TEKNIK PELABUHAN Introduction Teknik Pantai dan Pelabuhan Planning
TEKNIK PELABUHAN
Introduction Teknik Pantai dan Pelabuhan Planning Design Construction Coastal Projects / Development Society’s needs Eg : Infrastructure Monitoring Operation and Maintenance Coastal ecosystem Eg : Beach Stability, Habitat Conservation in harmony and sustainable
RISK LEVEL Tingkat resiko yang harus dipikirkan dalam disain harus jauh lebih tinggi dari pada di darat, sebab : 1. Sea level rise 2. Dynamic 3. Nature’s unpredictability 4. Coastal (sea) forces 5. Increasing societal pressures
Knowledge Scope Geotechnical Coastal Hydraulics Coastal Sediment Transport Environmental Teknik Pelabuhan Structural Marine Eng. Oceanography Coastal Geomorphology
Karakteristik Gelombang dapat diakibatkan oleh Angin Kapal Gempa Bumi Longsor Gravitasi Teori perambatan gelombang Linear-small-amplitude theory <first-order wave theory> Higher-order wave theories Other nonlinear wave theories
Semua persamaan di atas adalah dispersion relationship. Tinggi gelombang H dihitung secara terpisah. Dispersion Relationship Deep water condition Shallow water condition ( h/L > ½ ) Water Orbit : (h/L < 1/20 ) Circular Transitional condition Elliptical
L Puncak (Crest) Permukaan air tenang H Lembah (Trough) h Deep water Shallow water
Salah satu parameter penting lain gelombang adalah wave steepnes (kecuraman gelombang) = H/L L H
Teori Gelombang Orde Tinggi Stokes’s Second Order Theory Cnoidal Wave Theory Numerical Wave 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 Panjang Arah *Dianggap konstan sewaktu gelombang menjalar ke pantai Gelombang * Membesar sebelum pecah ataupun teredam * Mengecil Berubah semasa gelombang menjalar ke pantai Transformasi (next page) gelombang
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… Ks 3, 0 2, 5 2, 0 1, 5 shoaling starts here 1, 0 0, 5 0, 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 5 h/L
Refraction… pantai Tidak terjadi refraksi karena gelombang tidak membentuk sudut Mengalami refraksi
Laut Tanjung / teluk Headland (tanjung) Darat -Teluk -Embayment (bay) Port Design: Bay is better than headland for the waves spread
Diffraction… Breakwater
Parameter fisik yang penting dalam terjadinya gelombang dengan karakter tertentu oleh angin Fetch (f) Duration (t) Bottom contour (h) Jarak hembusan angin Lama hembusan angin Kontur dasar laut Wind speed (w) Kecepatan angin
Beaufort Wind Scale. Name Wind Knots Speed (m/dtk) Keadaan Laut Tinggi gel. (m) Calm <1 0. 0 – 0. 2 Sangat tenang 0 Light Air 1– 3 0. 3 - 1. 5 Ripples 0. 1 – 0. 2 Light Breeze 4– 6 1. 6 – 3. 3 Small wavelets 0. 3 – 0. 5 Gentle Breeze 7 – 10 3. 4 – 5. 4 0. 6 – 1. 0 Moderate Breeze 11 – 16 5. 5 – 7. 9 3. 5 Fresh Breeze 17 – 21 8. 0 – 10. 7 Large wavelets (crest begin to break) Small waves (breaking longer) Moderate waves (taking longer form) Strong Breeze 22 – 27 10. 8 - 13. 8 Large waves Gale 28 – 55 Storm 56 – 64 28. 5 – 32. 7 15. 0 Hurricane >64 > 32. 7 > 15. 0 1. 5 2. 0 5. 0 – 12. 0
Gelombang Ireguler (Irregular Waves) ^ Monochromatic Wave tidak realistis ^ Kenyataannya gelombang di laut adalah ireguler Representasi Gelombang Statistik H 1/3 = Tinggi gelombang rata-rata dari 1/3 tinggi gelombang terbesar (significant wave height) Hr = tinggi gelombang rata-rata = 0. 6 H 1/3 H 10 = tinggi gelombang rata-rata dari 10% Spektra Teknik spektra menggambarkan jumlah energi yg dikandung gelombang menurut frekuensi (periode)nya Hm = spectral significant wave height Di laut dalam Hm ≈ H 1/3 Di laut dangkal bisa jauh berbeda = 1. 3 H 1/3 Hsin=tinggi gel. sinus yg dianggap memiliki energi yg sama dengan gel. ireguler =0. 8 H 1/3 E=energi ≈ H² tinggi gel. terbesar Fm f
Gelombang yang Diakibatkan Angin Gelombang Sea *Pengaruh angin masih ada Swell *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.
- Slides: 22