BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Negara Indonesia adalah negara kepulauan yang memiliki potensi berupa daerah pantai.

Berbagai usaha dilakukan untuk mengamankan bangunan pantai dan membuat penampilan

pantai lebih menarik. Usaha – usaha yang dilakukan adalah dengan membuat groin, memperkuat

dinding pantai, penanaman pohon bakau dan pembuatan pemecah gelombang lepas pantai.

Pantai Benoa Bali pada dekade belakangan ini mengalami abrasi yang cukup parah akibat

gerusan gelombang. Alternatif yang dilakukan untuk pengamanan pantai di Benoa Bali ialah

dengan menggunakan pemecah gelombang (breakwater) untuk mereduksi tinggi gelombang

datang.

Dalam rangka penelitian untuk memecahkan masalah pengamanaan pantai Benoa dengan

breakwater, maka dibuatlah model fisik tiga dimensi dengan beberapa alternatif batu lindung

yang digunakan untuk mengetahui kestabilan dari breakwater tersebut.

B. Tujuan Penelitian

1. Mempelajari dan mengetahui kestabilan dari lapis lindung pada beberapa alternatif model

pemecah gelombang.

2. Mempelajari dan mengetahui besarnya reduksi gelombang yang terjadi pada beberapa

alternatif model pemecah gelombang.

3. Dimensi / bentuk terumbu buatan yang lebih efektif untuk pengamanan pantai.

C. Batasan Permasalahan

Mengingat tujuan penelitian dan fasilitas yang tersedia, ditetapkan batasan sebagai berikut

ini.

1. Gelombang yang dibangkitkan adalah gelombang reguler.

2. Sudut datang gelombang tegak lurus model.

3. Porositas, kekasaran model tidak diperhitungkan dalam analisis.

4. Dasar pantai tidak berubah.

5. Kekasaran dasar dan tegangan permukaan diabaikan.

D. Metode Penelitian

Untuk mengetahui perilaku pantai karena adanya rekayasa pantai, beberapa cara

pendekatan dapat dilakukan (Yuwono, 1986) antara lain sebagai berikut ini.

1. pendekatan model matematik,

2. pendekatan model fisik dan

3. studi lapangan.

Penelitian ini akan dilakukan dengan menggunakan model fisik untuk mengetahui kinerja

bangunan pemecah gelombang sesungguhnya. Untuk pendekatan dengan model fisik, beberapa

keuntungan yang diperoleh (Triatmojo,1993) seperti berikut ini.

a) kelakuan dan kinerja prototip dapat diprediksi,

b) kekurangan yang tidak atau belum diperkirakan dapat segera diketahui sehingga

kekurangan tersebut dapat dihindari,

c) dapat dipelajari berbagai alternatif perencanaan.

Dalam pembuatan model fisik, harus diusahakan agar model dapat menirukan prototip

sehingga perilaku yang terjadi pada model benar–benar mencerminkan keadaan yang

sesungguhnya. Untuk mencapai hal tersebut, pada model diperlukan kesebangunan dengan

prototip seperti sebangun geometrik (panjang, lebar, tinggi), sebangun kinematik dan sebangun

dinamik (berhubungan dengan gaya).

1. Sebangun Geometrik

Sebangun geometrik adalah bentuk antara model dengan prototip sama atau sebangun

walaupun ukurannya berbeda.

dengan :

nL : skala model

Lp : ukuran di prototip

Lm : ukuran di model

2. Sebangun kinematik

Sebangun kinematik yaitu apabila antara model dengan prototip terjadi keseimbangan

geometrik dan perbandingan antara kecepatan di dua titik yang bersesuaian pada model dan

prototip untuk seluruh bidang pengaliran adalah sama, demikian pula untuk percepatan dan

debit, sehingga didapatkan :

dengan :

Vp : kecepatan pada prototip

Vm : kecepatan pada model

nL : skala panjang

nT : skala waktu

3. Sebangun Dinamik

Sebangun dinamik adalah sebangun yang terjadi jika antara model dengan prototip terjadi

kesebangunan geometrik dan kinematik sehingga gaya–gaya yang bekerja pada model besarnya

sebanding dan arahnya sama untuk seluruh bidang pengaliran.

Pada gelombang, yang paling banyak pengaruhnya adalah gaya berat dan gaya inersia

sehingga gaya kenyal, tegangan permukaan dan gaya kental dapat diabaikan (Triatmojo, 1993).

Dengan pertimbangan tersebut maka keseimbangan dinamik yang dipakai adalah keseimbangan

dinamik menurut bilangan Froude.

Keseimbangan dinamik antara model dengan prototip akan tercapai jika angka Froude

antara model dengan prototip sama.

dengan :

Fr : bilangan Froude

V : kecepatan (m/s)

: rapat massa

g : percepatan gravitasi (m/s2)

L : panjang (m)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Angin, Pasang Surut dan Gelombang

1. Angin

Gerakan atau sirkulasi udara yang kurang lebih sejajar dengan permukaan bumi disebut

angin. Gerakan udara ini disebabkan oleh perbedaan temperatur atmosfer (Triatmojo, 1996).

Data angin dikumpulkan dari Stasiun Bandar Udara Ngurah Rai untuk durasi 20 tahun (1977 –

1996) yang berisi data kecepatan angin harian dan arah angin.

Persentase dari ketelitian tinggi gelombang dapat dianalisa dan ditabelkan dalam tabel

berikut ini.

Table 2.1. Persentase dari ketelitian tinggi gelombang

Arah anginPersentase dari ketelitian tinggi gelombang (%) Persentase

Total (%)0 – 1 m 1 – 2 m 2 – 3 m > 3 mUtara UTimur Laut TLTimur TTenggara TgSelatan SBarat daya BD Barat BBarat Laut BL

0.3910.32129.41629.5283.9979.60014.7572.040

0.1540.0702.5571.9980.0840.4893.1580.294

--

0.028--

0.0560.9220.070

-----

0.0140.042

-

0.5450.391

32.00131.5264.081

10.15918.8792.404

Tidak tentu arah 0.014 0.014

TOTAL 100.000 %

(berdasarkan data angin dari tahun 1977 – 1996)

2. Gelombang Pasang Surut

Gelombang pasang surut ialah gelombang yang disebabkan karena terjadinya fluktuasi

muka air laut yang dipengaruhi oleh gaya tarik menarik antara bumi dengan benda-benda

langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa air laut di bumi.

Elevasi muka air yang digunakan untuk perencanaan breakwater yaitu pada

kedudukan air terendah pada saat surut (Low Water Level) + 0.00, muka air tertinggi yang

dicapai pada saat air pasang (High Water Level) + 2,60 m dan pada muka air rerata (Mean

Sea Level) + 1,30 m.

3. Gelombang

Gelombang di laut ada dua jenis gelombang, yaitu sea dan swell. Sea adalah

gelombang yang terbentuk di daerah pembangkit dan berbentuk curam yang panjang

gelombangnya sampai 10 hingga 20 kali tinggi gelombang. Swell adalah gelombang yang

sudah merambat jauh dari daerah pembangkit, bentuknya landai dengan panjang gelombang

antara 300 sampai 500 kali tinggi gelombang.

Pada pantai Benoa, untuk gelombang sea dan swell tinggi gelombangnya hampir

sama. Gelombang rencana yang digunakan yaitu gelombang rencana dengan kala ulang 50

tahun, tinggi gelombang laut dalam (Ho) 5,5 m dan tinggi gelombang laut dalam ekivalen

(Ho’) 5,3 m, sedangkan periodenya berbeda. Swell periodenya berkisar 15 – 16 detik, sea

periodenya 10 - 13 detik. Periode yang digunakan adalah 16 detik. Kondisi gelombang harian

rata – rata juga penting, dimana untuk tinggi gelombang laut dalam (Ho) 1,5 m, -periodenya

13 dan 16 detik. Digunakan periode 13 detik.

B. Teori Gelombang Linier

Teori gelombang dua dimensi dikembangkan dengan melakukan linierisasi persamaan

gelombang yang kompleks (Yuwono, 1986) dengan tujuan untuk memudahkan perhitungan–

perhitungan yang berhubungan dengan gelombang tetapi masih memenuhi persyaratan yang

ada. Persyaratan – persyaratan yang diperlukan untuk menyelesaikan persamaan dalam teori

gelombang linier (Yuwono,1986) adalah sebagai berikut ini.

