DESAIN ALUR NAVIGASI Pemahaman mendasar tentang perilaku kapal diperlukan dalam mendesain sebuah alur navigasi di pelabuhan. Alur navigasi harus cukup dalam bagi kapal untuk masuk (penambahan kedalaman air dapat dilakukan dengan pengerukan dasar laut atau pembatasan waktu buat kapal bertransit hanya pada saat elevasi permukaan air pasang) Kapal paling mudah bermanuver pada saat kecepatan kapal tinggi (5 knots atau lebih), tetapi saat memasuki alur navigasi, kapal harus berjalan lebih lambat atau bahkan berhenti.

DESAIN ALUR NAVIGASI Kapal memerlukan bantuan kapal seret (tug) pada saat bernavigasi (kapal dalam kecepatan rendah) Masih memungkinkan tidak tercapainya kondisi yang aman untuk kapal bermanuver pada kecepatan rendah di saat kondisi angin, gelombang dan arus melewati batas kritisnya. Kapal-kapal yang berlayar melewati satu dengan lainnya dapat memberikan beban hidrodinamika yang besar terhadap satu sama lain.

PENDEKATAN DALAM DESAIN ALUR NAVIGASI Identifikasi/pilih karakteristik kapal desain (ukuran kapal, DWT, loaded draft, loaded displacement, GRT) Defenisikan kondisi lingkungan (kondisi kedalaman air, pasang, arus, gelombang, dan angin memiliki pengaruh langsung pada kemampuan kapal untuk bermanuver) Tentukan kecepatan kapal, kebutuhan akan bantuan kapal seret dan prosedur bermanuver lainnya. Perkirakan kedalaman alur yang diperlukan

PENDEKATAN DALAM DESAIN ALUR NAVIGASI 5. Perkirakan kebutuhan lebar alur 6. Tampilkan alur pada data batimetri yang ada 7. Melakukan simulasi gerak kapal dengan menggunakan dimensi alur 8. Tentukan bantuan-bantuan navigasi yang diperlukan 9. Tentukan kuantitas alur, biaya pengerukan dan analisa kelayakan ekonomi.

KONDISI LINGKUNGAN Kedalaman Air Alur yang dipilih biasanya memiliki kedalaman air yang secara alami besar untuk menghindari biaya awal serta biaya pengerukan yang tinggi dalam jangka waktu yang panjang. 2. Permukaan Air MHHW, MHW, MSL, MLW, MLLW

KONDISI LINGKUNGAN 3. Angin Direpresentasikan dalam wind rose 4. Gelombang Direpresentasikan dalam Grafik Distribusi Tinggi dan Periode Gelombang Terhadap Persentase Terjadinya, dan dalam Grafik Periode Berulang (Return Periode) dengan Tinggi Gelombang Signifikan (Wave Height Significant Hs)

KONDISI LINGKUNGAN 5. Arus Dilakukan simulasi untuk memodelkan arus di sekitar daerah pelabuhan. Arus bisa berasal dari pasang surut atau akibat adanya sungai. Visibility Visibility yang buruk akibat kabut atau cuaca buruk

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Kedalaman Alur (Channel Depth) Loaded Vessel Draft + Squat + Wave Induced Motion + Safety Clearance + Dredging Tolerance + Advanced Maintenance Dredging

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Squat : increase with the square of the forward speed Increase as underkeel clearaence is reduced Large for width-constricted channels than for open areas Permanent International Association of Navigation Congresses (PIANC)

SHIP CHARACTERISTIC LBP = Length Between Perpendicular LOA = Length Overall

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Wave Induced Motion (Headland 1995) : Six-degree-of-freedom ship motion Accounts for forward motion and shallow water effects Frequency-domain computation to compute vessel motions in wave spectra Maximum vertical excursions of the vessel for various sea states (significant wave height, mean wave period, and wave angle relative to vessel heading)

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Zmax = maximum vertical motion amplitude m0 = zero spectral moment of the vertical motion = RMS2

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Safety Clearance: Distance between the lowest calculated position of a vessel’s hull and the channel bottom Soft material on the channel bed (safety clearance : 0.6m) Hard material or clay bottom (safety clearance : 1.2 m)

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Dredging Tolerance: 0.3 – 0.6 m ditambahkan untuk perkiraan loss (ketidakakuratan) pada saat pengerukan Advanced Maintenance Dredging: Untuk daerah yang cenderung terjadi sedimentasi atau penumpukan Menambah waktu antar jadwal pengerukan Perlunya survey hidrografi yang berkala untuk mengevaluasi keperluan pengerukan

Lebar Alur (Channel Width) DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Lebar Alur (Channel Width) Maneuvering Lane + Ship Clearance Lane + Bank Clearance Bergantung pada faktor : Kecepatan kapal Angin yang melintang (cross winds) Arus yang melintang (cross currents) Arus yang membujur (longitudinal current) Tinggi dan Panjang Gelombang Signifikan

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Bantuan untuk navigasi Permukaan dasar Kedalaman perairan Tingkat keberbahayaan barang muatan Kerapatan lalu lintas kapal PIANC method : One-way channel Two-way channel

Basic Maneuvering Lane: DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Basic Maneuvering Lane: Yaw = 5%, additional maneuvering lane = 0.5B

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Ship Clearance Lane: Menghindari interaksi antar kapal seperti beban hidrodinamik pada dua kapal yang berdekatan.

Table for Ship Clearance Lane: Passing Distance Wp Outer Channel, Exposed to Open Water Inner Channel, Protected Water Vessel speed (knots) Fast > 12 2.0 B - Moderate > 8-12 1.6 B 1.4 B Slow > 5-8 1.2 B 1.0 B Traffic Density Light 0.0 Moderate 0.2 B Heavy 0.5 B 0.4 B

Menghindari efek pengisapan akibat aliran air yang asimetris DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Bank Clearance Lane: Menghindari efek pengisapan akibat aliran air yang asimetris

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Bank Clearance Lane:

DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975) Bends: Bergantung pada faktor : radius tikungan, panjang kapal, kecepatan kapal dan besar sudut tikungan. Minimum radius tikungan yang harus dipenuhi : 8L – 10L, L adalah panjang kapal Tabel kebergantung tambahan lebar alur berdasarkan USACE: