L2A009230

Diketahui :

Untuk melindungi Kolam Pelabuhan, breakwater akan dibangun suatu Pelabuhan Batu Bara sekitar Kabupaten Batang.Dari pengamatan pasang surut, diperoleh suatu grafik PASANG SURUT dengan simpulan data sebagai berikut : HHWL = 150 cm, MHWL = 110 cm, MWL = 80 cm, MLWL = 50 cm, LLWL = 10 cm. Arah angin dominan dari Barat Laut.Berdasarkan peta kedalaman, kedalaman air di lokasi pekerjaan breakwater (dibagian ujung) = 4,00 m diukur terhadap LLWL.Berat isi batu buatan yang berfungsi sebagai lapis pelindung = 2,0 t/m3.Tinggi gelombang rencana (HD) di lokasi pelabuhan = 2,20 mGelombang tidak pecah, nilai koefisien stabilitas batu pelindung = 8,0 di bagian lengan breakwater dan 5,5 di bagian ujung breakwater. Cotangen sudut lereng breakwater = 3,0Jumlah lapis batu = 2, koefisien lapis pelindung = 1,04 dan porositas lapis lindung = 50%

Ditanyakan :1. Rencanakan breakwater, meliputi :

a. Hitung berat batu lapis lindung breakwaterb. Tentukan dimensinya, dengan menghitung lebar puncak breakwater, tebal lapis

lindung, dan jumlah butir batu pelindung.c. Buatlah gambar potongannya, lengkap dengan elevasi muka airnyad. Buat sketsa breakwater berdasarkan arah angin dominan. Jelaskan!

2. Apabila data kapal : Bobot = 250.000 DWT; Loa = 332 M; Lebar kapal (B)= 50,4 M; draft = 19,40 M; Lpp = 314 M; Displacement G = 273.000 ton.Hitung :

a. Rencanakan Lebar alur pelayaran dan Kedalaman alur pelayaran. Jelaskan!b. Tentukan kedalaman dan luas kolam pelabuhannya

SOLUSI1. Perencanaan breakwater :

a. Berat batu lapis lindung dihitung menggunakan rumus HudsonKD = 8,0 (lengan)KD = 5,5 (ujung)

Sr = γ r

γ a; γ a= 1,03 t/m3, γ r= 2,0 t/m3

Berdasarkan nilai koefisien batu lapis lindung (KD), lapis lindung merupakan jenis tetrapod (Tabel 5.1).Maka :

L2A009230

Wlengan = γr H D

3

KD ( Sr−1 )3 cotθ=

2,0 t /m3 × (2,2 m )3

8,0( 2,0 t /m3

1,03 t /m3 −1)3

×3,0=1,062 Ton

Wujung = γr H D

3

KD ( Sr−1 )3 cotθ=

2,0 t /m3 × (2,2 m )3

5,5( 2,0 t /m3

1,03t /m3 −1)3

×3,0= 1,545 Ton

b. Penentuan dimensi breakwater :i. Lebar puncak break water (B) :

n = jumlah butir batu = 3 (minimum)k ∆ = 1,04

Blengan =n k ∆[W lengan

γ r ]1/3

= 3 ×1,04 [ 1,062 t2,0 t /m3 ]

1 /3

= 2,527 m

Bujung =n k ∆[W ujung

γ r ]1/3

= 3 ×1,04 [ 1,545 t2,0 t /m3 ]

1 /3

= 2,863 m

ii. Tebal lapis lindung (t)n = 2 (tabel 5.2)

tlengan = n k ∆[W lengan

γ r ]1/3

= 2 ×1,04 [ 1,062 t2,0 t /m3 ]

1 /3

= 1,684 m

tujung = n k ∆[W ujung

γ r ]1 /3

= 2 ×1,04 [ 1,545 t2,0 t /m3 ]

