Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
-
Upload
verry-dwiyanto -
Category
Documents
-
view
233 -
download
1
Transcript of Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
1/31
BAB III.
ANGIN, PASANG SURUT DAN GELOMBANG
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
2/31
3.1. Pendahuluan
- Dalam Perencanaan Pelabuhan, Angin, Pasang
Surut dan Gelombang merupakan faktor-faktor
yang sangat penting untuk diperhatikan
- Angin dapat menimbulkan arus, gelombangserta tekanan pada kapal dan bangunan
Pelabuhan
- Pasang Surut penting dalam menentukan
dimensi bangunan pelabuhan seperti dermagadan lain-lain
- Gelombang menyerang pelabuhan dan
menimbulkan gaya tekanan pada pelabuhan
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
3/31
3.2. Angin
• Sirkulasi udara yang kurang lebih sejajar dengan permukaan bumi disebut angin
• Gerakan udara (angin disebabkan oleh
perubahan temperatur atmosfer
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
4/31
3.3. Pasang Suu!
Pasang Surut adalah fluktuasi muka air laut sebagai
fungsi !aktu karena adanya gaya tarik benda-bendadi langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa
air laut di "umi#
Pengetahuan tentang pasang surut diperlukan untuk
mengetahui posisi ele$asi muka air rerata, tertinggi
dan terendah dalam penentuan dimensi bangunan
Pelabuhan#
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
5/31
3.3.1. "u#a Pasang Suu!
%inggi pasang surut adalah jarak $ertikl antara airtertinggi ( Puncak Auir Pasang dan air terendah
(&embah air surut yng berturutan#
Periode pasang surut adalah !aktu yang
diperlukan dari posisi muka air rerata ke posisiyang sama berikutnya#
'ariasi muka air menimbulkan arus yang
disebut dengan arus pasang surut yangmengangkut massa air dalam jumlah
sangat besar#
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
6/31
3.3.2. Pe$%ang&i!an Pasang Suu!
Gaya-gaya pembangkit pasang surut ditimbulkan olehgaya tarik menarik antara bumi, bulan dan matahari#
otasi "umi menyebabkan muka air laut di
)hatulisti!a lebih tinggi dari pada di garis lintangyang lebih tinggi
Gaya tarik menarik antara bumi dan bulan
menyebabkan sistem bumi - bulan menjadi satu
sistem kesatuan yang beredar bersama-sama
sekeliling sumbu perputaran bersama (Common
Axis of Revolution)
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
7/31
D
D
* +
P cp c G
./P/
.0P0
bulan
bulan
1g 2 Gaya Gra$itasi
1c 2 Gaya Sentrifugal
1p 2 Gaya pembangkit pasang surut
Gambar # Pembangkitan Pasang Surut
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
8/31
3.3.3. Be%ea'a Ti'e Pasang Suu!
# Pasang Surut 3arian Ganda (Semi Diurnal
%ide
0# Pasang Surut 3arian %unggal (Diurnal %ide
/# Pasang Surut .ampuran .ondong ke 3arian
Ganda (4i5ed %ide Pre$ailing Semi Diurnal
6# Pasang Surut .ampuran .ondong )e 3arian
%unggal (4i5ed %ide Pre$ailing Diurnal
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
9/31
3.3.(. Pasang Suu! Puna$a dan Pe%ani
)arena peredaran bumi dan bulan pada orbitnya,
maka posisi bumi - bulan - matahari selalu berubahsetiap saat# e$olusi bulan terhadap bumi
ditempuh dalam 07,8 hari (jumlah hari dalam bulan
)omariah#
Pada setiap tanggal dan 8 posisi bumi- bulan-
matahari berada pada satu garis lurus# Dalam
keadaan ini terjadi pasang surut purnama (pasang
besar, spring tide#
Pada tanggal 9 dan 0 matahari dan bulan
membentuk siku dan gaya tarik bulan terhadap
bumi saling mengurangi sehingga terjadi pasang
surut perbani (pasang kecil, neap tide
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
10/31
