*Diposting Oleh Sabriliyanti Yahra [150302066]
Salah satu
faktor penting dalam perencanaan pelabuhan adalah tinggi gelombang. Gelombang
yang besar di dalam kolam labuh akan mengganggu aktifitas kapal. Usaha untuk
mengurangi atau menghilangkan gangguan gelombang terhadap kapal yang berlabuh
pada umumnya dibuat bangunan pemecah gelombang atau breakwater. Keberadaan
breakwater ini menjadikan perairan pelabuhan tenang sehingga kapal dapat
melakukan kegiatan bongkar muat barang dengan mudah (Hadikusumah, 2009).
Pada kondisi
laut terbuka, energi yang dihasilkan angin sudah terserap penuh oleh permukaan
air yang membentuk gelombang. Kecepatan angin yang tertentu tidak mungkin lagi
bagi gelombang untuk tumbuh, sehingga lama hembus dari angin sudah melebihi
dari waktu yang diperlukan untuk membangkitkan gelombang. Pada keadaan di atas
gelombang yang terjadi adalah gelombang terbentuk sempurna. Kondisi terbentuk
sempurna ini artinya pada kecepatan angin tertentu gelombang yang terjadi
merupakan gelombang maksimum tanpa mendapat batasan dari lama hembus angin dan
panjang fetch (Vironita dkk., 2012).
Informasi
tentang gelombang tersebut diperlukan untuk pemeliharaan, perencanaan, serta operasional
fasilitas tersebut. Selain arus dan pasang surut, parameter gelombang merupakan
parameter penting dinamika perairan yang memberikan pengaruh terhadap perubahan
wilayah pesisir dan laut Gelombang dapat menimbulkan energi untuk membentuk
pantai, menimbulkan arus dan transport sedimen dalam arah tegak lurus dan sepanjang
pantai serta menyebabkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai (Sugianto,
2010).
Kondisi arus
secara umum akan homogen tergantung kepada kondisi batimetri dan morfologi
garis pantai. Apabila muka laut mendapatkan tekanan angin (wind stress),
terbentuklah tinggi gelombang dan selanjutnya arus permukaan terbentuk. Jika
tinggi gelombang kuat, maka kecepatan arus berubah membesar dan terbentuklah longshore
current yang kuat, yang mengakibatkan sedikit demi sedikit pantai
tersebut akan terjadi abrasi. Penentu adanya abrasi selain oleh gelombang dan
arus, juga ditentukan pula oleh kondisi batimetri yang tidak stabil
(Hadikusumah, 2009).
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi
dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak
dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah. Sirkulasi yang
kurang lebih sejajar dengan permukaan bumi disebut angin. Kecepatan angin
diukur dengan anemometer, dan biasanya dinyatakan dengan knot. Satu knot adalah
panjang satu menit garis bujur melalui khatulistiwa yang ditempuh dalam satu
jam, atau 1 knot = 1,852 km/jm = 0,5m/detik lagi (Nadia dkk., 2013).
Gelombang merupakan salah satu parameter penting dalam
dinamika perairan laut. Salah satu pembangkit gelombang di lautan adalah angin.
Tiga faktor penentu karakteristik gelombang yang dibangkitkan angin yaitu :
lama angin bertiup (durasi angin), kecepatan angin dan fetch (jarak yang
ditempuh oleh angin dari arah pembangkit atau daerah pembangkitan gelombang).
Fetch mempresentasikan gelombang yang bergerak keluaradari derah pembangkitan
gelombang hanya memperoleh sedikit tambahan energi (Siswanto, 2012).
Gelombang
Gelombang yang terjadi di lautan dapat dibangkitkan atau diakibatkan
oleh berbagai gaya. Beberapa jenis gaya pembangkit gelombang antara lain angin,
gaya gravitasi benda-benda langit, letusan gunung berapi, gempa bumi. Semakin
lama dan semakin kuat angin berhembus, semakin besar gelombang yang terbentuk.
Tinggi dan periode gelombang yang dibangkitkan dipengaruhi oleh kecepatan angin
(U), lama hembusan angin (D), fetch (F) dan arah angin (Nadia dkk., 2013).