1 /3

= 1,909 m

iii. Jumlah butir batu pelindung (N)n = 2A = luas permukaan = 10 m2 (minimum)P = porositas = 50 %

Nlengan = An k∆[1− P100 ][ γ r

W lengan ]2/3

= 10 m2× 2× 1,04[1− 50100 ][ 2,0 t /m3

1,062 t ]2/3

= 15,86 16

Nujung = An k∆[1− P100 ][ γ r

W ujung ]2/3

= 10 m2× 2× 1,04[1− 50100 ][ 2,0 t /m3

1,545 t ]2/3

= 12,353 13

c. Gambar potongan :

L2A009230

Penentuan elevasi puncak pemecah gelombang :Elevasi puncak pemecah gelombang dihitung berdasarkan tinggi runup. Kemiringan sisi pemecah gelombang ditetapkan 1:3Tinggi gelombang di laut dalam :

Lo = 1,56T2 = 1,56 x 102 = 156 m

Bilangan Irribaren :

Ir =

tgθ

( HD

Lo)

0,5=

1 /3

( 2,2156 )

0,5 = 2,807

Dengan menggunakan grafik pada Gambar 5.10, dihitung nilai runup untuk lapis lindung tetrapod :

Ru

HD = 0,79 Ru = 0,79 x HD = 0,79 x 2,2 = 1,738 m

Elevasi puncak pemecah gelombang dengan memperhitungkan tinggi kebebasan 0,5m.

El Pem Gel = HHWL + Ru + tinggi kebebasan

= 1,5 + 1,738 + 0,5 = 3,738 m

Tinggi pemecah gelombang :

H Pem Gel = El Pem Gel – El Dsr Laut

= 3,738 – (- 4)

= 7,738 m

Kedalaman air di lokasi bangunan :

dHHWL = 1,5 – (- 4) = 5,5 m

dMHWL = 1,1 – (- 4) = 5,1 m

dMWL = 0,8 – (- 4) = 4,8 m

dMLWL = 0,5 – (- 4) = 4,5 m

dLLWL = 0,1 – (- 4) = 4,1 m

Gambar potongan breakwater :

i. Lengan Breakwater

L2A009230

ii. Ujung Breakwater

d. Sketsa breakwaterdengan arah angin dominan dari Barat Laut

Sketsa pelabuhan dibuat sedemikian rupa untuk menghindari masuknya gelombang ke dalam kolam pelabuhan yang dapat mengganggu pergerakan kapal saat masuk ke pelabuhan.

2. Alur Pelayaran dan Kolam Pelabuhana. Alur Pelayaran

Lebar alur pelayaran = 2 x Loa = 2 x 332 m = 664 m (berdasarkan tabel 4.1 dengan asumsi panjang alur relative panjang dan kondisi pelayaran dengan kapal sering bersimpangan)Kedalaman alur pelayaran (H) = d + G + R + P + S + K

L2A009230

Draft kapal + angka koreksi (d) = 19,4 + 0,3 = 19,7 m Ruang kebebasan bruto (Brunn;1981) kolam pelabuhan yang terlindung dari

gelombang= 7 % x draft= 0,07 x 19,7= 1,379 m

Ruang kebebasan bersih (dasar laut berpasir) = 0,5 m G = 1,379 m – 0,5 m = 0,879 m Ketelitian pengukuran (P) = 0,5 m Sedimen (S) = 1 m Toleransi pengerukan (K) = 0,5 m

H = d + G + R + P + S + K = 19,7 + 0,879 + 0,5 + 0,5 + 1 + 0,5 = 23,079 mb. Kolam Pelabuhan

Lebar kolam pelabuhan = Loa = 332 m (asumsi dermaga digunakan untuk tambatan tiga kapal atau kurang)Luas kolam putar = R2 ; R = 1,5 Loa = 1,5 x 332 = 498 m

= π x 4982 = 779127, 5445 m2

Dengan memperhitungkan gerak osilasi kapal karena pengaruh alam seperti gelombang, angin dan arus pasang surut,Kedalaman kolam pelabuhan = 1,1 x draft kapal = 1,1 x 19,7 m = 21,67 m

L2A009230

BAB 2BEBERAPA TINJAUAN DALAM PERENCANAAN PELABUHAN

1.1 Tinjauan Umum

Pembangunan pelabuhan perlu perencanaan yang matang karna ada menyangkut

masalah ekonomi, politik dan teknis. Mengingat biaya yang dikeluarkan sangat banyak maka

perlu visibiliy study untuk memperkirakan tingkat kegunaan pelabuhan tersebut. Setelah

study dilakukan langkah selanjutnya adalah pemilihan lokasi secara umum, fungsi utama,

jenis dan volume barang yang dapat dilayani.

1.2 Persyaratan dan perlengkapan pelabuhan

Untuk bisa memberikan pelayanan yang tebaik, maka pelabuhan harus memenuhi

beberapa persyaratan berikut :

a. akses yang mudah pada transportasi

b. daerah pengaruh pelabuhan merupakan daerah yang subur dan padat penduduk

c. kedalaman air dan lebar alur yang cukup

d. harus mempunyai fasilitas bongkar muat barang

e. harus mempunyai fasilitas untuk reparasi kapal

Untuk bisa memenuhi persaratan tersebut pada umumnya pelabuhan mempunyai

bangunan – bangunan berikut ini :

a) Pemecah gelombang, yang berfungsi untuk melindungi daerah perairan pelabuhan

dari gangguan gelombang.

b) Alur pelayaran, yang berfungsi untuk mengarahkan kapal – kapal yang akan keluar /

masuk ke pelabuhan. Alur pelayaran harus mempunyai kedalaman dan lebar yang

cukup untuk bias dilalui kapal – kapal yang menggunakan pelabuhan.

c) Kolam pelabuhan, merupakan daerag perairan di mana kapal berlabuh (di kolah

putar), dsb. Kolam pelabuhan harus terlindung dari gangguan gelombang dan

mempunyai kedalaman yang cukup.

L2A009230

d) Dermaga, adalah bangunan pelabuhan yang digunakan untuk merapatnya kapal dan

menambatkannya pada waktu bongkar muat barang.

e) Alat penambat, digunakan untuk menambatkan kapal pada waktu merapat ke dermaga

maupun menunggu di perairan sebelum bias merapat ke dermaga. Alat penambat

biasa diletakkan di dermaga atau di perairan yang berupa pelampung penambat.

f) Gudang Lini 1 dan lapangan penumpukan terbuka, yang terletak di belakang dermaga

untuk menyimpan barang – barang yang harus menunggu pengapalan atau yang

dibongkar dari kapal sebelum dikirim ke tempat tujuan. Gudang lini 1 digunakan

untuk menyimpan barang – barang yang mudah rusak, mudah hilang dan barang

berharga yang memerlukan perlindungan terhadap cuaca dan hujan. Sedangkan

lapangan penumpukan terbuka digunakan untuk menyimpan barang – barang besar,

berat (mesin, besi, pipa, dll) yang tidak mudah hilang dan rusak akibat cuaca dan

hujan.

g) Gedung terminal untuk keperluan administrasi.

h) Fasilitas bahan bakar untuk kapal.

i) Fasilitas pandu kapal, kapal tunda dan perlengkapan lain yang diperlukan untuk

membawa kapal masuk / keluar pelabuhan. Untuk kapal – kapal besar, keluar /

masuknya kapal dari / ke pelabuhan tidak boleh dengan kekuatan ( mesin ) nya

sendiri, sebab perputaran baling – baling kapal dapat menimbulkan gelombang yang

akan mengganggu kapal – kapal yang sedang melakukan bongkar muat barang.

j) Peralatan bongkar muat barang seperti kran darat ( gantry crane ), kran apung,

kendaraan untuk mengangkat / memindahkan barang seperti forklift, straddle carrier,

sidelift truck, dsb.

k) Fasilitas – fasilitas lain untuk keperluan penumpang, anak buah kapal dan muatan

kapal seperti terminal penumpang, ruang tunggu, karantina, bea cukai, imigrasi,

dokter pelabuhan, keamanan, dll.

