bathy metri

7/28/2019 Bathy Metri

1/36

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Bathymetri

Bathymetri merupakan kegiatan pengumpulan data

kedalaman dasar laut dengan metode penginderaan atau rekaman

dari permukaan dasar perairan, yang akan diolah untuk

menghasilkan relief dasar perairan, sehingga dapat digambarkan

susunan dari garis-garis kedalaman (kontur). Pemetaan kondisidasar perairan tersebut dikonversikan dalam keadaan surut

terendah atau LWS (Low Water Surface).

Unsur utama pembuatan bathymetri adalah pengukuranjarak dan kedalaman. Peralatan yang digunakan untuk mengukurjarak antara lain Theodolith, Electronic Data Measurement(EDM), atau Global Positioning System (GPS). Sedangkan

peralatan yang digunakan untuk mengukur kedalaman adalah

Echosounder. Selain kedua jenis peralatan tersebut jugadibutuhkan peralatan pendukung antara lain : patok kayu,

bendera, handy talky, dan perahu boat.Secara ringkas teknis pelaksanaan pembuatan bathymetri

sebagai berikut. Pada sepanjang pantai ditandai dengan patok

kayu sejarak 10 m atau 15 m sesuai dengan ketelitian yang

diinginkan. Kemudian kapal boat yang berisikan echosounder

bergerak dilaut dengan lambat dan konstan. Pada setiap jarak 10

m boat dibidik dan dibaca posisinya sekaligus ditandai padalembaran kertas pada echosounderberdasarkan koordinasi antara

tim pengukur yang ada di darat dan tim pengukur yang ada di

laut. Garis alur perjalanan perahu diusahakan selalu lurus dengan

titik patok di pantai. Pembacaan pada echosounder sangat

dipengaruhi kondisi pasang surut dan gelombang. Kondisi pasang

surut dapat diantisipasi dengan melakukan pencatatan pasang

surut pada saat pemetaan, tetapi pengaruh gelombang tidak dapat


2/36

di antisipasi sehingga bila gelombang tinggi pemetaan harus

dihentikan.

2.2. Arus

Arus adalah pergerakan air secara horizontal yang

disebabkan adanya perubahan ketinggian permukaan laut. Arus

lautan global merupakan pergerakan masa air yang sangat besar

dan arus ini yang mempengaruhi arah aliran air lautan dan terkait

antara satu lautan dengan lautan lain di seluruh dunia. Adanya

arus lautan ini disebabkan oleh perputaran bumi, angin, dan suhu

udara.Sedangkan arus pantai diakibatkan pengaruh yang

sifatnya lokal terutama akibat pergerakan angin dari daerah yang

mempunyai tekanan tinggi ke daerah yang mempunyai tekanan

rendah, perbedaan kerapatan air, suhu air, dan pasang surut.

Pada umumnya arus terjadi sepanjang pantai disebabkan

oleh perbedaan muka air pasang surut antara satu lokasi dengan

lokasi lain, sehingga perilaku arus dipengaruhi pola pasang surut.

Kecepatan arus yang aman untuk kapal berlabuh disyaratkan

berkecepatan maksimal 2 knot atau 1 m/dt.

2.3. Pasang surut

Pasang surut adalah perubahan elevasi muka air laut

akibat adanya gaya tarik benda-benda dilangit, terutama matahari

dan bulan terhadap massa air laut di bumi. Perubahan elevasi

muka air laut tersebut berlangsung secara periodik (Teknik

Pantai, 1999). Dalam analisa pasang surut diperlukan suatu

elevasi yang dapat digunakan sebagai patokan dalam perencanaan

suatu pelabuhan. Ada tiga macam elevasi antara lain:

1. Elevasi muka air tertinggi atau High Water Surface

(HWS)2. Elevasi muka air rata-rata atauMean Sea Level(MSL)

3. Elevasi muka air terendah atau Low Water Surface

(LWS)


3/36

Bentuk pasang surut di berbagai daerah tidak sama.

Secara umum pasang surut di berbagai daerah dapat dibedakan

menjadi empat tipe yaitu pasang surut harian ganda, pasang surutharian tunggal, pasang surut campuran condong ke harian ganda,

dan pasang surut campuran condong ke harian tunggal. Keempat

tipe tersebut terdapat di Indonesia dengan persebaran dapat dilihat

pada Gambar 2.1.1. Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide)

Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan

dua kali air surut dengan tinggi yang hampir sama dan

pasang surut terjadi secara berurutan dan teratur. Periodepasang surut rata-rata adalah 12 jam 24 menit. Pasang

surut tipe ini dapat dilihat pada Gambar 2.2.a.

2. Pasang surut harian tunggal (diurnal tide)

Dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan

satu kali air surut. Periode pasang surut adalah 24 jam 50

menit. Pasang surut tipe ini terjadi di perairan selat

Karimata. Pasang surut tipe ini dapat dilihat pada

Gambar 2.2.d.

3. Pasang surut campuran condong ke harian gandaDalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan

dua kali air surut, tetapi mempuyai tinggi dan periode

yang berbeda. Pasang surut jenis ini banyak terdapat di

perairan Indonesia bagian timur. Pasang surut tipe ini

dapat dilihat pada Gambar 2.2.b.

4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal

Dalam satu hari terjadi satu kali pasang dan satu

kali surut tetapi tinggi dan periodenya sangat berbeda.Pasang surut jenis ini banyak terdapat di selat Kalimantan

dan pantai utara Jawa Barat. Pasang surut tipe ini dapat

dilihat pada Gambar 2.2.c.


