i

Analisa Kehandalan Bangunan Revetment

Pantai Taludaa Di Kabupaten Bulango

Gorontalo

Tugas

ANALISA RESIKO DAN DAYA RUSAK AIR

(SA – 6012)

Dosen :

Prof. Ir. Iwan Kridasantausa, Ph.D

Oleh:

Juventus Welly

NIM:95014308

Taty Yuniarti

NIM: 95014318

(Program Studi Magister Pengelolaan Sumber Daya Air)

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015

ii

Daftar Isi

Daftar Isi........................................................................................................................ ii

Daftar Gambar ............................................................................................................... v

Daftar Tabel ................................................................................................................ vii

Bab I Pendahuluan ................................................................................................ I-1

I.1 Latar Belakang............................................................................................. I-1

I.2 Maksud dan Tujuan ..................................................................................... I-2

I.3 Ruang Lingkup ............................................................................................ I-2

Bab II Tinjauan Pustaka ........................................................................................ II-1

II.1 Analisis Kehandalan Revetment Pantai Kalianda, Lampung ..................... II-1

II.2 Kajian Risiko Overtopping Pada Revetment Akibat Run-Up Gelombang

Laut di Pantai Tembok .......................................................................................... II-2

II.3 Parameter Tahanan (Resistance) Elevasi Puncak Revetment ..................... II-3

II.4 Parameter Beban (Load) Gelombang Yang Dibangkitkan Oleh Angin ..... II-3

II.4.1 Transformasi Gelombang .................................................................... II-7

II.4.2 Gelombang Pecah.............................................................................. II-12

II.4.3 Hindcasting Gelombang .................................................................... II-15

iii

II.5 Pembangkitan Gelombang........................................................................ II-17

II.5.1 Distribusi Kecepatan Angin ............................................................. II-18

II.5.2 Data Angin ........................................................................................ II-19

II.5.3 Konversi Kecepatan Angin .............................................................. II-20

II.5.4 Fetch .................................................................................................. II-21

II.5.5 Run-Up .............................................................................................. II-23

II.6 Analisa Kehandalan .................................................................................. II-24

Bab III Gambaran Lokasi ................................................................................... III-1

III.1 Kondisi Geografis dan Administrasi...................................................... III-1

III.2 Kondisi Pantai Taludaa-Sogotia ............................................................ III-2

Bab IV Metodologi ............................................................................................ IV-1

IV.1 Kerangka Alur Pikir .............................................................................. IV-1

IV.2 Hindcasting Gelombang dan Distribusi Gelombang ............................ IV-2

IV.3 Tinggi Gelombang ................................................................................ IV-2

IV.4 Periode Ulang ....................................................................................... IV-3

IV.5 Distribusi Gelombang ........................................................................... IV-3

IV.6 Transformasi Gelombang dan Gelombang Pecah ................................ IV-4

IV.7 Analisis Kehandalan Revetment ........................................................... IV-6

Bab V Analisis dan Diskusi ................................................................................... V-1

iv

V.1 Inventarisasi Data Angin ............................................................................ V-1

V.2 Analisa Distribusi Gelombang ................................................................... V-1

V.3 Perkiraan Gelombang Dengan Perioda Ulang ............................................ V-2

V.4 Run-Up Gelombang .................................................................................... V-4

V.5 Parameter Statistik Revetment .................................................................... V-6

V.6 Analisis Kehandalan Bangunan ................................................................. V-7

V.6.1 Metode Safety Margin/Safety Factor .................................................. V-8

V.6.2 Metode First Order-Second Moment ................................................ V-12

Bab VI Kesimpulan ........................................................................................... VI-1

Daftar Pustaka ............................................................................................................... 1

v

Daftar Gambar

Gambar II-1. Sketsa definisi gelombang berjalan, sinusoidal, sederhana (Sumber:

CERC, 1984) ..................................................................................... II-5

Gambar II-2. Sketsa refraksi gelombang .................................................................. II-9

Gambar II-3. Sketsa penurunan Hukum Snellius untuk refraksi gelombang. ......... II-11

Gambar II-4. Sketsa difraksi gelombang di belakang rintangan. ............................ II-12

Gambar II-5. Sketsa perambatan gelombang dari perairan dalam ke perairan dangkal.

......................................................................................................... II-14

Gambar II-6. Grafik hubungan antara tinggi gelombang, sudut datang gelombang dan

kedalaman. ....................................................................................... II-14

Gambar II-7. Diagram alir proses hindcasting gelombang dari data angin ............ II-17

Gambar II-8. Distribusi vertikal kecepatan angin di atas gelombang . (Sumber:

CERC, 1984) ................................................................................... II-18

Gambar II-9. Hubungan antara kecepatan angin di laut dan di darat. Sumber:

CERC, 1984 ..................................................................................... II-21

Gambar II-10. Pengukuran ”i” untuk arah utara ................................................... II-22

Gambar II-11. Grafik Irribarren penghitungan run-up ............................................ II-24

Gambar III-1. Pantai Taludaa – Sogitia ................................................................... III-2

Gambar III-2. Lokasi Pantai Taludaa-Sogitia .......................................................... III-3

Gambar IV-1. Diagram Alir .................................................................................... IV-1

Gambar IV-2. Kurva Distribusi Rayleigh ............................................................... IV-4

Gambar V-1. Perhitungan Panjang Fetch Pantai Taludaa ......................................... V-3

Gambar V-2. Kurva Distribusi Rayleigh.................................................................. V-1

Gambar V-3. Grafik hubungan antara tinggi gelombang (H) dengan perioda

gelombang (T) ................................................................................... V-2

Gambar V-4. Distribusi Peluang Kegagalan Gabungan (Z) berbagai periode ulang V-7

vi

Gambar V-5. Hubungan Risiko dengan Kala Ulang ............................................... V-11

Gambar V-6. Hubungan Safety Factor dengan Kala Ulang .................................... V-11

Gambar V-7. Grafik hubungan risiko dan Faktor Keamanan Metode Safety Factor .. V-

12

Gambar V-8. Grafik kehandalan dan kegagalan revetment terhadap tinggi run-up

menurut kala ulang .......................................................................... V-14

vii

Daftar Tabel

Tabel II-1. Klasifikasi kedalaman perairan (Sumber: CERC, 1984) .................... II-6

Tabel IV-1. Pedoman pemilihan gelombang rencana (Yuwono 1982) ............... IV-3

Tabel V-1. Tinggi Gelombang Signifikan (Hs) Pantai Taludaa ............................ V-4

Tabel V-2. Periode Gelombang (T) Pantai Taludaa .............................................. V-5

Tabel V-3 Parameter statistik gelombang di perairan Pantai Tembok .................. V-2

Tabel V-4. Rekapitulasi tinggi gelombang signifikan tiap tahun .......................... V-3

Tabel V-5. Periode ulang hasil peramalan gelombang (dari gelombang signifikan

tahunan) .................................................................................................. V-4

Tabel V-6. Parameter statistik revetment sebagai tahanan (resistance) ............... V-6

Tabel V-7. Perhitungan kehandalan revetment (metode safety margin) .......... V-10

I-1

Bab I Pendahuluan

I.1 Latar Belakang

Kejadian kerusakan pantai dan pesisir di Indonesia seperti abrasi, erosi, sedimentasi,

dan banjir rob yang diakibatkan oleh arus, ombak, angin serta aktifitas manusia terus

bertambah dari waktu ke waktu. Berbagai macam teknologi yang telah dihasilkan

sebagai upaya rehabilitasi pantai dan pesisir seperti seawall, groin, revetment,

penambahan pasir (nourishment), artificial reef, terumbu karang.

Revetment atau dinding pelindung pantai merupakan bangunan yang memisahkan

daratan dan perairan pantai, konstruksinya sejajar dengan garis pantai. Keuntungan

dari revetment ini adalah dapat menahan gelombang, pemilihan bentuk dapat

ditentukan sesuai bentuk bangunan dan pelaksanaa pekerjaan lebih mudah karena

dapat dilakukan langsung di darat. Revetment ditempatkan di tebing pantai untuk

menyerap energi yang masuk guna melindungi suatu tebing alur pantai atau

permukaan lereng tanggul terhadap erosi dan limpasan gelombang (overtopping) ke

darat.

Salah satu kelemahan revetment adalah terjadi gerusan (scouring) di bagian tumit

struktur tersebut akibat adanya overtopping dari gelombang yang datang. Semakin

tinggi elevasi revetment maka semakin aman struktur tersebut dari bahaya gerusan.

Untuk itu, maka perlu dilakukan suatu analisa kehandalan bangunan untuk

mengetahui tingkat kehandalan revetment terhadap suatu beban run-up akibat

gelombang agar dapat diketahui seberapa besar resiko yang akan dihadapi dimasa

mendatang.

I-2

I.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dari kajian ini adalah melihat kehandalan dari Bangunan Pelindung Pantai

dalam melindungi pantai dan mengetahuai distribusi run-up pada revetment akibat

adanya gelombang laut.

Tujuannya dari penulisan ini adalah:

a. Menganalisis nilai faktor keamanan revetment terhadap beberapa nilai beban

run-up gelombang.

b. Menganalisis tingkat kehandalan revetment terhadap beberapa nilai beban

run-up gelombang.

c. Menganalisis tingkat kegagalan revetment terhadap overtopping.

I.3 Ruang Lingkup

Ruang lingkup kajian kehandalan revetment ini adalah sebagai berikut:

1. Menghitung beban (load), dimana parameter yang ditinjau adalah gelombang

yang dibangkitkan oleh angin

2. Menentukan kapasitas bangunan pelindung pantai sebagai tahanan

(resistance) yang ditinjau hanya pada komponen desain ketinggian puncak

revetment

3. Menganalisis tingkat kehandalan desain dengan metode konsep angka

keamanan (level I) dan second moment analysis (level II)

II-1

Bab II Tinjauan Pustaka

II.1 Analisis Kehandalan Revetment Pantai Kalianda, Lampung

Studi kehandalan revetment sebagai salah satu struktur pelindung pantai dilakukan

oleh Dirmansyah di Tahun 2009. Studi ini mengambil lokasi penelitian di Pantai

Kalianda, Kabupaten Lampung Selatan. Kehandalan revetment perlu ditinjau

terhadap gaya-gaya yang terjadi serta memberikan suatu rekomendasi alternatif

penanganan pengaman pantai yang cocok baik secara teknis maupun estetis untuk

mengamankan sarana dan prasarana dari bahaya abrasi pantai untuk menunjang

pemanfaatan Pantai Kalianda sebagai pantai wisata. Pada saat ini di Banding Resort

telah dibangun revetment yang ditempatkan sejajar dengan garis Pantai Kalianda

terbuat dari tumpukan buis beton dan tumpukan batu pada sisi mukanya sebagai

pelindung kaki revetment. Ada 2 (dua) komponen yang ditinjau untuk analisa

kehandalannya, yakni tahanan (resistance) berupa tinggi revetment rata-rata yaitu 2,5

m, sedangkan beban (load) berupa run-up gelombang dihitung dengan menggunakan

grafik irribaren dimana sudut struktur revetment (θ) =1.

Analisis yang dilakukan adalah analisis pasang surut untuk menentukan elevasi acuan

desain bangunan, peramalan gelombang dengan masukan data angin jamjaman kurun

waktu 1995-2004 yang diperoleh dari Stasiun Pengamatan Serang Banten untuk

mendapatkan tinggi dan periode gelombang rencana serta analisis perubahan garis

pantai dengan bantuan software Genesis. Dari hasil analisis, didapatkan bahwa

bangunan revetment Pantai kalianda memiliki tingkat kehandalan yang tidak aman

atau faktor keamanan dibawah satu terhadap overtopping, dan faktor keamanan

terhadap gaya geser dan guling mempunyai nilai dibawah satu, yang berarti tidak

aman terhadap beban gelombang. Rekomendasi untuk pengembangan kawasan

Banding Resort adalah membuat bangunan pemecah gelombang (breakwater) yang

II-2

dikombinasikan dengan metode beachfill sehingga fungsi dari kawasan pantai sebagai

tempat wisata mempunyai estetika dan terkesan nyaman. (Dirmansyah 2015)

II.2 Kajian Risiko Overtopping Pada Revetment Akibat Run-Up Gelombang

Laut di Pantai Tembok

Amsori melakukan penelitian di Tahun 2015 untuk mengkaji risiko overtopping pada

revetment akibat run up gelombang laut. Penelitian ini mengambil studi kasus di

Pantai Tembok, Kabupaten Buleleng, Provinsi Bali. Pantai Tembok merupakan

pantai yang sangat rawan terhadap bahaya abrasi pantai yang setiap saat menerjang

dan akan membahayakan keselamatan aset di sepanjang pantai. Selain akibat abrasi,

juga adanya aktivitas penduduk yang juga turut dipengaruhi oleh aktivitas penduduk

yang melakukan penambangan batu kecil dan juga pasir, sehingga daya dukung garis

pantai terpengaruh. Untuk menanggulangi hal tersebut maka Pemerintah Provinsi

Bali melalui Balai Wilayah Sungai Bali-Penida, Kementerian Pekerjaan Umum

membangun revetment dari bahan batu belah untuk melindungi kawasan Pantai

Tembok dari abrasi serta limpasan gelombang ke darat di sepanjang 666 meter.

Dalam penulisan ini, analisis yang dilakukan meliputi peramalan gelombang laut

berdasarkan data angin dari Tahun 1994-2008, perhitungan transformasi gelombang,

gelombang pecah dan run-up, serta analisis risiko overtopping akibat run-up

gelombang laut dengan metode-metode: integrasi langsung, safety margin/safety

factor, first order-second moment dan monte carlo. Berdasarkan hasil kajian risiko

overtopping dengan metode tersebut menunjukkan bahwa bangunan revetment di

Pantai Tembok, Kabupaten Buleleng, Bali, memiliki tingkat kehandalan yang aman

terhadap risiko overtopping yang diakibatkan oleh rayapan/run-up gelombang.

(Amsori 2015)

II-3

II.3 Parameter Tahanan (Resistance) Elevasi Puncak Revetment

Elevasi puncak revetment didefinisikan sebagai tahanan (resistance, R) yang

digunakan sebagai input data pada analisis kehandalan. Data tersebut didapatkan dari

data teknis bangunan tersebut.

II.4 Parameter Beban (Load) Gelombang Yang Dibangkitkan Oleh Angin

Gelombang yang terjadi di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam

tergantung gaya pembangkitnya. Gelombang tersebut adalah gelombang angin

yang dibangkitkan oleh tiupan angin di permulakaan laut, gelombang pasang surut

dibangkitkan oleh gaya tarik benda-benda langit terutama matahari dan bulan

terhadap bumi, gelombang tsunami terjadi karena letusan gunung berapi atau

gempa bumi, gelombang yang dibangkitkan oleh kapal yang bergerak dan

sebagainya.

Secara umum gelombang dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu (U.S. Army Corps

of Engineers 2008):

1. Gelombang pendek (wave of short period)

Yaitu gelombang dengan periode kurang dari 5 menit. Gelombang ini sering

dikenal dengan ombak dan dapat diakibatkan oleh angin, gempa dan gerakan

kapal. Bentuk gelombang pendek biasanya tidak teratur (irreguler).

2. Gelombang panjang (long wave)

Yaitu gelombang dengan periode beberapa jam. Gelombang panjang sering

dikenal dengan pasang surut yang terjadi akibat gaya tarik menarik antara bumi

dan benda-benda ruang angkasa terutama bulan dan matahari.

Gelombang laut terbentuk karena adanya angin yang bertiup diatas permukaan laut.

Di dalam mempelajari gelombang laut ada 2 (dua) istilah yang biasa dipakai

II-4

1. Sea (ombak) adalah gelombang yang masih berada di daerah yang masih

dipengaruhi angin yang bentuknya sangat tidak teratur

2. Swell (alun) adalah gelombang yang telah ke luar dari daerah pengaruh angin

yang bentuknya teratur dan mempunyai panjang gelombang besar.

Gelombang yang dibangkitkan oleh angin terbentuk melalui 3 (tiga) faktor, yaitu:

(Hutabarat 2006)

1. Besarnya kecepatan angin

2. Lamanya angin bertiup (durasi)

3. Panjang daerah pengaruh angin (fetch)

Mekanisme terbentuknya gelombang laut oleh angin yaitu bila di atas permukaan laut

yang tenang terdapat angin yang bertiup maka mula-mula akan terbentuk gelombang-

gelombang kecil yang disebut ripples (riak). Ripples di sini berperanan dalam

membentuk kekasaran muka laut yang dapat membantu transfer energi dari angin.

Bila angin terus berhembus maka akan terbentuk gelombang-gelombang yang lebih

panjang (besar) dan memiliki tinggi yang semakin membesar yang disebabkan

adanya transfer energi dari angin. Pada saat tertentu tinggi gelombang tidak dapat

terus bertambah walaupun angin terus berhembus, karena tercapai suatu kondisi

dimana tinggi gelombang berhenti untuk bertambah diakibatkan tercapainya

keseimbangan antara energi yang ditransferkan dengan energi yang terdissipasi oleh

peristiwa pecahnya gelombang. Gelombang terbentuk dalam kondisi ini disebut fully

developed sea. (Departement of ARMY Waterways Experiment Station 1984)

Menurut SPM (1984), kecepatan penjalaran gelombang disebut kecepatan fasa atau

kecepatan rambat gelombang (C) diformulasikan sebagai:

T

LC …......……………..……………………………………........... ( II-1)

II-5

Persamaan yang menghubungkan antara kecepatan rambat gelombang (C)

terhadap panjang gelombang (L) dan kedalaman perairan (d) adalah:

L

dgLC

2tanh

2…………………………………………........... ( II-2)

d

a

a

x

z

0

Dasar, z = -d

lembah

puncak

Muka air tenang (SWL)

Arah rambatan gelombang C

H

L

Gambar II-1. Sketsa definisi gelombang berjalan, sinusoidal, sederhana

(Sumber: CERC, 1984)

Persamaan T

LC

…......……………..……………………………………........... ( II-1),

persamaan

L

dgLC

2tanh

2

…………………………………………........... ( II-2) dapat dituliskan

sebagai berikut:

L

dgTC

2tanh

2

…………………………………………….......(II-3)

II-6

Harga 2/L dan 2/T masing-masing dinamakan bilangan gelombang k dan

frekuensi angular gelombang ω. Dari persamaan T

LC

…......……………..……………………………………........... ( II-1) dan

L

dgTC

2tanh

2…………………………………………….......(II-3)dapat

diperoleh persamaan untuk panjang gelombang sebagai fungsi dari kedalaman dan

periode gelombang sebagai berikut:

L

dgTL

2tanh

2

2

…………………………………………..........( II-4)

Eckart (1952) memberikan pernyataan untuk mendekati persamaan kontinuitas

dengan koreksi 5%, persamaan tersebut adalah:

gT

dgTL

2

22 4tanh

2

…………………………………………..........( II-5)

dimana: L = panjang gelombang

g = percepatan gravitasi

T = periode gelombang

d = kedalaman laut

Gelombang gravitasi juga dapat diklasifikasikan berdasarkan kedalaman perairan

dimana gelombang itu menjalar. Klasifikasi berikut (Error! Reference source not

found.), dibuat sesuai dengan magnitude d/L dan harga dari fungsi tanh (2d/L):

Tabel II-1. Klasifikasi kedalaman perairan (Sumber: CERC, 1984)

Klasifikasi d/L 2d/L tanh(2d/L) Perairan dalam >1/2 > 1 Perairan menengah 1/25 sampai 1/2 1/4 sampai tanh(2d/L) Perairan dangkal <1/25 <1/4 2d/L

II-7

Diperairan dalam, tanh (2d/L) mendekati satu dan persamaan (T

LC

…......……………..……………………………………........... ( II-1) dan

L

dgLC

2tanh

2…………………………………………........... ( II-2) dapat

diturunkan menjadi:

T

LgLC 00

2

……………………………....……………...........…( II-6)

dan

20

gTC …….……………………………………….......…......................... ( II-7)

Jika digunakan satuan meter dan detik, konstanta g/2 sama dengan 1,56 m/dtk2

maka:

)det/(56,12

81,9

20 ikmTT

gTC

……………………..................( II-8)

dan

)(56,12

81,9

2

2

0 mTTgT

L

………………….......………….........( II-9)

Jika kedalaman relatif menjadi dangkal, yaitu 2d/L <1/4 atau d/L < 1/25,

persamaan (2.1) dapat disederhanakan menjadi:

gdC ……………………………………………………........…. ( II-10)

Untuk memperkirakan tinggi gelombang (H) dan perioda gelombang (T) akibat

adanya angin besar, arah dan durasi tertentu diperlukan hindcasting gelombang.

Angin yang berhembus di atas permukaan air akan memindahkan energinya ke air.

Kecepatan angin akan menimbulkan tegangan pada permukaan laut sehingga

permukaan air yang semula tenang akan terganggu dan timbul riak gelombang

kecil di permukaan air. Apabila kecepatan angin bertambah, riak tersebut akan

menjadi semakin besar dan apabila angin berhembus terus akan terbentuk

II-8

gelombang. Semakin besar dan semakin lama angin berhembus akan semakin

besar gelombang yang terbentuk.

II.4.1 Transformasi Gelombang

Apabila suatu deretan gelombang bergerak menuju pantai, gelombang tersebut akan

mengalami perubahan bentuk yang disebabkan oleh proses refraksi dan pendangkalan

gelombang, difraksi, refleksi dan gelombang pecah. Gelombang yang menjalar dari

laut lepas memasuki perairan pantai mengalami transformasi yaitu:

1. Kecepatan gelombang akan berkurang karena pengaruh gesekan dasar

2. Panjang gelombang menjadi pendek

3. Gelombang mengalami pembelokan arah penjalaran atau gelombang mengalami

refraksi. Refraksi gelombang terjadi karena perubahan kecepatan gelombang

ketika memasuki perairan pantai.

4. Bila gelombang membentur ujung dari pemecah gelombang (breakwater) atau

bangunan pantai lainnya, maka akan terjadi difraksi gelombang.

5. Bila gelombang membentur suatu dinding penghalang, akan terjadi pemantulan

gelombang yang disebut refleksi gelombang.

6. Tinggi gelombang akan membesar sebelum ia pecah.

II.4.1.1 Pendangkalan

Selain perubahan pada kecepatan rambat dan panjang gelombang, tinggi gelombang

yang merambat ke pantai juga berubah. Fenomena ini disebut pandangkalan

(shoaling). Bila diasumsikan tidak ada energi yang hilang, maka tinggi gelombang

dapat ditentukan dengan menggunakan prinsip kekekalan fluks energi. Fluks energi

di setiap lokasi adalah tetap sehingga fluks energi di perairan dalam akan sama

dengan fluks energi di lokasi yang ditinjau.

II-9

s

000

0

K=nC2

C=

nC

Cn=

H

H (II-11)

dimana

H = tinggi gelombang di lokasi yang ditinjau

0H = tinggi gelombang di perairan dalam

sK = koefisien shoaling

II.4.1.2 Refraksi Gelombang

Apabila gelombang yang datang dari perairan dalam ke perairan dangkal membentuk

sudut dengan garis kontur kedalaman, maka perubahan kecepatan rambat gelombang

akan mengakibatkan pembelokan arah gelombang menyesuaikan dengan kontur

kedalamannya. Efek pembelokan ini disebut refraksi gelombang. Sketsa refraksi

gelombang disajikan dalam Error! Reference source not found..

Menurut Yuwono dalam buku ”Teknik Pantai” (1982), perubahan besarnya sudut

akibat adanya pengaruh refraksi dihitung dengan rumus Snellius, yaitu:

2

1

2

1

sin

sin

c

c

.......................................................................................... ( II-12)

Untuk kontur–kontur kedalaman yang paralel:

2

1

2

1

cos

cos

b

b .......................................................................................... ( II-13)

Bila perhitungan ditinjau terhadap karakteristik perairan dalam (o, Ho), maka rumus

tersebut dapat berubah menjadi:

oo C

C

sin

sin ........................................................................................... (II-14)

II-10

Gambar II-2. Sketsa refraksi gelombang

oob

b

cos

cos ........................................................................................... (II-15)

x

o

o

x KsKrKsH

H

cos

cos ................................................................ (II-16)

dimana:

x = Sudut datang gelombang pada kedalaman yang ditinjau ().

o = Sudut datang gelombang di perairan dalam ().

Hx = Tinggi gelombang pada kedalaman x yang ditinjau (m).

Ho = Tinggi gelombang pada perairan dalam (m).

Kr = Koefisien refraksi gelombang.

cos

cos oKr

Ks = Koefisien pendangkalan.

Pada Gambar II-3, disajikan sketsa penurunan rumus Snellius. Sekitar tahun 1957

Wiegel dan Arnold melakukan percobaan refraksi pada gelombang yang

II-11

membuktikan bahwa hukum Snellius berlaku pada sudut datang gelombang ()

antara 0 hingga 70 dan refraksi gelombang berlangsung efektif pada lokasi d/Lo

0,5. Jadi perhitungan dimulai pada posisi d/Lo = 0,5.

Gambar II-3. Sketsa penurunan Hukum Snellius untuk refraksi gelombang.

II.4.1.3 Difraksi Gelombang

Menurut Yuwono (1982), apabila gelombang bergerak melalui suatu bangunan yang

impermeable (lihat Gambar II-4), maka akan terjadi suatu proses pemindahan energi

di sepanjang puncak gelombang tersebut ke daerah yang terlindung bangunan, proses

ini disebut dengan difraksi.

Karena proses difraksi tersebut, di titik A akan terjadi gelombang sebesar:

)()()( . PADA HKH …………………………………………………...(II-17)

dimana:

H(A) = Tinggi gelombang di A

H(P) = Tinggi gelombang di P

KD(A) = Koefisien difraksi di titik A.

II-12

Gambar II-4. Sketsa difraksi gelombang di belakang rintangan.

II.4.2 Gelombang Pecah

Efek perubahan kedalaman laut akan mengakibatkan tinggi gelombang bertambah

besar ketika gelombang tersebut memasuki perairan dangkal. Tinggi gelombang akan

mencapai suatu ketinggian tertentu dan ia akan menjadi tidak stabil dan kemudian

pecah. Dengan kata lain gelombang menjadi tidak stabil (pecah) jika terlampau curam

atau tinggi gelombangnya mencapai batas tertentu. Dalam perambatan gelombang

dari perairan dalam ke perairan dangkal, gelombang akan mengalami suatu perubahan

tinggi, arah, kecepatan dan panjang gelombang yang disebabkan oleh proses

pendangkalan dan refraksi gelombang.

r

P

A

HA

HP Rintangan

Titik yang ditinjau

Arah gelombang

Puncak gelombang

II-13

Pada suatu saat kecepatan maju dari puncak-puncak partikel melebihi dari kecepatan

rambat gelombang itu sendiri. Pecahnya gelombang ini biasanya terjadi pada saat

gelombang mendekati pantai, dimana puncak gelombang menjadi tajam dan

kedalamannya mencapai seperempat dari tinggi gelombang dan akhirnya terjadi

gelombang pecah. Sebagai pengecualian dapat terjadi pula pada perairan dalam, di

mana tinggi gelombang H melebihi sepertujuh dari panjang gelombang, yaitu

bergantung dari kecepatan angin dan keadaan dasar lautan.

Menurut (Triatmodjo 1999) menyatakan bahwa kedalaman di mana terjadi

gelombang pecah ditulis dengan notasi db, tinggi gelombang ditulis dengan notasi

Hb, sudut datang gelombang pecah terhadap normal kontur ditulis b. Telah

banyak ahli yang merumuskan suatu hubungan antara Hb dan db. Salah satunya yang

sering kita jumpai adalah: Hb/db = 0,78 yang ditemukan oleh MUNK (1949).

Jadi dari perairan dalam hingga ke lokasi kedalaman di mana gelombang pecah

terjadi masih berlaku rumus berikut:

ox HKrKsH ................................................................................. ( II-18)

Sedangkan dari lokasi gelombang pecah pertama hingga pada kedalaman d = 0,

digunakan rumus MUNK:

dbHb 78,0 ....................................................................................... ( II-19)

Sketsa perambatan gelombang dari perairan dalam hingga ke peraiaran dangkal dapat

dilihat pada Gambar II-5 berikut ini.

II-14

Gambar II-5. Sketsa perambatan gelombang dari perairan dalam ke perairan dangkal.

Ada beberapa cara yang digunakan untuk menentukan lokasi gelombang pecah dan

juga karakteristik gelombang itu. Salah satu cara tersebut adalah dengan membuat

grafik hubungan antara H, d dan seperti contoh Gambar 2.17.

Gambar II-6. Grafik hubungan antara tinggi gelombang, sudut datang gelombang dan

kedalaman.

Perpotongan antara grafik Hb dan H akan memberikan lokasi gelombang pecah

pertama kali dan bila titik perpotongan ini diteruskan ke grafik , akan diperoleh b.

