"angunan $ertikal dengan peredam energi (diberi lubang

C,9 I ,C

C,8 I C,9

C,/ I C,;

C,/ I C,8

C,C8 I C,0


26/31

3.(.0. Tinggi Gel-$%ang Peah

%inggi gelombang pecah dapat dihitung dengan rumus berikut ini#

/A-AJ(/,/

-

J Loo H o H

H%=

)edalaman air di mana gelombang pecah diberikan oleh rumus erikut ini K

A#(

-0 g H%a% H%

d%

−=

di mana a dan b merupakan fungsi kemiringn pantai m dan diberikan oleh

persamaan berikut ?

mea

-7-(98,6/ −−=

-(8;,- 8,-7 me

% −+=


27/31

3.(.. Gel-$%ang Ala$

%

3

*le$asi

muka

air

:aktu

*le$asi muka air rerata

Gambar # Pencatatan gelombang di suatu tempat


28/31

3.(.. Pe$%ang&i!an Gel-$%ang

%inggi dan periode gelombang yang dibangkitkan dipengaruhi oleh

kecepatan angin =, lama hembus angin D, dan fetch 1 yaitu jarak

pada mana angin berhembus#

)ecepatan angin pada ele$asi C m

Gunakan &2C,7=ntuk =&


29/31

3.(.1. Pe$ilihan Gel-$%ang Renana

Penentuan gelombang recana harus memperhitungkan fungsi dan tipe

bangunan, kepentingan bangunan, dan juga biaya pelaksanaan pekerjaan#

Pemilihan gelombang rencana berkaitan dengan kala ulang yang di

dalamnya terdapat kondisi gelombang ekstrim tertentu dimana pada

kondisi ekstrim tersebut bangunan yang direncanakan tetap stabil#


30/31

3.(.11. Tans'- Sedi$en Pan!ai

%ranspor sedimen pantai adalah gerak sedimen di

daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang danarus#

menjadi transpor menuju dan meninggalkan pantai

(on shore-off shore transport dan transpor sepanjang pantai (longshore transport#

Ada beberapa rumus empiris yang diberikan oleh banyak ahli,

di antaranya adalah yang diberikan oleh .*., yaitu ?

Ls 2 C,6C Plb

%%%l% C H g

$ α ρ

0sin#;

0=


31/31

*rosi

Pemecah Gelombang

Arah Gelombang

Sedimentasi

Garis Pantai Setelah ada Pelabuhan

Garis pantai asli

Gambar ? Perubahan garis pantai akibat pembangunan

pelabuhan

3.(.12. Pengauh Pe$%angunan Pela%uhan Tehada'

'an!ai di Se&i!ana

bab 3. angin, pasang surut dan gelombang

Documents