1.3 Pemilihan lokasi pelabuhan

beberapa faktor pemilihan lokasi pelabuhan yaitu meliputi aksesibilitas yang

berkembang dengan baik, daerah pengaruh yang subur dengan populasi yang cukup padat,

ketersediaan lahan yang cukup luas, perairan pelabuhan yang harus tenang terhadap serangan

gelombang dan fasilitas pendukung yang memadai.

Ada beberapa tinjauan yang harus diperhatikan berkaitan dengan bentuk dari

pelabuhan, yaitu:

L2A009230

a) Tinjauan Hidro-oseanografi

Kondisi hindri-oseanografi sangat penting di dalam menentukan tata letak suatu

pelabuhan.Kondisi hidro-oseanografi yang ditinjau meliputi gelombang, arus, sedimentasi

dan pengaruhnya terhadap gerak kapal yang masuk ke pelabuhan. Pelabuhan harus bias

memberi kemudahan dan keamanan dari kapal – kapal yang masuk dan keluar ke dan dari

pelabuhan.

b) Tinjauan pelayaran

Pelabuhan yang dibangun harus mudah dilalui kapal – kapal yang akan

menggunakannya. Kapal yang berlayar dipengaruhi oleh faktor – faktor alam seperti

angin, gelombang dan arus yang dapat menimbulkan gaya – gaya yang bekerja pada badan

kapal.

c) Tinjauan gelombang

Perairan pelabuhan harus tenang terhadap gangguan gelombang supaya kapal dapat

melakukan kegiatan bongkar muat barang dan menarik turunkan penumpang.Mulut

pelabuhan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga gelombang tidak langsung masuk

ke perairan pelabuhan.Dengan demikian perairan pelabuhan bias tenang.

d) Tinjauan Sedimentasi

Pengerukan untuk mendapatkan kedalaman yang cukup bagi pelayaran di daerah

perairan pelabuhan memerlukan biaya yang cukup besar.Pengerukan ini dapat dilakukan

pada waktu membangun pelabuhan maupun selama perawatan.Pengerukan selama

perawatan harus sedikit mungkin.

e) Penentuan tata letak pemecah gelombang

Arah gelombang dan angin dominan merupakan faktor penting penentuan letak

pemecah gelombang.Hal tersebut berkaitan agar di dalam kolam pelabuhan, kapal – kapal

tidak mendapat goncangan akibat gelombang yang besar yang dapat mengganggu kegiatan

di pelabuhan.

1.4 Tata letak fasilitas pelabuhan

Tata letak mulut pelabuhan harus direncanakan dengan cermat yang memungkinkan

kapal dapat masuk dan keluar pelabuhan dengan aman dan mudah.

1.5 Mulut pelabuhan

Tata letak mulut pelabuhan ditentukan berdasarkan tinjauan kemudahan pelayaran,

ketenangan perairan terhadap gangguan gelombang, dan pengaruh sedimentasi.Untuk

L2A009230

kemudahan pelayaran, lebar alur dibuat menghadap langsung ke laut dan cukup lebar serta

arah angin dominan dan gelombang tidak mengenai sisi samping kapal.

BAB IV

Alur pelayaran

1) Pendahuluan

Alur pelayaran digunakan untuk mengarahkan kapal yang akan masuk ke kolam

pelabuhan. Alur pelayaran dan kolam pelabuhan harus cukup tenang terhadap pengaruh

gelombang dan arus. Perencanaan alur pelayaran dan kolam pelabuhan ditentukan oleh kapal

terbesar yang akan masuk ke pelabuhan dari kondisi meteorology dan oseanografi.

2) Pemilihan Karakteristik Alur

Alur masuk ke pelabuhan biasanya sempit dan dangkal.Alur – alur tersebut

merupakan tempat terjadinya arus, terutama yang disebabkan oleh pasang surut. Faktor –

faktor yang mempengaruhi pemilihan karakteristik alur masuk ke pelabuhan adalah sebagai

berikut :

a) Keadaan trafik kapal

b) Keadaan geografi dan meteorology di daerah alur

c) Sifat – sifat fisik dan variasi dasar saluran

d) Fasilitas – fasilitas atau bantuan – bantuan yang diberikan pada pelayaran

e) Karakteristik maksimum kapal – kapal yang menggunakan pelabuhan

f) Kondisi pasang surut, arus dan gelombang

Suatu alur masuk ke pelabuhan yang lebar dan dalam akan memberikan keuntung –

keuntungan baik langsung maupun tidak langsung, seperti ;

a) Jumlah kapal yang dapat bergerak tanpa tergantung pada pasang surut akan lebih

besar

b) Berkurangnya batasan gerak dari kapal – kapal yang mempunyai draft besar.

c) Dapat menerima kapal yang berukuran besar ke pelabuhan

d) Mengurangi waktu penungguan kapal – kapal yang hanya dapat masuk ke pelabuhan

pada waktu air pasang.

L2A009230

e) Mengurangi waktu transit barang – barang.

3) Kedalaman Alur

Untuk mendapatkan kondisi operasi yang ideal kedalaman air di alur massuk harus

cukup besar untuk memungkinkan pelayaran pada muka air terendah dengan kapal bermuatan

penuh.

Kedalaman air ini ditentukan oleh berbagai faktor, yaitu :

a) Draft kapal

Draft kapal ditentukan oleh karakteristik kapal terbesar yang menggunakan

pelabuhan, muatan yang diangkut, dan juga sifat – sifat air seperti berat jenis, salinitas

dan temperatur.

b) Squat

Adalah pertambahan draft kapal terhadap muka air yang disebabkan oleh kecepatan

kapal. Squat ini diperhitungkan berdasarkan dimensi dan kecepatan kapal dan

kedalaman air.

Besar squat dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut yang didasarkan pada

percobaan di laboratorium (Bruun, P., 1981) :

z = 2,4 x Δ

Lpp2 xFr2

√1−Fr2

dengan :

Δ : Volume air yang dipindahkan (m3)

Lpp : Panjang garis air (m)

Fr : Angka Fraude = √ gh (Tak berdimensi)

V : Kecepatan (m/det)

g : Percepatan gravitasi (m/det2)

h : Kedalaman air (m)

c) Gerak kapal karena pengaruh gelombang

Gerak kapal relative terhadap posisinya pada waktu tidak bergerak di air diam adalah

penting di dalam perencanaan alur pelayaran dan mulut pelabuhan.

L2A009230

Gerak vertical kapal digunakan untuk menentukan kedalaman alur, sedang gerak

horisontal terhadap sumbu alur yang ditetapkan adalah penting untuk menentukan

lebar alur.

Untuk menyederhanakan hitungan, Bruun (1981) memberikan nilai ruang kebebasan

bruto secara umum untuk berbagai daerah berikut ini :

1. Dilaut terbuka yang mengalami gelombang besar dan kecepatan kapal

masih besar, ruang kebebasan bruto adalah 20 % dari draft kapal.

2. Di daerah tempat kapal melempar sauh di mana gelombang besar, ruang

kebebasan bruto adalah 15 % dari draft kapal.