4/36

Gambar 2. 1. Persebaran Tipe Pasang Surut di Indonesia

(Teknik Pantai, 1999)

Gambar 2. 2. Tipe Pasang Surut (Teknik Pantai, 1999)


5/36

2

2.4. Analisa Gelombang

Analisa gelombang adalah hal yang sangat penting dalam

perencanan pelabuhan. Dari hasil analisa gelombang dapatdiketahui tinggi dan periode gelombang yang terjadi di lokasi

pelabuhan. Penentuan tinggi gelombang dapat dilakukan dengan

pengukuran langsung di lapangan atau dengan menganalisa data

angin yang ada. Pengukuran langsung di lapangan biasanya

kurang representatif karena dilakukan dalam jangka waktu yang

singkat. Jadi analisa gelombang menggunakan data angin dinilai

paling baik, tetapi jangka waktu data angin harus tersedia

minimal selama lima tahun.Metode peramalan gelombang dapat dibedakan atas

metode peramalan gelombang laut dalam dan peramalan

gelombang laut dangkal. Beda metode laut dalam dan dangkal

adalah bahwa dalam metode laut dangkal diperhitungkan faktor

gesekan antara gerak air dengan dasar laut, yang berpengaruh

pada tinggi gelombang yang terbentuk. Dilaut dalam gerak

gelombang yang terjadi di bagian atas perairan saja dan hampir

tidak berimbas kebagian bawah dekat dasar laut. Oleh karena itugelombang dan pembentukan gelombang di laut dalam tidak

terpengaruh oleh keadaan didekat dasar laut.

Kriteria laut dalam dan dangkal didasarkan pada

perbandingan antara panjang gelombang (L) dan kedalaman dasar

laut (d). Nilai batasnya adalah sebagai berikut :

d1. Gelombang laut dalam jika > 1

L

2. Gelombang laut transisi jika 1


6/36

2.4.1. AnginAngin yang berhembus mengakibatkan permukaan air

laut yang mulanya tenang menjadi timbul riak air atau gelombangkecil. Dengan bertambahnya kecepatan dan durasi hembusanmaka riak tersebut akan menjadi semakin besar kemudianmembentuk gelombang.

Pengukuran gelombang dengan cara menganalisa data

angin menggunakan data angin yang ada di laut, tetapi biasanya

data angin yang ada adalah data angin hasil pengukuran di darat.

Oleh karena itu perlu diadakan koreksi-koreksi antara data angin

yang ada di darat dengan data angin yang ada laut. Koreksitersebut antara lain :

1. Koreksi terhadap letak pengukuran kecepatan angin

Rumus yang dipakai untuk menghitung koreksipengukuran kecepatan angin akibat perbedaan ketinggiantempat pengukuran adalah,

R =U

W

LUL

Dimana :RL = faktor korelasi akibat perbedaan ketinggian

UW = kecepatan di atas permukaan laut (m/s)

UL = kecepatan angin di atas daratan (m/s)

Nilai koreksi ini juga bisa diketahui dengan melihat

Grafik RL seperti pada Gambar 2.3.

Untuk keperluan peramalan gelombang biasanya

digunakan kecepatan angin pada ketinggian 10 meter dari

permukaan laut. Apabila tidak diukur pada ketinggiantersebut maka kecepatan angin dikorelasi dengan rumus

1

10 7

U10

=UZ

Z


7/36

Gambar 2. 3. Grafik Korelasi akibat Perbedaan

Ketinggian, RL (SPM, 1984)

2. Koreksi terhadap temperatur pada lokasi pengukuran

Nilai faktor koreksi terhadap perbedaan

temperatur didapatkan dengan melihat Grafik RT seperti

pada Gambar2.4.

Gambar 2. 4. Grafik Korelasi akibat Perbedaan

Temperatur, RT (SPM, 1984)

Setelah nilai koreksi-koreksi tersebut didapatkan perhitungan

kecepatan angin dihitung dengan rumus :


8/36

A

U=RL

RT

(U10

)L

dimana :

RL = koreksi terhadap pencatatan angin didaratRT = koreksi akibat adanya temperatur udara dan air

(U10 )L = kecepatan angin pada ketinggian 10 meter

diatas permukaan tanah (m/s)

Hasil dari perhitungan kecepatan angin tersebut diataskemudian dikonversikan menjadi faktor tegangan angin (UA )

dengan menggunakan rumus

U = 0,71U1, 23

2.4.2. FetchFetch adalah jarak bebas di atas permukaan air laut,

merupakan daerah pembangkit gelombang yang ditimbulkan oleh

angin dengan arah dan kecepatan yang sama. Bentuk fetch tidak

teraturakibat bentuk garis pantai yang tidak teratur, maka untuk

keperluan peramalan gelombang perlu ditentukan besarnya fetch

efektif yang dihitung dengan rumus (Teknik Pantai, 1999) :

(xi cos i )Feff = cosidimana :

Feff = panjang fetch efektif (km)

x i = proyeksi radial pada arah angin (km)

i = sudut antara jalur fetch yang ditinjau dengan arah

angin

2.4.3. Peramalan tinggi gelombangSetelah memperoleh panjang fetch efektif, maka

selanjutnya menghitung tinggi gelombang di pakai rumus

sebagai berikut :


9/36

1

UA A

UA A

U

U

Untuk panjang fetch terbatas :1

g.Hmo = 1,6x103 g.F2

2 U 2

1

g.Tm g.F 3= 2,857x102 U 2

2

g.tg.F

3

= 68,8 2UA UA

Untuk panjang fetch tidak terbatas :

g.Hmo 1

2 = 2,433.10A

g.Tm2 = 8,133

A

g.t

UA

= 7,17.10 4

dimana :

Hmo = tinggi gelombang signifikan (m)

Tm = periode gelombang puncak (dt)

F = panjang fetch (km)UA = faktor tegangan angin (m/s)

t = waktu hembus angin (jam)

Perhitungan diatas dapat disajikan dalam bentuk diagram

seperti pada Gambar 2.5. Selain menggunakan cara diatas,

periode dan tinggi gelombang dapat dicari dengan metode SMB

yaitu dengan menggunakan grafik SMB yang terdapat pada

Gambar 2.6.


10/36

Gambar 2. 5. Perhitungan Tinggi dan Periode Gelombang

Rencana (Teknik Pantai, 1999)

Gambar 2. 6. Grafik SMB (Teknik Pantai, 1999)


11/36

m s

2.4.4. Peramalan Gelombang dengan Periode Ulang TertentuFrekuensi gelombang-gelombang besar merupakan faktor

yang mempengaruhi perencanaan bangunan pantai. Untukmenetapkan gelombang dengan periode ulang tertentu dibutuhkan

data gelombang dalam jangka waktu pengukuran cukup panjang.