1. Air dianggap zat yang homogen, incompressible dan tegangan muka (surface tension)

diabaikan.

2. Gerakan partikel air adalah irratational. Tidak ada tegangan geser antara air dengan udara

atau pada dasar laut. Pengaruh angin terhadap gelombang tidak diperhatikan.

3. Dasar laut adalah diam (statis), impermeable dan horizontal.

4. Tekanan udara di permukaan air adalah konstan. Tekanan air tidak diperhitungkan dan

perbedaan tekanan hidrostatik karena perbedaan elevasi diabaikan.

5. Amplitudo gelombang adalah kecil dibandingkan panjang gelombang dan kedalamannya.

Dengan demikian persamaan kontinuitas untuk aliran irrotational memenuhi persamaan

Laplace :

(2.1)

dengan :

φ : potensial kecepatan

u =

v =

(2.2)

dengan :

k : angka gelombang (wave number)

k

σ : Frekuensi anular gelombang

σ

dari persamaan (2.2) akan diperoleh :

(2.3)

Karena , nilai , dan panjang gelombang disubstitusikan ke

persamaan (2.3), maka diperoleh kecepatan rambat gelombang C sebagai berikut ini.

dan

Gelombang dapat diklasifikasikan menurut kedalaman relatif (d/L) dan nilai batas (2πd/L).

Klasifikasi gelombang tersebut dapat dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2. Klasifikasi Gelombang

Klasifikasi d/L 2 d/L Tanh (2 d/L).

Gelombang laut dalam >½ >

Transisi (1/20) - ½ ¼ -

Gelombang laut dangkal < (1/20) < ¼

C. Transformasi Gelombang

1. Shoaling dan Refraksi

Shoaling dan refraksi ialah perubahan tinggi gelombang dan arah rambat gelombang

yang disebabkan oleh perbedaan kedalaman air. Apabila gelombang menjalar ke pantai

dengan kontur lurus dan paralel, perubahan pada tinggi gelombang yang disebabkan oleh

perubahan kedalaman air disebut shoaling.

Berdasarkan persamaan :

Dapat dilihat bahwa kecepatan gelombang tergantung pada kedalaman air dimana

gelombang tersebut merambat. Gelombang di tempat yang dalam bergerak lebih cepat dari

gelombang yang berada ditempat dangkal. Keadaan ini menyebabkan puncak gelombang

bergerak membelok ke arah daerah yang lebih dangkal. Proses berbeloknya arah gerak

puncak gelombang ini disebut refraksi.

Secara umum untuk gelombang yang bergerak dari laut dalam ke laut dangkal berlaku

rumus :

dengan :

H1 : tinggi gelombang di titik yang ditinjau

H0 : tinggi gelombang di laut dalam

C : cepaat rambat gelombang

b : jarak antara garis ortogonal

n : konstanta

Cg : kecepatan grup gelombang

L : panjang gelombang

Ks : koefisien shoaling

Kr : koefisien refraksi

θ : sudut antara garis puncak gelombang dengan kontur dasar dimana

gelombang melintas.

Suku pertama adalah pengaruh pendangkalan dan dikenal sebagai koefisien

pendangkalan (Ks), suku kedua adalah pengaruh garis ortogonal menguncup (konvergen)

atau menyebar (divergen) yang disebabkan oleh refraksi gelombang dan dikenal sebagai

koefisien refraksi (Kr).

Wiegel dan Arnold pada tahun 1957 melakukan tes refraksi pada kolam gelombang

dan dapat membuktikan bahwa hukum Snell berlaku penuh pada sudut datang antara 100 –

700 dan garis kedalaman paralel.

dan

Gambar 2.1. Kejadian refraksi pada kontur lurus dan sejajar garis pantai

2. Difraksi

Apabila gelombang datang terhalang oleh suatu rintangan impermeable misalnya seperti

pemecah gelombang atau pulau, maka gelombang tersebut akan membelok di sekitar ujung

rintangan dan masuk di daerah terlindung di belakangnya. Fenomena ini dikenal dengan difraksi

gelombang. Dalam difraksi gelombang terjadi proses pemindahan energi dalam arah tegak lurus

penjalaran gelombang menuju daerah terlindung. Biasanya tinggi gelombang berkurang di

sepanjang puncak gelombang menuju daerah terlindung.