II-15

Cara lain yang digunakan untuk menentukan dan memperoleh karakteristik dari

gelombang pecah adalah dengan cara membuat grafik yang berdasarkan kemiringan

topografi dari suatu pantai.

II.4.3 Hindcasting Gelombang

Penaksiran gelombang atau Hindcasting gelombang dimaksudkan untuk

memperkirakan tinggi gelombang (H) dan perioda gelombang (T) akibat adanya

angin yang mempunyai besar, arah, dan durasi tertentu. Data angin didapat dari

stasiun pengukuran angin terdekat dari lokasi studi dengan kurun waktu 10 tahun

terakhir. Angin yang berhembus di atas permukaan air akan memindahkan energinya

ke air. Kecepatan angin akan menimbulkan tegangan pada permukaan laut, sehingga

permukaan air yang semula tenang akan terganggu dan timbul riak atau gelombang

kecil di permukaan air. Apabila kecepatan angin bertambah, riak tersebut akan

menjadi semakin besar dan apabila angin berhembus terus akhirnya akan terbentuk

gelombang. Semakin besar dan semakin lama angin berhembus, akan semakin besar

gelombang yang terbentuk.

Penaksiran gelombang di laut dalam dapat dilakukan dengan cara grafis

menggunakan nomogram sebagai fungsi dari kecepatan angin, panjang fetch dan

lama angin bertiup atau cara analisis emperis Metoda Sverdrup-Munk-Bretschneider

atau dikenal dengan Metoda SMB sesuai dengan rumus-rumus dan langkah-langkah

perhitungan sebagai berikut:

3/2

28,68

AA U

gF

U

gt .......................................................................... (II-20)

1. Bandingkan, jika41015,7

AU

gt berarti kondisi Fully Developed Seas,

maka:

II-16

g

UH

U

gH Amo

A

mo

2

2.2433,02433,0

............................................ (II-21)

dan g

UT

U

gTA

P

A

p.134,8134,8

.................................................. (II-22)

2. Jika41015,7

AU

gt berarti kondisi Non Fully Developed Seas, maka

perhitungan sebagai berikut:

Hitung durasi kritis ( tc )

g

U

U

gFt A

A

c

3/2

28,68 ....................................................................... (II-23)

Bandingkan tc dengan data durasi ( t )

Bila tc ≤ t, maka termasuk di dalam kategori Fetch Limited.

H dan T di hitung dari rumus berikut dengan nilai fetch yang telah

diketahui.

2/1

2

22/1

22.0016,00016,00

A

Amo

AA

m

U

gF

g

UH

U

gF

U

gH .............. (II-24)

dan

3/13/1

2.2857,02857,0

A

AP

AA

P

U

gF

g

UT

U

gF

U

gT ....................... (II-25)

Bila tc > t, maka termasuk di dalam kategori Duration Limited.

H dan T di hitung dari rumus (2.69) dan (2.70) dengan nilai fetch yang

digunakan adalah Fmin, dimana:

Fmin = g

U

U

gt A

A

22/3

8,68

.................................................................... (II-26)

II-17

Keterangan:

g = percepatan gravitasi (9,81m/det2)

Hm0 = tinggi gelombang signifikan menurut energi spektral (m)

UA = faktor tekanan angin (m/det)

Tp = perioda puncak gelombang

F = panjang fetch (m)

t = durasi angin (detik)

Dalam bentuk bagan alir, metode penaksiran gelombang disajikan pada Gambar II-7

Gambar II-7. Diagram alir proses hindcasting gelombang dari data angin

II.5 Pembangkitan Gelombang

Pembangkitan gelombang terjadi di laut lepas, pembentukan gelombang ini akibat

adanya interaksi antara laut dan atmosfer. Interaksi ini dapat berupa tekanan, akibat

adanya perubahan tekanan mengagibarkan terjadinya angin dimana angin mengalir

II-18

dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Angin merupakan penyebab utama terjadinya

gelombang di laut lepas.

II.5.1 Distribusi Kecepatan Angin

Distribusi kecepatan angin di atas permukaan laut diberikan di dalam Gambar 2.8,

yang terbagi atas tiga daerah sesuai dengan elevasi di atas permukaan. Di daerah

geostropik yang berada di atas 1.000 m, kecepatan angin adalah konstan. Di bawah

daerah tersebut terdapat dua daerah yaitu daerah Ekman yang berada pada elevasi

dari 100 m sampai dengan 1.000 m dan daerah di mana tegangan konstan yang

berada pada elevasi dari 10 m sampai dengan 100 m. di kedua daerah tersebut

kecepatan dan arah angin berubah sesuai dengan elevasi karena adanya gesekan

dengan permukaan laut dan perbedaan temperatur antara air dengan udara.

Gambar II-8. Distribusi vertikal kecepatan angin di atas gelombang .

(Sumber: CERC, 1984)

Di daerah tegangan konstan, variasi vertikal dari kecepatan angin mempunyai

bentuk berikut:

L

z

z

zUzU

0

* ln)( ................................................................. (II-27)

di mana:

II-19

U* = kecepatan geser

= koefeisien Von Karman (= 0,4)

z = elevasi terhadap permukaan air

zo = kekasaran permukaan

L = skala panjang yang berhubungan dengan proses pencampuran dan

tergantung pada perbedaan temperatur antara air dengan udara (tas)

= fungsi yang tergantung pada perbedaan temperatur antara air dengan

udara. Di Indonesia, mengingat perbedaan temperatur tersebut kecil,

maka paramater ini bisa diabaikan.

Untuk memperkirakan pengaruh angin terhadap pembangkitan gelombang, maka

parameter tas, U*, dan zo harus diketahui. Beberapa rumus atau grafik untuk

memprediksi gelombang didasari pada kecepatan angin yang diukur pada elevasi 10

m (z = 10 m). Apabila angin tidak diukur pada elevasi tersebut, maka kecepatan

angin harus dikonversi dengan persamaan tersebut di atas. Namun pemakaian

persamaan tersebut agak sulit karena terlebih dahulu harus ditentukan parameter U*,

zo, dan

L

z . Untuk memudahkan perhitungan dapat digunakan persamaan yang

lebih sederhana berikut ini:

7/110

)()10(

zzUU ............................................................................. (II-28)

dapat digunakan jika z lebih kecil dari 20 m.

II.5.2 Data Angin

Data angin diperlukan untuk melakukan peramalan gelombang, karena gelombang

yang terjadi rata-rata akibat oleh tiupan angin. Data angin diperoleh dari

pengamatan angin terdekat dari daerah studi selama 15 (lima belas) tahun terakhir.

Data angin dalam harian yang terdiri dari kecepatan, arah (Utara=0) yang

II-20

dikelompokkan terhadap delapan penjuru arah angin (Utara, Timur Laut, Timur,

Tenggara, Selatan, Barat Daya, Barat dan Barat Laut) dengan kecepatan angin

dalam satuan knot, dimana:

- 1 knot = 1 mil laut/jam

- 1 mil laut = 6080 kaki (feet) = 1853,18 meter

- 1 knot = 0,515 meter/detik

II.5.3 Konversi Kecepatan Angin

Pengukuran angin dapat dilakukan di permukaan laut dengan menggunakan kapal

yang sedang berlayar. Bisa juga pengukuran dilakukan di darat, biasanya di bandara

(lapangan terbang). Pengukuran data angin di permukaan laut adalah yang paling

sesuai untuk peramalan gelombang. Data angin hasil pengukuran perlu dikoreksi

dengan menggunakan persamaan berikut:

9/716,2 sUU ........................................................................................ (II-29)

dimana:

Us= kecepatan angin yang diukur di kapal;

U = kecepatan angin terkoreksi (knot)

Biasanya pengukuran angin dilakukan di darat, padahal di dalam rumus-rumus

pembangkitan gelombang, data angin yang digunakan adalah data yang ada di atas

permukaan laut. Oleh karenanya diperlukan transformasi dari data angin di atas

daratan yang terdekat dengan lokasi studi menjadi data angin di atas permukaan

laut. Hubungan antara kecepatan angin di atas laut dengan di darat adalah:

L

WL

U

UR ............................................................................................... (II-30)

dimana:

Uw = kecepatan angin di laut;

UL = kecepatan angin di darat.

II-21

Gambar II-9. Hubungan antara kecepatan angin di laut dan di darat.

Sumber: CERC, 1984

Grafik hubungan antara UW dengan UL disajikan di dalam Gambar 2.9. Rumus-

rumus dan grafik-grafik pembangkitan gelombang mengandung variabel UA, yaitu

faktor tegangan angin (wind stress factor) yang dapat dihitung dari kecepatan angin.

Setelah dilakukan berbagai konversi kecepatan angin seperti yang dijelaskan di atas,

kecepatan angin dikonversikan pada faktor tegangan angin dengan menggunakan

rumus berikut:

23.171,0 UU A ....................................................................................... (II-31)

dimana U adalah kecepatan angin dalam m/det.

II.5.4 Fetch

Fetch menurut defenisi adalah daerah pembentukan gelombang. Gelombang

memerlukan daerah untuk dapat dibentuk oleh angin. Semakin panjang daerah

pembentukannya, semakin besar pula gelombang yang dihasilkan oleh suatu angin

dengan kecepatan tertentu, sampai gelombang itu mencapai kondisi yang tetap

(fully developed).

II-22

Daerah pembentukan gelombang dibagi dalam 8 (delapan) arah mata angin utama.

Setiap mata angin utama memiliki 9 (sembilan) garis fetch dengan sudut antaranya

5º. Garis fetch ditarik dari titik pembentukan gelombang hingga menyentuh daratan

(pulau).

Fetch efektif untuk masing-masing arah utama dihitung dengan persamaan berikut:

cos

cosi

eff

XF .................................................................................. (II-32)

dimana:

Feff = panjang fetch efektif

Xi = panjang segmen fetch yang diukur dari itik observasi gelombang ke

ujung akhir fetch

α = sudut antara fetch ke-i dengan arah utama (derajat).

Jumlah pengukuran ”i” untuk tiap arah mata angin tersebut meliputi

pengukuran-pengukuran dalam wilayah pengaruh fetch yaitu 22,5º

searah jarum jam dan 22,5º berlawanan jarum jam, seperti gambar

Gambar II-10 berikut.

Gambar II-10. Pengukuran ”i” untuk arah utara

II-23

II.5.5 Run-Up

Pada waktu gelombang menghantam suatu bangunan, gelombang tersebut akan naik

(run-up) pada permukaan bangunan. Elevasi bangunan yang direncanakan bergantung

pada run – up dan limpasan yang dijinkan. Run-up tergantung pada bentuk dan

kekasaran bangunan, kedalaman air di kaki bangunan, kemiringan dasar laut di depan

bangunan, dan karakteristik gelombang. Karena banyaknya variabel yang

berpengaruh, maka besarnya run-up sulit ditentukan secara analitis. Karena itu run-up

ditentukan dari hasil percobaan di laboratorium yang dituangkan dalam grafik yang

dapat digunakan untuk bangunan dengan permukaan miring dengan berbagai tipe

material. Formula yang umum adalah formula Irribaren yang menyatakan besarnya

run-up adalah fungsi dari bilangan Irribaren.(Triatmodjo, 1996).

Bilangan Irribaren dirumuskan sebagai berikut:

2/1

0

L

H

tgIr

........................................................................................... (II-33)

Dimana:

Ir = Bilangan Irribaren

= Sudut kemiringan sisi bangunan yang menghadap ke laut

H = Tinggi Gelombang di lokasi bangunan

L0= Panjang Gelombang di laut dalam

II-24

Gambar II-11. Grafik Irribarren penghitungan run-up

II.6 Analisa Kehandalan

Analisis uji kehandalan bangunan revetment pantai menggunakan 2 (dua) level

pendekatan, diantaranya:

Level 1: Konsep Angka Keamanan

Tahanan

Beban atau SF

Beban

Tahanan

Dengan penjelasan bahwa η adalah angka keamanan yang harus lebih kecil atau sama

dengan satu, sedangkan SF adalah angka keamanan yang harus lebih besar dari satu.

Atau dengan model PDF Normal menggunakan parameter tahanan rata-rata ( R ) dan

Beban rata-rata ( L ) yang bersifat random. Namun dalam dunia engineering tidak

dikenal istilah random. Yang dikenal adalah tahanan nominal (Rn) atau beban

nominal (Ln), sehingga;

II-25

SFL

R

n

n ........................................................................................ (II-34)

Dimana;

R

1

Rn RR dengan R=5% - 10%

L

1

Ln 1LL dengan L=50% - 2%

Level 2 : First-Order Second Moment.

Nilai kehandalan analisis disajikan sebagai probabilitas kehandalan serta probabilitas

kegagalan, yaitu :

Untuk distribusi normal :

2222

LRLR

r

LR

LRLRP

..... (II-35)

III-1

Bab III Gambaran Lokasi

III.1 Kondisi Geografis dan Administrasi

Lokasi yang menjadi obyek penulisan Pantai Taludaa – Sogitia berada di dua

desa, yaitu Desa Taludaa dan Desa Sogitia dalam wilayah Kecamatan Bone

Pantai, Kabupaten Bone Bolango. Kabupaten Bone Bolango adalah sebuah

kabupaten di Provinsi Gorontalo, Indonesia. Kanupaten ini merupakan hasil

pemekaran Kabupaten Gorontalo Tahun 2003. Secara geografis, Kabupaten Bone

Bolango terletak antara 00°18’ 25”-00°48’21” LU dan 123°03’41”–123°33’06”

BT, dengan batas-batas secara fisik adalah sebagai berikut:

Utara : Kabupaten Gorontalo Utara dan Kabupaten Mongondow Utara (Sulawesi

Utara

Selatan : Teluk Tomini

Barat : Kabupaten Gorontalo dan Kota Gorontalo

Timur : Kabupaten Bolaang Mongondow Selatan,Sulawesi Utara

III-2

Gambar III-1. Pantai Taludaa – Sogitia

Kabupaten Bone Bolango memiliki proporsi wilayah kurang lebih 16,24%

dari luas wilayah Propinsi Gorontalo. Wilayah Kabupaten Bone Bolango ini

dilalui oleh beberapa Daerah Aliran Sungai (DAS). DAS terbesar yang melalui

wilayah tersebut adalah DAS Bone dan Bulango, dimana Kecamatan yang dilalui

adalah Kecamatan Suwawa, Kecamatan Kabila dan Kecamatan Tapa. Luas DAS

ini adalah ± 265.000 Ha dengan panjang sungai utama 100 km yang bermuara ke

Teluk Tomini. Sedangkan untuk pemenuhan kebutuhan air bersih kebutuhan

sehari-hari masyarakat, diperoleh melalui air tanah galian dengan kedalaman 5-10

meter. Di samping itu, Kabupaten Bone Bolango terdiri atas 4 kelurahan dan 152

desa dengan jumlah penduduk 141.721 jiwa (berdasarkan data SP 2010). Luas

wilayahnya adalah 1.984,31 km², sehingga daerah ini memiliki tingkat kepadatan

penduduk sekitar 71,42 jiwa/km².

III.2 Kondisi Pantai Taludaa-Sogotia

Panjang pantai ini mencapai 5000 m, dimulai dari Teluk Tahidaa di Desa Taludaa

dan berakhir di ujung Desa Sogitia. Sebagian besar dari garis pantainya telah

III-3

mengalami kemunduran, semakin mendekati pemukiman penduduk bahkan

terdapat beberapa rumah yang hancur diterjang gelombang. Pemerintah setempat

sebenarnya telah melakukan tindak lanjut terhadap masalah tersebut, dimana pada

tahun 2003 di bangun konstruksi pengamanan pantai jenis revetment dari silinder

beton berdiameter 1 m dan tinggi 1,5 m, sepanjang 361 m di Desa Taludaa.

Namun dari hasil pengamatan terdapat beberapa revetment yang telah mengalami

kerusakan karena rubble mount yang berfungsi sebagai peredam energi

gelombang telah hilang.

Gambar III-2. Lokasi Pantai Taludaa-Sogitia

Terdapat beberapa sungai yang bermuara di Pantai Taludaa–Sogitia, dan yang

terpanjang dan terbesar adalah Sungai Taludaa. Sungai ini cukup memberikan

tambahan permasalahan bagi daerah sekitar pantai, terutama sedimentasi dengan

adanya kiriman material ke muara sungai, sehingga terjadi pendangkalan.

Potensi perikanan di sekitar Pantai Taludaa-Sogitia sangat besar, karena letaknya

yang tepat berada di depan Teluk Tomini. Menurut data dari perikanan, teluk ini

merupakan salah satu lokasi sumber daya alam laut andalan di perairan Indonesia.

Namun, untuk meningkatkan produktifitas para nelayan masyarakat pesisir pantai

Taludaa-Sogitia, diperlukan metode pengembangan yang lebih efektif dan

profesional.

IV-1

Bab IV Metodologi

IV.1 Kerangka Alur Pikir

Kerangka alur pikir untuk melakukan analisa kehandalan revetment terhadap run-up

yang terjadi adalah sebagai berikut

Mulai

Tinjauan Pustaka

Pengumpulan Data Beban/Load (L):

Data angin

Data Pasang Surut

Pengumpulan Data Tahanan/

Resistance (R):

Data tinggi revetment

Hindcasting Gelombang (Hs, Ts)

Perhitungan Refraksi, Shoaling,

Gelombang Pecah

Hitung Run-Up Gelombang

Analisis Kehandalan Revetment:

Metode Safety Margin/ Safety Factor

Metode First Order-Second Moment

Pembahasan Hasil

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Gambar IV-1. Diagram Alir

IV-2

IV.2 Hindcasting Gelombang dan Distribusi Gelombang

Proses penaksiran atau hindcasting gelombang dimaksudkan untuk

memperkirakan tinggi gelombang (H) dan perioda gelombang (T) akibat adanya

angin yang mempunyai besar, arah dan durasi tertentu (Triatmodjo, 1999).

Data angin didapat dari stasiun pengukuran angin terdekat dari lokasi studi dengan

kurun waktu 10 tahun pengukuran. Adapun data angin untuk pelaksanaan studi ini

berasal dari Stasiun Jalaludin Gorontalo untuk kurun waktu pencatatan angin

Tahun 1994 2003 (10 tahun pencatatan).

Peramalan gelombang dilakukan dengan mengikuti metode yang diberikan dalam

Shore Protection Manual (Coastal Engineering Research Center, US Army Corp

of Engineer), Volume I Edisi Tahun 1984 dan dengan bantuan program computer

microsoft office excel dalam menyelesaikan formulanya maka didapatkan hasil

berupa tinggi dan periode gelombang. Dalam penelitian ini digunakan program

Dina-Hindcast untuk memperoleh perkiraan tinggi dan periode serta arah

gelombang.

IV.3 Tinggi Gelombang

Tinggi gelombang hasil peramalan merupakan tinggi gelombang signifikan (HS )

Selain tinggi gelombang HS ada gelombang lainnya, yaitu:

HS = rata-rata tinggi gelombang dari 1/3 tinggi gelombang tertinggi

H10 = 1,27 HS = rata-rata tinggi gelombang dari 10% tinggi gelombang tertingg

H5 = 1,37 HS = rata-rata tinggi gelombang dari 5% tinggi gelombang tertinggi

H1 = 1,67 HS = rata-rata tinggi gelombang dari 1% tinggi gelombang tertinggi

Dari data ramalan ditentukan tinggi gelombang rencana dengan periode ulang

tertentu: 10, 20, 50 dan 100 tahun.