Prinsip
terjadinya pembangkitan gelombang oleh angin adalah perpindahan energi dari
angin ke air lewat permukaan air. Untuk mengatasi keterbatasan data gelombang
di atas, biasanya perencana melakukan peramalan gelombang dengan menggunakan
data angin, karena data angin relative tersedia dan mudah diperoleh. Gelombang
akibat angin ini merupakan hal yang paling penting di dalam ilmu teknik pantai.
Untuk keperluan peramalan gelombang diperlukan data angin: arah angin,
kecepatan angin pada arah tersebut (U), lama hembus angin (td) dan panjang fetch
(F) (Sugianto, 2010).
Angin yang
berhembus di atas permukaan air akan memindahkan energi ke air. Kecepatan angin
akan menimbulkan tegangan pada permukaan laut, sehingga permukaan air yang
tadinya tenang akan terganggu dan timbul riak gelombang kecil di atas permukaan
air. Apabila kecepatan angin bertambah, riak tersebut menjadi semakin besar,
dan apabila angin berhembus terus akhirnya akan terbentuk gelombang. Semakin
lama dan semakin kuat angin berhembus, semakin besar gelombang yang terbentuk
(Vironita dkk., 2012).
Gelombang di
laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam yang tergantung pada gaya
pembangkitnya. Gelombang tersebut adalah gelombang angin (gelombang yang
dibangkitkan oleh tiupan angin), gelombang pasang surut adalah gelombang yang
dibangkitkan oleh gaya tarik benda-benda langit terutama gaya tarik matahari
dan bulan terhadap bumi), gelombang tsunami (gelombang yang terjadi akibat
letusan gunung berapi atau gempa didasar laut), gelombang kecil (misalkan
gelombang yang dibangkitkan oleh kapal yang bergerak), dan sebagainya (Nadia
dkk., 2013).
Sifat
gelombang laut adalah acak, baik besar maupun arahnya, sehingga karena sifat
inilah besar
energi gelombang acak sulit untuk diukur. Gelombang
acak merupakan gabungan dari gelombang sinusoidal dengan panjang dan periode gelombang
yang sangat bervariasi. Ukuran intensitas komponen gelombang acak pada umumnya dinyatakan
dalam bentuk spektrum kepadatan amplitudo, kepadatan energi gelombang atau
biasa disingkat dengan spektrum energi gelombang (Wahyudi dkk., 2005).
Refraksi gelombang adalah
perubahan bentuk pada gelombang akibat adanya perubahan kedalaman laut. Di laut
dalam, gelombang menjalar tanpa dipengaruhi dasar laut, akan tetapi di laut
transisi dan laut dangkal, dasar laut mempengaruhi bentuk gelombang. Proses
refraksi gelombang lebih komplek karena mengalami perubahan tinggi dan arah
gelombang bersamaan yang disebabkan perubahan dan perbedaan kedalaman dasar
laut. Perubahan dasar laut menyebabkan perubahan kecepatan rambat gelombang
sehingga mengakibatkan berubahnya tinggi gelombang dan arah perambatan
gelombang (Nadia dkk.,
2013).
Pengaruh Gelombang
Keterkaitan
fenomena yang terjadi di laut khususnya gelombang memberikan pengaruh terhadap
kondisi wilayah pesisir, bangunan pantai, dan transportasi laut. Gelombang
dapat menimbulkan energi untuk membentuk pantai, penyortiran sedimen, menimbulkan
arus dan mengangkut material sedimen (transpor sedimen) dasar kearah pantai,
lepas pantai, dan sepanjang pantai serta menyebabkan gaya-gaya yang bekerja
pada bangunan pantai. Data gelombang sangat diperlukan dalam perencanaan bangunan
pantai (seperti jetty, groin, seawall, breakwater,
reklamasi dll), penentuan tata letak pelabuhan, alur pelayaran dan pengelolaan
lingkungan laut, dan penentuan daerah rekreasi bahari dan budidaya di wilayah
pesisir (Sugianto, 2010).
Gelombang
pecah dipengaruhi oleh kemiringannya yaitu perbandingan antara tinggi dan
panjang gelombang. Kemiringan yang lebih tajam dari batas maksimum tersebut
menyebabkan kecepatan partikel di puncak gelombang lebih besar dari kecepatan
rambat gelombang sehingga terjadi ketidakstabilan dan gelombang pecah. Adapun
kemiringan batas maksimum diberikan oleh bentuk (Vironita dkk., 2012).
