TEKNIK PELABUHAN

Introduction Teknik Pantai dan Pelabuhan Planning Design Construction Monitoring Coastal Projects / Development Operation and Maintenance Society’s needs Coastal ecosystem Eg : Beach Stability, Habitat Conservation Eg : Infrastructure in harmony and sustainable

RISK LEVEL Tingkat resiko yang harus dipikirkan dalam disain harus jauh lebih tinggi dari pada di darat, sebab : Sea level rise Dynamic Nature’s unpredictability Coastal (sea) forces Increasing societal pressures

Knowledge Scope Teknik Pelabuhan Geotechnical Coastal Hydraulics Coastal Sediment Transport Environmental Teknik Pelabuhan Marine Eng. Structural Oceanography Coastal Geomorphology

Linear-small-amplitude Karakteristik Gelombang Angin Kapal Gempa Bumi Longsor Gravitasi Gelombang dapat diakibatkan oleh Teori perambatan gelombang Linear-small-amplitude theory Higher-order wave theories Other nonlinear wave theories <first-order wave theory>

Dispersion Relationship Semua persamaan di atas adalah dispersion relationship. Tinggi gelombang H dihitung secara terpisah. Dispersion Relationship Deep water condition Shallow water condition (h/L > ½ ) (h/L < 1/20 ) Water Orbit : Elliptical Circular Transitional condition

h L H Shallow Deep water water Per- mukaan air tenang Puncak (Crest) Lembah (Trough) h Shallow water Deep water

wave steepnes (kecuraman gelombang) = H/L Salah satu parameter penting lain gelombang adalah wave steepnes (kecuraman gelombang) = H/L L H

Teori Gelombang Orde Tinggi Stokes’s Second Order Theory Numerical Wave Theories Cnoidal Wave Theory Other Theories Teori di atas digunakan bilamana linear-wave theory di anggap tidak memadai ( mis : gelombang besar )

puncak (crest) H Permukaan air tenang lembah (trough) h dasar Hmax = 0.8 h If Hmax > 0.8 h  Wave breaking (turbulent wave)

Transformasi Gelombang Semasa menjalar ke pantai Perubahan Parameter Gelombang Periode Gelombang Tinggi Gelombang Panjang Gelombang Arah Gelombang *Dianggap konstan sewaktu gelombang menjalar ke pantai * Membesar sebelum pecah ataupun teredam * Mengecil Berubah semasa gelombang menjalar ke pantai Transformasi gelombang (next page)

Transformasi Gelombang Shoaling Refraction Diffraction Reflection Breaking Proses membesarnya gelombang karena mengecilnya panjang gelombang Proses membeloknya gelombang yang membentuk sudut terhadap pantai. Hal ini disebabkan kecepatan gelombang ditempat Penyebaran gelombang di sepanjang puncak gelombang. Contohnya gelombang yang melewati breakwater (pemecah gelombang) Pemantulan gelombang yang disebabkan penghalang seperti seawall Pecahnya gelombang saat menjalar ke perairan dangkal secara empiris: 0.8 < Hb/h < 1.2 Hb=Breaking wave height

Shoaling… l Ks h/L shoaling starts here Maximum lateral movement But minimum vertical displacement Wavelength L l Shoaling… Ks 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,1 0,2 0,3 0,4 shoaling starts here h/L

Tidak terjadi refraksi Maximum lateral movement But minimum vertical displacement Wavelength L l Refraction… pantai Tidak terjadi refraksi karena gelombang tidak membentuk sudut Mengalami refraksi

Port Design: Bay is better than headland for the waves spread Maximum lateral movement But minimum vertical displacement Wavelength L l Laut Tanjung / teluk Headland (tanjung) Teluk Embayment (bay) Darat Port Design: Bay is better than headland for the waves spread

Diffraction… l Breakwater Maximum lateral movement But minimum vertical displacement Wavelength L l Diffraction… Breakwater

Parameter fisik yang penting dalam terjadinya gelombang dengan karakter tertentu oleh angin Fetch (f) Duration (t) Bottom contour (h) Wind speed (w) Jarak hembusan angin Lama hembusan angin Kontur dasar laut Kecepatan angin

Beaufort Wind Scale Calm Light Air Light Breeze Gentle Breeze Name Wind Knots Speed (m/dtk) Keadaan Laut Tinggi gel. (m) Calm Light Air Light Breeze Gentle Breeze Moderate Breeze Fresh Breeze Strong Breeze Gale Storm Hurricane <1 1 – 3 4 – 6 7 – 10 11 – 16 17 – 21 22 – 27 28 – 55 56 – 64 >64 0.0 – 0.2 0.3 - 1.5 1.6 – 3.3 3.4 – 5.4 5.5 – 7.9 8.0 – 10.7 10.8 - 13.8 28.5 – 32.7 > 32.7 Sangat tenang 0.1 – 0.2 0.3 – 0.5 0.6 – 1.0 1.5 2.0 3.5 5.0 – 12.0 15.0 > 15.0 Ripples Small wavelets Large wavelets (crest begin to break) Small waves (breaking longer) Moderate waves (taking longer form) Large waves

Gelombang Ireguler (Irregular Waves) ^ Monochromatic Wave tidak realistis ^ Kenyataannya gelombang di laut adalah ireguler Representasi Gelombang Statistik Spektra H1/3 = Tinggi gelombang rata-rata dari 1/3 tinggi gelombang terbesar (significant wave height) Teknik spektra menggambarkan jumlah energi yg dikandung gelombang menurut frekuensi (periode)nya Hm = spectral significant wave height Hr = tinggi gelombang rata-rata = 0.6 H1/3 Di laut dalam Hm ≈ H1/3 Di laut dangkal bisa jauh berbeda H10 = tinggi gelombang rata-rata dari 10% tinggi gel. terbesar = 1.3 H1/3 Hsin=tinggi gel. sinus yg dianggap memiliki energi yg sama dengan gel. ireguler =0.8 H1/3 E=energi ≈ H² f Fm

Gelombang yang Diakibatkan Angin Sea Swell *Pengaruh angin masih ada *Pengaruh angin sudah tidak ada *Lokasinya sudah jauh dari tempat asalnya Fetch = jarak tempuh angin yang bertiup di laut Durasi = lama angin yang bertiup di laut Fully arisen waves = seas not duration limited

swell Di perairan pantai local wind sea Statistik gelombang dapat dihitung dari data statistik angin (yang berupa data histori dalam waktu yang panjang, mis: 1 tahun, 10 tahun, ataupun 20 tahun).

Gelombang Akibat Kapal Gelombang kapal dapat mencapai 2 m dengan periode kurang dari 3 detik. Gelombang ini justru dapat merupakan gelombang terbesar yang menjadi perhitungan di dalam desain.