Data tersebut bisa berupa data pengukuran gelombang atau data

gelombang hasil prediksi berdasarkan data angin (Teknik Pantai,

1999). Pada studi ini peramalan tinggi gelombang dengan periodeulang tertentu dilakukan dengan Metode Weilbull. Peramalantinggi gelombang berdasarkan periode ulang dengan Metode

Weibull dilakukan dengan menggunakan Tabel 2.1.

Tabel 2. 1. Tabel Peramalan Gelombang Periode Ulang Metode

WeibullNo

urut Hsm P Ym Hsm.Ym Ym2

(Hsm-Hr)2 Hsm Hsm Hsm

Sumber : Teknik Pantai, 1999

Keterangan :

Kolom 1 = Nomer urut m

Kolom 2 = Gelombang yang diurutkan dari besar ke kecil sesuai

kolom 1

Kolom 3 = Nilai P (Hs [Hsm ) dihitung dengan rumus,m 0,44

P(Hs

Hsm

) =1

dimana :

NT+0,12

P(Hs [Hsm ) = Probablititas tinggi gelombangrepresentatif ke m yang tidak terlampai

Hsm = Tinggi gelombang urutan ke m (m)

m = Nomer urut tinggi gelombang signifikan

NT = Jumlah kejadian selama pencatatan

Kolom 4 = Nilai ym diperhitungkan dengan persamaan :

y = ln{ lnF(H

Hsm )}


12/36

sm sm sm

Kolom 5 dan 6 = Nilai yang digunakan untuk analisis regrensi

linier guna mng hitung parameter Adan B

Kolom 7 = Digunakan menghitung devisiasi standar gelombangsignifikan

Kolom 8 = Perkiraan tinggi gelombang yang dihitung dengan

persamaan linier yang dihasilkan

Kolom 9 = Perbedaan antara Hsn dan H yaitu H H

Selanjutnya dihitung tinggi gelombang signifikan dengan

beberapa periode ulang dilakukan menggunakan rumus :

Hsm =(A Yr) +B n HsmYm Hsm Ym

A =n ym 2 (Ym) 2

B =Hr (A Ym )

1 y

r = lnln1

LT

Keterangan :r

Hsm = Tinggi gelombang berdasarkan kejadian ulang

Tr = Periode ulang (tahun)

NL =ReratajumlahkejadianpertahunL= T

K

2.4.5. Refraksi

Refraksi adalah pembelokan arah gelombang yang terjadikarena perubahan kedalaman laut. Pada daerah yang mempunyai

kedalaman lebih besar dari setengah panjang gelombang (laut

dalam) gelombang menjalar tanpa dipengaruhi kedalaman dasar

laut. Tetapi di laut transisi dan laut dangkal dasar laut

mempengaruhi gelombang. Di daerah ini, apabila ditinjau suatu

garis puncak gelombang, bagian dari puncak gelombang yang

berada di air yang lebih dangkal akan menjalar dengan kecepatan


13/36

yang lebih kecil dari pada bagian di air yang lebih dalam.

Akibatnya garis puncak gelombang akan membelok dan berusaha

untuk sejajar dengan garis kontur dasar laut. Garis ortogonalgelombang, yaitu garis tegak lurus dengan garis puncak

gelombang dan menunjukkan arah penjalaran gelombang juga

akan membelok dan berusaha untuk menuju tegak lurus dengan

kontur dasar laut (Teknik Pantai,1999). Refraksi berpengaruh

dalam pembahasan tentang teori gelombang disebabkan hal-hal

sebagai berikut :

1. Refraksi dipakai untuk menentukan tinggi gelombang dan

arah gelombang dalam variasi kedalaman pada suatukejadian atau kondisi gelombang.

2. Perubahan arah gelombang akan menyebabkan perbedaan

energi gelombang, dimana energi gelombang ini akan

mempengaruhi gaya yang bekerja pada struktur.

3. Refraksi dapat menyebabkan terjadinya perubahan pada

dasar pantai yang berpengaruh pada erosi dan endapan

dari sedimen.

4. Bathymetri pantai suatu daerah secara umum dapatdigambarkan dengan analisa fotografi dari refraksi

gelombang.

Adapun langkah-langkah dalam perhitungan refraksi adalah

sebagai berikut:

1. Menghitung panjang gelombang (Lo ) dan kecepatan jalar

gelombang/celerity (Co ), dimana :

Lo = 1,56 x T2

Co = Lo / T2. Menghitung besar sudut arah datangnya gelombang yang

berada di depan breakwater, yaitu :

Menentukan kedalaman di depan breakwater yangditinjau (d)

Menghitung panjang (L) dan kecepatan jalar gelombang (C)


14/36

Menghitung besar sudut gelombang yang datang (),dengan rumus : sin = C / Co x sin o

3. Dihitung tinggi gelombang pada kedalaman yang ditinjau(H)

Menghitung koefisien refraksi (Kr) dengan rumus :Kr = (cos o /cos)

Menghitung koefisien pendangkalan (Ks), didapatdari tabel C-1 SPM, 1984

Menghitung tinggi gelombang hasil refraksi denganrumus :

H = Hso x Kr x Ks

Proses berbeloknya arah gelombang atau refraksi dapat dilihat

pada Gambar 2.7.

Gambar 2. 7. Refraksi Gelombang pada Pantai

(Teknik Pantai, 1999)


15/36

2.5. Kebutuhan Breakwater

Breakwater adalah bangunan yang digunakan untuk

melindungi daerah perairan pelabuhan dari gangguan gelombang(Pelabuhan, 2003). Breakwater diperlukan apabila dalam analisa

gelombang ditemukan tinggi gelombang yang besar dengan

frekuensi yang besar. Hal tersebut mengakibatkan kurangnya

tingkat keamanan untuk kapal berlabuh di pelabuhan. Persyaratan

tinggi gelombang maksimum untuk kapal dapat bongar muat

dengan aman dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2. 2. Tinggi gelombang maksimum untuk bongkar/muatmuatan

Ukuran Kapal Tinggi Gelombang (H1/3 )

Kapal Kecil (50.000 GT) 0,7 1,5 m

Sumber: Pelabuhan, 2003

Tinggi dan layout breakwater perlu dianalisa dengan cermat

sehingga dapat dipastikan gelombang yang datang dapat diredam

dan berkurang tingginya sehingga kapal aman untuk melakukan

bongkar-muat. Selain untuk mengatasi masalah gelombang yang

terjadi, breakwater juga dapat difungsikan sebagai :

1. Mengarahkan sedimen agar tidak masuk ke dalam kolampelabuhan. Fungsi semacam ini biasanya untuk posisibreakwater di perairan dangkal atau di wilayahsurf zone,

dan di muara sungai.2. Menghindarkan arah perjalanan kapal dari pengaruh cross

current. Umumnya terjadi di pintu atau mulut breakwaterdan di mulut muara sungai.

3. Tambatan untuk muatan yang berbahaya yang harus

diletakkan pada jarak cukup jauh dari kompleks

pelabuhan umum.


16/36

2.6. Analisa Sedimentasi

Sedimen transport pantai adalah gerakan sedimen di derah

pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus. Sedimentransport pantai terjadi pada daerah antara gelombang pecah dangaris pantai.

Sedimen transport pantai dapat diklasifikasikan menjadi

dua yaitu, sedimen transport menuju dan meninggalkan pantai

(onshore-offshore sediment transport) dan sedimen transport

sepanjang pantai (longshore sediment transport).

Sedimen transport yang menuju atau meninggalkan pantai

mempunyai arah sedimen yang tegak lurus dengan garis pantai.Sedangkan sedimen transport yang sepanjang pantai mempunyaiarah sejajar dengan garis pantai. Dari kedua jenis sedimentransport tersebut, sedimen transport yang sejaar garis pantai(longshore) yang mempunyai perananan dominan dalamsedimentasi di pantai.

Salah satu metode yang bisa digunakan dalam menghitung

jumlah angkutan longshore sediment adalah metode CERC.

Perumusan CERC lebih sederhana bila dibandingkan dengan

metode-metode yang lain. Syarat-syarat yang digunkan dalam

metode CERC adalah

Diameter pasir antara 0,175 mm sampai 1 mm Gay yang bekerja pada air laut hanya berasal dari gaya

gelombang.

Perumusan dari metode CERC yang dapat dipakai untuk

menghitung longshore sediment adalah2S= 630720 Ho

dimana :

Co Cos0

Sinbr

Freq

S = annual sediment transport (m3/tahun)

Hso = tinggi gelombang dilaut dalam (m)

Co = kecepatan gelombang dilaut dalam (m/s)o = sudut dating gelombang di laut dalam (

0)

br = sudut pada saat gelombang pecah (0)

Freq = frequency of occurance (%)


17/36

Kemungkinan dilapangan menunjukkan bahwa

sedimentasi yang diakibatkan gelombang tidak dominant karena

gelombang yang terjadi di lapangan relatif kecil. Sehinggakemungkinan besar sedimentasi yang dominant diakibatkan

karena adanya arus. Perhitungan sedimentasi karena pengaruh

arus menggunakan metode Bijker yaitu

5D50V g 0,27D50 gSb = expC

c

Dimana :S

b= sediment transport ( m

3/dt

m) D50 = diameter partikel

V = kecepatan rata-rata

C = koefisien chezy [ =18log(12h/r) ]

r = kekasaran dasar pantaig = percepatan gravitasi ( m/dt

2)

= kerapatan relative yang tampak dari sediment

[ =(s - )/ ]

s = masa jenis sediment

= masa jenis air = factor ripple ( = (C/C90 )

1,5)

C90 = koefisien chezy pada D90 [ = 18 log(12h/D90 ) ]c = g (v/c)

2

2.7. Pengerukan

Pengerukan dilakukan apabila kedalam perairan

pelabuhan kurang memenuhi draf kapal yang akan berlabuh. Hal

ini disebabkan kondisi asli perairan maupun akibat sedimentasiyang terjadi. Pengerukan dilakukan dengan menggunakan kapal

keruk (dredgers). Dredgers berfungsi untuk menggali material,

menaikkan secara vertikal, kemudian memindahkan secara

horisontal dan membuangnya ke lokasi pembuangan. Fungsi

tersebut bisa dilakukan secara mekanik, hidrolis atau kombinasi

keduanya. Untuk kondisi material yang keras, seperti batu cadas

dan pasir yang terkonsolidasi digunakan treatment secara kimia


18/36

yaitu dengan bahan peledak (explosive). Faktor yang

mempengaruhi pemilihan dredgers yang cocok adalah :

1. Jenis tanah dasar laut2. Volume tanah kerukan dan umur konstruksi

3. Kedalaman pengerukan

4. Metode pembuangan tanah galian

5. Jarak dan rute pengangkutan menuju areal pembuangan6. Pengaruh sedimen di dasar laut

7. Kondisi meteorologi, oceanologi dan geometrik

Dilihat dari segi teknis pelaksanaan kapal keruk menjadi dua

dikenal dua yaitu:1. Kapal Keruk Hidrolis

Hidrolis mempunyai arti metode pelaksanaanya

berupa jenis tanah yang dikeruk bercampur dengan air

laut, yang kemudian campuran tersebut dihisap oleh

pompa melalui pipa penghisap (suction pipe) untuk

selanjutnya melalui pipa pembuang dialirkan ke daerah

penimbunan. Karena sistemnya dihisap oleh pompa makamaterial yang cocok adalah lumpur.

2. Kapal Keruk MekanisKapal keruk mekanis dapat dikatakan sederhana

karena mempunyai analogi sama dengan peralatan gali didarat. Kapal keruk mekanis mempunyai jenis sebagai

berikut:

Bucket dredger

Alat keruk ini merupakan jenis jenis kapal

keruk dengan rantai ban yang tak berujung pangkal

(endless belt) dan dilekati timba timba pengeruk(bucket). Gerakan rantai ban dengan timbanya

merupakan gerak berputar mengelilingi suatu rangka

struktur utama. Kapal ini sangat cocok untuk perairan

yang dalam dan kurang cocok untuk perairan

dangkal. Alat keruk ini dapat dilihat pada Gambar

2.8.


19/36

Gambar 2. 8. Bucket Dredger

Clamshell Dredger

Alat keruk jenis ini terdiri dari satu tongkang

(barge) dan ditempatkan peralatan cakram(clamshell). Jenis ini biasanya digunakan untuk tanah

lembek atau pada bagian-bagian kolam pelabuhan

dalam. Clamshell Dredger dapat dilihat pada

Gambar 2.9.

Gambar 2. 9. Clamshell Dredger

Backhoe Dredger

Alat keruk ini pada dasarnya adalah ponton

yang dipasangi alat pemindah tanah yang berupa


20/36

n

backhoe. Bucket penggali dari backhoe ini dalam

operasinya bergerak ke arah alat, lain halnya dengan

shovel yang bucketnya bergerak ke arah luar.Backhoe Dredger baik digunakan bagi pengerukan

lapisan tanah padat atau pasir seperti pada Gambar

2.10.

Gambar 2. 10. Backhoe Dredger

Volume pengerukan dihitung berdasarkan kontur eksisting dan rencana kedalaman perairan. Pada areal keruk

dibuat segmen-segmen dengan jarak tertentu yang sama, sehinggadapat ditentukan volume keruk sebagai berikut :

V= ( 0.5(A1 + A2 )Li =1

dimana:

V = Volume total pengerukan (m3)

A1 = Luas keruk untuk segmen ke-1 (m2)

A2 = Luas keruk untuk segmen ke-(1+1) (m2)


21/36

L = Jarak interval antara segmen ke-I dengan segmenke- (1+1) (m

2)

n = Jumlah total segmen pada areal keruk yangdirencanakan

Gambar 2. 11. Volume Pengerukan

2.8. Analisa Daya Dukung Tanah

Analisa daya dukung tanah di lakukan untuk merencanakan bangunan bawah dari dermaga dan trestle. Pondasi

yang digunakan di dermaga dan trestle adalah pondasi tiang

pancang. Dalam studi ini analisa daya dukung tanah meliputi

pemilihan tiang pancang dan perhitungan daya dukung.

1. Pemilihan Tiang Pancang

Faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan tiang pancang

yang dipergunakan di struktur bangunan bawah dermaga dan

trestle antara lain :

Diusahakan dengan harga yang termurah

Kemampuan menembus lapisan tanah keras tinggi,

untuk menghindari terjadinya tekuk.

Mampu menahan pemancangan / pemukulan yang

keras, agar tidak hancur ketika pemancangan

berlangsung.Dengan kriteria pemilihan jenis tiang pancang dapat dilihat

pada Tabel 2.3.


22/36

Tabel 2. 3. Kriteria Pemilihan Tiang Pancang

No SpesifikasiTiangPancang

Beton Baja Kayu

1N-Nilai SPT

maksimal yang50


23/36

dimana :K = koefisien karateristik tanah, dapat dilihat pada

Tabel 2.4.Np = harga rata-rata SPT disekitar 4B diatas hingga 4B

dibawah dasar pondasi

qp = tegangan di ujung tiang (ton)AP = luas penampang di ujung tiang (m

2)

AS = keliling tiang x panjang tiang yang terbenam (m)

NS = harga rata-rata sepanjang tiang yang tertanam,dengan batasan 3 < N < 50

qs = tegangan lateral lekatan lateral (t/m

2

)SF = angka keamanan

Tabel 2. 4. Harga Koefisien Karateristik TanahHarga koefisien (t/m

2) Jenis Tanah

12 Tanah lempung

20 Tanah lanau berlempung

25 Tanah lanau berpasir

40 Tanah berpasirSumber : Pondasi Dalam, 1999

2.9. Metode Peramalan Muatan

Peramalan muatan dilakukan untuk merencanakan jenis

dan jumlah fasilitas yang efektif dipakai di pelabuhan peti kemas

ini. Dalam peramalan muatan terdapat dua metode yang umum

digunakan yaitu :1. metode kuantitatif

2. metode kualitatif

2.9.1. Metode kuantitatif

Metode kuantitatif adalah metode untuk melakukanprediksi yang didasarkan pada data-data historis yang ada.

Metode ini dapat dipakai jika R2

yang diperoleh dari persamaanregresi, minimal sama dengan 1. Jika hasilnya masih juga tidak

didapatkan hasil R2

yang memenuhi syarat di atas, atau syarat R2


24/36

terpenuhi tetapi hasil yang diperoleh tidak masuk akal, makadapat dilakukan multiple regresi dengan cara mengkorelasi data

yang akan diprediksi terhadap data lain yang berkaitan eratdengannya sehingga didapat R

2yang memenuhi syarat serta hasil

prediksi yang rasional. Langkah yang harus dilakukan untukmelakukan prediksi dengan metode kuantitatif adalah denganmenggunakan regresi yaitu :

1. Menggunakan program aplikasi statistika yaitu regresi

linier pada data yang ada.

2. Jika diperoleh R2

> 1, maka regresi dapat dilanjutkan.3. Jika diperoleh R

2< 1, maka digunakan regresi non-linier

(regresi polynomial) terhadap data-data historis.4. Jika diperoleh minimal R

2> 1 tetapi dengan hasil yang

tidak rasional, maka digunakan analisa trend untuk

faktor-faktor yang berpengaruh seperti pertumbuhan

ekonomi.

5. Jika langkah ke-4 masih belum memberi hasil, maka

dilakukan analisa dengan menggunakan metode kualitatif.

2.9.2. Metode kualitatifMetode kualitatif dilakukan jika hasil dari metode

kuantitatif masih tidak memenuhi syarat dan tidak rasional.Metode ini didasarkan pada asumsi pertumbuhan atau target

pertumbuhan yang ditetapkan oleh pemerintah.

2.10. Prediksi Arus Kunjungan Kapal

Dalam pengoperasian kapal peti kemas, setiap kapalberkunjung di suatu pelabuhan tidak hanya melakukan satu

kegiatan bongkar atau muat saja, tetapi melakukan keduanya. Hal

ini dilakukan untuk menjaga kestabilan berat kapal dan menutupi

biaya operasional kapal. Karena pelabuhan ini melayani kawasan

industri maka volume muat lebih besar dari pada volume

bongkar, sehingga diasumsikan BOR kapal untuk muat 60% dan

untuk bongkar adalah 20%.