Perbandingan antara tinggi gelombang di titik yang terletak di daerah terlindung yang

mengalami difraksi dan tinggi gelombang datang disebut koefisien difraksi (Kd).

H = Kd . Ho

dengan :

Kd : koefisien difraksi

Ho : tinggi gelombang sebelum mengalami difraksi

Hd : tinggi gelombang difraksi

Gambar 2.2. Difraksi Gelombang

3. Refleksi

Gelombang yang mengenai / membentur suatu penghalang, baik berupa bangunan atau

pulau akan dipantulkan sebagian atau seluruhnya. Besar kemampuan suatu benda memantulkan

gelombang diberikan oleh koefisien refleksi (Kr), yaitu perbandingan antara tinggi gelombang

refleksi (Hr) dan tinggi gelombang datang (Hi).

Hr = Kr . Hi

dengan :

Kr : koefisien refleksi

Hr : tinggi gelombang refleksi

Hi : tinggi gelombang datang

4. Gelombang Pecah

Gelombang yang menjalar dari tempat yang dalam menuju ke tempat yang makin lama

makin dangkal memiliki tinggi maksimum gelombang yang dibatasi oleh suatu keadaan yaitu

apabila kecepatan partikel air di puncak gelombang sama dengan kecepatan jalar gelombang (C)

sehingga pada suatu lokasi tertentu gelombang tersebut akan pecah.

Miche (1944) menentukan kondisi batas pecahnya gelombang pada berbagai kedalaman

air :

Di air dalam persamaan tersebut menjadi :

Pada laut dangkal persamaan tersebut menjadi seperti di bawah ini :

dengan,

H = Tinggi gelombang

L = panjang gelombang

D = Kedalaman air

5. Pemecah Gelombang (breakwater)

Pemecah gelombang adalah bangunan pelindung pantai yang digunakan untuk mereduksi

tinggi gelombang datang.

6. Kalibrasi dan Verifikasi

Kalibrasi adalah pengaturan model agar supaya data-data yang ada di prototipe sesuai

dengan yang ada di model. Setelah model memenuhi syarat Kalibrasi lalu dilakukan pengecekan

tahap yang disebut verifikasi. Verifikasi adalah pembuktian bahwa model sudah sesuai dengan

yang ada di prototipe tanpa merubah atau mengatur model lagi. Untuk keperluan verifikasi

diperlukan data seperti yang dipergunakan pada kalibrasi, tetapi pada kondisi yang lain, untuk

sungai misalnya data elevasi muka air ada debit yang lain ( dengan menggunakan “ Rating

Curve” ) “ Kalibrasi “ dan “ Verifikasi “ suatu model merupakan suatu keharusan, namun pada

kasus tertentu kalibrasi dan verifikasi tidak dapat dilakukan mengingat barang yang ada di

prototipe belum ada misalnya ada model bendung, pintu air, dan bangunan pelimpah.

7. Gaya Gelombang

Gaya gelombang pada bangunan dapat ditentukan dengan menggunakan percobaan di

laboratorium atau dengan persamaan yang ada. Gaya gelombang yang menyebabkan pengaruh

paling serius terhadap bangunan harus ditinjau. Tinggi gelombang yang lebih besar umumnya

akan menimbulkan gaya-gaya yang lebih besar hingga gaya gelombang harus dihitung

berdasarkan gelombang maximum yang menghantam bangunan.

Gaya yang ditimbulkan gelombang yang tidak pecah terutama adalah gaya hidrostatis.

Untuk gelombang pecah akan terjadi tambahan gaya yang ditimbulkan oleh pengaruh dinamis

turbulensi air. Gaya-gaya dinamis ini lebih besar dari gaya hidrostatis.

8. Fluk Energi Gelombang

Air laut dan semua gelombang menjalar pada arah yang sama, maka komponen energi

total gelombang jumlah energi kinetik dan energi potensial gelombang. Energi kinetik adalah

sebagian dari energi total yang disebabkan olah kecepatan partikel air karena adanya gerak

gelombang. Energi potensial adalah bagaian dari energi yang dihasilkan oleh sebagian massa air

yang berada diatas lembah gelombang.

Menurut teori gelombang Airy, jika energi potensial ditentuka relatif terhadap muka energi

potensial adalah sama. Energi total gelombang tiap satuan meter : E = Ek + Ep = 1/16 g H2 L +

1/16 g H2 L =1/8 g H2 L

Energi gelombang berubah dari satu titik ke titik yang lain sepanjang satu panjang

gelombang dan energi rata-rata satusatuan luas adalah :

(Nm/m2)

Rata-rata fluks energi tiap satuan lebar adalah:

Fluks energi P sering disebut sebagai tenaga gelombang dengan :

Harga n bertambah dari 0,5 di laut dalam sampai 1,0 di laut dangkal. Nilai cepat rambat

gelombang berbeda antara kondisi laut dalam dan laut dangkal, karena dipengaruhi oleh

kedalaman air.

C = L/T

2.4. Stabilitas Pemeceh Gelombang

Sebagai pertahanan terhadap serangan gelombang, struktur pemecah gelombang

biasanya dilindungi oleh lapisan pelindung. Untuk struktur stabil statis, ukuran lapisan pelindung

(armour layer) harus cukup besar sehingga tidak mengalami perpindahan bila mengalami

serangan gelombang.

Berat unit lapis lindung dapat ditentukan dengan menggunakan formula Hudson (1984),

yaitu :

Sr =

Keterangan :

W = berat unit lapis lindung rata-rata

Kd = koefisien stabilitas yang tergantung jenis unit lapis lindung

H = tinggi gelombang rencana

W a = berat unit batu

a = rapat massa batu

w = rapat massa air

= sudut lereng bangunan

Kriteria yang digunakan pada formula Hudson ini adalah struktur stabil statis. Harga Kd

adalah untuk kondisi di mana perpindahan unit hanya diperkenankan maksimum sebesar 5 %.

Formula Hudson ini mempunyai batasan pemekaiannya , batasan tersebut adalah :

1. Hanya berlaku pada lereng bangunan dengan nilai cot.

2. Formula tersebut dikembangkan berdasarkan gelombang tidak pecah

3. Run-up tidak melebihi puncak gelombang

4. Model tes dilakukan dengan gelombang reguler

2.7. Penentuan Skala Percobaan

Terhadap data yang diberikan serta diketahui, maka diperoleh asumsi angka-angka

sebagai berikut :

PROTOTYPE ALAT & BAHAN

H D

T

a

w

h

Nilai pada prototipe didapatkan dengan melakukan perhitungan yang menggunakan persamaan

sebagai berikut :

……………………. Ini rumus lagi… Cak Meddy…

sedangkan syarat model > 0,2 m dianut untuk menghindari pengaruh tegangan muka pada

model.

……. Ada tabel-tabel dan penskalaan model.. Cak…

Pemilihan skala, harus sesuai dengan batas-batas daerah skala sebagai berikut :

Pemilihan skala harus sesuai dengan batas-batas daerah skala. Daerah skala yang

diperkenankan diwakili dengan daerah yang diarsir , atau dengan kata lain …< n L < ….

Didasarkan pada daerah skala yang tersebut, maka dipilih n L = …

Langkah selanjutnya adalah mencari skala berat material (n w ). Berat material yang dibutuhkan

untuk mendapatkan kestabilan terhadap serangan gelombang dapat ditentukan melalui

persamaan Hudson sebagai berilut :

……. Rumus Hudson lagi .. nich…

Dengan memasukkan asumsi bahwa k D dan cot. adalah selalu sama, baik di model maupun

di prototipe, maka nw dapat dihitung dengan langkah-langkah sebagai berikut :

…… iniii…nich.. rumus lagi.. Cak Meddy…

BAB III

PELAKSANAAN PENELITIAN

3.1. Fasilitas Laboratorium

Pengujian model hidraulika Pemecah Gelombang tipe urugan dilakukan di Laboratorium

Pasca Sarjana Teknik Pantai Universitas Gadjah Mada di Yogyakarta. Saluran gelombang

tersebut dilengkapi dengan sarana dan peralatan yang memadai untuk melakukan segala

pengujian model yang berkaitan dengan teknik pantai . Jenis dan spesifikasi sarana dan

peralatan tersebut dipaparkan dalam uraian berikutnya.

a. Saluran Gelombang

Saluran gelombang terbuat dari beton bertulang dengan beberapa jendela kaca di bagian tengah,

dimaksudkan untuk mengamati model secara visual selama pengujian berlangsung . Ukuran

pokoksaluran gelombang tersebut adalah sebagai berikut :

- Panjang = …….

- Lebar = ……

- Kedalaman = …..

b. Pembangkit Gelombang

Mesin tersebut digunakan untuk membangkitkan gelombang di saluran dengan menggerakkan

papan pembangkit gelombang. Gerakan papan tersebut dapat diatur sedemikian sehingga

gerakan papan berupa translasi maupun rotasi. Spesifikasi pembangkit gelombang adalah

sebagai berikut :

- Lebar papan = …….

- Tinggi papan = …….

- Kedalaman air Max.= …….

- Stroke Max. = …….

- Tinggi Gelombang Max. = …….

- Periode Gelombang.=

c. Peredam Gelombang

Peredam gelombang dimaksudkan untuk mengurangi adanya refleksi gelombang yang mungkin

terjadi di saluran gelombang. Peredam gelombangtersebut terdiri atas 2 buah, yaitu :

- peredam di akhir saluran gelombang, dimaksudkan untuk mengurangi refleksi gelombang

pada ujung akhir saluran. Posisi kemiringan peredam dapat diatur sedemikian sehingga

redaman yang dihasilkan sangat baik

- peredam di awal saluran ( di belakang papan pembangkit gelombang ), dimaksudkan untuk

mengurangi beban pembangkit gelombang akibat gelombang pantulan dari belakang

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Prasarana dan Alat

Pengujian dilaksanakan di flume Laboratorium Hidraulika Fakultas Teknik UGM. Kolam

tersebut berukuran 19 m x 22 m x 0,8 m dan dilengkapi dengan pembangkit gelombang.

Pengujian yang dilakukan adalah pengujian dengan model tiga dimensi dan gelombang yang

dipakai adalah gelombang reguler.

Pantai dibuat dari urugan pasir dipadatkan kemudian diplester pada bagian

permukaannya. Pembuatan pantai buatan dilakukan dengan meninggikan sebagian dasar kolam

berdasar peta batimetri yang ada dengan skala yang telah ditetapkan. Untuk memudahkan dalam

menggambar peta dan untuk memperoleh ketelitian yang diinginkan, dibuat petak 1 m x 1 m

dengan menggunakan tali yang diikat pada patok kayu. Arah utara pada model sama dengan

arah Barat Daya pada prototip. Elevasi kontur pantai sesuai peta batimetri dibuat dengan

bantuan alat waterpass.

Alat – alat yang diperlukan dalam penelitian model fisik tiga dimensi pada Tanah Lot Bali

adalah sebagai berikut ini.

1. Kolam gelombang dengan dimensi 19 m x 22 m x 0,8 m

2. Pembangkit gelombang (wave maker) tipe flap yang digerakkan oleh motor induksi. Periode

gelombang yang dapat dibangkitkan antara 0,5 hingga 5 detik dan tinggi gelombang antara 1

hingga 10 cm. Untuk mengatur tinggi dan periode gelombang terdapat pengatur eksentrisitas

pada penggerak plat.

3. Alat – alat pengukur dan pencatat tinggi gelombang :

a. Wave probe (pengukur tinggi gelombang elektronik), berfungsi untuk mengukur fluktuasi

muka air. Prinsip kerja alat ini adalah mengukur konduktivitas bagian elektroda wave

probe yang masuk ke dalam air.

b. Analog Digital Converter (ADC), berfungsi menterjemahkan besaran analog dari wave

probe ke dalam besaran digital, besaran analog tersebut dalam Volt, besaran digital

berupa bilangan biner yang dapat dimengerti oleh komputer.

c. Seperangkat komputer, untuk mencatat besaran digital dari ADC. Perangkat lunak yang

digunakan adalah PC-Scope, yang dapat mencatat tinggi gelombang dan

menampilkannya dalam bentuk grafik.