IV-3

IV.4 Periode Ulang

Untuk menentukan kala ulang gelombang rencana biasanya dilakukan studi

kelayakan (feasibility study) untuk memilih kala ulang yang memberikan

kelayakan terbaik (dapat dilihat dari Net Benefit terbaik, Benefit Cost Ratio

terbaik, Total Cost terendah, pertimbangan korban jiwa yang mungkin terjadi).

Dalam penentuan kala ulang (return period) gelombang rencana dapat

dipergunakan pedoman dalam Tabel III.1 berikut:

Tabel IV-1. Pedoman pemilihan gelombang rencana (Yuwono 1982)

IV.5 Distribusi Gelombang

Sebelum dilakukan penghitungan refraksi dan shoaling, maka gelombang hasil

hindcasting akan dilihat bagaimana sebaran data gelombang yang terjadi. Secara

teoritis, distribusi gelombang yang terjadi di lautan akan mengikuti Distribusi

Rayleigh. Persamaan dan gambar kurva distribusi Rayleigh adalah sebagai

berikut:

Persamaan dan gambar kurva distribusi Rayleigh adalah sebagai berikut:

IV-4

𝑝(𝐻) =2𝐻

𝐻𝑟𝑚𝑠2 𝑒

−(𝐻

𝐻𝑟𝑚𝑠)

2

(IV-1)

Sedangkan bentuk kurva Distribusi Rayleigh seperti diperlihatkan pada Gambar

IV-2 berikut:

Gambar IV-2. Kurva Distribusi Rayleigh

IV.6 Transformasi Gelombang dan Gelombang Pecah

Karakteristik gelombang dipengaruhi oleh besaran besaran gelombang

diantaranya yaitu tinggi gelombang, periode gelombang dan arah dating

gelombang. Ketiga besaran tersebut merupakan besaran-besaran yang bersifat

acak. Besaran tinggi dan periode gelombang merupakan besaran saling lepas

artinya nilai tinggi gelombang tidak mempunyai kecenderungan terhadap nilai

periode gelombang.

Gelombang dari perairan dalam akan mengalami transformasi gelombang

(refraksi dan shoaling) akibat adanya perubahan kedalaman dasar laut dan akibat

terbentuknya sudut antara gelombang datang dan garis normal kontur kedalaman

dasar laut. Pada penulisan ini, analisa refraksi dan shoaling hanya akan dilakukan

terhadap arah gelombang yang mempunyai jumlah kejadian gelombang yang

paling banyak. Setelah dilakukan analisa refraksi dan shoaling, maka akan diteliti

kondisi gelombang pada saat mendekati struktur revetment apakah kondisi

gelombang pecah atau tidak pecah. Jika kondisi gelombang pada saat mendekati

IV-5

struktur dalam keadaan pecah maka tinggi gelombang di dekat struktur akan

dihitung dengan menggunakan persamaan gelombang pecah jika tidak dalam

kondisi pecah maka penghitungan tinggi gelombang di dekat struktur

menggunakan analisa refraksi dan shoaling.

III.5 Run-up Gelombang dan Distribusi Run-up Gelombang

Dengan diketahui tinggi gelombang di kaki struktur revetment maka

denganbantuan grafik Irribaren tinggi run-up gelombang selanjutnya dapat

diketahui.Berbagai penelitian dilakukan untuk menentukan run-up gelombang dan

telahdilakukan di laboratorium. Hasil penelitian tersebut menghasilkan rumus

empirisberupa Bilangan Irribaren sebagai berikut:

𝐼𝑟 =𝑡𝑎𝑛𝜃

(𝐻𝐿0

⁄ )0.5 ( IV-2)

dimana:

Ir = Bilangan Irribaren

= Sudut kemiringan sisi bangunan yang menghadap ke laut

H = Tinggi Gelombang di lokasi bangunan

L0 = Panjang Gelombang di laut dalam

Dengan menggunakan data hasil refraksi dan gelombang pecah dari berbagai

kondisi gelombang yang ada, maka dapat diketahui bentuk distribusi run-up

gelombang di Pantai tersebut. Jika distribusi run-up gelombang yang terbentuk

tidak mengikuti distribusi normal, maka tinggi run-up gelombang akan

ditransformasi dengan metode PPCC sedemikian rupa sehingga distribusi run-up

yang terjadi akan mengikuti distribusi normal. Persamaan PPCC yang digunakan

untuk melakukan transformasi adalah:

𝑋𝑡𝑟 =(𝑥2−1)

𝜆 ( IV-3)

Dimana :

Xtr = Tinggi run-up

= konstanta Tranformasi

IV-6

IV.7 Analisis Kehandalan Revetment

Setelah diketahui distribusi normal dari sebaran run-up gelombang dan distribusi

dari elevasi puncak revetment maka analisis kehandalan revetment ini dapat

dilakukan. Sebagai tahanan adalah puncak elevasi revetment sedangkan beban

adalah run-up gelombang hasil perhitungan yang telah dilakukan. Metode yang

akan dilakukan untuk mengnalisis kehandalan revetment terdiri dari:

1. Metode integrasi langsung,

2. Metode Safety Margin/Safety Factor,

3. Metode First Order-Second Moment,

V-1

Bab V Analisis dan Diskusi

V.1 Inventarisasi Data Angin

Data angin yang diperoleh dari Stasiun Meteorologi Jalaluddin merupakan data

angin darat di konversi ke bentuk angin laut. Untuk mengkonversi data tersebut

digunakan rumus :

23.171.0 UU A ( V-1)

Dimana :

UA = Angin laut

U = Angin darat

Dari rumus tersebut di atas diperoleh data angin seperti terlihat pada Tabel 4.5 di

bawah ini.

Tabel 1. Faktor Tegangan Angin UA (m / detik) (Sumber : BWS Sulawesi II)

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des

1994 7,798 7,798 7,798 7,278 9,358 6,758 10,397 10,397 10,397 10,397 10,397 8,838

1995 12,997 8,838 8,838 10,397 7,798 7,798 7,798 8,318 7,798 6,238 9,877 8,318

1996 10,397 9,358 9,358 7,798 7,798 6,238 7,798 12,997 7,798 8,838 10,397 12,997

1997 10,397 7,798 9,358 7,798 10,397 10,397 10,397 12,997 9,358 8,838 9,358 7,798

1998 9,358 10,397 12,997 12,997 7,798 7,798 6,238 7,798 9,358 7,798 7,798 7,798

1999 9,358 11,957 14,036 10,397 10,397 9,358 10,397 8,838 8,318 8,838 7,798 10,397

2000 7,798 7,798 20,794 8,318 8,318 7,798 10,397 9,358 8,838 9,877 10,397 7,798

2001 7,798 7,798 10,397 7,798 7,798 9,358 8,318 10,917 9,358 9,358 7,798 9,358

2002 9,358 10,397 9,358 7,798 7,798 8,318 12,997 10,397 11,437 10,397 7,798 10,397

2003 8,318 10,397 9,358 7,798 8,838 9,358 9,358 12,477 7,798 8,318 7,798 8,318

Untuk mendapatkan prediksi tinggi gelombang ditentukan dulu nilai fetch dengan

rumus :

V-2

cos

cosi

eff

XF

(V-2)

Dari pengukuran panjang fetch di peta maka didapat nilai Feff = 185,5569 km.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar V-1. Setelah mendapatkan data

angin dan fetch selanjutnya melalui Grafik penetuan tinggi dan periode

gelombang dengan menggunakan data kecepatan angin dan fetch (lihat lampiran)

diperoleh Tinggi dan Periode Gelombang. Adapun hasil prediksi tinggi

gelombang dan periode gelombang dari tahun 1994 - 2003 diperlihatkan pada

Tabel V-1 dan Tabel V-2. Berdasarkan arah angin, maka arah gelombang yang

terjadi dominan dari utara. Berdasarkan hasil perhitungan menunjukkan tinggi

gelombang rata-rata berkisar antara 0,84 – 4,89 m. Hasil perhitungan tinggi

gelombang dari data kecepatan angin menunjukkan bahwa tinggi gelombang

signifikan.

V-3

Gambar V-1. Perhitungan Panjang Fetch Pantai Taludaa

V-4

Tabel V-1. Tinggi Gelombang Signifikan (Hs) Pantai Taludaa

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des

1994 1,21104 1,21104 1,21104 1,08665 1,6019 0,96574 1,87465 1,87465 1,87465 1,87465 1,87465 1,46894

1995 2,58836 1,46894 1,46894 1,87465 1,21104 1,21104 1,21104 1,33857 1,21104 0,8487 1,7372 1,33857

1996 1,87465 1,6019 1,6019 1,21104 1,21104 0,8487 1,21104 2,58836 1,21104 1,46894 1,87465 2,58836

1997 1,87465 1,21104 1,6019 1,21104 1,87465 1,87465 1,87465 2,58836 1,6019 1,46894 1,6019 1,21104

1998 1,6019 1,87465 2,58836 2,58836 1,21104 1,21104 0,8487 1,21104 1,6019 1,21104 1,21104 1,21104

1999 1,6019 2,29816 2,88379 1,87465 1,87465 1,6019 1,87465 1,46894 1,33857 1,46894 1,21104 1,87465

2000 1,21104 1,21104 4,89128 1,33857 1,33857 1,21104 1,87465 1,6019 1,46894 1,7372 1,87465 1,21104

2001 1,21104 1,21104 1,87465 1,21104 1,21104 1,6019 1,33857 2,01407 1,6019 1,6019 1,21104 1,6019

2002 1,6019 1,87465 1,6019 1,21104 1,21104 1,33857 2,58836 1,87465 2,15528 1,87465 1,21104 1,87465

2003 1,33857 1,87465 1,6019 1,21104 1,46894 1,6019 1,6019 2,44255 1,21104 1,33857 1,21104 1,33857

V-5

Tabel V-2. Periode Gelombang (T) Pantai Taludaa

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des

1994 4,58982 4,58982 4,58982 4,37985 5,17687 4,16169 5,53761 5,53761 5,53761 5,53761 5,53761 4,98778

1995 6,35428 4,98778 4,98778 5,53761 4,58982 4,58982 4,58982 4,79227 4,58982 3,93457 5,36001 4,79227

1996 5,53761 5,17687 5,17687 4,58982 4,58982 3,93457 4,58982 6,35428 4,58982 4,98778 5,53761 6,35428

1997 5,53761 4,58982 5,17687 4,58982 5,53761 5,53761 5,53761 6,35428 5,17687 4,98778 5,17687 4,58982

1998 5,17687 5,53761 6,35428 6,35428 4,58982 4,58982 3,93457 4,58982 5,17687 4,58982 4,58982 4,58982

1999 5,17687 6,0407 6,65271 5,53761 5,53761 5,17687 5,53761 4,98778 4,79227 4,98778 4,58982 5,53761

2000 4,58982 4,58982 8,31327 4,79227 4,79227 4,58982 5,53761 5,17687 4,98778 5,36001 5,53761 4,58982

2001 4,58982 4,58982 5,53761 4,58982 4,58982 5,17687 4,79227 5,71004 5,17687 5,17687 4,58982 5,17687

2002 5,17687 5,53761 5,17687 4,58982 4,58982 4,79227 6,35428 5,53761 5,87764 5,53761 4,58982 5,53761

2003 4,79227 5,53761 5,17687 4,58982 4,98778 5,17687 5,17687 6,1995 4,58982 4,79227 4,58982 4,79227

V-1

V.2 Analisa Distribusi Gelombang

Gelombang hasil hindcasting dari data angin kemudian dianalisia untuk

mengetahui distribusi gelombang yang terjadi. Dari hasil analisa didapatkan

bahwa gelombang yang terjadi mengikuti Distribusi Rayleigh seperti

diperlihatkan pada Gambar V-2 berikut:

Gambar V-2. Kurva Distribusi Rayleigh

Dari Gambar V-2 tersebut di atas menunjukkan distribusi data yang mengumpul

pada bagian kiri dan memiliki frekuensi yang besar di bagian kiri dan ini

merupakan ciri distribusi rayleigh. Hasil dari hindcasting gelombang juga

menunjukkan adanya hubungan antara tinggi dengan perioda gelombang,

sebagaimana diperlihatkan pada Gambar V-3 berikut ini.

Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa tinggi (H) dan perioda (T) gelombang

di Pantai Taludaa, Gorontalo mendekati persamaan:

V-2

𝐻 = 0,0135𝑇2+0.0262T-0.0167

Gambar V-3. Grafik hubungan antara tinggi gelombang (H) dengan perioda

gelombang (T)

Parameter statistik dari data gelombang hasil hindcasting tersebut adalah:

Tabel V-3 Parameter statistik gelombang di perairan Pantai Tembok

N = 203

k = 9

Hrms = 0.546053

lebar kls = 0.295667

V.3 Perkiraan Gelombang Dengan Perioda Ulang

Untuk menetapkan gelombang dengan perioda ulang tertentu dibutuhkan data

gelombang dengan jangka waktu pengukuran cukup panjang (beberapa tahun).

Dari hasil hindcasting gelombang selama 10 tahun (1994-2003) diperoleh tinggi

gelombang signifikan tahunan pada Tabel V-4

V-3

Tabel V-4. Rekapitulasi tinggi gelombang signifikan tiap tahun

No Tahun Tinggi Gelombang

(meter)

Perioda (detik)

1 1994 1.87465 5.53761

2 1995 2.58836 6.35428

3 1996 2.58836 6.35428

4 1997 2.58836 6.35428

5 1998 2.58836 6.35428

6 1999 2.88379 6.65271

7 2000 4.89128 8.31327

8 2001 2.01407 5.71004

9 2002 2.58836 6.35428

10 2003 2.44255 6.1995

Untuk penentuan tinggi gelombang rencana, digunakan beberapa distribusi

statistik, yang dalam hal ini, perhitungannya menggunakan software SMADA.

Distribusi yang dipakai adalah: Log Normal, Pearson, Log Pearson dan Gumbel.

Dalam perhitungan ini digunakan data gelombang ekstrem dan signifikan dengan

maksud agar dapat diketahui kala ulang gelombang untuk kondisi gelombang

ekstrem dan kondisi gelombang signifikan, yang nantinya digunakan untuk

keperluan analisis kehandalan.

Hasil perhitungan tinggi gelombang rencana dengan berbagai distribusi dapat

dilihat pada Lampiran, sedangkan nilai tinggi gelombang dengan berbagai kala

ulang berdasarkan distribusi dengan error terkecil dapat dilihat pada Tabel V-5 di

bawah. Dari berbagai distribusi tersebut, untuk gelombang ekstrem menggunakan

distribusi Log Pearson sedangkan gelombang signifikan menggunakan distribusi

Gumbel untuk penentuan gelombang rencana.

V-4

Tabel V-5. Periode ulang hasil peramalan gelombang (dari gelombang signifikan

tahunan)

Return Period (Year)

Tinggi Gelombang(meter)

Perioda Gelombang

(detik)

200 4.8287 8.3317

100 4.6229 8.1462

50 4.3981 7.9435

25 4.1482 7.7181

10 3.7611 7.3691

5 3.398 7.0417

3 3.0596 6.7366

2 2.704 6.416

V.4 Run-Up Gelombang

Dalam melakukan analisis refraksi, shoaling dan gelombang pecah, serta run-up

(rayapan) gelombang, yang akan dianalisis hanyalah gelombang yang berasal dari

arah Utara karena pada arah inilah prosentase gelombang terbanyak. Dengan

menganggap bahwa Pantai Tembok, Buleleng menghadap ke arah Timur Laut dan

arah gelombang dari arah Utara, maka arah gelombang datang terhadap Pantai

Tembok membuat sudut datang( o ) sebesar 450.

Hasil perhitungan refraksi, shoaling, gelombang pecah dan distribusi run-up

gelombang untuk tiap kala ulang (gelombang ekstrem maupun gelombang

signifikan), dapat dilihat pada Lampiran

Mengingat gelombang laut tidak mengikuti Distribusi Normal, melainkan

mengikuti Distribusi Rayleigh (seperti Gambar V-2 di depan), maka data run-up

gelombang yang digunakan harus ditransformasikan sedemikian rupa sehingga

menjadi data run-up gelombang yang terdistribusi normal. Transformasi yang

digunakan adalah Box – Cox Transformation (Sakia 1992). Formula yang

digunakan adalah sebagai berikut:

𝑥𝑡 =𝑥𝜆−1

𝜆 (VI-2)

V-5

Dimana:

xt= Data hasil transformasi

x = Data asli

= Parameter transformasi

Selanjutnya run-up transformasi tersebut merupakan beban (load, L) untuk

keperluan analisis kehandalan yang akan dilakukan. Distribusi tinggi run-up total

untuk tiap kala ulang beserta parameter statistiknya, baik itu untuk gelombang

ekstrem maupun gelombang signifikan, dapat dilihat pada Lampiran.

V-6

V.5 Parameter Statistik Revetment

Elevasi puncak revetment didefinisikan sebagai tahanan (resistance, R) yang

digunakan sebagai input data pada analisis kehandalan. Data tersebut didapatkan

dari data teknis bangunan tersebut. Untuk memperoleh parameter statistik dari

revetment ini dilakukan distribusi triangular seperti diperlihatkan pada Error!

Reference source not found. di bawah, karena seperti diketahui bahwa elevasi

rencana puncak revetment bervariasi dengan kisaran ± 0,20 cm. Rata-rata dan

koefisien variasi distribusi triangular dapat diperhitungkan dari persamaan di

bawah ini:

Rerata, 𝜇 =1

3(𝑙 + 𝑐 + 𝑢)

Koefisien Variasi (KV), Ω𝑥2 =

1

2−

1

6𝜇2 (𝑙 + 𝑐 + 𝑢)

dimana:

= rerata

Ω𝑥 = Koefisien Variasi

l = nilai batas bawah/minimum

c = nilai tengah

u = nilai batas atas/maksimum

Sedangkan standar deviasi . . = . Ω𝑥

Tabel V-6. Parameter statistik revetment sebagai tahanan (resistance)

tengah ( c)

(meter)

min (l)

(meter)

max

(u)

(meter)

µ Ωx2 σR

R

(tahanan) 2.6 2.4 2.80 2.6 0.0009862 0.08

Data parameter statistik tersebut nantinya digunakan untuk keperluan analisis

kehandalan. Data elevasi puncak revetment diasumsikan telah terdistribusi secara

normal sehingga tidak diperlukan perhitungan transformasi.

V-7

V.6 Analisis Kehandalan Bangunan

Nilai rata-rata (𝜇) dan standar deviasi (𝜎) dari run-up (didefinisikan sebagai

beban) dan revetment (didefinisikan sebagai tahanan) digunakan untuk

menghitung distribusi peluang dari beban (run-up) dan tahanan (revetment).

Namun demikian, nilai 𝜇𝐿 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 dan 𝜎𝐿 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 tidak digunakan dalam perhitungan ini

dikarenakan terjadinya nilai 𝜇𝐿 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 bergeser ke arah kiri (menjadi lebih rendah)

sehingga kehandalan akan menjadi lebih tinggi (hasil perhitungan under estimate).

Untuk itu, nilai rata-rata dan standar deviasi yang digunakan di dalam perhitungan

ini merupakan nilai rata-rata dan standar deviasi yang tidak ditransformasi dengan

menganggap nilai-nilai tersbut telah memenuhi kaidah distribusi normal.

Untuk melihat grafik distribusi normal gabungan beban dan tahanan, maka

dibuatlah grafik distribusi peluang kegagalan gabungan (z) untuk berbagai

periode ulang seperti diperlihatkan pada Gambar V-4 berikut.

Gambar V-4. Distribusi Peluang Kegagalan Gabungan (Z) berbagai periode ulang

Besarnya peluang kegagalan yang terjadi dapat dicari pula dengan menggunakan

sebuah Probability Density Function (PDF) setelah dilakukan inteferensi Z = R-L

(R = rerata revetment, L = rerata run-up). PDF inteferensi (gabungan)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

-2 -1 0 1 2 3 4

pro

bab

ility

den

sity

fu

nct

ion

(%

)

ketinggian (meter)

Distribusi Peluang Kegagalan Gabungan (Z)

Tr=2

Tr=5

Tr=10

Tr=25

Tr=50

Tr=100

V-8

tersebut seperti terlihat pada Gambar V-4, dimana besarnya peluang kegagalan

merupakan luasan yang dibatasi oleh kurva dan di sebelah kiri garis x=0.

Sumbu-x merupakan ketinggian run-up sedangkan sumbu-y merupakan

frekuensi kejadian dari run-up.

Terlihat semakin besar waktu, kurva semakin bergeser ke kiri dan menyebabkan

peluang kegagalan/risiko terjadinya overtopping akibat run-up gelombang laut

yang mengenai revetment tersebut akan semakin besar.

V.6.1 Metode Safety Margin/Safety Factor

Safety Margin (SM) didefinisikan sebagai perbedaan antara kapasitas (resistance)

dan beban (loading) yang digunakan untuk perencanaan atau SM = R-L.

Kehandalan (reliability) adalah sama dengan peluang, dimana R>L, atau sama

dengan:

𝑃𝑟 = 𝑝(𝑅 − 𝐿 > 0) = 𝑃(𝑆𝑀 > 0) (V-3)

Jika R dan L merupakan variabel acak yang independen, maka rata-rata nilai SM

adalah sebagai berikut:

𝜇𝑆𝑀 = 𝜇𝑅 + 𝜇𝐿 ( V-4)

dan variannya adalah

𝜎𝑆𝑀2 = 𝜎𝑅

2 + 𝜎𝐿2 (V-5)

jika R dan L secara statistik bebas berbeda dan mengikuti distribusi normal, maka

peluang kehandalan dapat dihitung dengan persamaan berikut ini (Mays 2011)

𝑃𝑟 = Φ [�̅�−�̅�

√𝜎𝑅2+𝜎𝐿

2] (V-6)

Dimana �̅� dan �̅� berarti nilai tahanan dan beban, secara berturut-turut; 𝜎𝐿 dan

𝜎𝑅 adalah standar deviasi untuk tahanan dan beban.

V-9

Hasil perhitungan peluang kehandalan dan kegagalan/risiko terjadinya

overtopping pada revetment akibat limpasan berdasarkan metode safety margin

bisa dilihat pada Error! Reference source not found. di bawah ini

V-10

Tabel V-7. Perhitungan kehandalan revetment (metode safety margin)

Tabel Safety Factor dan Resiko Kegagalan terhadap Periode Ulang

Level 2

Periode Ulang

Elev. L σL R σR αL αR Ln Rn SF (σL2-σL2)1/2 R-L z Resiko % Kehandalan

2.00 2.600 2.126 0.477 2.600 0.082 25.00% 5.00% 2.44711 2.466 1.0076 0.48 0.47 -0.98 16.33 83.67%

5.00 2.600 2.143 0.478 2.600 0.082 25.00% 5.00% 2.46547 2.466 1.0001 0.49 0.46 -0.94 17.31 82.69%

10.00 2.600 2.151 0.479 2.600 0.082 25.00% 5.00% 2.47402 2.466 0.9966 0.49 0.45 -0.92 17.76 82.24%

25.00 2.600 2.162 0.485 2.600 0.082 25.00% 5.00% 2.48927 2.466 0.9905 0.49 0.44 -0.89 18.66 81.34%

50.00 2.600 2.169 0.489 2.600 0.082 25.00% 5.00% 2.49861 2.466 0.9868 0.50 0.43 -0.87 19.22 80.78%

100.00 2.600 2.174 0.489 2.600 0.082 25.00% 5.00% 2.50415 2.466 0.9846 0.50 0.43 -0.86 19.53 80.47%

V-11

Gambar V-5. Hubungan Risiko dengan Kala Ulang

Gambar V-6. Hubungan Safety Factor dengan Kala Ulang

16.00

16.50

17.00

17.50

18.00

18.50

19.00

19.50

20.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

Res

iko

(%

)

Kala Ulang

Risiko

Risiko

0.9800

0.9850

0.9900

0.9950

1.0000

1.0050

1.0100

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

Res

iko

(%

)

Kala Ulang

Grafik Safety Factor

SF

V-12

Gambar V-7. Grafik hubungan risiko dan Faktor Keamanan Metode Safety Factor

Grifik hubungan resiko dan factor keamanan pada Gambar V-7 di atas

memperlihatkan hubungan antara nilai faktor keamanan (safety factor=SF),

kegagalan atau risiko terjadinya overtopping pada revetment, serta tinggi run-up

gelombang. Sumbu-x menunjukkan tinggi run-up, sumbu-y kiri menunjukkan

besarnya nilai risiko kegagalan dari revetment dan sumbu-y kanan faktor

keamanan.

Angka keamanan yang semakin rendah berbanding terbalik dengan run-up yang

semakin membesar. Dari Gambar V-7 tersebut dapat ditentukan bahwa saat

terjadinya SF kritis (SF=1) terjadi pada saat tinggi run-up gelombang mencapai

ketinggian 2,143 meter. Pada kondisi kritis tersebut maka probabilitas kegagalan

revetment akibat adanya overtopping dari limpasan gelombang laut adalah

sebesar 17,318 %.

V.6.2 Metode First Order-Second Moment

Metode first order second moment (FOSM) secara prinsip hampir sama dengan

konsep yang dilakukan berdasarkan metode safety margin. Dengan data nilai

V-13

ratarata dan variannya tersebut, maka dapat ditentukan besarnya nilai indeks

kehandalan (reliability index) dengan menggunakan persamaan berikut ini:

𝛽 =𝜇𝑍

𝜎𝑍 (V-7)

𝑃𝑓 = Φ(−𝛽) = 1 − Φ(𝛽) (V-8)

Hasil perhitungan dengan menggunakan metode first order-second moment secara

Tabelaris dapat dilihat pada Error! Reference source not found. sedangka secara

grafik bisa dilihat pada Gambar V-8

V-14

Gambar V-8. Grafik kehandalan dan kegagalan revetment terhadap tinggi run-up

menurut kala ulang

Dari hasil kehandalan dan kegagalan revetment terhadap tinggi run-up gelombang

pada Gambar V-8. nilai kehandalan bangunan revetment pada titik nol terjadi saat

tinggi run up 5.19 m, sehingga terjadi overtopping dari limpasan laut sebesar

100%.

80.00%

80.50%

81.00%

81.50%

82.00%

82.50%

83.00%

83.50%

84.00%

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

22.00

2.120 2.130 2.140 2.150 2.160 2.170 2.180

Keh

and

alan

Ris

iko

(%

)

Tinggi Runup (m) menurut periode ulang

Risiko VS Kehandalan

Risiko

Kehandalan,Pr (%)

VI-1

Bab VI Kesimpulan

Berdasarkan hasil kajian yang dilakukan dalam tesis ini, maka dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. Nilai angka keamanan (safety factor = SF) bangunan revetment berkisar

0.9846-1.0076

2. Nilai peluang risiko kegagalan terjadinya overtopping bangunan

revetment akibat run-up berkisar antara 16.33% - 19.53 %.

3. Analisis kehandalan pada bangunan revetment yang diakibatkan oleh

run-up gelombang berkisar antara 80.47 % - 98.966 %.

4. Nilai angka keamanan (safety factor = SF) kritis yakni pada saat SF = 1

terjadi pada saat tinggi run-up gelombang sebesar 2,143 meter.

Dengan risiko 17,318%. Sehingga design tinggi revetment yang

direncanakan 2.6 meter dapat aman menahan tinggi run-up gelombang

dalam kondisi kritis (SF=1)

1

Daftar Pustaka

Amsori, Pian. 2015. Kajian Risiko Overtopping Pada Revetment Akibat Run-Up

Gelombang Laut (Studi Kasus Pantai Tembok, Kabupaten Buleleng,

Provinsi Bali). Bandung: MPSDA ITB.

Departement of ARMY Waterways Experiment Station, Crops of Engineers.

1984. Shore Protection Manual. Washington. D.C: U.S Goverment

Printing Office.

Dirmansyah. 2015. Kajian Kinerja Bangunan Pengaman Pantai Kalianda di

Kabupaten Lampung Selatan, Provinsi Lampung. Bandung: MPSDA ITB.

Hutabarat, Sahala. 2006. Pengantar oseanografi . Jakarta: UI-Press.

Mays, Larry W. 2011. Water Resources Engineering, 2nd Edition. Hoboken: John

Wiley & Sons, Inc.

Sakia, R.M. 1992. “Journal of the Royal Statistical Society. Series D (The

Statistician).” Dalam The Box-Cox Transformation Technique: A Review,

168-172. New Jersey: Wiley for the Royal Statistical Society.

Triatmodjo, Bambang. 1999. Teknik Pantai. Yogyakarta: Beta Offset.

U.S. Army Corps of Engineers. 2008. Coastal Engineering Manual. Washington:

DEPARTMENT OF THE ARMY.

Yuwono, Nur. 1982. Teknik PantaI. Yogyakarta: Biro Penerbit Keluarga

Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik UGM.

2