3. Alur di luar kolam pelabuhan di mana gelombang besar, ruang kebebasan

bruto adal 15 % dari draft kapal

4. Alur yang tidak terbuka terhadap gelombang, ruang kebebasan bruto adalah

10 % draft kapal

5. Kolam pelabuhan yang tidak terlindung dari gelombang, ruang kebebasan

bruto adalah 10 – 15 % dari draft kapal

6. Kolam pelabuhan yang terlindung dari gelombang, ruag kebebasan bruto

adal 7 %.

4) Lebar Alur

Lebar alur biasanya diukur pada kaki sisi – sisi miring saluran atau pada

kedalaman yang direncanakan. Lebar alur tergantung pada beberapa faktor, yaitu :

a) Lebar, kecepatan dan gerakan kapal

b) Trafik kapal, apakah alur direncanakan untuk satu atau dua jalur

c) Kedalaman alur

d) Apakah alur sempit atau lebar

e) Stabilitas tebing alur

f) Angin, gelombang, arus dan arus melintang dalam alur

Lebar alur menurut OCDI :

Panjang alur Kondisi pelayaran Lebar

Relatif panjang Kapal sering

bersimpangan

Kapal tidak sering

2 Loa

1,5 Loa

L2A009230

bersimpangan

Selain dari alur diatas

Kapal sering

bersimpangan

Kapal tidak sering

bersimpangan

1,5 Loa

Loa

BAB V

PEMECAH GELOMBANG

Pemecah gelombang adalah bangunan yang digunakan untuk melindungi daerah

perairan pelabuhan dari gangguan gelombang. Bangunan ini memisahkan daerah perairan dari

laut bebas, sehingga perairan pelabuhan tidak banyak dipengaruhi oleh gelombang besar laut.

Pada prinsipnya, pemecah gelombang dibuat sedemikian rupa sehingga mulut pelabuhan tidak

menghadap ke arah gelombang dan arus dominan yan terjadi di lokasi pelabuhan.

Menurut bentuknya, pemecah gelombang dapat dibedakan menjadi pemecah

gelombang sisi miring, sisi tegak, dan campuran.

Pemecah gelombang sisi miring

-

-

Pemecah gelombang sisi tegak

Tipe pemecah gelombang yang digunakan ditentukan oleh ketersediaan material di dekat

lokasi pekerjaan, kondisi dasar laut, kedalaman air,fungsi pelabuhan dan ketersedian

peralatan kerja.

L2A009230

Keuntungan pemecah gelombang sisi tegak:

1.      Memberikan daerah (kolam) pelabuhan yang lebih luas dan memungkinkan pintu

masuk    yang sempit, sehingga memberikan perlindungan yang lebih baik.

2.      Memungkinkan pada sisi bangunan untuk tambatan kapal

3.      Perhitungan lebih pasti.

4.      Biaya pemeliharaan kecil dan praktis tidak ada.

Kerugian pemecah gelombang sisi tegak:

1.      Dapat dibangun secara aman bila kondisi pondasi dapat mendukung (kuat dan

stabil)

2.      Struktur tidak fleksibel terhadap penurunan struktur.

3.      Bila rusak sukar diperbaiki.

4.      Puncak lebih tinggi, karena adanya klapotis.

Keuntungan Pemecah gelombang sisi miring:

1. Elevasi puncak bangunan rendah

2. Gelombang refleksi kecil/meredam energi gelombang

3. Kerusakan berangsur-angsur

4. Perbaikan mudah

5. Murah

Kerugian pemecah gelombang sisi miring:

1. Butuh material banyak

2. Pelaksanaan pekerjaan lama

3. Kemungkinan kerusakan pada waktu pelaksanaan besar

4. Lebar dasar besar

Keuntungan pemecah gelombang campuran:

1. Pelaksanaan cepat

2. Kemungkinan kerusakan pada waktu pelaksanaan kecil

3. Luas perairan pelabuhan besar

Kerugian pemecah gelombang campuran:

1. Mahal

2. Diperlukan peralatan berat

3. Diperlukan tempat pembuatan kaison yang luas