25/36

Kunjungan kapal muat =VolumeBongkarMuat

KapasitasKapal60%

Kunjungan kapal bongkar=VolumeBongkarBongkarKapasitasKapal20%

Kapal yang melakukan bongkar dan kapal yangmelakukan muat adalah kapal yang sama, sehingga jumlah aruskunjungan diambil yang terbesar yaitu jumlah kunjungan kapalmuat.

2.11. Fasilitas Pelabuhan Peti Kemas

Dalam perencanaan fasilitas pelabuhan harus sesuaidengan volume bongkar muat dan volume kunjungan kapal yang

ada, sehingga volume dan jenis fasilitas yang direncanakan dapat

bermanfaat dengan efektif. Fasilitas yang ada di pelabuhan peti

kemas digolongkan menjadi dua macam yaitu fasilitas perairan

dan fasilitas darat.

2.11.1. Fasilitas wilayah perairan

Fasilitas wilayah perairan adalah fasilitas pelabuhan petikemas yang berada di wilayah laut. Fasilitas wilayah perairan

antara lain :

1. Areal penjangkaran

Areal penjangkaran adalah lokasi kapal

menunggu dari cuaca yang buruk atau alur masuk masih

terpakai sebelum dapat bertambat atau memasuki alur.

Kebutuhan luas areal penjangkaran dapat dilihat pada

Tabel 2.5.2. Alur masuk

Alur masuk berawal dari mulut pelabuhan hingga

kapal mulai berputar, parameter yang harus diketahui

mencakup kedalaman, lebar, dan pajang alur. Besarnya

kebutuhan alur masuk dapat dilihat pada Tabel 2.6.


26/36

Tabel 2. 5. Kebutuhan Areal Penjangkaran

TujuanDasar laut atau Kec.

AnginJari-jari (m)

Menunggu

atau

Inspeksi

muatan

BaikSwinging LOA + 6d

Multiple LOA + 4,5d

Buruk

Swinging LOA + 3d + 30

MultipleLOA + 4,5d +

25

Menunggu

cuacamembaik

Kecepatan angin 20

m/dtLOA+3d+60

Kecepatan angin 30m/dt

LOA+4d+145

Sumber : UNCTAD

Tabel 2. 6. Kebutuhan Ukuran Alur Masuk

ParameterUkuran

(m)

Keterangan

Kedalaman

1,12 D Laut terbuka

1,15 D Alur masuk 1,10 D Depan dermaga

Lebar untuk alur panjang2 LOA Sering berpapasan

1,5 LOA Jarang berpapasan

Lebar untuk alur pendek1,5 LOA Sering berpapasan

1 LOA Jarang berpapasan

Panjang alur

7 LOA 10000 DWT, 16 knots

18 LOA 200000 DWT, 16 knots

1 LOA 10000 DWT, 5 knots3 LOA 200000 DWT, 5 knots

8 LOA Kapal ballast / kosongSumber : UNCTAD, 1994

3. Kolam pelabuhan

Kolam pelabuhan berada di ujung alur masuk

atau dapat diletakkan sepanjang alur bila alurnya panjang


27/36

(>Sd). Kolam pelabuhan bentuk lingkaran dengandiameter (Db ). Kedalaman kolam pelabuhan dapat

disamakan dengan kedalaman alur masuk.Db = 2 x LOA untuk kapal bermanuver dengan dipandu

Db = 4 x LOA untuk kapal bermanuver tanpa dipandu

2.11.2. Fasilitas wilayah darat

Fasilitas darat adalah semua fasilitas yang berada di

wilayah darat yang terdiri dari bangunan dan peralatan. Fasilitas

wilayah darat yang ada di pelabuhan peti kemas meliputi:

1. Dermaga

Dermaga adalah fasilitas pokok pelabuhan peti

kemas karena dermaga merupakan tempat bersandarnya

kapal untuk melakukan kegiatan bongkar muat. Dalam

perencanaan sebuah pelabuhan peti kemas, perencanaan

dermaga meliputi :

a. Jumlah Dermaga

Perhitungan jumlah dermaga tergantung pada

kapasitas satu dermaga dan tingkat penggunaan

dermaga tersebut. Metode yang digunakan untukmenghitung jumlah dermaga adalah metode

sederhana yaitu :

Jumlah dermaga =VolumeArusMua tan

KapasitasDermaga BORKapasitas dermaga di pelabuhan peti kemas

adalah kemampuan bongkar muat peti kemas yang

bisa dilakukan oleh dermaga dalam periode satu

tahun. Kapasitas dermaga dipengaruhi olehproduktifitas alat yang bekerja dan jumlah hari kerja

dalam satu tahun. Selain hal itu kapasitas dermaga

juga harus dikalikan dengan koefisien reduksi untuk

menjaga produktifitas dan jumlah hari kerja berjalan

tidak sesuai dengan rencana.


28/36

Kapasitas = jumlah alat3produktifitas3waktu kerja3koefisien

Berdasarkan statistika pelabuhan peti kemas diIndonesia, dalam satu tahun diperhitungkan 300 harikerja dengan 24 jam kerja dalam satu hari danmenggunakan koefisien reduksi yang dipakai adalah

0,7.Berth Occupancy Ratio (BOR) adalah

indikator tingkat penggunaaan dermaga dibanding

keberadaannya dalam suatu periode tertentu biasanyasetahun. Pada studi ini menggunakan BOR dari

UNCTAD, yaitu seperti Tabel 2.7. dibawah ini

Tabel 2. 7. Nilai BOR menurut jumlah dermagaJumlah dermaga BOR ( dalam persen )

1 40

2 50

3 554 60

5 65

6 70

Sumber : UNCTAD, 1994

b. Panjang Dermaga

Dermaga peti kemas menggunakan sistem

tambat kapal berderet seperti pada Gambar 2.12.Perhitungan panjang dermaga untuk sistem tambat

berderet adalah :

Lp = n Loa + ( n-1 ) 15 + 50

dimana:

Loa = panjang kapal yang bertambat

n = jumlah kapal yang bertambat /hari


29/36

Lp

25 m LOA 15m LOA 15m LOA 25 m

KAPAL KAPAL KAPAL

DERMAGA

Gambar 2. 12. Panjang dermaga Sistem Tambat Kapal Berderet

c. Lebar Dermaga

Lebar dermaga dipengaruhi oleh jenis alat

yang dipakai untuk melakukan bongkar muat di

dermaga. Penetuan lebar dermaga adalah jumlah

antara lebar alat bongkar muat yang dipakai, jarak

manuver untuk truk dan dua kali jarak tepi.d. Elevasi Dermaga

Elevasi dermaga ditentukan denganmenambahkan elevasi pasang tertinggi dan tinggi

jagaan. Untuk perencanaan pelabuhan ini digunakan

tinggi jagaan 1 meter.