"ll "l
"l
"l
4
4
Seperempat
pertama
Seperempat
akhir
"ulan
pertama
"ulan
4ati
a b
cd
cd
a
b
a 2 tanpa pengaruh bulan dan
matahari b 2 pengaruh matahari
c 2 pengaruh bulan
d 2 pengaruh bulan dan matahari
Gambar 0# )edudukan "umi - "ulan pada saat
purnama dan Perbani
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
11/31
3.3.). Be%ea'a De*inisi Ele#asi Mu&a Ai
# 4uka air tinggi (High Water Level) adalah muka air tertinggi yang
dicapai pada saat air pasang dalam satu siklus pasang surut#
0# 4uka air rendah (Low Water level) adalah kedudukan air terendah yang
dicapai pada saat air surut dalam satu siklus pasang surut#
/# 4uka air tinggi rerata (Mean High Water Level, MHWL) adalah reratamuka air tinggi selama periode 7 tahun#
6# 4uka air rendah rerata (4ean &o! :ater &e$el, 4&:& adalah rerata
muka air rendah rerata
8# 4uka air laut rerata (4ean Sea &e$el, 4S& adalah muka air rerata
antara muka air tinggi rerata dan muka air rendah rerata # *le$asi inidigunakan sebagai referensi untuk ele$asi di daratan#
;# 4uka air tinggi tertinggi (3ighest 3igh :ater &e$el, 33:& adalah air
tertinggi pada saat pasang surut purnama atau bulan mati#
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
12/31
9# Air rendah terendah (&o!est &o! :ater &e$el, &&:&, adalah air
terendah pada saat pasang surut purnama atau bulan mati#
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
13/31
3.3.+. Ele#asi Mu&a Ai Renana
=ntuk menentukan ele$asi muka air rencana harus
dilakukan pengamatan pasang surut minimal selama
8 hari, karena dalam 8 hari telah tercakup satu
siklus pasang surut purnama dan perbani#
Pengukuran dapat dilakukan secara manual atau
dengan menggunakan Automatic Water Level
Recorder (AWLR)
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
14/31
3.(. Gel-$%ang
Gelombang merupakan faktor penting dalam perencanaan pelabuhan#
Gelombang "isa Dibangkitkan >leh ?
- Angin (Gelombang Angin
- Gaya tarik matahari dan bulan (Pasang Surut
- &etusan Gunung "erapi atau Gempa &aut
(%sunami
- )apal yang "ergerak, dan sebagainya#
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
15/31
3.(.1. Te-i Gel-$%ang Ai
4uka air
diam
3
.
&
d
y 2 - d
y
5η
>rbit
partikel
νε
u
d-(-y 2d@y
"erdasarkan teori gelombang Airy diberikan beberapa persamaan sebagai berikut ?
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
16/31
A# Profil 4uka Air
cos(0
,( t kx H
t x σ η −=
"# .epat rambat dan panjang gelombang
kd g
L
d g C tanh
0
0tanh
0 π
π
π ==
kd g
L
d g L tanh0
0tanh0
00
π
π
π ==
dengan k20π
.# )lasifikasi Gelombang 4enurut )edalaman elatif
-#
gelombang di laut dangkal jika dA&B -A0C
0# gelombang di laut transisi jika -A0CB dA& B -A0
/# gelombang di laut dalam jika dA& D E
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
17/31
D# )ecepatan Partikel Air
cos(sinh
(cosht kx
kd
!d k
hu σ
π −
+
=
sin(sinh
(sinht kx
kd
!d k
hv σ
π −+
=
sin(sinh
(cosh00
0
t kxkd
!d k
ha x σ
π −
+
=
cos(sinh
(sinh00
0
t kxkd
!d k
ha ! σ
π −
+
−=
*# Perpindahan Partikel
sin(sinh
(cosh
0 t kxkd
!d k H
σ ξ −+
−=
cos(sinh
(sinh
0t kx
kd
!d k H σ ε −
+=
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
18/31
1# )ecepatan kelompok gelombang
)ecepatan kelompok gelombang mempunyai bentuk berikut ?
nC kd
kd
LCg =
+=
0sinh
0-0
-
dengan ?
+=kd
kd n
0sinh
0-
0
-
G# *nergi dan tenaga gelombang
*nergi kinetik gelombang ?-;
0 L gH " k
ρ =
*nergi potensial gelombang ?-;
0 L gH " #
ρ =
*nergi total gelombang ?<
0 L gH " " " #k t
ρ =+=
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
19/31
%enaga gelombang ?
n"
$ =
dengan ?