4. Alat penggantung wave probe.

5. Mistar ukur untuk mengukur kedalaman air dari dasar kolam.

6. Stopwatch untuk mengukur periode gelombang.

7. Waterpass untuk mengukur dan mengkontrol tinggi kontur.

Pembuatan model

1. Skala Model

Skala model ditentukan menurut kapasitas laboratorium dan fenomena fisik model. Pada

dasarnya skala dibuat seluas dan sebesar mungkin sepanjang peralatan dan instrumen dapat

memenuhinya.

Karena fenomena alam yang akan dipelajari berupa pola gelombang yang didominasi oleh

shoaling, refraksi, difraksi dan gelombang pecah, maka model yang dibuat berupa model tak

terdistorsi berskala. Hal tersebut diperlukan mengingat transformasi gelombang yang terjadi

berkorelasi dengan panjang gelombang dan landai gelombang yang menyangkut dimensi

panjang arah vertikal dan horizontal. Oleh karena itu antara skala horizontal dan skala vertikal

harus sama.

Pemilihan skala model ditentukan menurut pertimbangan sebagai berikut ini.

a) Model dapat mereproduksi tinggi dan periode gelombang yang cukup besar.

b) Ukuran kolam gelombang yang membatasi ukuran model.

c) Kemampuan alat pembangkit gelombang dan instrumentasi yang ada.

d) Ketersediaan waktu, biaya dan material.

Di samping itu gaya yang paling berpengaruh dalam uji model fisik tiga dimensi ini adalah

gaya gravitasi, maka skala model didasarkan pada hukum Froude. Skala model pada uji model

fisik tiga dimensi Tanah Lot Bali dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 3.1. Skala model

Item Simbol Skala Model

Panjang

Kedalaman air

Tinggi gelombang

Periode gelombang

NL

Nd

NH

NT

80

80

80

80

Berdasarkan skala model di atas, maka parameter gelombang yang digunakan untuk

pengujian di kolam gelombang adalah sebagai berikut ini.

Tabel 3.2. Parameter Model

Parameter Prototip Model

H0 – 50 tahunan

H0’ – 50 tahunan

T0 – 50 tahunan

H0 – harian

T0 – harian

5,5 m

5,3 m

16 detik

1,5 – 2 m

13 detik

6,875

6,625

1,8 detik

1,9 – 2,5 cm

1,45 detik

2. Model Geometri Pantai

Diasumsikan tidak terjadi perubahan bentuk kontur akibat erosi / sedimentasi maupun

struktur yang ada, maka model yang dipakai adalah jenis tak terdistorsi (undistorted model).

Model dibuat menggunakan model dasar tetap (fix bed model) dalam sebuah kolam

gelombang dengan dimensi 19 m x 22 m x 0,8 m. Model batimetri dan geometri pantai dibuat

menggunakan campuran pasir dan semen berdasar peta batimetri terbaru yang diperoleh dari

Proyek Pengamanan Pantai Bali. Batimetri atau elevasi dasar dibuat dengan angka kesalahan

mendekati 1 mm ukuran model (kurang lebih 10 cm pada prototip). Garis kontur pantai dibuat dari

–15,00 m sampai + 10,00 m. Batimetri sesudah –10,00 m diekstrapolasi dari peta yang ada

dengan asumsi kemiringan slope konstan hingga –15,00 m. Dari kedalaman –15,00 ke arah laut

dibuat kemiringan 1 : 10.

Untuk pembuatan batimetri yang hampir sama dengan peta, pada model dibuat titik – titik

referensi berupa grid dengan ukuran 1 m x 1 m di atas dasar pasir urug yang dipadatkan.

Sebagai alat bantu untuk memudahkan menggambar kontur digunakan waterpass yang

diletakkan pada satu titik tetap (benchmarking). Kemudian pada bagian permukaannya diplester

dengan campuran semen dan pasir setebal 2 cm.