2. Lapangan Penumpukan

Lapangan penumpukan adalah areal terbuka

untuk menyimpan peti kemas pada waktu menunggu

sebelum dinaikan ke atas kapal atau setelah dibongkar

dari kapal. Bentuk dan luas lapangan penumpukan

dipengaruhi jumlah ground slot (GS) yang dibutuhkan.

Kapasitas per GS =

Kebutuhan GS =

HariKerja TinggiTumpukan 0,7LamaPenumpukan

VolumeBonkarMuat

KapasitasPerGroundslot

Luas lapangan penumpukan = jumlah GS3luas per GS


30/36

Luasan tersebut belum termasuk kebutuhan areal untukperalatan dan areal untuk akses di dalam lapangan

penumpukan.

3. Container Freight Station (CFS)

Dalam pengiriman barang dengan peti kemas tidaksemuanya isi satu peti milik satu orang tetapi terkadangmilik lebih dari satu orang. Hal ini menyebabkan perluadanya tempat untuk melakukan penataan atau

pembongkaran jenis peti kemas. Pada Pelabuhan petikemas tempat pembongkaran dan penataan tersebutdinamakan CFS. Luas CFS dihitung denganmenggunakan rumus :

f1

f2

O =Tt

h 365 mi

Dimana :O = luas area yang perlukan (m

2)

f1 = perbandingan luas bersih dan kotor = 1,5f2 = area barang rusak dan berserakan = 1,2

T = tonase yang masuk melalui gudang dalam

setahun (ton/hari)

t = waktu timbunan rata-rata (hari)

mi = prosentase pemakaian dalam setahun

h = tinggi timbunan rata-rata (m)

= berat jenis barang rata-rata = 1,2 t/m2

4. Peralatan

Tujuan utama dari kegiatan di terminal peti

kemas adalah melayani penyediaan akses transportasi

bongkar muat peti kemas dari kapal ke darat maupun

sebaliknya dengan biaya yang dapat ditekan serendah

mungkin. Cara yang dapat digunakan agar hal ini tercapai

adalah dengan menyediakan jenis jasa dan peralatan

hanya untuk kegiatan penting saja dan mengusahakan


31/36

BOR dari alat dapat tercapai setinggi mungkin tetapi

tidak sampai menimbulkan antrian yang merugikan.

Ukuran dan berat peti kemas sangat besarsehingga dalam operasional bongkar muat di pelabuhan

harus menggunakan peralatan. Peralatan yang digunakan

di pelabuhan peti kemas ada berbagai macam. Penentuan

jenis peralatan yang dipakai tergantung pada sistem

operasional penanganan muatan yang digunakan. Sistem

operasional penanganan muatan tersebut antara lain :

a. Chassis system

b. Straddle carrier systemc. Fork lift truck sistemd. Transtainer system

e. Sistem campuran dengan kombinasi berbagai alat

Setiap sistem operasional berpengaruh pada penataan

layout dan pemilihan jenis peralatan yang dipakai. Jenis

peralatan yang ada di pelabuhan peti kemas yang

umumnya dipakai di Indonesia antara lain :a. Portainer

Portainer adalah peralatan yangditempatkan secara permanen di dermaga yang

dipakai untuk bongkar muat peti kemas dari

kapal ke darat atau sebaliknya. Dimensi portainer

yang berpengaruh pada pembangunan dermaga

adalah :

- lebar kaki crane

- jumlah roda per kaki, jarak antar roda, dan

beban per roda- panjang lengan dan backreach

- sistem mesin penggerak (disel atau listrik)

b. Harbour Mobile Crane (HMC)

HMC adalah peralatan yang fungsinya

sama dengan portainer tetapi memiliki roda yang

bisa bergerak secara leluasa


32/36

c. Straddle carrier

Straddle carrier digunakan untuk

operasional peti kemas antara dermaga danlapangan penumpukan maupun operasional di

dalam lapangan penumpukan saja. Alat ini dapat

bergerak secara fleksibel dan berkecepatan tinggi,

tetapi posisi pengemudi dan jarak pandang yang

terbatas dapat menimbulkan kecelakaan.

Kemampuan straddle carier adalah dapat

menumpuk peti kemas sampai 5 tumpukan.

Pengaruh pada struktur adalah bebanbeban repetisi yang harus diperhitungkan pada

perkerasan lapangan penumpukan, dan pengaruh

pada bentuk layout lapangan penumpukan.

Anabila di dermaga dan lapangan penumpukan

hanya menggunakan satu jenis alat saja yaitu

straddle carrier maka sistem ini disebut straddle

carrier system.d. Transtainer

Transtainer merupakan gantry crane yangbergerak tegak lurus untuk menumpuk container

dari moda transportasi satu ke yang lain atau ke

lantai lapangan penumpukan. Terdapat dua jenis

gantry crane yaitu Rubber Tyred Gantry Crane

(RTGC) dan Rail Mounted Gantry Crane

(RMGC).

e. Forklift atau Side loader

Forklift digunakan untuk melayanipergerakan di lapangan penumpukan atau di CFS.

Untuk penggunakan forklift di lapanganpenumpukan harus digunakan forklift yang berat

atau jenis forklift yang mengangkatnya dari

samping (side loader).


33/36

f. Truck trailer

Truk trailer digunakan untuk operasional

antara dermaga ke lapangan penumpukan atausebaliknya, CFS ke dermaga atau sebaliknya dan

keluar masuknya peti kemas di pelabuhan.

Sistem operasional penanganan muatan dipelabuhan peti kemas dapat dilakukan dengan satu jenisalat saja atau kombinasi dari berbagai peralatan. Sistemkombinasi memakai berbagai jenis alat yang berbedamisalnya memakai portainer di dermaga, truk untukmenghubungkan dermaga ke lapangan penumpukan, danmemakai RTGC di lapangan penumpukan.

Dari berbagai macam sistem operasional diatas

dipilih satu sistem yang paling efektif. Metode yang

digunakan untuk menentukan jenis sistem operasional

adalah dengan menilai masing-masing alat berdasarkan :

a. harga peralatanb. estimasi umur operasional

c. estimasi waktu operasional per tahund. umur depresiasi alat

e. jumlah gerakan perjam yang dapat ditangani

Dari analisa diatas dapat disimpulkan keuntungan dan

kerugian masing-masing sistem, sehingga dapat dipilih

sistem operasional penanganan muatan yang paling

efektif.

2.12. Metode Pemilihan LayoutSetelah diketahui volume fasilitas yang diperlukan,

selanjutnya disusun beberapa alternatif layout pelabuhan. Dari

beberapa alternatif layout tersebut dipilih satu layout yang paling

efektif. Ada dua metode yang biasa digunakan dalam pemilihan

layout yaitu Numerical System/Multi Criteria Analysis dan

Monetary System


34/36

2.12.1. Numerical System/Multi Criteria Analysis

Metode ini dilakukan dengan cara memberikan kriteria-

kriteria terhadap alternatif layout yang ada. Kriteria tersebutterdiri dari kriteria primer, sekunder, dan tersier. Setiap kriteria

tersebut diberi bobot atau suatu besaran. Sebagai contoh bobot

dari kriteria primer dibuat untuk mewakili semua disiplin yang

terlibat. Sedangkan bobot dari kriteria sekunder dan tersier dapat

dibuat berdasarkan disiplin-disiplin yang mewakili. Setelah bobot

dan nilai dikalikan maka menghasilkan suatu hasil yang ultimate.

Layout yang dipilih adalah layout dengan nilai ultimate terbesar.

Kerugian dari sistem ini adalah subyektifitas di dalammenentukan bobot dari masing-masing aspek.

2.12.2. Monetary System

Metode ini dilakukan dengan menilai seluruh kriteria

evaluasi dari berbagai alternatif dalam suatu nilai uang.

Keuntungan dari metode ini adalah subyektifitasnya rendah bila

dibandingkan dengan metodeNumerical System.

Kerugian dari metode ini adalah dalam pengerjaan pada

umumnya membutuhkan lebih banyak waktu dan sulit dikerjakankarena tidak semua hal mudah dilakukan penilaian dalam nilai

uang melalui analisa resiko, misalnya :

1. Aspek keamanan nautical: resiko tabrakan, resiko

kandas, dan konsekwensi-konsekwensi lain dari kapal

yang berlabuh juga pengaruh terhadap lingkungan

sulit dinilai dengan uang.

2. Keamanan dari cargo handling, penimbunan dan

industri yang berpengaruh terhadap lingkungan sulitdinilai dengan uang.

Didalam studi ini menggunakan metode Multi Criteria System

karena metode ini lebih mudah dilakukan dan tidak banyak

memakan waktu dalam pengerjaannya.


35/36

2.13. Analisa Ekonomi

Analisa ekonomi adalah analisa perimbangan antara

keuntungan ditinjau dari kepentingan pemakai fasilitas pelabuhandibandingkan biaya yang harus dikeluarkan oleh investor. Metode

yang digunakan dalam analisa ekonomi adalah Benefit Cost

Analisis (BCA). Investasi dikatakan layak apabila dari BCA

didapatkan perbandingan antara keuntungan dari pihak pemakai

fasilitas dan biaya yang dikeluarkan investor lebih dari satu

(B/C>1). Benefit dan cost harus dihitung pada nilai waktu yang

sama.

Analisa ekonomi juga dapat dilakukan dengan metodeEcim. Metode ini hanya sebagai pendukung dari metode BCA.

Hal yang dilakukan metode ini adalah menganalisa dampak yang

terjadi di lingkungan pelabuhan. Terdapat dua macam dampak

yaitu dampak yang nampak dan dampak yang tidak nampak.

Contoh dampak yang nampak adalah kenaikan Pendapatan

Daerah Rata-rata Bruto (PDRB) dan PAD (Pendapatan Asli

Daerah) daerah sekitar pelabuhan. Sedangkan yang dimaksut

dampak tidak nampak adalah dampak sosial yang terjadi di

sekitar pelabuhan.

2.14. Analisa Finansial

Analisa finansial adalah perimbangan arus pendapatan

dengan arus pengeluaran yang ditinjau dari sisi operasional dan

keuntungan dari pihak investor. Analisa kelayakan suatu

pembangunan fasilitas dikatakan layak apabila memenuhi

persyaratan sebagai berikut :

1. IRR > MARR

2. Payback Period < Periode StudiKeterangan:

1. Internal Rate of Return (IRR)

IRR adalah ukuran dari tingkat profitabilitas.

Berdasarkan definisinya, IRR adalah tingkat bunga yang

membuat present value dari cash inflow sebanding

dengan biaya investasi awal. Dalam artian sederhana


36/36

IRR adalah suatu tingkat bunga yang menyebabkan nilai

Net Present Value (NPV) dari suatu investasi sama

dengan nol (Dasar-dasar Keuangan Bisnis, 2005).

2. Minimum Attractive Rate of Return (MARR)

MARR adalah tingkat bunga yang dipakai patokan

pasar dalam mengevaluasi dan membandingkan berbagai

alternatif. MARR ini adalah nilai minimal dari tingkat

pengembalian atau bunga yang bisa diterima oleh investor.

Dengan kata lain bila suatu investasi menghasilkan bunga

atau tingkat pengembalian (Rate of Return) yang lebih kecildari MARR maka investasi tersebut dikatakan tidak layak

untuk dikerjakan (Ekonomi Teknik, 2003). Pada saat ini

MARR yang digunakan oleh pemerintah maupun swasta

untuk patokan investasi sebesar 12 % sehingga studi

menetapkan nilai MARR sebesar 12 %.

3. Payback Period

Payback periodadalah jumlah tahun yang diperlukanuntuk menutup biaya investasi awal (Ekonomi Teknik,2003).Payback Period dapat dihitung dengan rumus :

Payback period = Total m odal y ang d ikeluarkan

Jumlah laba tunai pertahun

bathy metri

Documents