+=
kd
kd n
0sinh
0
0
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
20/31
3.(.2. Re*a&si Gel-$%ang
Puncak Gelombang
Gelombang
pecah
&o
"o
&aut
Dalam
d&o2C#
C#0
C#/
C#6
C#8
Gambar ? efraksi gelombang
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
21/31
&C
&
d&C2C#8 bC αC
5
bα
5
Shore
)ontur Dasar &aut
αC
>rthogonal Gelombang
Gambar ? efraksi gelombang pada kontur lurus dan sejajar
)oefisien efraksi 2cos
cos
α
α o
%
%o &r ==
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
22/31
&
P
Puncak Gelombang Arah Gelombang
)edalaman )onstan
%itik yang ditinjau
intangan
θβ
r
3.(.3. Di*a&si Gel-$%ang
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
23/31
3.(.(. /i!ungan Di*a&si Gel-$%ang
)oefisien Difraksi ?3
A2 )F3
P
)F 2 f(θ,β,r&
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
24/31
3.(.) Gel-$%ang Lau! Dala$ E&i#alen
%inggi gelombang laut dalam eki$alen diberikan oleh bentuk ?
3Fo 2 )F# )r # 3o
dengan ?
3Fo 2 tinggi gelombang laut dalam eki$alen
3o 2 tinggi gelombang laut dalam
)F 2 koefisien difraksi
)r 2 koefisien refraksi
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
25/31
3.(.+. Re*le&si Gel-$%ang
"esar kemampuan suatu benda memantulkan gelombang diberikan oleh koefisien
refleksi, yaitu perbandingan antara tinggi gelombang refleksi 35 dan tinggi
gelombang datang 3G
?
H 2 3r A 3i#
%abel /#; )oefisien refleksi
%ipe bangunan H
Dinding $ertikal dengan puncak di atas air
Dinding $ertikal dengan puncak terendam
%umpukan batu sisi miring
%umpukan blok beton
"angunan $ertikal dengan peredam energi (diberi lubang
C,9 I ,C
C,8 I C,9
C,/ I C,;
C,/ I C,8
C,C8 I C,0
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
26/31
3.(.0. Tinggi Gel-$%ang Peah
%inggi gelombang pecah dapat dihitung dengan rumus berikut ini#
/A-AJ(/,/
-
J Loo H o H
H%=
)edalaman air di mana gelombang pecah diberikan oleh rumus erikut ini K
A#(
-0 g H%a% H%
d%
−=
di mana a dan b merupakan fungsi kemiringn pantai m dan diberikan oleh
persamaan berikut ?
mea
-7-(98,6/ −−=
-(8;,- 8,-7 me
% −+=
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
27/31
3.(.. Gel-$%ang Ala$
%
3
*le$asi
muka
air
:aktu
*le$asi muka air rerata
Gambar # Pencatatan gelombang di suatu tempat
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
28/31
3.(.. Pe$%ang&i!an Gel-$%ang
%inggi dan periode gelombang yang dibangkitkan dipengaruhi oleh
kecepatan angin =, lama hembus angin D, dan fetch 1 yaitu jarak
pada mana angin berhembus#
)ecepatan angin pada ele$asi C m
Gunakan &2C,7=ntuk =&
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
29/31
3.(.1. Pe$ilihan Gel-$%ang Renana
Penentuan gelombang recana harus memperhitungkan fungsi dan tipe
bangunan, kepentingan bangunan, dan juga biaya pelaksanaan pekerjaan#
Pemilihan gelombang rencana berkaitan dengan kala ulang yang di
dalamnya terdapat kondisi gelombang ekstrim tertentu dimana pada
kondisi ekstrim tersebut bangunan yang direncanakan tetap stabil#
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
30/31
3.(.11. Tans'- Sedi$en Pan!ai
%ranspor sedimen pantai adalah gerak sedimen di
daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang danarus#
menjadi transpor menuju dan meninggalkan pantai
(on shore-off shore transport dan transpor sepanjang pantai (longshore transport#
Ada beberapa rumus empiris yang diberikan oleh banyak ahli,
di antaranya adalah yang diberikan oleh .*., yaitu ?
Ls 2 C,6C Plb
%%%l% C H g
$ α ρ
0sin#;
0=
-
8/18/2019 Bab 3. Angin, Pasang Surut Dan Gelombang
31/31
*rosi
Pemecah Gelombang
Arah Gelombang
Sedimentasi
Garis Pantai Setelah ada Pelabuhan
Garis pantai asli
Gambar ? Perubahan garis pantai akibat pembangunan
pelabuhan
3.(.12. Pengauh Pe$%angunan Pela%uhan Tehada'
'an!ai di Se&i!ana