Besar kecilnya
gelombang datang akan mempengaruhi stabilitas struktur. Stabilitas cofferdam
dipengaruhi pula oleh kekuatan regang dari pile, dimensi, bentuk lubang,
pondasi tanah, serta material pengisinya yaitu pasir dan batu pecah. Dalam
merancang struktur breakwater tipe cellular cofferdam, perlu diketahui
secara pasti pengaruh gelombang terhadap struktur, terutama terhadap stabilitas
batu pecah sebagai pelindungnya. Dalam makalah ini disampaikan hasil kajian
eksperimental model fisik pengaruh gelombang terhadap stabilitas batu pecah
pada permukaan cellular cofferdam (Wahyudi dkk., 2005).
Gelombang laut merupakan faktor penting di dalam perencanaan
bangunan pantai terkhusus breakwater tipe sisi miring. Gelombang
laut bisa dibangkitkan oleh angin (gelombang angin), gaya tarik menarik
matahari,dan bulan (pasang surut), letusan gunung berapi, atau gempa di laut (tsunami), kapal yang bergerak dan sebagainya.
Kecepatan angin memungkinkan penyebab terjadinya fenomena alam yaitu erosi,
abrasi dan sedimentasi di sepanjang pantai (Nadia dkk., 2013).
Gelombang yang
datang dari laut menuju pantai menyebabkan fluktuasi muka air di daerah pantai
terhadap muka air diam. Pada waktu gelombang pecah akan terjadi penurunan
elevasi muka air rerata terhadap elevasi muka air diam di sekitar lokasi gelombang
air pecah. Kemudian dari titik dimana gelombang pecah permukaan air rerata
miring ke atas kearah pantai. Turunnya muka air tersebut dikenal dengan wave
set down, sedangkan naiknya muka air disebut wave set up (Vironita
dkk., 2012).
Energi
gelombang yang menuju pantai, apabila tanpa pengahalang kemungkinan dapat
menyebabkan kerusakan pantai. Selain itu juga menyebabkan tingginya gelombang
di kolam labuh yang mengganggu aktifitas kapal. Besarnya energi gelombang yang
mencapai pantai dapat diredam dengan mengurangi tinggi gelombang. Pengurangan
tinggi gelombang dapat dilakukan dengan suatu kontruksi yang melintang terhadap
arah gelombang datang yang melewatinya dengan cara memecahkan atau
memantulkannya dengan struktur yang dikenal sebagai pemecah gelombang atau breakwater
(Wahyudi dkk., 2005).
DAFTAR PUSTAKA
Hadikusumah. 2009. Karakteristik Gelombang dan Arus di Eretan,
Indramayu. Makara Sains. 13 (2)
: 163-172.
Nadia,
P., M. Ali dan Besperi. 2013. Pengaruh
Angin Terhadap Tinggi Gelombang pada Struktur Bangunan Breakwater di Tapak Paderi Kota
Bengkulu. Jurnal Inersia. 5 (1)
41-56.
Siswanto,
A. D. 2012. Studi Karakteristik Gelombang di Kabupaten Bangkalan Sebelum
Jembatan Suramadu. Jurnal Kelautan. 5 (1) : 35-40. ISSN : 1907-9931.
Sugianto,
D. N. Model Distribusi Data Kecepatan Angin dan
Pemanfaatannya Dalam Peramalan Gelombang di Perairan Laut Paciran, Jawa Timur.
Jurnal Kelautan. 15 (3) : 143-152. ISSN : 0853-7291.
Vironita, F., Rispiningtati dan S.
Marsudi. 2012. Analisis Stabilitas
Penyumbatan Muara Sungai Akibat Fenomena Gelombang, Pasang Surut, Aliran Sungai
dan Pola Pergerakan Sedimen Pada Muara Sungai Bang, Kabupaten Malang. Universitas
Brawijaya, Malang.
Wahyudi.,
Sholihin dan F. Setiawan. 2005. Pengaruh
Spektrum Gelombang Terhadap Stabilitas Batu Pecah pada Permukaan Cellular Cofferdam Akibat Gelombang Overtopping. Jurnal Teknologi
Kelautan. 9 (1) : 9-17.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar