BAB II STUDI PUSTAKA BAB II STUDI PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II STUDI PUSTAKA. Tijaua Umum Perecaaa struktur utuk peegedalia muara memerluka bidag-bidag ilmu pegetahua lai yag dapat medukug utuk memperoleh hasil perecaaa kostruksi yag hadal da komprehesif da bagua multigua. Ilmu geologi, hidrologi, hidrolika da mekaika taah merupaka beberapa ilmu yag aka diguaka dalam perecaaa ii yag salig berhubuga. Dasar teori ii dimaksudka utuk memaparka secara sigkat megeai dasar-dasar teori perecaaa muara sugai yag aka diguaka dalam perhituga kostruksi da bagua pelegkapya. Dalam perhituga da perecaaa muara sugai, ada beberapa acua yag harus dipertimbagka utuk megambil suatu keputusa. Utuk melegkapi perecaaa embug ii, maka diguaka beberapa stadar atara lai : Tata Cara Peghituga Struktur Beto SK SNI T , Peetua Beba Gempa pada Bagua Pegaira, 999/000, Peratura Muata Idoesia 970 serta beberapa stadar laiya.. Aspek Hidrologi Hidrologi didefiisika sebagai ilmu yag mempelajari sistem kejadia air di atas, pada permukaa da di dalam taah. Defiisi tersebut terbatas pada hidrologi rekayasa. Secara luas hidrologi meliputi pula berbagai betuk air termasuk trasformasi atara keadaa cair, padat, da gas dalam atmosfir, di atas da di bawah permukaa taah. Di dalamya tercakup pula air laut yag merupaka sumber da peyimpa air yag megaktifka kehidupa di plaet bumi ii. Curah huja pada suatu daerah merupaka faktor yag meetuka besarya debit bajir yag terjadi pada daerah yag meerimaya. Aalisis hidrologi dilakuka utuk medapatka karakteristik hidrologi da meteorologi daerah alira sugai. Tujuaya adalah utuk megetahui karakteristik huja, debit air yag ekstrim maupu yag wajar yag aka diguaka sebagai dasar aalisis selajutya dalam pelaksaaa detail desai. LAPORAN TUGAS AKHIR 5

2 .. Daerah Alira Sugai (DAS) DAS adalah suatu daerah yag dibatasi oleh pemisah topografi yag meerima huja, meampug, meyimpa da megalirka ke sugai da seterusya ke daau atau ke laut. Kompoe masuka dalam DAS adalah curah huja, sedagka keluaraya terdiri dari debit air da muata sedime (Suripi, 004). Kosep Daerah Alira Sugai (DAS) merupaka dasar dari semua perecaaa hidrologi tersusu dari DAS-DAS kecil, da DAS kecil ii juga tersusu dari DAS-DAS yag lebih kecil lagi sehigga dapat didefiisika sebagai suatu wilayah yag dibatasi oleh batas alam seperti puggug bukitbukit atau guug, maupu batas buata seperti jala atau taggul dimaa air huja yag turu di wilayah tersebut memberi kotribusi alira ke titik kotrol (outlet)... Curah Huja Recaa... Curah Huja Area Data curah huja da debit merupaka data yag palig fudametal dalam perecaaa pembuata embug. Ketetapa dalam memilih lokasi da peralata baik curah huja maupu debit merupaka faktor yag meetuka kualitas data yag diperoleh. Aalisis data huja dimaksudka utuk medapatka besara curah huja da aalisis statistik yag diperhitugka dalam perhituga debit bajir recaa. Data curah huja yag dipakai utuk perhituga debit bajir adalah huja yag terjadi pada daerah alira sugai pada waktu yag sama. Curah huja yag diperluka utuk peyusua suatu racaga pemafaata air da racaga pegedalia bajir adalah curah huja rata-rata di seluruh daerah yag bersagkuta, buka curah huja pada suatu titik tertetu. Curah huja ii disebut curah huja area da diyataka dalam mm (Sosrodarsoo, 003). Curah huja area ii harus diperkiraka dari beberapa titik pegamata curah huja. Berikut metode perhituga curah huja area dari pegamata curah huja di beberapa titik : a. Metode Rata-Rata Aljabar Metode perhituga dega megambil ilai rata-rata hitug (arithmetic mea) pegukura curah huja di stasiu huja di dalam area tersebut dega megasumsika bahwa semua stasiu huja mempuyai pegaruh yag setara. Metode ii aka memberika hasil yag dapat dipercaya jika topografi rata atau datar, stasiu huja bayak da tersebar secara merata di area tersebut serta hasil peakara LAPORAN TUGAS AKHIR 6

3 masig-masig stasiu huja tidak meyimpag jauh dari ilai rata-rata seluruh stasiu huja di seluruh area. R = Dimaa : R R... R = i Ri R = curah huja rata-rata DAS (mm)... (.0) R, R, R = curah huja pada setiap stasiu huja (mm) = bayakya stasiu huja b. Metode Poligo Thiesse Metode perhituga berdasarka rata-rata timbag (weighted average). Metode ii memberika proporsi luasa daerah pegaruh stasiu huja utuk megakomodasi ketidakseragama jarak. Daerah pegaruh dibetuk dega meggambarka garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis peghubug atara dua stasiu huja terdekat. Metode ii didasarka pada asumsi bahwa variasi huja atara stasiu huja yag satu dega laiya adalah liear da stasiu hujaya diaggap dapat mewakili kawasa terdekat (Suripi, 004). Metode ii cocok jika stasiu huja tidak tersebar merata da jumlahya terbatas dibadig luasya. Cara ii adalah dega memasukka faktor pegaruh daerah yag mewakili oleh stasiu huja yag disebut faktor pembobot atau koefisie Thiesse. Utuk pemiliha stasiu huja yag dipilih harus meliputi daerah alira sugai yag aka dibagu. Besarya koefisie Thiesse dapat dihitug dega rumus sebagai berikut (CD.Soemarto, 999) : C = A A i total... (.0) Dimaa : C = Koefisie Thiesse A i = Luas daerah pegaruh dari stasiu pegamata i (km ) A total = Luas total dari DAS (km ) LAPORAN TUGAS AKHIR 7

4 Lagkah-lagkah metode Thiesse sebagai berikut :. Lokasi stasiu huja di plot pada peta DAS. Atar stasiu dibuat garis lurus peghubug.. Tarik garis tegak lurus di tegah-tegah tiap garis peghubug sedemikia rupa, sehigga membetuk poligo Thiesse. Semua titik dalam satu poligo aka mempuyai jarak terdekat dega stasiu yag ada di dalamya dibadigka dega jarak terhadap stasiu laiya. Selajutya, curah huja pada stasiu tersebut diaggap represetasi huja pada kawasa dalam poligo yag bersagkuta. 3. Luas areal pada tiap-tiap poligo dapat diukur dega plaimeter da luas total DAS (A) dapat diketahui dega mejumlahka luas poligo. 4. Huja rata-rata DAS dapat dihitug dega rumus : R = Dimaa : R A R A R A A... A R... A (.03) = Curah huja rata-rata DAS (mm) A,A,...,A = Luas daerah pegaruh dari setiap stasiu huja (km ) R,R,...,R = Curah huja pada setiap stasiu huja (mm) = Bayakya stasiu huja A A A4 4 3 A3 A5 A6 A Gambar. Metode Poligo Thiesse LAPORAN TUGAS AKHIR 8

5 c. Metode Rata Rata Isohyet Metode perhituga dega memperhitugka secara aktual pegaruh tiap-tiap stasiu huja dega kata lai asumsi metode Thiesse yag megaggap bahwa tiaptiap stasiu huja mecatat kedalama yag sama utuk daerah sekitarya dapat dikoreksi. Metode ii cocok utuk daerah berbukit da tidak teratur (Suripi, 004). Prosedur peerapa metode ii meliputi lagkah-lagkah sebagai berikut :. Plot data kedalama air huja utuk tiap stasiu huja pada peta.. Gambar kotur kedalama air huja dega meghubugka titik-titik yag mempuyai kedalama air huja yag sama. Iterval Isohyet yag umum dipakai adalah 0 mm. 3. Hitug luas area atara dua garis Isohyet yag berdekata dega megguaka plaimeter. Kalika masig-masig luas areal dega rata-rata huja atara dua Isohyet yag berdekata. 4. Hitug huja rata-rata DAS dega rumus : R R R R3 A R4 A A A R A R A... (.04) Dimaa : R = Curah huja rata-rata (mm) R, R,..., R = Curah huja di garis Isohyet (mm) A, A,.., A = Luas bagia yag dibatasi oleh Isohyet-Isohyet (km ) Jika stasiu hujaya relatif lebih padat da memugkika utuk membuat garis Isohyet maka metode ii aka meghasilka hasil yag lebih teliti. Peta Isohyet harus mecatumka sugai-sugai utamaya, garis-garis kotur da mempertimbagka topografi, arah agi, da lai-lai di daerah bersagkuta. Jadi utuk membuat peta Isohyet yag baik, diperluka pegetahua, keahlia da pegalama yag cukup (Sosrodarsoo, 003). LAPORAN TUGAS AKHIR 9

6 Stasiu huja Kotur tiggi huja Batas DAS A A A3 A4 A5 A6 0 mm 0 mm 30 mm 40 mm 50 mm 60 mm 70 mm Gambar. Metode Isohyet... Curah Huja Maksimum Haria Rata-Rata Metode/cara yag dapat diguaka utuk medapatka huja maksimum haria rata-rata DAS adalah sebagai berikut : a. Tetuka huja maksimum haria pada tahu tertetu di salah satu pos huja. b. Cari besarya curah huja pada taggal-bula-tahu yag sama utuk pos huja yag lai. c. Hitug huja DAS dega salah satu cara yag dipilih. d. Tetuka huja maksimum haria (seperti lagkah ) pada tahu yag sama utuk pos huja yag lai. e. Ulagi lagkah da 3 setiap tahu. Dari hasil rata-rata yag diperoleh (sesuai dega jumlah pos huja) dipilih yag tertiggi setiap tahu. Data huja yag terpilih setiap tahu merupaka huja maksimum haria DAS utuk tahu yag bersagkuta (Suripi, 004)...3 Perhituga Curah Huja Recaa Perhituga curah huja recaa diguaka utuk meramalka besarya huja dega periode ulag tertetu (Soewaro, 995). Berdasarka curah huja recaa dapat dicari besarya itesitas huja (aalisis frekuesi) yag diguaka utuk mecari debit bajir recaa. Aalisis frekuesi ii dilakuka dega megguaka sebara kemugkia teori probability distributio da yag biasa diguaka adalah sebara Gumbel tipe I, sebara LAPORAN TUGAS AKHIR 0

7 Log Pearso tipe III, sebara Normal da sebara Log Normal. Secara sistematis metode aalisis frekuesi perhituga huja recaa ii dilakuka secara beruruta sebagai berikut : a. Parameter statistik b. Pemiliha jeis sebara c. Uji kecocoka sebara d. Perhituga huja recaa a. Parameter Statistik Parameter yag diguaka dalam perhituga aalisis frekuesi meliputi parameter ilai rata-rata ( X ), stadar deviasi ( S ), koefisie variasi (Cv), koefisie kemiriga (Cs) d da koefisie kurtosis (Ck).Perhituga parameter tersebut didasarka pada data catata tiggi huja haria rata-rata maksimum 0 tahu terakhir. Nilai rata-rata X X i... (.05) Dimaa : X X i N = ilai rata-rata curah huja = ilai pegukura dari suatu curah huja ke-i = jumlah data curah huja Stadar deviasi Ukura sebara yag palig bayak diguaka adalah deviasi stadar. Apabila peyebara sagat besar terhadap ilai rata-rata maka ilai S d aka besar, aka tetapi apabila peyebara data sagat kecil terhadap ilai rata-rata maka ilai S d aka kecil. Jika dirumuska dalam suatu persamaa adalah sebagi berikut (Soewaro, 995) : X i X i S d (.06) Dimaa : S d = stadar deviasi curah huja X = ilai rata-rata curah huja LAPORAN TUGAS AKHIR

8 X i = ilai pegukura dari suatu curah huja ke-i = jumlah data curah huja Koefisie variasi Koefisie variasi (coefficiet of variatio) adalah ilai perbadiga atara stadar deviasi dega ilai rata-rata dari suatu sebara. Koefisie variasi dapat dihitug dega rumus sebagai berikut (Soewaro, 995) : Dimaa : Cv S d Cv = S d... (.07) X = koefisie variasi curah huja = stadar deviasi curah huja X = ilai rata-rata curah huja Koefisie kemecega Koefisie kemecega (coefficiet of skewess) adalah suatu ilai yag meujukka derajat ketidak simetrisa (assymetry) dari suatu betuk distribusi. Jika dirumuska dalam suatu persamaa adalah sebagi berikut (Soewaro, 995) : Utuk populasi : C s... (.08) 3 a Utuk sampel : Cs... (.09) 3 S i 3 d X i... (.0) i 3 X i X a... (.) Dimaa : C s S d = koefisie kemecega curah huja = stadar deviasi dari populasi curah huja = stadar deviasi dari sampel curah huja = ilai rata-rata dari data populasi curah huja LAPORAN TUGAS AKHIR

9 X X i = ilai rata-rata dari data sampel curah huja = curah huja ke i = jumlah data curah huja a, = parameter kemecega Koefisie kurtosis Koefisie kurtosis adalah suatu ilai yag meujukka keruciga dari betuk kurva distribusi, yag umumya dibadigka dega distribusi ormal yag mempuyai C k = 3 yag diamaka mesokurtik, C k < 3 berpucak tajam yag diamaka leptokurtik, sedagka C k > 3 berpucak datar diamaka platikurtik. Leptokurtik Mesokurtik Mesokurtik Platikurtik Gambar.3 Koefisie Kurtosis Koefisie Kurtosis biasaya diguaka utuk meetuka keruciga kurva distribusi, da dapat dirumuska sebagai berikut : Dimaa : C k 4 MA Ck... (.) S 4 d = koefisie kurtosis MA(4) = mome ke-4 terhadap ilai rata-rata S d = stadar deviasi Utuk data yag belum dikelompokka, maka : C X X 4 i i k... (.3) 4 S d LAPORAN TUGAS AKHIR 3

10 da utuk data yag sudah dikelompokka Dimaa : C k X i C X X 4 f i i i k (.4) 4 S d = koefisie kurtosis curah huja = jumlah data curah huja = curah huja ke i X f i S d = ilai rata-rata dari data sampel = ilai frekuesi variat ke i = stadar deviasi b. Pemiliha Jeis Sebara Masig-masig sebara memiliki sifat-sifat khas sehigga harus diuji kesesuaiaya dega sifat statistik masig-masig sebara tersebut Pemiliha sebara yag tidak bear dapat megudag kesalaha perkiraa yag cukup besar. Pegambila sebara secara sembarag tapa pegujia data hidrologi sagat tidak diajurka. Peetua jeis sebara yag aka diguaka utuk aalisis frekuesi dapat dipakai beberapa cara sebagai berikut. Tabel pedoma pemiliha sebara Sebara Gumbel Tipe I Sebara Log Pearso tipe III Sebara Normal Sebara Log Normal Tabel.. Pedoma Pemiliha Sebara Jeis Sebara Normal Gumbel Tipe I Log Pearso Tipe III Syarat Cs 0 C k 3 Cs,396 C k 5,400 Cs 0 C k,5cs +3 Cs 3Cv + Cv 3 Log ormal Cv 0 (Sumber : Sutioo. dkk) LAPORAN TUGAS AKHIR 4

11 Sebara Gumbel Tipe I Diguaka utuk aalisis data maksimum, misal utuk aalisis frekuesi bajir. Utuk meghitug curah huja recaa dega metode sebara Gumbel Tipe I diguaka persamaa distribusi frekuesi empiris sebagai berikut (CD.Soemarto, 999) : S T... (.5) S X T = X Y Y S = ( X i X )... (.6) Hubuga atara periode ulag T dega Y T dapat dihitug dega rumus : utuk T 0, maka : Y Dimaa : Y = l T T = -l l... (.7) T X T X S Y T Y S = ilai huja recaa dega data ukur T tahu. = ilai rata-rata huja = stadar deviasi (simpaga baku) = ilai reduksi variat ( reduced variate ) dari variabel yag diharapka terjadi pada periode ulag T tahu. Tabel.4. = ilai rata-rata dari reduksi variat (reduce mea) ilaiya tergatug dari jumlah data (). Tabel.. = deviasi stadar dari reduksi variat (reduced stadart deviatio) ilaiya tergatug dari jumlah data (). Tabel.3. Tabel. Reduced mea (Y ) utuk Metode Sebara Gumbel Tipe N ,495 0,4996 0,5035 0,5070 0,500 0,58 0,557 0,58 0,50 0,50 0 0,536 0,55 0,568 0,583 0,596 0,5300 0,580 0,588 0,5343 0, ,5363 0,537 0,5380 0,5388 0,5396 0,5400 0,540 0,548 0,544 0, ,5463 0,544 0,5448 0,5453 0,5458 0,5468 0,5468 0,5473 0,5477 0, ,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,550 0,5504 0,5508 0,55 0,555 0, ,55 0,554 0,557 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0, ,5548 0,5550 0,555 0,5555 0,5557 0,5559 0,556 0,5563 0,5565 0, ,5570 0,557 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,558 0,5583 0, ,5586 0,5587 0,5589 0,559 0,559 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0, ,5600 ( Sumber:CD. Soemarto,999) LAPORAN TUGAS AKHIR 5

12 Tabel.3 Reduced Stadard Deviatio (S ) utuk Metode Sebara Gumbel Tipe N ,9496 0,9676 0,9833 0,997,0095,006,036,04,0493,0565 0,068,0696,0754,08,0864,035,096,004,047,080 30,4,59,93,6,55,85,33,339,363,388 40,43,436,458,480,499,59,538,557,574,590 50,607,93,638,658,667,68,696,708,7,734 60,747,759,770,78,793,803,84,84,834,844 70,854,863,873,88,890,898,906,95,93,930 80,938,945,953,959,967,973,980,987,994,00 90,007,03,06,03,038,044,046,049,055,060 00,065 ( Sumber:CD.Soemarto, 999) Tabel.4 Reduced Variate (Y T ) utuk Metode Sebara Gumbel Tipe Periode Ulag (Tahu) Reduced Variate 0,3665 5,4999 0,50 0, , , , , , , , ,90 (Sumber : CD.Soemarto,999) Sebara Log-Pearso Tipe III Diguaka dalam aalisis hidrologi, terutama dalam aalisis data maksimum (bajir) da miimum (debit miimum) dega ilai ekstrim. Betuk sebara Log-Pearso tipe III merupaka hasil trasformasi dari sebara Pearso tipe III dega meggatika variat mejadi ilai logaritmik. Metode Log-Pearso tipe III apabila digambarka pada kertas LAPORAN TUGAS AKHIR 6

13 peluag logaritmik aka merupaka persamaa garis lurus, sehigga dapat diyataka sebagai model matematik dega persamaa sebagai berikut (CD.Soemarto, 999) : Y = Y + K.S (.8) Dimaa : Y = ilai logaritmik dari X atau log (X) X = data curah huja _ Y S K = rata-rata hitug (lebih baik rata-rata geometrik) ilai Y = deviasi stadar ilai Y = karakteristik distribusi peluag Log-Pearso tipe III Lagkah-lagkah perhitugaya adalah sebagai berikut :. Megubah data curah huja sebayak buah X,X,X 3,...X mejadi log ( X ), log (X ), log ( X 3 ),..., log ( X ).. Meghitug harga rata-rataya dega rumus : log(x ) Dimaa : i log Xi (.9) log(x ) = harga rata-rata logaritmik Xi = jumlah data = ilai curah huja tiap-tiap tahu (R 4 maks) 3. Meghitug harga stadar deviasiya dega rumus berikut : Sd Dimaa : Sd Xi log X log i (.0) = stadar deviasi 4. Meghitug koefisie skewess (Cs) dega rumus : Cs i Dimaa : 3 Sd 3 log Xi log( X ) (.) Cs = koefisie skewess LAPORAN TUGAS AKHIR 7

14 5. Meghitug logaritma huja recaa dega periode ulag T tahu dega rumus : Log (X T ) = log(x ) + K.Sd (.) Dimaa : X T K = curah huja recaa periode ulag T tahu = harga yag diperoleh berdasarka ilai Cs 6. Meghitug koefisie kurtosis (Ck) dega rumus : Ck Dimaa : i 4 3Sd Ck 4 log Xi log( X ) (.3) = koefisie kurtosis 7. Meghitug koefisie variasi (Cv) dega rumus : Sd Cv... (.4) log(x ) Dimaa : Cv = koefisie variasi Sd = stadar deviasi Tabel.5 Harga K utuk Metode Sebara Log Pearso III Periode Ulag Tahu Koefisie Kemecega Peluag (%) (Cs) ,5 0, 3,0-0,396 0,40,80,78 3,5 4,05 4,970 7,50,5-0,360 0,58,50,6 3,048 3,845 4,65 6,600, -0,330 0,574,84,40,970 3,705 4,444 6,00,0-0,307 0,609,30,9,9 3,605 4,98 5,90,8-0,8 0,643,38,93,848 3,499 4,47 5,660,6-0,54 0,675,39,63,780 3,388 3,990 5,390,4-0,5 0,705,337,8,706 3,7 3,88 5,0, -0,95 0,73,340,087,66 3,49 3,66 4,80,0-0,64 0,758,340,043,54 3,0 3,489 4,540 0,9-0,48 0,769,339,08,498,957 3,40 4,395 0,8-0,3 0,780,336,998,453,89 3,3 4,50 0,7-0,6 0,790,333,967,407,84 3,3 4,05 LAPORAN TUGAS AKHIR 8

15 0,6-0,099 0,800,38,939,359,755 3,3 3,960 0,5-0,083 0,808,33,90,3,686 3,04 3,85 0,4-0,066 0,86,37,880,6,65,949 3,670 0,3-0,050 0,84,309,849,,544,856 3, ,033 0,830,30,88,59,47,763 3,380 0, -0,07 0,836,9,785,07,400,670 3,35 0,0 0,000 0,84,8,75,054,36,576 3,090-0, 0,07 0,836,70,76,000,5,48 3,950-0, 0,033 0,850,58,680,945,78,388,80-0,3 0,050 0,853,45,643,890,04,94,675-0,4 0,066 0,855,3,606,834,09,0,540-0,5 0,083 0,856,6,567,777,955,08,400-0,6 0,099 0,857,00,58,70, 880,06,75-0,7 0,6 0,857,83,488,663,806,96,50-0,8 0,3 0,856,66,488,606,733,837,035-0,9 0,48 0,854,47,407,549,660,749,90 -,0 0,64 0,85,8,366,49,588,664, ,95 0,844,086,8,379,449,50, ,5 0,83,04,98,70,38,35, ,54 0,87 0,994,6,66,00,6, ,8 0,799 0,945 0,035,069,089,097, ,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990,995, ,330 0,75 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907 0, ,360 0,7 0,77 0,793 0,798 0,799 0,800 0, ,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667 0,668 (Sumber :CD. Soemarto,999) a. Sebara Normal Diguaka dalam aalisis hidrologi, misal dalam aalisis frekuesi curah huja, aalisis statistik dari distribusi rata-rata curah huja tahua, debit rata-rata tahua da sebagaiya. Sebara ormal atau kurva ormal disebut pula sebara Gauss. Probability Desity Fuctio dari sebara ormal adalah : X _ P X e... (.5) Dimaa : P (X ) = ilai logaritmik dari X atau log (X) = 3,456 E =,788 X = variabel acak kotiu = rata-rata ilai X = stadar deviasi ilai X LAPORAN TUGAS AKHIR 9

16 Utuk aalisis kurva ormal cukup megguaka parameter statistik da. Betuk kurvaya simetris terhadap X = da grafikya selalu di atas sumbu datar X, serta medekati (berasimtot) sumbu datar X, dimulai dari X = + 3 da X-3. Nilai mea = modus = media. Nilai X mempuyai batas - <X<+. Luas dari kurva ormal selalu sama dega satu uit, sehigga : P X e dx, 0 X _ Utuk meetuka peluag ilai X atara X = x da X = x, adalah :... (.6) P x X _ X X X e dx x... (.7) Apabila ilai X adalah stadar, dega kata lai ilai rata-rata = 0 da deviasi stadar =,0, maka Persamaa.9 dapat ditulis sebagai berikut : P t t e... (.8) Dega t X (.9) Persamaa.8 disebut dega sebara ormal stadar (stadard ormal distributio). Tabel.6 meujukka wilayah luas di bawah kurva ormal, yag merupaka luas dari betuk kumulatif (cumulative form) da sebara ormal. Tabel.6 Wilayah Luas Di bawah Kurva Normal 0 0,0 0,0 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09-3,4 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,000-3,3 0,0005 0,0005 0,0005 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0003-3, 0,0007 0,0007 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0005 0,0005 0,0005-3, 0,000 0,0009 0,0009 0,0009 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008 0,0007 0,0007-3,0 0,003 0,003 0,003 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 -,9 0,009 0,008 0,007 0,007 0,006 0,006 0,005 0,005 0,004 0,004 -,8 0,006 0,005 0,004 0,003 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 0,009 -,7 0,0036 0,0034 0,0033 0,003 0,0030 0,0030 0,009 0,008 0,007 0,006 -,6 0,0047 0,0045 0,0044 0,0043 0,0040 0,0040 0,0039 0,0038 0,0037 0,0036 -,5 0,006 0,0060 0,0059 0,0057 0,0055 0,0054 0,005 0,005 0,0049 0,0048 -,4 0,008 0,0080 0,0078 0,0075 0,0073 0,007 0,0069 0,0068 0,0066 0,0064 -,3 0,007 0,004 0,00 0,0099 0,0096 0,0094 0,0094 0,0089 0,0087 0,0084 -, 0,039 0,036 0,03 0,09 0,05 0,0 0,09 0,06 0,03 0,00 LAPORAN TUGAS AKHIR 0

17 -, 0,079 0,074 0,070 0,066 0,06 0,058 0,054 0,050 0,046 0,043 -,0 0,08 0,0 0,07 0,0 0,007 0,00 0,097 0,09 0,088 0,083 -,9 0,087 0,08 0,074 0,068 0,06 0,056 0,050 0,044 0,039 0,033 -,8 0,0359 0,035 0,0344 0,0336 0,039 0,03 0,034 0,0307 0,030 0,094 -,7 0,0446 0,0436 0,047 0,048 0,0409 0,040 0,039 0,0384 0,0375 0,0367 -,6 0,0548 0,0537 0,056 0,056 0,0505 0,0495 0,0485 0,0475 0,0465 0,0455 -,5 0,0668 0,0655 0,0643 0,0630 0,068 0,0606 0,0594 0,058 0,057 0,0559 -,4 0,0808 0,0793 0,0778 0,0764 0,0749 0,0735 0,07 0,0708 0,0694 0,068 -,3 0,0968 0,095 0,0934 0,098 0,090 0,0885 0,0869 0,0853 0,0838 0,083 -, 0,5 0,3 0, 0,0093 0,075 0,056 0,038 0,00 0,003 0,0985 -, 0,357 0,335 0,34 0,9 0,7 0,5 0,30 0,0 0,90 0,70 -,0 0,587 0,56 0,539 0,55 0,49 0,469 0,446 0,43 0,40 0,379-0,9 0,84 0,84 0,788 0,76 0,736 0,7 0,685 0,660 0,635 0,6-0,8 0,9 0,090 0,06 0,033 0,005 0,977 0,949 0,9 0,894 0,867-0,7 0,40 0,389 0,358 0,37 0,96 0,66 0,36 0,06 0,77 0,48-0,6 0,743 0,709 0,676 0,643 0,6 0,578 0,546 0,54 0,483 0,45-0,5 0,3085 0,3050 0,305 0,98 0,946 0,9 0,877 0,843 0,80 0,776-0,4 0,3446 0,3409 0,337 0,3336 0,3300 0,364 0,38 0,39 0,356 0,3-0,3 0,38 0,3783 0,3745 0,3707 0,3669 0,363 0,3594 0,3557 0,350 0,3483-0, 0,407 0,468 0,49 0,4090 0,405 0,403 0,3974 0,3936 0,3897 0,3859-0, 0,460 0,456 0,45 0,4483 0,4443 0,4404 0,4364 0,435 0,486 0,447 0,0 0,5000 0,4960 0,490 0,4880 0,4840 0,480 0,476 0,47 0,468 0,464 LAPORAN TUGAS AKHIR

18 (Lajuta Tabel.6) 0 0,0 0,0 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,0 0,5000 0, ,5080 0,50 0,560 0,599 0,539 0,579 0,539 0,5359 0, 0,5398 0,5438 0,5478 0,557 0,5557 0,5596 0,5636 0,5675 0,574 0,5753 0, 0,5793 0,583 0,587 0,590 0,5948 0,5987 0,606 0,6064 0,603 0,64 0,3 0,679 0,67 0,655 0,693 0,633 0,6368 0,6406 0,6443 0,6480 0,657 0,4 0,6554 0,659 0,668 0,6664 0,6700 0,6736 0,677 0,6808 0,6844 0,6879 0,5 0,695 0,6950 0,6985 0,709 0,7054 0,7088 0,73 0,757 0,790 0,74 0,6 0,757 0,79 0,734 0,7357 0,7389 0,74 0,7454 0,7486 0,757 0,7549 0,7 0,7580 0,76 0,764 0,7673 0,7704 0,7734 0,7764 0,7794 0,783 0,785 0,8 0,788 0,790 0,7939 0,7967 0,7995 0,803 0,805 0,8078 0,806 0,833 0,9 0,859 0,886 0,8 0,838 0,864 0,889 0,835 0,8340 0,8365 0,8389,0 0,843 0,8438 0,846 0,8485 0,8505 0,853 0,8554 0,8577 0,8599 0,86, 0,8643 0,8665 0,8686 0,8708 0,879 0,8749 0,8770 0,8790 0,880 0,8830, 0,8849 0,8869 0,8888 0,8907 0,895 0,8944 0,896 0,8980 0,8997 0,905,3 0,903 0,9049 0,9066 0,908 0,9099 0,95 0,93 0,947 0,96 0,977,4 0,99 0,907 0,9 0,936 0,95 0,965 0,978 0,99 0,9306 0,939,5 0,933 0,9345 0,9357 0,9370 0,938 0,9394 0,9406 0,948 0,949 0,944,6 0,945 0,9463 0,9474 0,9484 0,9495 0,9505 0,955 0,955 0,9535 0,9545,7 0,9554 0,9564 0,9573 0,958 0,959 0,9599 0,9608 0,966 0,965 0,9633,8 0,954 0,9649 0,9656 0,9664 0,967 0,9678 0,9686 0,9693 0,9699 0,9706,9 0,973 0,979 0,976 0,973 0,9738 0,9744 0,9750 0,9756 0,976 0,9767,0 0,977 0,9778 0,9783 0,9788 0,9793 0,9798 0,9803 0,9808 0,98 0,987, 0,98 0,986 0,9830 0,9834 0,9838 0,984 0,9846 0,9850 0,9854 0,9857, 0,986 0,9864 0,9868 0,987 0,9875 0,9878 0,989 0,9884 0,9887 0,9890,3 0,9893 0,9896 0,9896 0,990 0, , ,9909 0,99 0,993 0,996,4 0,998 0,990 0,99 0,995 0,997 0,999 0,993 0,993 0,9934 0,9936,5 0,9938 0,9940 0,994 0,9943 0,9945 0,9946 0,9948 0,9949 0,995 0,995,6 0,9953 0,9955 0,9956 0,9957 0,9959 0,9960 0,996 0,996 0,9963 0,9964,7 0,9965 0,9966 0,9967 0,9968 0,9969 0,9970 0,997 0,997 0,9973 0,9974,8 0,9974 0,9975 0,9976 0,9977 0,9977 0,9978 0,9979 0,9979 0,9980 0,998,9 0,998 0,998 0,998 0,9983 0,9984 0,9984 0,9985 0,9985 0,9986 0,9986 3,0 0,9987 0,9987 0,9987 0,9988 0,9988 0,9989 0,9989 0,9989 0,9990 0,9990 3, 0,9990 0,999 0,999 0,999 0,999 0,999 0,999 0,999 0,9993 0,9993 3, 0,9993 0,9993 0,9994 0,9994 0,9994 0,9994 0,9994 0,9995 0,9995 0,9995 3,3 0,9995 0,9995 0,9995 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9997 3,4 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9998 (Sumber :Soewaro,995) LAPORAN TUGAS AKHIR

19 Tabel.7 Peetua Nilai K pada Sebara Normal Periode Ulag Peluag k T (tahu),00 0,999-3,05,005 0,995 -,58,00 0,990 -,33,050 0,950 -,64,0 0,900 -,8,50 0,800-0,84,330 0,750-0,67,430 0,700-0,5,670 0,600-0,5,000 0,500 0,500 0,400 0,5 3,330 0,300 0,5 4,000 0,50 0,67 5,000 0,00 0,84 0,000 0,00,8 0,000 0,050,64 50,000 0,00,05 00,000 0,00,33 00,000 0,005,58 500,000 0,00,88 000,000 0,00 3,09 (Sumber :Soewaro,995) b. Sebara Log Normal Sebara log ormal merupaka hasil trasformasi dari sebara ormal, yaitu dega megubah ilai variat X mejadi ilai logaritmik variat X. Sebara log-pearso III aka mejadi sebara log ormal apabila ilai koefisie kemecega Cs = 0,00. Metode log ormal apabila digambarka pada kertas peluag logaritmik aka merupaka persamaa garis lurus, sehigga dapat diyataka sebagai model matematik daga persamaa sebagai berikut (Soewaro, 995): _ X T = X Kt. S (.30) Dimaa : X T = besarya curah huja dega periode ulag T tahu. X S Kt = curah huja rata-rata (mm) = Stadar Deviasi data huja haria maksimum = Stadard Variable utuk periode ulag t tahu yag besarya diberika pada Tabel.8 LAPORAN TUGAS AKHIR 3

20 Tabel.8 Stadard Variable (Kt) utuk Metode Sebara Log Normal T (Tahu) Kt T (Tahu) Kt T (Tahu) Kt ( Sumber : CD.Soemarto,999) c. Uji Kecocoka Sebara Uji sebara dilakuka dega uji kecocoka distribusi yag dimaksudka utuk meetuka apakah persamaa sebara peluag yag telah dipilih dapat meggambarka atau mewakili dari sebara statistik sampel data yag diaalisis tersebut (Soemarto, 999). Ada dua jeis uji kecocoka (Goodess of fit test) yaitu uji kecocoka Chi-Square da Smirov-Kolmogorof. Umumya pegujia dilaksaaka dega cara megambarka data pada kertas peluag da meetuka apakah data tersebut merupaka garis lurus, atau dega membadigka kurva frekuesi dari data pegamata terhadap kurva frekuesi teoritisya (Soewaro, 995). d. Uji Kecocoka Chi-Square Uji kecocoka Chi-Square dimaksudka utuk meetuka apakah persamaa sebara peluag yag telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yag diaalisis didasarka pada jumlah pegamata yag diharapka pada pembagia kelas da ditetuka terhadap jumlah data pegamata yag terbaca di dalam kelas tersebut atau dega membadigka ilai Chi-Square ( ) dega ilai Chi-Square kritis ( cr). Uji kecocoka Chi-Square megguaka rumus (Soewaro, 995): LAPORAN TUGAS AKHIR 4

21 G ( Oi Ei) h (.3) Ei i Dimaa : h = harga Chi-Square terhitug O i Ei G = jumlah data yag teramati terdapat pada sub kelompok ke-i = jumlah data yag secara teoritis terdapat pada sub kelompok ke-i = jumlah sub kelompok Parameter h merupaka variabel acak. Peluag utuk mecapai ilai h sama atau lebih besar dari pada ilai Chi-Square yag sebearya ( ). Suatu distrisbusi dikataka selaras jika ilai hitug < kritis. Nilai kritis dapat dilihat di Tabel.8. Dari hasil pegamata yag didapat dicari peyimpagaya dega Chi-Square kritis palig kecil. Utuk suatu ilai yata tertetu (level of sigificat) yag serig diambil adalah 5 %. Prosedur uji kecocoka Chi-Square adalah :. Urutka data pegamata (dari besar ke kecil atau sebalikya).. Kelompokka data mejadi G sub-group, tiap-tiap sub-group miimal terdapat lima buah data pegamata. 3. Hitug jumlah pegamata yag teramati di dalam tiap-tiap sub-group (O i ). 4. Hitug jumlah atau bayakya data yag secara teoritis ada di tiap-tiap sub-group (E i ). 5. Tiap-tiap sub-group hitug ilai : Oi E i da ( O E ) 6. Jumlah seluruh G sub-group ilai hitug. i E i i ( O E ) i i utuk meetuka ilai Chi-Square Ei 7. Tetuka derajat kebebasa dk = G-R- (ilai R=, utuk distribusi ormal da biomial, da ilai R=, utuk distribusi Poisso) (Soewaro, 995). Derajat kebebasa yag diguaka pada perhituga ii adalah dega rumus sebagai berikut : Dk = 3... (.3) LAPORAN TUGAS AKHIR 5

22 Dimaa : Dk = derajat kebebasa = bayakya data Adapu kriteria peilaia hasilya adalah sebagai berikut : Apabila peluag lebih dari 5%, maka persamaa distribusi teoritis yag diguaka dapat diterima. Apabila peluag lebih kecil dari %, maka persamaa distribusi teoritis yag diguaka tidak dapat diterima. Apabila peluag lebih kecil dari %-5%, maka tidak mugki megambil keputusa, misal perlu peambaha data. dk Tabel.9 Nilai kritis utuk uji kecocoka Chi-Square α Derajat keprcaya 0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,05 0,0 0,005 0, , , , ,84 5,04 6,635 7,879 0,000 0,00 0,0506 0,03 5,99 7,378 9,0 0, ,077 0,5 0,6 0,35 7,85 9,348,345, ,07 0,97 0,484 0,7 9,488,43 3,77 4, ,4 0,554 0,83,45,070,83 5,086 6, ,676 0,87,37,635,59 4,449 6,8 8, ,989,39,690,67 4,067 6,03 8,475 0,78 8,344,646,80,733 5,507 7,535 0,090,955 9,735,088,700 3,35 6,99 9,03,666 3,589 0,56,558 3,47 3,940 8,307 0,483 3,09 5,88,603 3,053 3,86 4,575 9,675,90 4,75 6,757 3,074 3,57 4,404 5,6,06 3,337 6,7 8, ,565 4,07 5,009 5,89,36 4,736 7,688 9,89 4 4,075 4,660 5,69 6,57 3,685 6,9 9,4 3,39 5 4,60 5,9 6,6 7,6 4,996 7,488 30,578 3,80 6 5,4 5,8 6,908 7,96 6,96 8,845 3,000 34,67 7 5,697 6,408 7,564 8,67 7,587 30,9 33,409 35,78 8 6,65 7,05 8,3 9,390 8,869 3,56 34,805 37,56 9 6,844 7,633 8,907 0,7 30,44 3,85 36,9 38,58 0 7,434 8,60 9,59 0,85 3,4 34,70 37,566 39,997 8,034 8,897 0,83,59 3,67 35,479 38,93 4,40 LAPORAN TUGAS AKHIR 6

23 8,643 9,54 0,98,338 33,94 36,78 40,89 4, ,60 0,96,689 3,09 36,7 38,076 4,683 44,8 4 9,886 0,856,40 3,848 36,45 39,364 4,980 45, ,50,54 3,0 4,6 37,65 40,646 44,34 46,98 6,60,98 3,844 5,379 38,885 4,93 45,64 48,90 7,808,879 4,573 6,5 40,3 43,94 46,963 49,645 8,46 3,565 5,308 6,98 4,337 44,46 48,78 50, , 4,56 6,047 7,708 4,557 45,7 49,588 5, ,787 4,953 6,79 8,493 43,773 46,979 50,89 53,67 ( Sumber : Soewaro, 995) e. Uji Kecocoka Smirov-Kolmogorof Uji kecocoka Smirov-Kolmogorof dilakuka dega membadigka probabilitas utuk tiap-tiap variabel dari distribusi empiris da teoritis didapat perbedaa ( ). Perbedaa maksimum yag dihitug ( maks) dibadigka dega perbedaa kritis ( cr) utuk suatu derajat yata da bayakya variat tertetu, maka sebara sesuai jika ( maks)< ( cr). Rumus yag dipakai (Soewaro, 995) = P P max x P xi Cr... (.33) Prosedur uji kecocoka Smirov-Kolmogorof adalah :. Urutka data (dari besar ke kecil atau sebalikya) da tetuka besarya ilai masigmasig data tersebut : X P(X ) X P(X ) X m P(X m ) X P(X ). Tetuka ilai masig-masig peluag teoritis dari hasil peggambara data (persamaa distribusiya) : X P (X ) X P (X ) X m P (X m ) LAPORAN TUGAS AKHIR 7

24 X P (X ) 3. Dari kedua ilai peluag tersebut, tetuka selisih terbesarya atara peluag pegamata dega peluag teoritis. D = maksimum [ P(Xm) P`(Xm)] 4. Berdasarka tabel ilai kritis (Smirov Kolmogorof test), tetuka harga D0 (Tabel.0). Tabel.0 Nilai D0 kritis utuk uji kecocoka Smirov-Kolmogorof Jumlah data N α derajat kepercayaa 0,0 0,0 0,05 0,0 5 0,45 0,5 0,56 0,67 0 0,3 0,37 0,4 0,49 5 0,7 0,30 0,34 0,40 0 0,3 0,6 0,9 0,36 5 0, 0,4 0,7 0,3 30 0,9 0, 0,4 0,9 35 0,8 0,0 0,3 0,7 40 0,7 0,9 0, 0,5 45 0,6 0,8 0,0 0,4 50 0,5 0,7 0,9 0,3 >50,07/,/,36/,63/ ( Sumber : Soewaro,995) Dimaa α = derajat kepercayaa..4 Itesitas Curah Huja Itesitas huja adalah tiggi atau kedalama air huja per satua waktu. Sifat umum huja adalah maki sigkat huja berlagsug itesitasya cederug maki tiggi da maki besar periode ulagya maki tiggi pula itesitasya. Aalisis itesitas curah huja ii dapat diproses dari data curah huja yag telah terjadi pada masa lampau. Rumus-rumus yag dapat dipakai : a. Meurut Dr. Mooobe Jika data curah huja yag ada haya curah huja haria. Rumus yag diguaka (sosrodarsoo, 003) : I = R4 4 4 t 3... (.34) LAPORAN TUGAS AKHIR 8

25 Dimaa : I t R 4 = Itesitas curah huja (mm/jam) = lamaya curah huja (jam) = curah huja maksimum dalam 4 jam (mm) b. Meurut Sherma Rumus yag diguaka (Soemarto, 999) : a I = b t... (.35) (log( i)) (log( t)) (log( t) log( i)) i i i log a = (log( t)) (log( t)) i i i (log( t)) (.36) (log( i)) (log( t)) (log( t) log( i)) i i i b = (log( t)) (log( t)) i i... (.37) Dimaa : I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira. = bayakya pasaga data i da t. c. Meurut Talbot Rumus yag dipakai (Soemarto, 999) : a I =... (.38) ( t b) a = j ( i. t) i i. t i j i i j j j i... (.39) LAPORAN TUGAS AKHIR 9

26 LAPORAN TUGAS AKHIR 30 b =.. ) ( j j j j j i i t i t i i... (.40) Dimaa : I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira = bayakya pasaga data i da t d. Meurut Ishiguro Rumus yag diguaka (Soemarto, 999) : I = b t a... (.4) a =. ). ( j j j j j j i i i t i i t i... (.4) b =.. ) ( j j j j j i i t i t i i... (.43) Dimaa : I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira = bayakya pasaga data i da t

27 ..5 Debit Bajir Recaa Utuk mecari debit bajir recaa dapat diguaka beberapa metode diataraya hubuga empiris atara curah huja dega limpasa. Metode ii palig bayak di kembagka sehigga didapat beberapa rumus, diataraya adalah :..5. Metode Der Weduwe Metode Der Weduwe diguaka utuk luas DAS 00 km da t = /6 jam sampai jam diguaka rumus (Loebis, 987) : Qt.. q A... (.45) 0,5 0,5 t 0,5LQt I... (.46) 0 (( t )( t 9)) A... (.47) 0 A R 67,65 q... (.48) 40 t,45 4,... (.49) q 7 Dimaa : Qt R q = Debit bajir recaa (m 3 /det) = Curah huja maksimum (mm/hari) dega kemugkia tak terpeuhi % = Koefisie pegalira atau limpasa (ru off) air huja = Koefisie peguraga daerah utuk curah huja DAS = Debit persatua luas atau curah huja dari hasil perhituga R (m 3 /det.km ) t = Waktu kosetrasi (jam) A = Luas daerah pegalira (km ) sampai 00 km L = Pajag sugai (km) I = Gradie sugai atau meda..5. Metode Haspers Utuk meghitug besarya debit dega metode Haspers diguaka persamaa sebagai berikut (Loebis, 987) : LAPORAN TUGAS AKHIR 3

28 Qt.. q A... (.50) Koefisie Ru Off ( ) f... (.5) f Koefisie Reduksi ( ) t 3.7x0 t 5 0.4t x f 3 / 4... (.5) Waktu kosetrasi ( t ) t = 0. L 0.8 I (.53) Dimaa : f t L I = luas ellips yag megeliligi DPS dega sumbu pajag tidak lebih dari,5 kali sumbu pedek (km ) = waktu kosetrasi (jam) = Pajag sugai (Km) = kemiriga rata-rata sugai Itesitas Huja Utuk t < jam tr4 Rt... (.54) t (60 R4)( t) Utuk jam t <9 jam tr4 Rt... (.55) t Utuk 9 jam t 30 jam Rt 0.707R4 t... (.56) dimaa t dalam jam da Rt, R4 (mm) Huja maksimum ( q ) q R... (.57) 3, 6 t LAPORAN TUGAS AKHIR 3

29 Dimaa : t Qt R = Waktu kosetrasi (jam) = Debit bajir recaa (m 3 /det) = Curah huja maksimum (mm/hari) q = Debit persatua luas (m 3 /det.km ) Adapu lagkah-lagkah dalam meghitug debit pucakya adalah sebagai berikut (Loebis, 987) : a. Meetuka besarya curah huja sehari (Rh recaa) utuk periode ulag recaa yag dipilih. b. Meetuka koefisie ru off utuk daerah alira sugai. c. Meghitug luas daerah pegalira, pajag sugai da gradie sugai utuk DAS. d. Meghitug ilai waktu kosetrasi. e. Meghitug koefisie reduksi, itesitas huja, debit persatua luas da debit recaa Metode FSR Jawa da Sumatra Pada tahu , IOH (Istitute of Hydrology), Walligford, Oxo, Iggris bersama-sama dega DPMA (Direktorat Peyelidika Masalah Air) telah melaksaaka peelitia utuk meghitug debit pucak bajir yag diharapka terjadi pada peluag atau periode ulag tertetu berdasarka ketersediaa data debit bajir dega cara aalisis statistik utuk Jawa da Sumatra. Utuk medapatka debit bajir pucak bajir pada periode ulag tertetu, maka dapat dikelompokka mejadi dua tahap perhituga, yaitu :. Perhituga debit pucak bajir tahua rata-rata (mea aual flood = MAF). Pegguaa faktor pembesar (Growth factor = GF) terhadap ilai MAF utuk meghitug debit pucak bajir sesuai dega periode ulag yag diigika. Perkiraa debit pucak bajir tahua rata-rata, berdasarka ketersediaa data dari suatu DPS, dega ketetua :. Apabila tersedia data debit, miimal 0 tahu data rutut waktu maka, MAF dihitug berdasarka data serial debit pucak bajir tahua. LAPORAN TUGAS AKHIR 33

30 . Apabila tersedia data debit kurag dari 0 tahu data rutut waktu, maka MAF dihitug berdasarka metode pucak bajir di atas ambag (Peak over a threshold = POT). 3. Apabila dari DPS tersebut, belum tersedia data debit, maka MAF ditetuka dega persamaa regresi, berdasarka data luas DPS (AREA), rata-rata tahua dari curah huja terbesar dalam satu hari (APBAR), kemiriga sugai (SIMS), da ideks dari luas geaga seperti luas daau, geaga air, waduk (LAKE). Q T = GF.(T.AREA) x MAF (m 3 /dtk)... (.58) 8 MAF = ( AREA) V x( APBAR ) xsims x( LAKE )... (.59) 6 0 V = log(area)... (.60) SIMS H = (m/km)... (.6) MSL APBAR = PBAR x ARF (mm)... (.6) Dimaa : AREA = Luas DAS.(km ) PBAR = Huja terpusat rerata maksimum tahua selama 4 jam. (mm), dicari dari peta isohyet. APBAR = Huja rerata maksimum tahua yag mewakili DAS selama 4 jam.(mm) ARF = Faktor reduksi. MSL = Jarak terjauh dari tempat pegamata sampai hulu sugai.(km) SIMS = Idek kemiriga LAKE = Idex daau ( 0 s/d 0.5). MAF = Debit rerata maximum tahua.(m 3 /dtk) Q T GF = Debit racaga. (m 3 /dtk) = Growth faktor LAPORAN TUGAS AKHIR 34

31 Tabel. Growth Faktor (GF) Periode Luas DAS (Km ) Ulag < > (Sumber : Joesro Loebis,987)..5.4 Hidrograf Satua Sitetik GAMA I Cara ii dipakai sebagai upaya memperoleh hidrograf satua suatu DAS yag belum perah diukur. Dega pegertia lai tidak tersedia data pegukura debit maupu data AWLR (Automatic Water Level Recorder) pada suatu tempat tertetu dalam sebuah DAS yag tidak ada stasiu hidrometerya (Soemarto, 999). Cara ii dikembagka oleh Syder pada tahu 938 yag memafaatka parameter DAS utuk memperoleh hidrograf satua sitetik. Hal tersebut didasarka pada pemikira bahwa pegalihragama huja mejadi alira baik pegaruh traslasi maupu tampugaya dapat dijelaska dipegaruhi oleh sistem DAS-ya. Hidrograf satua Sitetik Gama I dibetuk oleh empat variabel pokok yaitu waktu aik (T R ), debit pucak (Q p ), waktu dasar (T B ) da koefisie tampuga (k) (Sri Harto,993). Kurva aik merupaka garis lurus, sedagka kurva turu dibetuk oleh persamaa sebagai berikut : t k Qt Qp e... (.63) Dimaa : Qt = debit yag diukur dalam jam ke-t sesudah debit pucak dalam (m³/det) Qp = debit pucak dalam (m³/det) t = waktu yag diukur dari saat terjadiya debit pucak (jam) k = koefisie tampuga dalam jam LAPORAN TUGAS AKHIR 35

32 tr T t tp Qp (-t/k) Qt = Qp.e t TR t Tb Gambar.4 Sketsa Hidrograf satua sitetik Gama I Waktu aik (T R ) 3 L T R 0,43,0665SIM, (.64) 00. SF Dimaa : T R L SF SIM WF = waktu aik (jam) = pajag sugai (km) = faktor sumber yaitu perbadiga atara jumlah pajag sugai tigkat I dega pajag sugai semua tigkat = faktor simetri ditetapka sebagai hasil kali atara faktor lebar (WF) dega luas relatif DAS sebelah hulu (RUA) = faktor lebar adalah perbadiga atara lebar DAS yag diukur dari titik di sugai yag berjarak 0,75 L da lebar DAS yag diukur dari titik yag berjarak 0,5 L dari tempat pegukura, lihat Gambar.4 Debit pucak (Q P ) Q p 0,5886 0,4008 0,5886 0,836A. TR. JN (.65) Dimaa : Q p JN T R = debit pucak (m 3 /det) = jumlah pertemua sugai yaitu jumlah seluruh pertemua sugai di dalam DAS = waktu aik (jam) A = luas DAS (km ). LAPORAN TUGAS AKHIR 36

33 Waktu dasar (T B ) T B Dimaa : 0,457 0,0986 0,7344 0,574 7,43 TR S SN RUA... (.66) T B T R S SN = waktu dasar (jam) = waktu aik (jam) = ladai sugai rata-rata = ilai sumber adalah perbadiga atara jumlah segme sugaisugai tigkat (satu) dega jumlah sugai semua tigkat utuk peetapa tigkat sugai RUA = luas DAS sebelah hulu (km ), yaitu perbadiga atara luas DAS yag diukur di hulu garis yag ditarik tegak lurus garis hubug atara stasiu hidrometri dega titik yag palig dekat dega titik berat DAS (Au), dega luas seluruh DAS, lihat Gambar.6. Koefisie tampuga(k) k 0,798 0,446,0897 0,045 0,567.A.S.SF.D... (.67) Dimaa : A = Luas Daerah Alira Sugai (km ) S = Kemiriga Rata-rata sugai diukur dari titik kotrol SF = Faktor sumber yaitu ilai badig atara pajag sugai tigkat satu da jumlah pajag sugai semua tigkat D = Jml L/DAS = Kerapata jariga = Nilai badig pajag sugai da luas DAS L = Pajag sugai (km) LAPORAN TUGAS AKHIR 37

34 WL A B WU X-A=0,5L X-B=0,75L WF=WU/WL X Gambar.5 Sketsa Peetapa WF Au RUA=Au/A Gambar.6 Sketsa Peetapa RUA Dimaa : L WU WL = Pajag sugai diukur dari titik kotrol (km) = Lebar DAS diukur di titik sugai berjarak 0,75 L dari titik kotrol (km) = Lebar DAS diukur di titik sugai berjarak 0,5 L dari titik kotrol (km) A = Luas Daerah Alira Sugai (km ) AU H = Luas Daerah Alira Sugai di hulu garis yag ditarik tegak lurus garis hubug atara titik kotrol dega titik dalam sugai, dekat titik berat DAS (km ) = Beda tiggi atar titik terjauh sugai dega titik kotrol (m) WF = WU/ WL LAPORAN TUGAS AKHIR 38

35 RUA = AU /DAS SN = Jml L /L = Nilai badig atara jumlah segme sugai tigkat satu dega jumlah segme sugai semua tigkat JN = Jumlah pertemua aak sugai didalam DAS Dalam pemakaia cara ii masih ada hal-hal lai yag perlu diperhatika, di ataraya sebagai berikut :. Peetapa huja efektif utuk memperoleh hidrograf dilakuka dega megguaka ideks-ifiltrasi. Ø idex adalah meujukka laju kehilaga air huja akibat depresio storage, iflitrasi da sebagaiya. Utuk memperoleh ideks ii agak sulit, utuk itu diperguaka pedekata tertetu (Bares, 959). Perkiraa dilakuka dega mempertimbagka pegaruh parameter DAS yag secara hidrologi dapat diketahui pegaruhya terhadap ideks ifiltrasi (Sri Harto, 993): Persamaa pedekataya adalah sebagai berikut : = 0,4903 3,859x0. A,6985 x0 ( A/ SN)... (.68). Utuk memperkiraka alira dasar diguaka persamaa pedekata berikut ii. Persamaa ii merupaka pedekata utuk alira dasar yag tetap, besarya dapat dihitug dega rumus : 0,6444 0,9430 Qb = 0,475 A D... (.69) Dimaa : Qb = Alira dasar A = Luas DAS (km²) D = Kerapata jariga kuras (draiage desity) atau ideks kerapata sugai yaitu perbadiga jumlah pajag sugai semua tigkat dibagi dega luas DAS LAPORAN TUGAS AKHIR 39

36 ..6 Aalisis Sedime..6. Tijaua Umum Pedekata terbaik utuk meghitug laju sedimetasi adalah dega pegukura sedime traspor (trasport sedimet) di lokasi tapak embug. Namu karea pekerjaa tersebut belum perah dilakuka, maka estimasi sedimetasi dilakuka pedekata secara empiris. Perkiraa laju sedimetasi dalam studi ii dimaksudka utuk memperoleh agka sedimetasi dalam satua m 3 /tahu, gua memberika perkiraa agka yag lebih pasti utuk peetua ruag sedime...6. Laju Erosi da Sedimet Yield Metode USLE Memperkiraka laju sedimetasi diguaka metode Wischmeier da Smith. Metode ii aka meghasilka perkiraa besarya erosi gross. Utuk meetapka besarya sedime yag sampai di lokasi embug, erosi gross aka dikalika dega ratio pelepasa sedime (sedimet delivery ratio). Metode ii atau lebih dikeal metode USLE (uiversal soil losses equatio) yag telah diteliti lebih lajut jeis taah da kodisi di idoesia oleh Balai Peelitia Taah Bogor. Perhituga perkiraa laju sedimetasi meliputi :. Erosivitas Huja Peyebab utama erosi taah adalah pegaruh pukula air huja pada taah. Huja meyebabka erosi taah melalui dua jala, yaitu pelepasa butira taah oleh pukula air huja pada permukaa taah da kotribusi huja terhadap alira. Pada metode USLE, prakiraa besarya erosi dalam kuru waktu per tahu (tahua), da dega demikia, agka rata-rata faktor R dihitug dari data curah huja tahua sebayak mugki dega megguaka persamaa : R i EI / 00X... (.70) Dimaa : R X = erosivitas huja rata-rata tahua = jumlah kejadia huja dalam kuru waktu satu tahu (musim huja) = jumlah tahu atau musim huja yag diguaka sebagai dasar Perhituga LAPORAN TUGAS AKHIR 40

37 Besarya EI proporsioal dega curah huja total utuk kejadia huja dikalika dega itesitas huja maksimum 30 meit. Faktor erosivitas huja didefiisika sebagai jumlah satua ideks erosi huja dalam setahu. Nilai R yag merupaka daya rusak huja dapat ditetuka dega persamaa yag dilaporka Bols (978) dega megguaka data curah huja bulaa di 47 stasiu peakar huja di Pulau Jawa da Madura yag dikumpulka selama 38 tahu. Persamaaya sebagai berikut (Asdak, 00) : R EI i EI X 30, 0,474 30,9P b. N. Dimaa : (.7) 0,56 max 6 P... (.7) R = ideks erosivitas huja (KJ/ha/tahu) = jumlah kejadia huja dalam kuru waktu satu tahu EI 30 = ideks erosi bulaa (KJ/ha) X P b N = jumlah tahu yag diguaka sebagai dasar perhituga = curah huja rata-rata tahua(cm) = jumlah hari huja rata-rata per tahu P max = curah huja maksimum haria rata-rata (dalam 4 jam) per bula utuk kuru waktu satu tahu. Erodibilitas Taah (K) Faktor erodibilitas taah (K) merupaka tigkat rembesa suatu taah yag tererosi akibat curah huja. Taah yag mudah tererosi pada saat dipukul oleh butirbutir huja mempuyai erodibilitas tiggi da dapat dipelajari haya kalau terjadi erosi. Erodibilitas dari berbagai macam taah haya dapat diukur da dibadigka pada saat terjadi huja. Besarya erodibilitas tergatug pada topografi, kemiriga lereg, kemiriga permukaa taah, kecepata peggerusa (scour velocity), besarya gaggua oleh mausia da juga ditetuka oleh karakteristik taah seperti tekstur taah, stabilitas agregat taah, kapasitas ifiltrasi, da kaduga orgaik da kimia taah. Taah yag mempuyai erodibilitas tiggi aka tererosi lebih cepat dibadigka dega taah yag mempuyai erodibilitas redah, dega itesitas huja yag sama. Juga taah yag mudah dipisahka (dispersive) aka tererosi lebih LAPORAN TUGAS AKHIR 4

38 cepat daripada taah yag terikat (flocculated). Erodibilitas taah dapat diilai berdasarka sifat-sifat fisik taah sebagai berikut : a. Tekstur taah yag meliputi : fraksi debu (ukura 50 µ m) fraksi pasir sagat halus (50 00 µ m) fraksi pasir ( µ m) a. Kadar baha orgaik yag diyataka dalam %. c. Permeabilitas yag diyataka sebagai berikut : sagat lambat (< 0, cm/jam) lambat (0,5 0,5 cm/jam) agak lambat (0,5,0 cm/jam) sedag (,0 6,5 cm/jam) agak cepat (6,5,5 cm/jam) cepat (>,5 cm/jam) d. Struktur diyataka sebagai berikut : graular sagat halus : taah liat berdebu graular halus : taah liat berpasir graular sedag : lempug berdebu graular kasar : lempug berpasir 3. Faktor Pajag da Kemiriga Lereg Proses erosi dapat terjadi pada laha dega kemiriga lebih besar dari %. Derajat kemiriga lereg sagat petig, karea kecepata air da kemampua utuk memecah/melepas da megagkut partikel-partikel taah tersebut aka bertambah besar secara ekspoesial dari sudut kemiriga lereg. Secara matematis dapat ditulis : Kehilaga taah = c. S k Dimaa : C = kosatata K = kosatata S = kemiriga lereg (%) LAPORAN TUGAS AKHIR 4

39 Sudah ada kodisi taah yag sudah dibajak tetapi tidak ditaami, ekspoe K berkisar atara, s/d,. Meurut Weischmer meyataka bahawa ilai faktor LS dapat dihitug dega megguaka rumus : a. Utuk kemiriga lereg lebih kecil 0 % : L LS x(0,76 0,53 0,076S )... (.73) 00 Dalam sistem metrik rumus : L LS x(,36 0,965S 0,38S ) (.74) 00 b. Utuk kemiriga lereg lebih besar dari 0 % 0,6,4 L S LS x... (.75), 9 Dimaa : L = pajag lereg (m) S = Kemiriga lereg (%) Nilai faktor LS sama dega jika pajag lereg meter da kemiriga lereg 9 %. Pajag lereg dapat diukur pada peta topografi, tetapi utuk meetuka batas awal da ujug dari lereg megalami kesukara. Atas dasar pegertia bahwa erosi dapat terjadi dega adaya ru off (overlad flow), maka pajag lereg dapat diartika sebagai pajag lereg overlad flow. 4. Faktor Peutup Laha (C) Faktor C merupaka faktor yag meujuka keseluruha pegaruh dari faktor vegetasi, seresah, kodisi permukaa taah, da pegelolaa laha terhadap besarya taah yag hilag (erosi). Faktor ii megukur kombiasi pegaruh taama da pegelolaaya. Besar ilai C pada peelitia ii diambil dega melakuka perhituga prosetase luas dari tiap jeis pegelolaa taama yag ada pada tiap sub DAS. Nilai C yag diambil adalah ilai C rata - rata dari berbagi jeis pegelolaa taama dalam satu sub DAS, dikaitka dega prosetase luasaya. Adapu betuk matematis dari perhituga ilai C rata-rata tiap sub DAS adalah: LAPORAN TUGAS AKHIR 43

40 C DAS i ( A i i C ) A i i (.76) Utuk suatu sub DAS yag memiliki komposisi tata gua laha/ vegetasi taama yag cederug homoge, maka ilai C dari tata gua laha/ vegetasi yag domia tersebut aka diambil sebagai ilai C rata rata. 5. Pedugaa Laju Erosi Potesial (E-Pot) Erosi potesial adalah erosi maksimum yag mugki terjadi di suatu tempat dega keadaa permukaa taah gudul sempura, sehigga terjadiya proses erosi haya disebabka oleh faktor alam (tapa keterlibata mausia, tumbuha, da sebagaiya), yaitu iklim, khususya curah huja, sifat-sifat iteral taah da keadaa topografi taah. Pedugaa erosi potesial dapat dihitug dega pedekata rumus berikut : E-Pot = R x K x LS x A... (.77) Dimaa : E-Pot = erosi potesial (to/tahu) R = ideks erosivitas huja K = erodibilitas taah LS = faktor pajag da kemiriga lereg A = luas daerah alira sugai (ha) 6. Pedugaa Laju Erosi Aktual (E-Akt) Erosi aktual terjadi karea adaya campur taga mausia dalam kegiataya sehari-hari, misalya pegolaha taah utuk pertaia da adaya usur-usur peutup taah. Peutupa permukaa taah gudul dega taama aka memperkecil terjadiya erosi, sehigga dapat dikataka bahwa laju erosi aktual selalu lebih kecil dari pada laju erosi potesial. Ii berarti bahwa adaya keterlibata mausia aka memperkecil laju erosi potesial. Dapat dikataka bahwa erosi aktual adalah hasil gada atara erosi potesial dega pola pegguaa laha tertetu, sehigga dapat dihitug dega rumus berikut: E-Akt = E - Pot x C x P...,,,,, (.78) LAPORAN TUGAS AKHIR 44

41 Dimaa : E-Akt = erosi aktual di DAS (to/ha/tahu) E-Pot = erosi potesial (to/ha/th) C = faktor peutup laha P = faktor koservasi taah 7. Pedugaa Laju Sedimetasi Potesial Sedimetasi potesial adalah proses pegagkuta sedime hasil dari proses erosi potesial utuk diedapka di jariga irigasi da laha persawaha atau tempattempat tertetu. Tidak semua sedime yag dihasilka erosi aktual mejadi sedime, haya sebagia kecil material sedime yag tererosi di laha (DAS) mecapai outlet basi tersebut atau sugai atau salura terdekat. Perbadiga atara sedime yag terukur di outlet da erosi di laha biasa disebut isbah pegagkuta sedime atau Sedime Delivery Ratio (SDR). Sedime yag dihasilka erosi aktual pu tidak semuaya mejadi sedime, hal ii tergatug dari perbadiga atara volume sedime hasil erosi aktual yag mampu mecapai alira sugai dega volume sedime yag bisa diedapka dari laha di atasya (SDR). Nilai SDR tergatug dari luas DAS, yag erat hubugaya dega pola pegguaa laha. Nilai SDR dihitug dega persamaa sebagai berikut: S SDR = Dimaa : 0,08 ( 0,8683 A ) 0,08 ( S 50) 0,8683 A SDR = rasio pelepasa sedime, ilaiya 0 < SDR < A = luas DAS (ha) S = kemiriga lereg rata-rata permukaa DAS (%) = koefisie kekasara Maig... (.79) Pedugaa laju sedimetasi potesial yag terjadi di suatu DAS dihitug dega persamaa Weischmeier da Smith, 958 sebagai berikut : S-Pot = E-Akt x SDR... (.80) Dimaa : SDR = Sedime Delivery Ratio S-Pot = sedimetasi potesial E-Akt = erosi aktual (erosi yag tejadi LAPORAN TUGAS AKHIR 45

42 .3 Aspek Hidrolika Hidrolika adalah ilmu yag mempelajari tetag sifat-sifat zat cair da meyeleggaraka pemeriksaa utuk medapatka rumus-rumus da hukum-hukum zat cair dalam keadaa setimbag (diam) da dalam keadaa bergerak. Aalisis hidrolika dimaksud utuk megetahui kapasitas alur sugai pada kodisi sekarag terhadap bajir recaa dari studi terdahulu da hasil pegamata yag diperoleh. Aalisis hidrolika dilakuka pada seluruh salura utuk medapatka dimesi salura yag diigika, yaitu ketiggia muka air sepajag alur sugai yag ditijau..3. Aalisis Peampag Eksistig Sugai Aalisis peampag eksistig sugai dega megguaka program HEC- RAS. Kompoe sistem modelig ii dimaksudka utuk meghitug profil permukaa air utuk arus bervariasi secara beragsur-agsur tetap (steady gradually varied flow). Sistem mampu meagai suatu jariga salura peuh, suatu sistem dedritic, atau sugai tuggal. Kompoe ii mampu utuk memperagaka subcritical, supercritical, da campura kedua jeis profil permukaa air. Dasar perhituga yag diguaka adalah persamaa eergi satu dimesi. Kehilaga eergi diakibatka oleh geseka (persamaa maig) da kotraksi /ekspasi (koefisie dikalika dega perubaha tiggi kecepata). Persamaa mometum diguaka dalam situasi dimaa / jika permukaa air profil dega cepat bervariasi. Situasi ii meliputi perhituga jeis arus campura yaitu lompata hidrolik da megevaluasi profil pada pertemua sugai (simpaga arus). Efek berbagai peghalag seperti jembata, parit bawah jala raya, beduga, da struktur di datara bajir tidak dipertimbagka di dalam perhituga ii. Sistem alira tetap diracag utuk aplikasi di dalam studi maajeme bajir di datara da kemampua yag tersedia utuk meaksir perubaha di dalam permukaa profil air dalam kaita dega perubaha betuk peampag, da taggul. Fitur khusus yag dimiliki kompoe alira tetap meliputi: berbagai aalisa recaa (multiple pla aalysis); berbagai perhituga profil (multiple profile computatios). HEC-RAS mampu utuk melakuka perhituga oe-dimesioal profil air permukaa utuk arus tetap bervariasi secara beragsur-agsur (gradually varied flow) di dalam salura alami atau buata. Berbagai jeis profil air permukaa seperti subkritis, superkritis, da alira campura juga dapat dihitug. Topik dibahas di dalam bagia ii meliputi: persamaa utuk perhituga profil dasar; pembagia LAPORAN TUGAS AKHIR 46

43 potoga melitag utuk perhituga salura pegatar; Agka maig () komposit utuk salura utama; pertimbaga koefisie kecepata (α); evaluasi kerugia geseka; evaluasi kerugia kotraksi da ekspasi; prosedur perhituga; peetua kedalama kritis; aplikasi meyagkut persamaa mometum; da pembatasa meyagkut alira model tetap. Profil permukaa air dihitug dari satu potoga melitag kepada yag berikutya dega pemecaha persamaa eergi dega suatu iteraktif prosedur disebut metode lagkah stadard. Persamaa eergi di tulis sebagai berikut: V Y Z g dimaa: Y Z V g h e...(.8) Y, Y = elevasi air di peampag melitag (m) Z, Z = elevasi peampag utama (m) V, V = kecepata rata-rata (total pelepasa /total area alira) (m/dtk) α, α = besar koefisie kecepata g = percepata gravitasi (m/dtk ) h e = tiggi eergi (m). Gambar.7 Gambara dari persamaa eergi...(.8)...(.83)...(.84) (.85)...(.86) LAPORAN TUGAS AKHIR 47

44 Gambar.8 Metode HEC-RAS tetag kekasara dasar salura dimaa: L = pajagya atar dua peampag melitag = kemiriga eergi atar dua peampag melitag C = koefisie kotraksi atau ekspasi = pajag jagkaua atar dua potoga melitag yag berturut-turut utuk arus di dalam tepi kiri, salura utama, da tepi kaa = perhituga rata-rata debit yag berturut-turut utuk arus atara bagia tepi kiri, salura utama, da tepi kaa K = kekasara dasar utuk tiap bagia = koefisie kekasara maig utuk tiap bagia A = area arus utuk tiap bagia R = radius hidrolik utuk tiap bagia (area: garis kelilig basah) Nc = koefisie padaa atau gabuga kekasara P = garis kelilig basah keseluruha salura utama Pi = garis kelilig basah bagia i i = koefisie kekasara utuk bagia i. LAPORAN TUGAS AKHIR 48

45 Start Iput : Geometrik Data (Membuat Alur da Peampag melitag) Data Debit Recaa ( Steady Flow Data ) Aalisys Project ( Ruig) Output : Profil Peampag Melitag Tabel Cross Sectio Profil muka air Steady sebelum ormalisasi Kurva Kecepata air sebelum ormalisasi Stop Gambar.9 Flow chart Program HEC RAS.3. Perecaaa Peampag Sugai Recaa (Flood Capasity) Peampag melitag sugai perlu direcaaka utuk medapatka peampag ideal da efisie dalam pegguaa laha. Peampag yag ideal yag dimaksudka merupaka peampag yag stabil terhadap perubaha akibat pegaruh erosi maupu pegaruh pola alira yag terjadi. Sedag pegguaa laha yag efisie dimaksudka utuk memperhatika laha yag tersedia, sehigga tidak meimbulka permasalaha terhadap pembebasa laha. Faktor yag harus diperhatika dalam medesai betuk peampag melitag ormalisasi sugai adalah perbadiga atara debit domia da debit bajir. Utuk meambah kapasitas pegalira pada waktu bajir, dibuat peampag gada, dega meambah luas peampag basah dari pemafaata batara sugai. Betuk peampag sugai sagat dipegaruhi oleh faktor betuk peampag berdasarka kapasitas pegalira, yaitu: Q Bajir = A * V...(.87) LAPORAN TUGAS AKHIR 49

46 V * I / * R / 3 3 / / Q Bajir * I * R * A...(.88)...(.89) R / 3 * A merupaka faktor betuk Berdasarka rumus diatas diketahui bahwa kapasitas peampag dipegaruhi oleh kekasara peampag. Hal ii dapat dilihat dari koefisie betuk kekasara peampag yag telah ditetapka oleh maig seperti terlihat pada tabel berikut : Daftar ilai koefisie kekasara Maig seperti pada Tabel 3.5. Kodisi Sugai Trase da profil teratur, air dalam Tabel. Koefisie kekasara sugai alam Trase da profil teratur, bertaggul kerikil da berumput Berbelok belok dega tempat tempat dagkal Berbelok belok, air tidak dalam Berumput bayak di bawah air ( Suyoo Sosrodarsoo, 984) 0,05 0,033 0,030 0,040 0,033 0,045 0,040 0,055 0,050 0,080 Adapu rumus rumus yag diguaka dalam pedimesia salura salura tersebut adalah sebagai berikut : a. Perecaaa Dimesi Peampag Tuggal Trapesium(Trapezoidal Chael). V 3 R I (.90) R A A P P B H A H Q V m B mh LAPORAN TUGAS AKHIR 50

47 LAPORAN TUGAS AKHIR 5 Dimaa : talud Kemiriga m Kemiriga hidraulik sugai basah sugai Kelilig basah Kelilig Koefisie kekasara maig Kecepata alira Luas Peampag Basah Debit alira 3 I m P m R s m V m A s m Q Gambar.0 Salura Peampag Tuggal b. Perecaaa Dimesi Peampag Gada Trapesium (Trapezoidal Chael) Utuk medapatka peampag yag stabil, peampag bawah pada peampag gada harus didesai dega debit domia. direcaaka berdasarka debit domia 5 H B B 3 B 3 3 mh B H A A m H B P P 3 P A R R 3 3 I R V V 3 V A Q Q mh B H mh B H A m H B P P A R 3 total 3 Q Q Q Q V A Q I R V (.9) H B m

48 Dimaa : Q A V R P I m Debit alira Luas Peampag Basah Kecepata alira Kelilig basah sugai m Koefisie kekasara maig Kelilig basah m m Kemiriga hidraulik sugai Kemiriga talud 3 s m s m :m 3 : m B B 3 B Gambar. Salura Peampag Gada Jeis peampag gada diguaka utuk medapatka kapasitas salura yag lebih besar, sehigga debit yag dialirka melalui salura tersebut dapat lebih besar. Peampag ii diguaka jika laha yag tersedia cukup luas. Utuk merecaaka dimesi peampag diperluka tiggi jagaa. Hal hal yag mempegaruhi besarya ilai tiggi jagaa adalah peimbua sedime di dalam salura, berkuragya efisiesi hidraulik karea tumbuhya taama, peurua tebig, da kelebiha jumlah alira selama terjadiya huja. Besarya tiggi jagaa dapat dilihat pada Tabel 3.6. Tabel.3 Hubuga Debit Tiggi jagaa Debit Recaa (m3/det) Tiggi Jagaa (m) 00 < Q < 500 0, < Q < 000, < Q < 5000,5 5000< Q < 0000, < Q,00 (Suyoo Sosrodarsoo, Perbaika da Pegatura bajir ) LAPORAN TUGAS AKHIR 5

49 .4 Aspek Hidro Oceaografi.4. Agi Agi adalah sirkulasi udara yag kurag lebih sejajar dega permukaa bumi. Geraka udara ii disebabka oleh perubaha temperatur atmosfer. Kecepata agi diukur dega aemometer. Apabila tidak tersedia aemometer, kecepata agi dapat diperkiraka berdasarka keadaa ligkuga dega megguaka skala Beaufort. Sifat agi yag perlu diketahui adalah arahya, kecepata, da lama bertiupya. Kecepata agi biasaya diyataka dalam kot. Kot = pajag satu meit garis bujur melalui khatulistiwa yag ditempuh dalam waktu jam Kot =,85 km / jam Pegetahua sifat agi sagat petig bagi perecaaa pelabuha karea :. Agi mempuyai pegaruh besar dalam pegedalia kapal (mauver), terutama pedekata kapal pada mulut pelabuha.. Agi meimbulka gaya-gaya horisotal yag perlu dipikul kostruksi pelabuha. 3. Agi megakibatka gelombag laut da gelombag ii meimbulka gaya-gaya tambaha yag wajib dipikul kostruksi bagua pelabuha. Karea letak bumi terhadap matahari yag berbeda-beda da berubah-ubah sepajag tahu, maka pada beberapa bagia bumi timbul perbedaa temperatur udara; hal ii mejadika perbedaa tekaa udara di bagia-bagia tersebut. Akibat adaya perbedaa tekaa udara maka geraka udara dari tekaa tiggi meuju tekaa redah; geraka udara ii yag disebut dega agi. Kecepata geraka udara tergatug dari besarya perbedaa tekaa da jarakya; secara umum hubuga atara tekaa, temperatur, da kecepata alira udara dapat diyataka sesuai hukum Gay Lussac, yaitu : P. V = R. T di maa : P = Tekaa (Kg/m ). V = Kecepata perpidaha udara (Kot). R = Kostata Alira Udara T = Temperatur ( 0 C). LAPORAN TUGAS AKHIR 53

50 Pada keadaa temperatur da tekaa yag seimbag (tidak ada agi), maka terdapat lapisa-lapisa udara dega tekaa udara tertetu; lapisa-lapisa ii sejajar dega darata A C D. dst Tekaa (Kg/m ) A C D (Sumber: Soedjoo Kramadibrata, hal.94, 985) Gambar. Proses Terjadiya Agi. Pada keadaa di maa tempat C mejadi paas, maka lapisa udara di tempat tersebut aka megembag (tekaa berkurag, volume membesar) sedag pada lokasi A da B temperatur tetap seperti semula (tekaa besar/tetap), akibat perbedaa tekaa ii, maka timbul alira udara seperti pada Gambar. yag disebut agi. Pada suatu daerah, besara agi diukur berdasarka kecepata (itesitas) da jumlah bayakya pada suatu periode tertetu (frekwesi). Itesitas atau kecepata agi diukur dega dimesi meter per detik atau Km per jam ataupu mil per jam. Perbadiga ukura-ukura tadi mempuyai besara sebagai berikut : m/det = 3,6 Km/jam =,37 mil/jam. atau m/det = (4a 0,4a) Km/jam =, 4a mil/jam. b b Km/jam = m/det = 0,6.b mil/jam mil/jam. = 0,447.c m/det =,6.c Km/jam Berdasarka pegamata Beaufort, maka disusu skala itesitas dari sampai dega yag umum disebut sebagai Skala Beaufort. Lihat daftar skala Beaufort pada Tabel.3. LAPORAN TUGAS AKHIR 54

51 Tabel.4. Skala Beaufort. Tig kat 0 Sifat Agi Keadaa Ligkuga V Suyi (calm) Agi sepoi Agi sagat lemah Agi lemah Agi sedag Agi agak kuat Agi kuat Agi kecag Agi sagat kuat Badai Badai kuat Agi ribut Agi topa Tidak ada agi, asap megumpul Arah agi terlihat pada arah asap, tidak ada bedera agi Agi terasa pada muka,dau riga bergerak Dau/ratig terus-meerus bergerak Debu atau kertas tertiup, ratig da cabag kecil bergerak Poho kecil bergerak, buih putih dilaut Daha besar bergerak, suara medesir kawat tilpu Poho seluruhya bergerak, perjalaa di luar sukar Ratig poho patah, berjala meetag agi Kerusaka kecil pada rumah, getig tertiup da terlempar Poho tumbag, kerusaka besar pada rumah Kerusaka karea badai terdapat di daerah luas Poho besar tumbag, rumah rusak berat (Sumber: Bambag Triatmodjo, hal.46, 996) Catata : V = kecepata agi da p = tekaa agi (kot) P (kg/m ) 0, 0,8 3,5 8, 5,7 6,6 4,0 60, 83, 0,5 47,5 88,0 3,0.4.. Peredara Udara Pada Permukaa Bumi Letak bumi terhadap matahari yag selalu berubah da kemiriga patula siar matahari pada permukaa bumi meimbulka perbedaa temperatur pada beberapa daerah. Sifat-sifat peyerapa da pematula dari darata da lauta atau air terhadap siar matahari meambah perbedaa temperatur ii. Utuk lebih mejelaska masalah ii, maka dapat dilihat pada Gambar.3 di maa maki mirig datagya suatu kumpula siar maka maki luas bidag yag kea siar tersebut atau jumlah kekuata paas yag ditimbulkaya persatua luas adalah lebih kecil. Hal ii secara alamiah dapat diyataka bahwa daerah equator medapatka kekuata paas persatua luas lebih besar daripada bagia-bagia lai di bumi, biasa disebut model Aristetolia. (Lihat Gambar.4) Satua berkas siar matahari Gambar.3 Sifat-sifat Pematula/Peyerapa Siar Matahari Terhadap Darata da Lauta LAPORAN TUGAS AKHIR 55

52 SINAR MATAHARI BUMI Gambar.4 Model Aristotelia Dari pejelasa di atas, maka di daerah khatulistiwa (equator) udara aik da sesampaiya di atmosfer bagia atas udara tersebut megalir keatas, selajutya udara megalir ke bagia kutub-kutub (tekaa udara tiggi) kemudia alira udara ii meuju daerah equator kembali (tekaa udara redah). Lihat Gambar.5. Pada keyataa alamiah alira udara ke kutub-kutub bumi sulit terjadi karea betuk bumi yag bulat dega rotasiya, sehigga kecepata berputarya bumi pada bagia garisgaris litag berbeda-beda pula. Kecepata rotasi ii pada daerah-daerah litag tertetu pada Gambar.4 diyataka dega besara V, V, V 3, V 4, da V 5. V 5 V 4 V B B V 0 0 A A B V 0 0 (Equator) Rotasi Bumi Gambar.5 Kecepata Rotasi Bumi LAPORAN TUGAS AKHIR 56

53 Pada saat yag sama titik A berpidah (ke Timur) ke A, sedag titik B ke B, di maa jarak AA > BB. Sesuai dega hukum kelambaa, maka geraka titik udara ke Utara masih mempuyai kecepata semula (435m/det), jadi titik udara ii medahului perpidaha B ke B, yaitu titik B. Akibat rotasi ii, maka alira udara ii arahya membelok ke arah Timur Laut. Maki ke arah kutub (Utara), maka geraka titik udara tersebut mempuyai gaya pembelok yag maki besar, sehigga arah yag semula meuju Utara berubah mejadi arah Barat Timur. Berdasarka uraia di atas, maka alira udara yag aik dari equator tidak aka sampai pada kutub-kutub bumi, melaika haya sampai pada batas litag kira-kira 35 0 (atau ) da lokasi ii disebut pula litag kuda (horse latitude). Dikareaka kumpula alira udara akibat pemaasa di equator itu, maka pada litag kuda ii terdapat tekaa udara yag tiggi utuk kemudia bergerak/megalir ke arah equator da kutub-kutub. Peredara udara kembar ii tidak meliputi seluruh bulata bumi, tetapi haya pada litag 30 0 Utara atau Selata meuju equator da biasa disebut agi passat. (Lihat Gambar.6. da Gambar.7.). Agi passat ii mempuyai itesitas tetap dega kecepata atara (6-0) m/det. Gambar.6 Agi Passat LAPORAN TUGAS AKHIR 57

54 Jarag terdapat badai/topa Serig terjadi badai/topa Ati Passat Selata Ati Passat Utara Agi Passat Tegara Agi Passat Timur Laut Muka bumi Daerah Etesia Selata Daerah Etesia Utara Litag 30 0 S Equator Litag 30 0 U Gambar.7 Agi Ati Passat Meeliti alira agi passat di daerah equator, maka alira (bagia atas) yag berlawaa ii disebut agi ati passat, masig-masig meuju ke arah Utara da Selata. Disebabka oleh rotasi bumi (seperti dijelaska sebelumya), maka arah agi passat ii berbelok ke arah Timur Laut di sebelah Utara da ke arah Teggara di sebelah Selata equator. Di sebelah batas-batas daerah litag atara ( ) agi ati passat ii meuru biasaya disebut daerah Sub Tropis da di situ arah agi serig berputar-putar, biasa disebut pula daerah Etesia. Di daerah ii serig terjadi topa atau badai akibat alira tekaa yag medadak. Lebih ke Utara atau ke Selata dari daerah ii aka terdapat daerah agi Barat atau Timur. Secara umum maka peredara udara di bumi digambarka pembagiaya seperti dapat dilihat pada Gambar Kecepata Agi Sebagai Akibat Rotasi Bumi. Pada suatu daerah besara Litag ø mempuyai kecepata agi v, tekaa udara p (gradiet pressure) da kepadata udara da kecepata rotasiya ω, maka ada hubuga sebagai berikut : ω si ø. v = p atau v = p..si ø LAPORAN TUGAS AKHIR 58

55 Kutub Utara Daerah Kutub Utara Agi Timur Agi Passat Timur Laut Agi Barat Daerah Etisia Utara Agi Bertukar-tukara Bumi Daerah Equator (doldrums) Agi Teag Agi Passat Teggara Daerah Etisia Selata Agi Bertukar-tukara Agi Barat Daerah Kutub Selata Agi Timur Kutub Selata Gambar.8 Peredara Udara di Bumi Jadi maki medekati equator dega suatu tekaa udara yag sama, maka kecepata agiya lebih besar Muata Da Tekaa Agi. Agi yag bekerja pada bagua-bagua meimbulka suatu tekaa yag berbetuk muata sebagai akibat perubaha kecepata pada sekitar bagua yag harus dipikul kostruksi bagua tersebut. Betuk perbedaa tekaa muata jelas kelihata pada obyek yag tajam perubahaya, yaitu alira pada hulu (up stream) da hilir (dow stream). Lihat Gambar.4. Gambar.9 Perubaha Alira Agi Pada Hulu (Up Stream) Da Hilir (Dow Stream). LAPORAN TUGAS AKHIR 59

56 Besar tekaa muata ii diyataka dalam Buku Peratura Muata Idoesia 970 atau NI 8 yag besarya diyataka dega rumus : dimaa : v p = 6 p = tekaa tiup (Kg/m ) dega p mi = 40 v = kecepata agi (m/det). Utuk suatu lokasi maka kecepata ii di observasi, kemudia berdasarka observasi digambarka sebagai frekuesi-itesitas agi. Utuk peetua besara Koefisie tekaa tiup positip atau egatip, dapat diambil ketetua dalam NI-8. Gua membadigka muata agi dapat diambil ketetua dari The British Stadard Code of Practice No.3 di maa besara tekaa (p dalam lbs per sq.ft) tergatug pada faktor-faktor kecepata agi (v diukur pada ketiggia 40 ft dalam mph), tiggi bagua (h dalam ft) da tiggi rata-rata bagua peghambat (s dalam ft dega syarat s 0,5 h), yaitu : v 600 p = 0, 06h s a. Drag Force da Lift Force pada alira agi yag tetap. Sesuai dega Hukum Beroulli; suatu obyek beda yag terkea alira agi, maka tekaa statisya adalah sebagai berikut : P = ½ ρ V 0 + P 0 = ½ ρ V. dimaa : P ρ V 0 P 0 V P = tekaa statis pada titik suatu obyek = kepadata udara = kecepata ag bebas (free stream velocity) = tekaa statis pada kecepata agi bebas = kecepata sepajag obyek = tekaa statis pada titik suatu obyek b. Berat jeis udara berubah sebagai fugsi daripada temperatur da ketiggia. Pada permukaa air laut, maka Berat Jeis udara sebagai fugsi temperatur T dapat diyataka sebagai berikut : LAPORAN TUGAS AKHIR 60

57 Tabel.5. Berat Jeis Udara Sebagai Fugsi Temperatur (T) Temp. T (dlm. F) P Slugs/fL 3 x 0 3,8,7,6,5,4,3, (Sumber: Soedjoo Kramadibrata, hal.07, 985) c. Tekaa agi pada suatu betuk obyek dapat diuraika mejadi dua kompoe, yaitu gaya sejajar dega arah agi (drag force) da gaya tegak lurus terhadap arah agi (lift force) da mempuyai Koefisie yag bermacam-macam seperti tercatum pada skema pada Tabel Akibat Agi Pada Lauta. Agi yag bertiup sepajag lauta megakibatka perpidaha mometum atmosfir dega mearik pada lapisa-lapisa lauta sejajar dega udara. Akibat tekaa agi ii lauta mejadi lembam (sluggish) da gerakaya adalah sampai perse terhadap kecepata agi tergatug pada viskositas air laut. Arah geraka laut ii biasaya membuat suatu sudut tertetu terhadap arah agi. Karea viskositas ii, efek lagsug dari tekaa agi permukaa meghilag maki ke dalam da pada suatu kedalama tertetu mejadi ol. Tergatug dari viskositas air laut kedalamaya dapat mecapai ± 00 m. Pada daerah kutub pegaruhya sampai mecapai dasar. Geraka ii meimbulka percampura atar lapisa-lapisa laut. LAPORAN TUGAS AKHIR 6

58 Tabel.6. Koefisie Tekaa Agi Pada Suatu Obyek Struktur Betuk Potoga Pejelasa C p 3 C L Permukaa Halus, metal 0,45 0,5 0,9 0 Kayu beto. d 3 Permukaa Kasar 0,7 0,8 0,9 0 d h d h () () (3) h3 Permukaa Sagat Kasar 0,8,0, 0 Permukaa. h / d = 5 Halus ujug,0,,4 0. h / d = 7 Tumpul 3. h 3 / d 3 = Permukaa Halus bujur,6,8,03 0, sagkar (Sumber : Soedjoo Kramadibrata, hal. 08, 985) Jadi besarya gaya-gaya dapat diyataka sebagai berikut : F D F L = C D. q. A = C L. q. A di maa : q = ½ ρ. V A = luas permukaa obyek LAPORAN TUGAS AKHIR 6

59 .4..5 Data Agi da Widrose a. Data agi Data agi dapat berupa data kecepata agi tahua rata-rata yaitu rata-rata kecepata agi da arahya yag diukur selama satu tahu. Utuk lebih jelasya dapat dilihat Table.7. Table.7 Data Agi rata-rata Tahu 007Kabupate Brebes KEC.ANGIN Arah Agi Jumlah (kot) U TL T TG S BD B BL % Jumlah (Sumber: BMG Maritim Kab. Tegal) b. Wid Rose Wid Rose adalah diagram yag meggambarka atara kecepata agi, da Prosetase kejadia agi, serta utuk megetahui arah agi domia. Diagram Wid Rose dapat diberika dalam betuk bulaa, tahua atau utuk beberapa tahu pecatata data agi. Dega diagram Wid Rose ii maka karakteristik agi dapat dibaca dega cepat. Wid Rose dapat dega mudah dibuat dega suatu program komputer wid rose haya dega memasukka data agi. Cara membuat wid rose dega software:. Tulis data agi dalam kolom pada Microsoft exel,kolom berisi arah mata agi dalam derajat dega utara di 0 o da kolom berisi besarya kecepata agi dalam m/s lalu simpa pada hardisk computer.. Buka program wid rose pada computer ada, setelah keluar layar klik load pada layar program da cari dimaa ada meyimpa data pada o. lalu ope. 3. Pada program wid rose klik aalyse kemudia klik draw maka aka mucul gambar diagram wid rose. Kemudia save di hardisk computer ada. LAPORAN TUGAS AKHIR 63

60 Gambar.0 Wid Rose dari Tabel.7.4. Gelombag Gelombag merupaka faktor petig di dalam perecaaa bagua di tepi patai atau yag lagsug berhubuga dega laut. Gelombag di laut bisa dibagkitka oleh agi (gelombag agi), gaya tarik matahari da bula (pasag surut), geraka kapal da letusa guug berapi atau gempa di laut (tsuami), kapal yag bergerak, da sebagaiya. Di atara beberapa betuk gelombag yag palig petig dalam perecaaa pelabuha adalah gelombag agi (utuk selajutya disebut gelombag) da pasag surut. Tijaua tetag pasag surut telah diberika dalam sub bab sebelumya. Tsuami adalah gelombag yag sagat besar yag apabila sampai dipatai aka bisa meghacurka kehidupa didaerah tersebut, misalya tsuami yag disebabka oleh letusa Guug Krakatau pada tahu 883 yag meewaska orag. Tetapi karea tsuami ii jarag terjadi, maka baguabagua pelabuha tidak direcaaka berdasarka tsuami. Perecaaa bagua dega memperhitugka tsuami aka memberika dimesi yag sagat besar, sehigga pekerjaa mejadi mahal. Gelombag diguaka utuk merecaaka bagua-bagua pelabuha, seperti; pemecah gelombag, studi keteaga di pelabuha da fasilitas-fasilitas pelabuha laiya. Gelombag tersebut aka meimbulka gaya-gaya yag bekerja pada bagua pelabuha. Selai itu gelombag juga bisa meimbulka arus da traspor sedime di daerah patai. Layout pelabuha harus direcaaka secara detail sehigga sedimetasi di pelabuha dapat dihidari. LAPORAN TUGAS AKHIR 64

61 .4.. Beberapa Defiisi Gelombag. Deskripsi yag palig fudametal adalah gelombag siusiodal yag sederhaa yag mejalar ke arah sumbu x-positif, mempuyai pajag L, tiggi H, da periode T (Gambar.5). Berdasarka Gambar.5, maka kecepata rambat gelombag dapat dihitug dega rumus : L C =...(.9) Hubuga atara cepat rambat gelombag, pajag gelombag, da kedalama air diyataka dalam persamaa : C = gl d tah L...(.93) pucak C z L Arah rambata Muka air teag (SWL) 0 x a a H d lembah Dasar, z = -d x t acos L T (Sumber: Suripi, hal., 00) Gambar. Sket Defiisi Gelombag Siusiodal. Dari persamaa () da () dapat diperoleh persamaa baru : C = g d tah L.(.94) da di maa : C L = g d tah L = Cepat rambat gelombag...(. 95) L = pajag gelombag; jarak horizotal atara dua pucak gelombag yag T diukur tegak lurus gelombag. = periode gelombag; waktu yag diperluka oleh pucak gelombag merambat pada jarak yag sama dega pajag gelombag. waktu yag diperluka LAPORAN TUGAS AKHIR 65

62 d oleh dua pucak gelombag yag beruruta utuk melewati suatu titik tetap. = kedalama air laut rata-rata. = fluktuasi muka air terhadap muka air recaa,.4.. Klasifikasi Gelombag Meurut Kedalama Relatif. Berdasarka kedalama air relatif, yaitu perbadiga atara kedalama air d da pajag gelombag L, (d/l), gelombag dapat diklasifikasika mejadi tiga macam, yaitu : Tabel.8 Klasifikasi Gelombag Meurut Kedalama Relatif. Klasifikasi d L d L d tah L Air dagkal < ½ < Trasisi /5 ½ ¼ - tah (d/l) Air dalam > /5 > ¼ d/l (Sumber: Buku Kuliah PWP, Suripi, hal.3, 006). A A A MS u B MS B B Ellips A B Ligkara A = B u u Dasar z = -d Gelombag air dagkal atau trasisi d/l < / w = 0 u 0 Gelombag air dalam d/l > / Dasar z = -d w = 0 u 0 Gambar. Gelombag Air Dagkal Da Gelombag Air Dalam. Pada laut dalam, ta (d/l) medekati satu, sehigga persamaa (.93) da (.95) dapat dirigkas mejadi : C = C = gl gt atau (.96) (.97) LAPORAN TUGAS AKHIR 66

63 da L = gt (.98) Utuk air dagkal, di maa d/l < /5 atau (d/l) < ¼, maka persamaa (.93) mejadi : C = gd (.99).4..3 Pegukura Gelombag. Ada beberapa macam jeis alat yag bisa dikembagka utuk megukur karakteristik gelombag. Alat ukur yag diguaka pada pegukura gelombag adalah :. Pressure gauge yag dipasag di dasar laut yag dapat medeteksi frekuesi da ukura gelombag yag meigkat diatas.. Accelometer pada moored buoy yag dapat medeteksi aik turuya gelombag. 3. Pegamata melalui satelit, khususya satelit yag berbasis remote sesig: o Radar altimetry, ditempelka pada satelit yag memacarka pulsa radar dega laju kurag lebih 000 pulsa perdetik lagsug ke permukaa laut, da masig-masig pulsa yag dipatulka da ditagkap oleh sesor. Pulsa radar meembus da tidak dipatulka oleh uap air di atmosfer, tetapi dipatulka oleh permukaa laut. o Sythetic aperature radar (SAR), dapat meujukka pola gelombag, tetapi pola ii tidak megidikasika pajag gelombag secara lagsug. Namu demikia, variasi reguler dari reflektifitas dapat dikaitka dega karekteristik yag besar, yag dapat dijadika dasar utuk medapatka pajag da arah rambata gelombag. o Scatterometry, radar ii dipakai utuk megaalisis kekuata gelombag da polarisasi patula radar yag dapat dijadika dasar utuk megetahui kekuata gelombag da arah agi. o Photography, perubaha jumlah siar matahari yag dipatulka berkaita dega kekasara lokal da keladaia gelombag, yag meggambarka pola gelombag dalam photo bahka gelombag iteral dapat dideteksi dega photo karea pegaruhya pada kekasara permukaa. Apa yag telah diuraika di atas merupaka cara pegukura gelombag dega tiggi. Pegukura dega cara sederhaa dapat dilakuka secara maual, yaitu dega pelampug da alat pegukur waktu. Parameter gelombag yag diukur meliputi pajag gelombag da periode gelombag. Pegukura dilakuka tiap dua jam selama 4 jam dalam LAPORAN TUGAS AKHIR 67

64 sehari dega waktu pegukura masig-masig 0 meit. Tabel. memperlihatka data gelombag di peraira Semarag yag telah diaalisis. Tabel.9 Data gelombag di peraira Semarag, taggal Jauari 989. Waktu H max H (/0) H (/3) H mea (jam) H, cm T, dt H, cm T, dt H, cm T, dt H, cm T, dt 00 6,0 3,0 89, 3,5 70,4 3,5 48,0 3,4 0 00,0 3,7 73,6 3,6 59,5 3,9 39,7 3, ,0 4,8 66,5 4,0 5,7 4,0 35,7 3, ,0 4,3 55,0 3,8 44,5 4,0 9,4 3, ,0 3,7 53,3 3,8 44,9 3,7 30, 3,7 0 75,0 3,8 66, 3, 56,8 3,5 38,4 3,0 00,0 3,0 83,9 3,4 65,8 3,3 4,8,9 4 9,0 5,3 8,8 3,6 66,8 3,7 45, 3, 6 9,0 3, 67,9 3,4 56,9 3,0 39,7 3,0 8 85,0 3,0 67,8 3,0 54,5 3, 36,3 3,0 0 60,0 4,0 53,5 3,3 43,4 3, 9,7,6 66,0 3,5 55,4,8 4,5 3,0 9,7,7 (Sumber data: Stasiu Meteorologi Maritim Klas II Semarag). Megigat gelombag yag domia adalah gelombag yag dibagkitka oleh agi, semetara agi selalu berubah-ubah baik kecepata maupu arahya, maka pegukura gelombag harus dilakuka dalam jagka yag cukup pajag. Secara kasar perubaha arah da kecepata agi megikuti perubaha musim, sehigga periode pegukura gelombag miimal meliputi jagka waktu satu siklus iklim atau satu tahu Refraksi Gelombag. Refraksi terjadi karea adaya pegaruh perubaha kedalama laut. Di daerah di maa kedalama air lebih besar dari setegah pajag gelombag, yaitu di laut dalam, gelombag mejalar tapa dipegaruhi dasar laut. Tetapi di laut trasisi da dagkal, dasar laut mempegaruhi gelombag. Di daerah ii, apabila ditijau suatu garis pucak gelombag, bagia dari pucak gelombag yag berada di air yag lebih dagkal aka mejalar dega kecepata yag lebih kecil daripada bagia di air yag lebih dalam. Akibatya garis pucak gelombag aka membelok da berusaha utuk sejajar dega garis kedalama laut. Garis ortogoal gelombag yaitu garis yag tegak lurus dega garis pucak gelombag da meujukka arah pejalara gelombag, juga aka membelok, da berusaha utuk meuju tegak lurus dega garis kotur dasar laut. LAPORAN TUGAS AKHIR 68

65 Gambar (.8) meujukka cotoh refraksi gelombag di daerah patai yag mempuyai garis kotur dasar laut da garis patai yag tidak teratur. Suatu dereta gelombag yag di laut dalam mempuyai pajag gelombag L 0 da garis pucak gelombag sejajar bergerak meuju patai. Terlihat dalam gambar bahwa garis pucak gelombag berubah betuk da berusaha utuk sejajar dega garis kotur da garis patai. Garis ortogoal gelombag membelok dalam arah meuju tegak lurus garis kotur. Gelombag Pecah B d/lo = 0, Laut Dalam 0, 0,3 0,4 0,5 Kotur dasar laut Lo Ortogoal gelombag Bo Pucak gelombag Gambar.3 Refraksi Gelombag Pada lokasi, garis ortogoal gelombag megucup sedag di lokasi garis ortogoal gelombag meyebar. Karea eergi di atara dua garis ortogoal adalah kosta sepajag litasa, berarti eergi gelombag tiap satua lebar di lokasi adalah lebih besar daripada di lokasi (jarak atara garis ortogoal di lokasi lebih kecil daripada di laut dalam sedag di lokasi jarak tersebut lebih besar). Apabila aka direcaaka suatu pelabuha di daerah patai tersebut, maka lokasi adalah lebih cocok daripada lokasi, karea baguabagua yag direcaaka aka meaha eergi gelombag yag lebih kecil. Dipadag dua garis ortogoal yag melitas dari laut dalam meuju patai da diaggap tidak ada eergi yag merambat ke arah garis pucak gelombag (Gambar.9.). Teaga yag terkadug di atara dua garis ortogoal dapat diaggap kosta. LAPORAN TUGAS AKHIR 69

66 Ortogoal gelombag bo ao x Lo Kotur Dasar Laut d/lo = 0,5 b L a x Shore Gambar.4 Refraksi Gelombag Pada Kotur Lurus Da Sejajar. Proses refraksi gelombag adalah sama dega refraksi cahaya yag terjadi karea cahaya melitasi dua media peratara berbeda. Dega kesamaa tersebut maka pemakaia hukum Sell pada optik dapat diguaka utuk meyelesaika masalah refraksi gelombag yag disebabka karea perubaha kedalama. Dipadag suatu dereta gelombag yag mejalar dari laut dega kedalama d meuju kedalama d, dega perubaha kedalama medadak (seperti aak tagga) da diaggap tidak ada refraksi gelombag pada perubaha tersebut. Karea adaya perubaha kedalama maka cepat rambat da pajag gelombag berkurag dari C da L mejadi C da L. Sesuai dega hukum Sell, berlaku : dega : C si α = C α α C C si : sudut atara garis pucak gelombag dega kotur dasar di maa gelombag melitas. : sudut yag sama diukur saat garis pcak gelombag gelombag melitasi kotur dasar berikutya : kecepata gelombag pada kedalama di kotur pertama. : kecepata gelombag pada kedalama kotur kedua Difraksi Gelombag Apabila gelombag datag terhalag oleh suatu ritaga seperti pemecah gelombag atau pulau, maka gelombag tersebut aka membelok di sekitar ujug ritaga da masuk di daerah terlidug di belakagya; seperti terlihat pada Gambar.9. Feomea ii dikeal LAPORAN TUGAS AKHIR 70

67 dega difraksi gelombag. Dalam difraksi gelombag ii terjadi trasfer eergi dalam arah tegak lurus pejalara gelombag meuju daerah terlidug. Seperti terlihat pada Gambar.30, apabila tidak terjadi difraksi gelombag, daerah di belakag ritaga aka teag. Tetapi karea adaya proses difraksi maka daerah tersebut terpegaruh oleh gelombag datag. Trasfer eergi ke daerah terlidug meyebabka terbetukya gelombag di daerah tersebut, meskipu tidak sebesar gelombag di luar daerah terlidug. Garis pucak gelombag di belakag ritaga mempuyai betuk busur ligkara. Diaggap bahwa kedalama air adalah kosta. Apabila tidak maka selai difraksi juga terjadi refraksi gelombag. Biasaya tiggi gelombag berkurag di sepajag pucak gelombag meuju daerah terlidug. Pegetahua tetag difraksi gelombag ii petig di dalam perecaaa pelabuha da pemecah gelombag sebagai pelidug patai. Pucak Gelombag Arah Gelombag L r A K' Kedalama Gelombag Titik Yag ditijau P Ritaga Gambar.5 Difraksi Gelombag di Belakag Ritaga Gelombag Laut Dalam Ekivale Aalisis trasformasi gelombag serig dilakuka dega kosep gelombag laut dalam ekivale. Pemakaia gelombag ii bertujua utuk meetapka tiggi gelombag yag megalami refraksi, difraksi da trasformasi laiya, sehigga perkiraa trasformasi da deformasi gelombag dapat dilakuka dega lebih mudah. Tiggi gelombag laut dalam ekivale diberika oleh betuk : dega : H 0 = K K r H 0 H 0 = tiggi gelombag laut dalam ekivale LAPORAN TUGAS AKHIR 7

68 H 0 = tiggi gelombag laut dalam K = koefisie difraksi K r = koefisie refraksi. Kosep tiggi gelombag laut dalam ekivale ii diguaka aalisis gelombag pecah, keaika (ruup) gelombag, limpasa gelombag da proses lai Refleksi Gelombag. Gelombag yag megeai atau membetur suatu bagua aka di patulka sebagia atau seluruhya. Refleksi gelombag di dalam pelabuha aka meyebabka ketidak-teaga di dalam peraira pelabuha. Fluktuasi muka air ii aka meyebabka geraka kapal-kapal yag ditambat, da dapat meimbulka tegaga yag besar pada tali peambat. Utuk medapatka keteaga di kolam pelabuha maka bagua-bagua yag ada di pelabuha harus bisa meyerap atau meghacurka gelombag. Suatu bagua yag mempuyai sisi mirig da terbuat dari tumpuka batu bata aka bisa meyerap eergi gelombag lebih bayak dibadigka dega bagua tegak da masif. Pada bagua vertikal, halus, da didig tidak elastis, gelombag aka dipatulka seluruhya. Gambar.30 adalah betuk profil muka air di depa bagua vertikal. Besar kemampua suatu beda mematulka gelombag diberika oleh koefisie refleksi, yaitu perbadiga atara tiggi gelombag refleksi H r da tiggi gelombag datag H i : H r X = H i Koefisie refleksi bagua diestimasi berdasarka tes model. Koefisie refleksi berbagai beda diberika dalam Tabel.0. Pucak Klapotis H Elevasi Rerata Klapotis H h S W L Lem bah Klapotis d Gambar.6 Profil Muka Air di Depa Bagua Vertikal LAPORAN TUGAS AKHIR 7

69 Tipe Bagua Tabel.0. Koefisie Refleksi. Didig vertikal dega pucak di atas air 0,7,0 Didig vertikal dega pucak teredam 0,5 0,7 Tumpuka batu sisi mirig 0,3 0,6 Tumpuka blok beto 0,3 0,5 Bagua vertikal dega peredam eergi (diberi lobag) 0,05 0, (Sumber: Bambag Triatmodjo, hal.89, 996). Gerak gelombag di depa didig vertikal yag dapat mematulka gelombag dega sempura yag mempuyai arah tegak lurus pada didig dapat ditetuka dega superposisi dari dua gelombag yag mempuyai karakteristik sama tetapi arah pejalaraya berlawaa. Superposisi dari kedua gelombag tersebut meyebabka terjadiya stadig wave atau klapotis. Utuk gelombag amplitudo kecil, fluktuasi muka air : i H i cos( kx t) da gelombag refleksi : H i i X cos( kx t) Profil muka air di depa bagua diberika oleh jumlah i da r : X i r H i cos( kx t) X H i cos( kx t) H i = (+X) cos kx cos t Apabila refleksi adalah sempura X = maka : H i cos kx cost Persamaa tersebut meujukka fluktuasi muka air gelombag klapotis (stadig wave) yag periodik terhadap waktu (t) da terhadap jarak (x). Apabila cos kx = cos σt = maka tiggi maksimum adalah H i yag berarti bahwa tiggi gelombag di depa bagua vertikal bisa mecapai dua kali tiggi gelombag datag Gelombag Pecah. Jika gelombag mejalar dari tempat yag dalam meuju ke tempat yag maki lama maki dagkal, pada suatu lokasi tertetu gelombag tersebut aka pecah. Kodisi gelombag LAPORAN TUGAS AKHIR 73

70 pecah tergatug pada kemiriga dasar patai da kecurama gelombag. Tiggi gelombag pecah dapat dihitug dega rumus berikut ii : Hb ' H 0 3,3( H ' 0 / L 0 ) 3 Kedalama air di maa gelombag pecah diberika oleh rumus berikut : db H b ( ah gt b b ) di maa a da b merupaka fugsi kemiriga patai m da diberika oleh persamaa berikut : dega : a = 43,75 ( e -9 m ) b = H b ( e,56-9,5 m ) = tiggi gelombag pecah ' H 0 = tiggi gelombag laut dalam ekivale L o d b m g T = pajag gelombag di laut dalam = kedalama air pada saat gelombag pecah = kemiriga dasar laut = percepata gravitasi = periode gelombag. Sudut datag gelombag pecah diukur berdasarka gambar refraksi pada kedalama di maa terjadi gelombag pecah. Gelombag pecah dapat dibedaka mejadi spillig, plugig, atau surgig yag tergatug pada cara pecahya. Spillig biasaya terjadi apabila gelombag dega kemiriga kecil meuju patai yag sagat datar (kemiriga kecil). Gelombag mulai pecah pada jarak yag cukup jauh dari patai da pecahya beragsur-agsur. Buih terjadi pada pucak gelombag selama megalami pecah da meiggalka suatu lapis tipis buih pada jarak yag cukup pajag. Gelombag pecah tipe plugig terjadi apabila kemiriga gelombag da dasar laut besar sehigga gelombag pecah dega pucak gelombag memutar da massa air pada pucak gelombag aka terju ke depa. Eergi gelombag pecah dihacurka dalam turbulesi, sebagia kecil dipatulka patai ke laut, da tidak bayak gelombag baru terjadi pada air yag lebih dagkal. Gelombag pecah tipe surgig terjadi pada patai dega kemiriga yag sagat besar seperti yag terjadi pada patai berkarag. Daerah gelombag pecah sagat sempit, da sebagia besar eergi LAPORAN TUGAS AKHIR 74

71 dipatulka kembali ke laut dalam. Gelombag pecah tipe surgig ii mirip dega plugig, tetapi sebelum pucakya terju, dasar gelombag sudah pecah. Gambar.7 Tiggi Gelombag Pecah. Gambar.8 Kedalama Gelombag Pecah. LAPORAN TUGAS AKHIR 75

72 .4..9 Gelombag Alam. Gelombag yag ada di alam adalah sagat kompleks yag terdiri dari suatu dereta atau kelompok gelombag di maa masig-masig gelombag di dalam kelompok tersebut mempuyai tiggi da periode berbeda. Gambar.34 adalah suatu pecatata gelombag sebagai fugsi waktu di suatu tempat. Gambar tersebut meujukka bahwa gelombag mempuyai betuk yag tidak teratur, dega tiggi da periode tidak kosta. Evaluasi terhadap gambar tersebut meimbulka pertayaa berapakah tiggi da periode gelombag tersebut, megigat terdapat lebih dari satu gelombag dega tiggi da periode yag berbeda. Elevasi Muka Air Elevasi Muka Air Recaa T H Waktu Gambar.9 Pecatata gelombag di suatu tempat. Utuk keperlua perecaaa bagua-bagua patai perlu dipilih tiggi da periode gelombag tuggal yag dapat mewakili suatu spektrum gelombag. Apabila tiggi gelombag dari suatu pecatata diurutka dari ilai tertiggi ke teredah da sebalikya, maka aka dapat ditetuka tiggi H yag merupaka rerata dari perse gelombag tertiggi. Dega betuk seperti itu aka dapat diyataka karakteristik gelombag alam dalam betuk gelombag tuggal. Misalya H 0 adalah tiggi rerata dari 0 perse tertiggi dari pecatata gelombag. Betuk yag palig bayak diguaka adalah H 33 atau tiggi rerata dari /3 ilai tertiggi dari pecatata gelombag; yag juga disebut sebagai tiggi gelombag sigifika. Cara yag sama juga dapat diguaka utuk periode gelombag. Tetapi biasaya periode sigifika didefiisika sebagai periode rerata utuk sepertiga gelombag tertiggi Pembagkita Gelombag. Agi yag berhembus di atas permukaa air yag semula teag, aka meyebabka gaggua pada permukaa tersebut, dega timbulya riak gelombag kecil diatas permukaa air. Apabila kecepata agi bertambah, riak tersebut mejadi semaki besar, da apabila agi berhembus terus akhirya aka terbetuk gelombag. Semaki lama LAPORAN TUGAS AKHIR 76

73 semaki kuat agi berhembus, semaki besar gelombag yag terbetuk. Tiggi da periode gelombag yag dibagkitka dipegaruhi oleh kecepata agi U, lama hembus agi D, da fetch F yaitu jarak agi berhembus. Didalam peramala gelombag, perlu diketahui beberapa parameter berikut ii : Kecepata rerata agi U di permukaa air. Arah agi. Pajag daerah pembagkita gelombag Di maa agi mempuyai kecepata da arah kosta (fetch). Lama hembus agi pada fetch. ). Kecepata Agi Biasaya pegukura agi dilakuka di darata, padahal di dalam rumus-rumus pembagkita gelombag data agi yag diguaka adalah yag ada di atas permukaa laut. Hubuga atara agi di atas laut da agi di atas darata terdekat diberika oleh : R L = U W / U L di maa : R L U W U L = Hubuga atara agi di atas laut da agi di atas darata terdekat. = Kecepata agi diatas permukaa air. = Kecepata agi diatas permukaa darata. Seperti terlihat di dalam Gambar.35. Grafik tersebut merupaka hasil peelitia yag dilakuka di Great Lake, Amerika Serikat. Grafik tersebut dapat diguaka utuk daerah lai kecuali apabila karakteristik daerah sagat berlaia. Lama hembus (durasi) agi dapat diperoleh dari data agi jam-jama seperti telah dijelaska di depa. Rumus-rumus da grafik-grafik pembagkita gelombag megadug variabel U A, yaitu faktor tegaga agi yag dapat dihitug dari kecepata agi. Setelah dilakuka berbagai koversi kecepata agi seperti yag dijelaska di atas, kecepata agi dikoversika pada faktor tegaga agi dega megguaka rumus berikut : U A = 0,7 U W ¹ ²³ di maa U adalah kecepata agi dalam m/d. ). Fetch Tijaua pembagkita gelombag di laut, fetch dibatasi oleh betuk darata yag megeliligi laut. Fetch adalah jarak dari daerah peraira terbuka utuk pembagkita LAPORAN TUGAS AKHIR 77

74 gelombag tapa adaya halaga darata. Di daerah pembetuka gelombag, gelombag tidak haya dibagkitka dalam arah yag sama dega arah agi tetapi juga dalam berbagai sudut terhadap arah agi. Gambar.36 meujukka cara utuk medapatka fetch efektif. Gambar.30 Hubuga atara kecepata agi di laut (Uw) da di darat (U L ) Fetch efektif rerata efektif diberika oleh persamaa berikut : F eff = dega : F eff x i α x i cos cos : fetch rerata efektif. : pajag segme fetch yag diukur dari titik observasi gelombag ke ujug akhir fetch. : deviasi pada kedua sisi dari arah agi, dega megguaka pertambaha 6 sampai sudut sebesar 4 pada kedua sisi dari arah agi. LAPORAN TUGAS AKHIR 78

75 Gambar.3 Cotoh perhituga fetch efektif di daerah patai Semarag. 3). Peramala Gelombag di Laut Dalam. Berdasarka pada kecepata agi, lama hembus agi da fetch seperti yag telah dibicaraka di depa, dilakuka peramala gelombag dega megguaka grafik pada Gambar.3. Dari grafik tersebut apabila pajag fetch (F), faktor tegaga agi (U A ) da durasi diketahui maka tiggi da periode gelombag sigifika dapat dihitug. Cotoh Perhituga : Prediksika tiggi da periode gelombag yag dibagkitka oleh agi yag mempuyai tegaga agi UA 3,56 m/dt, dega durasi 3 jam, yag melitasi pajag fetch efektif 75 km. Peyelesaia:. Tegaga agi, UA = 3,56 m/detik.. Dega megguaka grafik pada Gambar.3 utuk ilai UA = 3,56 m/dt, da pajag fetch 75 km, diperoleh : H =,83 m, da T = 6,7 detik. 3. Karea agi haya bertiup selama 3 jam, da dari Gambar.36 tampak bahwa sebelum mecapai fetch 75 km, agi sudah habis, sehigga perlu dihitug dega UA da lama agi bertiup, da diperoleh: LAPORAN TUGAS AKHIR 79

76 4. H =,03 m, da T = 4, detik. Dari kedua hasil H da T tersebut diambil ilai yag kecil. Karea pembagkita gelombag dibatasi oleh durasi agi bertiup, maka disebut duratio limited wave. H =,03 m T = 4, detik.4.. Pemiliha Gelombag Recaa. Gambar.3 Grafik Peramala Gelombag. Bagua pelabuha/patai harus direcaaka utuk mampu meaha gaya-gaya yag bekerja padaya. Hituga stabilitas bagua biasaya didasarka pada kodisi ekstrim, dega kodisi tersebut bagua harus tetap ama. Biasaya kodisi yag diperhitugka tersebut adalah termasuk gelombag dega periode kejadia tertetu, misalya gelombag dega massa ulag 50 atau 00 tahua. Peetua gelombag recaa harus mempertimbagka fugsi da tipe bagua, kepetiga bagua, da juga biaya pelaksaaa pekerjaa. Tiggi gelombag yag diperoleh dari peramala gelombag adalah tiggi gelombag sigifika H s. Dega megaggap tiggi gelombag megikuti distribusi Rayleigh, H s dapat diguaka utuk memperkira tiggi gelombag dega karakteristik yag lai, misalya H 0 =,8 H s ; H 5 =,37 H s ; H =,68 H s ; da lai-lai. Utuk meghitug gaya-gaya gelombag maksimum pada bagua atau berat batu pelidug pemecah gelombag diperluka pemiliha tiggi da periode gelombag recaa yag dapat memprosetaseka spektrum gelombag selama kejadia ekstrem. Pemiliha LAPORAN TUGAS AKHIR 80

77 tiggi gelombag recaa tergatug pada kodisi lokasi bagua, metode pelaksaaa, baha bagua yag diguaka da data-data lai yag tersedia..4.. Tsuami (Gelombag Pasag Akibat Gempa/Seismis, Di Dasar Laut). Tsuami berasal dari kata Jepag tsu pelabuha/laut da ami gelombag. Gelombag tsuami terbetuk oleh geraka pataha, logsor, maupu aktivitas guug api di bawah laut. Pasag dihasilka oleh pegaruh ketidakseimbaga, extraterrestrial, gravitasi dari bula, matahari da plaet. Meurut Kamus Besar Bahasa Idoesia, Tsuami adalah gelombag laut dahsyat (gelombag pasag) yag terjadi karea gempa bumi atau letusa guug api dasar laut. Tsuami terjadi di peraira dalam laut lepas da bergerak meuju ke peraira dagkal dekat patai. Perubaha eergi tsuami yag tergatug pada kecepata gelombag da tiggi gelombag adalah hampir kosta. Ketika tsuami mecapai patai, tsuami dapat meimbulka gelombag jatuh atau gelombag aik yag sagat cepat, yag merupaka ragkaia gelombag peghacur. Pada beberapa hal tsuami ii sagat berbahaya. Pada titik asalya dapat mecapai ketiggia sebesar 30 m da meghilag pada waktu 30 detik sampai 3 meit saja. Gelombag akibat agi: berbetuk ligkara datag da pergi ke patai tapa meimbulka bajir di daerah yag lebih tiggi. Gelombag Tsuami: megalir sagat cepat ke darata (patai) berbetuk didig air, semaki tiggi didigair maka daya rusakya mejadi semaki dahsyat. Gambar.33 Proses Terjadiya Tsuami. LAPORAN TUGAS AKHIR 8

78 .4.3 Fluktuasi Muka Air Laut Fluktuasi muka air laut yag disebabka oleh proses alam diataraya adalah: a. Tsuami b. Gelombag badai (storm surge} c. Keaika muka air karea Gelombag (wave set up) d. Keaika muka air karea agi (wid set up) e. Pemaasa global f. Pasag surut Di atara beberapa proses tersebut, Fluktuasi muka air karea tsuami da badai tidak dapat diprediksi Tsuami Tsuami adalah gelombag yag terjadi karea gempa bumi atau letusa guug api di laut. Gelombag yag terjadi bervariasi dari 0,5 meter sampai 30 meter da periode da beberapa meit sampai sekitar satu jam. Berbeda dega gelombag (agi) yag haya meggerakka air laut bagia atas, pada tsuami seluruh kolom air dari permukaa sampai dasar bergerak dalam segala arah. Cepat rambat gelombag tsuami tergatug pada kedalama laut. Semaki besar kedalama semaki besar kecepata rambamya. Di lokasi pembetuka tsuami (daerah episetrum gempa) tiggi gelombag tsuami diperkiraka atara,0 meter sampai,0 meter. Selama pejalara dari tegah laut (pusat terbetukya tsuami meuju patai, tiggi gelombag mejadi semaki besar karea pegaruh perubaha kedalama laut. Setelah sampai di patai gelombag aik (ru - up) ke darata dega kecepata tiggi yag bisa meghacurka kehidupa di daerah patai. Kembaliya air laut setelah mecapai pucak gelombag (ru - dow) bisa meyeret segala sesuatu kembali ke laut. Gelombag tsuami dapat meimbulka becaa di daerah yag sagat jauh dari pusat terbetukya. Sebagai cotoh, gelombag tsuami yag disebabka oleh letusa Guug Krakatau si Selat Suda pada tahu 883, pegaruhya mejalar sampai ke patai timur Afrika, Becaa yag ditimbulka adalah jiwa tewas, terutama di patai Sumatera da Jawa yag berbatasa dega Selat Suda. Najoa, T.F. (995) membagi kepulaua Idoesia dalam empat daerah (zoa) rawa tsuami seperti ditujukka dalam gambar.39. terlihat bahwa daerah patai yag rawa terhadap tsuau (zoa, da 3) dega dega daya hacur da kecil sampai sagat besar cukup luas. LAPORAN TUGAS AKHIR 8

79 . Gambar.34. Daerah Rawa Tsuami Di Idoesia.43. Keaikka moka air karea gelombag (wave set up) Gelombag yag datag da laut meuju patai meyebabka fluktuasi muka air di daerah patai terhadap muka air diam. Pada waktu gelombag pecah aka terjadi peuma elevasi muka air rerata terhadap elevasi muka air diam (wave set dow) di sekhar lokasi gelombag pecah. Kemudia da titik dimaa gelombag pecah permukaa air rerata mirig ke atas ke arah patai (wave set up). Gambar.35. Wave Set Up da Wave Set Dow LAPORAN TUGAS AKHIR 83

80 Wave set up di patai dapat dihitug dega megguaka teori Loguet-Higgis da Stewart. Besar wave set dow di daerah gelombag pecah diberika oleh : Sb = dega: Sb T Ho db g = set dow di daerah gelombag pecah = periode gelombag = tiggi gelombag laut ekivale = kedalama gelombag pecah = percepata gravitasi Wave up di patai: Sw = Keaika muka air karea agi (wid set up) Agi dega kecepata besar (badai) yag terjadi di atas permukaa iaut bisa membagkitka fluktuasi muka air laut yag besar di sepajag patai jika badai tersebut cukup kuat da daerah patai dagkal da luas. Peetua elevasi muka air recaa selama terjadiya badai adalah sagat kompleks yag melibatka iteraksi ara ""Si da air, perbedaa tekaa atmosfer da beberapa parameter laiya. Perbedaa tekaa atmosfer selalu berkaita ega perubaha arah da kecepata agi; da agi tersebut yag mcycbabka Huktuasi muka air laut. Gelombag badai biasaya terjadi dalam waktu yag bersamaa dcga proses alam laiya seperti pasag surut. Besarya keaika muka air karea badai dapat diketahui dega mcmisahka hasil pegukura muka air laut selama terjadi badai dega fluktuasi muka air laut karea pasag surut. Keaika clevasi muka air karea badai dapat dihitug dega persamaa berikut: Δh = Δh = Fc Dega: Δh = keaika elevasi muka air karea badai (m) F = pajag Fetch (m) LAPORAN TUGAS AKHIR 84

81 i = kemiriga muka air c = kostata = 3,5 x 0-6 v = kecepata agi (m/dt) g = percepata gravitasi (m/dt ) Di dalam memperhitugka wid set - up di daerah patai diaggap bahwa laut dibatasi oleh sisi (patai) yag impermeable, da hituga dilakuka utuk kodisi dalam arah tegak lurus patai. Apabila arah agi da fetch membetuk sudut terhadap garis patai, maka yag diperhitugka adalah kompoe tegak lurus patai Pemaasa Global Peigkata kosetrasi gas - gas rumah kaca di atmosfir meyebabka keaikka suhu bumi sehigga megakibatka keaika muka air laut. Di dalam perecaaa bagua patai, keaika muka air karea pemaasa global harus diperhitugka karea memberika perkiraa besamya keaika muka air laut dari tahu 990 sampai 00 (Gambar.36.), gambar tersebut berdasarka aggapa bahwa suhu bumi meigkat seperti yag terjadi saat ii. Gambar.36.Perkiraa Keaika Muka air Laut Pasag Surut Pasag surut adalah fluktuasi muka air laut sebagai fugsi waktu karea adaya gaya tarik beda-beda di lagit, terutama matahari da bula terhadap masa air laut di bumi. Meskipu massa bula jauh lebih kecil dari massa matahari, tetapi karea jarakya LAPORAN TUGAS AKHIR 85

82 terhadap bumi jauh lebih dekat, maka pegaruh gaya tarik bula terhadap bumi lebih besar daripada pegaruh gaya tarik matahari. a) Tipe Pasag Surut. Walaupu telah diketahui bahwa peyebab timbulya pasag surut adalah gaya gravitasi, amu masih bayak faktor lai yag mempegaruhi, memodifikasi da megotrol pasag surut. Secara umum faktor-faktor tersebut dibagi dalam dua kelompok; tidak tetap da tetap (kosta). Faktor tidak tetap disebabka oleh tekaa atmosfir da agi. Sedagka faktor kosta disebabka oleh rotasi da revolusi dari matahari-bumi, bula-bumi, da iteraksi diataraya. Doodso (90) telah megidetifikasi sebayak 390 faktor kosta yag disebut tidal costituets. Tabel. Tidal Costituets Utama. NO. Nama Costituet Simbol Periode (jam matahari) Perbadiga (relatif) Tegah Haria (semi-diural) Prisip Luar M,4 00,0 Prisip Solar S,00 46,6 Luar Mothly N,66 9, Soli-Luar Decliatioal K,97,7 Haria (Diural) Soli-Luar Diural K 3,93 58,4 Pricipal Luar Diural O 5,8 4,5 Pricipal Solar Diural P 4,07 9,4 Larger Luar Eliptic Q 6,90 8,0 3 Periode Pajag (log Period) Luar Fortightly M 37,66 7, Luar Mothly M m 660,30 9, Solar Semi-Aual S sa.9,0 8,0 (Sumber : Pod da Pikard. 98) Tipe pasag surut dapat dibedaka mejadi 3 (tiga) betuk dasar berdasarka pada ilai Formzahl, F yag diperoleh dari persamaa : F di maa : F K da O M da S S = Nilai Formzahl = Kostata pasag surut haria utama = Kostata pasag surut gada utama Berdasarka ilai Formzahl, F tersebut maka pasag surut dapat dibedaka mejadi :. Pasag Surut Haria Gada (semi diural tide) : F 0,5 LAPORAN TUGAS AKHIR 86

83 Dalam satu hari pasag surut (4 jam 5 meit) terjadi dua kali air pasag (air tiggi) da dua kali air surut (air redah) dega tiggi yag hampir sama da pasag surut terjadi secara beruruta da teratur. Periode pasag surut rata-rata adalah jam 4 meit. Pasag surut jeis ii terdapat di Selat Malaka sampai Laut Adama.. Pasag surut campura codog ke haria gada (mixed tide prevailig semi diural) : 0,5 < F 0,50 Dalam satu hari terjadi dua kali air pasag da dua kali air surut, tetapi tiggi da periodeya berbeda. Pasag surut jeis ii terjadi di peraira Idoesia Timur. 3. Pasag surut campura codog ke haria tuggal (mixed tide prevailig diural) : 0,50 < F 3,00 Dalam satu hari terjadi satu kali air pasag da satu kali air surut, tetapi kadagkadag utuk semetara waktu terjadi dua kali pasag da dua kali surut dega tiggi da periode yag sagat berbeda. Pasag surut jeis ii terjadi di Selat Kalimata da Patai Utara Jawa Barat. 4. Pasag surut haria tuggal (diural tide) : F > 3,00 Dalam satu hari terjadi satu kali air pasag da satu kali air surut. Periode pasag surut adalah 4 jam 50 meit. Pasag surut tipe ii terjadi di peraira Selat Karimata. Gambar.37 Tipe Pasag Surut. b) Beberapa Defiisi Muka Air Laut. Akibat adaya pasag surut, maka permukaa air laut selalu berubah setiap saat seirama dega pergeraka pasag surut. Oleh karea itu diperluka suatu elevasi LAPORAN TUGAS AKHIR 87

84 permukaa laut tertetu yag dapat diperguaka sebagai referesi dalam merecaaka pelabuha. Sampai saat ii ada berbagai macam permukaa laut yag dapat dipakai sebagai referesi, yaitu diataraya : MHHWL : Mea Highest High Water Level, tiggi rata-rata dari air tiggi yag terjadi pada pasag surut purama atau bula mati (sprig tides). MLLWL : Mea Lowest Low Water Level, tiggi rata-rata dari air redah yag terjadi pada pasag surut purama atau bula mati (sprig tides) MHWL : Mea High Water Level, tiggi rata-rata dari air tiggi selama periode 8,6 tahu. MLWL : Mea Low Water Level, tiggi rata-rata dari air redah selama periode 8,6 tahu. MSL : Mea Sea Level, tiggi rata-rata dari muka air laut pada setiap pasag surut selama periode 8,6 tahu, biasaya ditetuka dari pembacaa jam-jama. HWL : High Water Level (high tide), elevasi maksimum yag dicapai oleh tiap air pasag. HHWL : Highest High Water Level, air tertiggi pada saat pasag surut purama atau bula mati (rig tide). LWL : Low Water Level (low tide), elevasi miimum yag dicapai oleh tiap air surut. LLWL : Lowest Low Water Level, air teredah pada saat pasag surut purama atau bula mati (rig tide). Bek Mark Elevasi datum Air tiggi tertiggi pada pasag surut besar (HHWL) Tuggag Air rata-rata Air tiggi tertiggi rata-rata (MHHWL) Muka laut rata-rata (duduk tegah) (MSL) Air redah teredah rata-rata (MLLWL) Air redah teredah pada pasag surut besar (LLWL) Gambar.38 Macam permukaa air laut yag diguaka sebagai titik referesi LAPORAN TUGAS AKHIR 88

85 c) Pegamata Pasag Surut. Utuk medapatka data pasag surut yag berulag utuk peetua elevasi muka air laut diperluka rekaa data yag meerus sepajag 9 tahu. Hal itu dalam perecaaa bagua patai (yag belum terpasag alat pegukur pasag surut) sulit dilakuka, karea keterbatasa waktu. Dalam hal ii elevasi muka air laut (MHWL, MLWL, MSL) ditetuka berdasarka pegukura pasag surut selama 5 hari. Pegukura dilakuka dega sistem topografi lokal di lokasi pekerjaa. Dega pegamata selama 5 hari tersebut tercakup suatu siklus pasag surut yag meliputi pasag surut purama (sprig tides) da pasag surut perbai (eap tides). Pegamata lebih lama (30 hari atau lebih) aka memberika data yag lebih legkap. Selai utuk meetuka elevasi muka air laut, pegamata pasag surut juga bertujua utuk : Memberika data utuk peramala pasag surut da arus serta mempublikasikaya dalam tabel tahua utuk pasag surut da arus. Meyelidiki perubaha keduduka air laut da geraka kerak bumi. Meyediaka iformasi yag meyagkut keadaa pasag surut utuk proyek tekik. Memberika data yag tepat utuk studi muara sugai. Pegamata pasag surut atau muka air laut pada umumya dapat dilakuka dega alat maual (tide staff), pegamata lagsug utuk jagka pedek; atau secara otomatis (automatic water level recorder), floatig gauge, pressure tide gauge. Pegamata secara maual dilakuka pembacaa dega iterval satu jam selama 4 jam/hari.. Tide staff (alat maual) Jeis tide gauge yag palig sederhaa adalah palm staff atau board dega ama umum rambu pasut, yag memiliki ketebala atara,5 5 cm dega lebar 0 5 cm dega pembagia skala sistem meter. Pajag rambu pasut harus meliputi muka pasut teredah sampai muka tertiggi di daerah tersebut. Skala ol rambu harus terletak di bawah permukaa air laut pada saat air teredah da bacaa skala masih dapat dibaca pada saat air tiggi. Utuk medapatka data pegamata terbaik, pemasaga palm staff perlu memperhatika pedoma pemasaga alat pasag surut berikut : o Terletak didaerah terbuka, tetapi terlidug dari hempasa gelombag. o Kecepata arus tidak melebihi 0,5m/detik. LAPORAN TUGAS AKHIR 89

86 o Proses pedagkala di dekat lokasi harus dihidari. o Tidak terletak di daerah akresi maupu erosi. o Pada sisi dermaga yag tidak dilewati kapal. o Kedalama air di lokasi harus mejagkau LLWL. o Diikatka ke titik tetap yag sudah mempuyai ketiggia MSL. o Tidak dipegaruhi alira sugai yag dapat merubah desitas air pada siklus pasag surut. o Tidak terletak di muara sugai. o Lokasi tidak dipegaruhi oleh patula gelombag oleh adaya struktur bagua patai. Muka air tertiggi (HHWL) Laut dagkal Rambu Pasut Muka air teredah (LLWL) Gambar.39 Pemasaga Rambu Pasag Surut Harus Mecakup LLWL Sampai HHWL.. Floatig tide gauge Prisip kerja alat ii berdasarka geraka aik da turuya permukaa air laut yag dapat diketahui melalui pelampug yag dihubugka dega alat pecatat (recordig uit). Alat ii harus dipasag pada lokasi yag pegaruh geraka air laut tidak begitu besar sehigga pelampug dapat bergerak vertikal dega bebas. 3. Pressure tide gauge Prisip kerja alat ii hampir sama dega floatig tide gauge, amu perubaha aik turuya permukaa air laut direkam melalui perubaha tekaa pada dasar laut yag dihubugka dega alat pecatat (recordig uit). d) Kurva Pasag Surut. Gambar.44 meujukka cotoh hasil pecatata muka air laut sebagai fugsi waktu (kurva pasag surut). LAPORAN TUGAS AKHIR 90

87 Tiggi pasag surut adalah jarak vertikal atara air tertiggi (pucak air pasag) da air teredah (lembah air surut) yag berturuta. Periode pasag surut adalah waktu yag diperluka dari posisi muka air pada muka air rerata ke posisi yag sama berikutya. Periode pasag surut bisa jam 5 meit atau 4 jam 50 meit, yag tergatug pada tipe pasag surut. Periode pada saat muka air aik disebut pasag, sedag pada saat muka air turu disebut surut. Variasi muka air meimbulka arus yag disebut dega arus pasag surut, yag megagkut massa air dalam jumlah sagat besar. Arus pasag terjadi pada waktu periode pasag da arus surut terjadi pada periode air surut. Titik balik (slack) adalah saat di maa arus berbalik atara arus pasag da arus surut. Titik balik ii bisa terjadi pada saat muka air tertiggi da muka air teredah. Pada saat tersebut kecepata arus adalah ol. (Sumber: Stasiu Meteorologi Maritim Klas II,Semarag) Gambar.40 Kurva Pasag Surut Bula Jauari 000 da Beberapa Elevasi Muka Air di Derah Patai Semarag e) Elevasi Muka Air Recaa Elevasi muka air laut merupaka parameter yag sagat petig didalam merecaaka bagua patai. Elevasi tersebut merupaka pejumlaha dari beberapa parameter seperti: pasag surut, wave setup, wid setup, da keaika muka air karea perubaha suhu global. Pasag surut merupaka faktor yag sagat petig dalam meetuka muka air recaa. Peetapaya berdasarka WHWL atau HHWL tergatug pada kepetiga bagua yag direcaaka. LAPORAN TUGAS AKHIR 9

88 .4.4 Arus Gelombag yag mejalar meuju patai membawa massa air da mometum dalam arah pejalara gelombag. Traspor massa da mometum tersebut meimbulka arus di dekat patai. Di beberapa daerah yag dilitasiya, perilaku gelombag da arus yag ditimbulkaya bcrbeda. Daerah yag dilitasi gelombag tersebut adalah offshore zoe, surfzoe, da swash zoe. Di daerah lepas patai (oftshore zoe), yaitu daerah yag terbetag dari lokasi gelombag pecah kc arah laut, gelombag meimbulka gerak orbit partikel air. Orbit litasa partikcl tidak tertutup sehigga meimbulka traspor massa air. Traspor massa tersebut dapat disertai dega teragkutya sedime dasar dalam meuju patai (oshore) da meiggalka patai (offshore). Di surf zoe, yaitu daerah atara gelombag pecah da garis patai, ditadai dega gelombag pecah da pejalara gelombag setelah pecah ke arah patai. Gelombag pecah meimbulka arus da turbulesi yag sagat besar yag dapat meggerakka sedime dasar. Setelah pecah, gelombag melitasi surf zoe meuju patai. Di daerah ii kecepata partikel air haya bergerak dalam arah pejalara gelombag. Di swash zoe, gelombag yag sampai di garis patai mcyebabka massa air bergerak ke atas da kemudia turu kembali pada permukaa patai. Gerak massa air tersebut disertai dega teragkutya sedime. Diatara ketiga daerah tersebut karakteristik gelombag di surf zoe da swash zoe adalah yag palig petig didalam aalisis proses patai. Arus yag terjadi di daerah tersebut sagat tergatug pada arah datagya gelombag. Gambar.4. Defiisi Daerah Yag Dilalui Gelombag Apabila garis pucak gelombag sejajar dega garis patai, maka aka terjadi arus domia di patai berupa sirkulasi sel dega rip curret yag meuju ke laut (gambar LAPORAN TUGAS AKHIR 9

89 .4.a). Kejadia ekstrim laiya terjadi apabila gelombag pecah dega membetuk sudut terhadap garis patai (α b >5 ), yag aka meimbulka arus sejajar patai di sepajag patai (gambar.4.c), sedag yag terjadi adalah kombiasi dari kedua kodisi tersebut (gambar.4.b). a. Sirkulasi sel (ά b ~ 0 0 ) b. Sirkulasi Umum (ά b kecil) c. Gelombag datig membetuk sudut (ά b besar) Gambar.4. Arus Di Dekat Patai Arus sepajag patai (logshore curret) dapat juga ditimbulka oleh gelombag yag pecah dega membetuk sudut terhadap garis patai. Arus ii terjadi di daerah atara gelombag pecah da garis patai. Arus sepajag patai yag ditimbulka oleh gelombag pecah dega membetuk sudut terhadap garis patai, seperti terlihat dalam gambar.4.c. dibagkitka oleh mometum yag dibawa oleh gelombag. Loguet - Higgis meuruka rumus utuk meghitug arus sepajag patai berikut ii: V=.7 (g.hb) l/ si a b cos a b (.9 ) Dega : V = kecepata arus di sepajag patai LAPORAN TUGAS AKHIR 93

90 g H b a b = percepata gravitasi = tiggi gelombag pecah = sudut datagya gelombag pecah Distribusi kecepata arus di sepajag patai mempuyai betuk seperti ditujuka dalam gambar.4.c. Di garis patai kecepata adalah ol, kemudia bertambah dega jarak garis patai, mecapai maksimum di sekitar titik tegah, surf zoe da berkurag dega cepat di luar daerah gelombag pecah..4.5 Sedimetasi Sedimetasi adalah pecaha batua, mieral atau mieral orgaic yag ditrasportasika dari berbagai sumber da didepositka oleh udara, es, air da agi. Sedime patai bias berasal dari erosi garis patai itu sediri, dari darata yag dibawa oleh sugai, da dari laut dalam yag terbawa arus ke daerah patai Trasport sedime patai Proses diamis patai sagat dipegaruhi oleh littoral trasport, yag didefiisika sebagai gerak sedime di daerah patai yag disebabka oleh gelombag da arus yag dibagkitkaya. Trasport sedime ( littoral trasport) patai dapat diklasifikasika mejadi trasport meuju da meiggalka patai ( oshoreoffshose trasport) da trasport sepajag patai (logshore trasport). Rumus-rumus yag bias dipakai utuk peramala laju trasport sedime sejajar patai ditujukka pada persamaa berikut: Qs = KP I P I = H b C b si α b cos α b Dimaa : Qs : agkuta sedime sepajag patai (m 3 /hari) LAPORAN TUGAS AKHIR 94

91 P I : kompoe fluks eergi gelombag sepajag patai pada saat pecah (Nm/d/m) ρ : rapat masa air laut (kg/ m 3 ) H b : tiggi gelombag pecah (m) C b : cepat rambat gelombag pecah (m/d) = α b : sudut datag gelombag pecah K, : kostata Rumus-rumus laiya yag dapat diguaka dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel. Rumus Trasport Sedime Sepajag Patai No. Nama Rumus 3 4 Caldwell Savage Ijima, Sato, Aoo, Ishii Ichikawa, Achiai, Tomita, Murobuse 0.8 Qs=.00 P I Qs=.9 P I 0.54 Qs=.30 P I 0.8 Qs=.30 P I 5 Maohar Qs=5.57 D 0.59 ( ) -0.4 P I Ijima, Sato Taaka Komar, Ima Qs=0.060 P I Qs=0.0 P I Qs=0.778 P I 9 Komar, Ima Qs= Das CERC Qs=0.35 P I Qs=0.40 P I Qs(m 3 /hari) P I ( to m/hari/m) ( Sumber : Bambag Triatmodjo, Tekik Patai, hal 88).4.5. Imbaga sedime patai Aalisis imbaga sedime patai diguaka utuk megevaluasi sedime yag masuk da keluar dari suatu patai yag ditijau. Aalisis imbaga sedime LAPORAN TUGAS AKHIR 95

92 patai ddidasarka pada hokum kotiuitas atau kekekala massa sedime. Dega aalisis ii dapat diperkiraka daerah patai yag megalami erosi atau akresi (sedimetasi). Pedekata yag dilakuka megevaluasi berbagai macam sedime yag masuk da keluar da kemudia membadigkaya utuk megetahui apakah suatu ruas patai yag ditijau megalami erosi atau akresi. Imbaga sedime patai adalah bayakya sedime yag masuk dikuragi dega yag keluar. Apabila ilai imbagaya ol maka patai didalam kodisi stabil, jika ilaiya positif patai megalami akresi da sebalikya utuk ilai imbaga egative patai megalami erosi. Sedime yag masuk di daerah patai yag ditijau meliputi suplai sedime dari sugai, material yag berasl dari erosi tebig, agkuta sedime sepajag patai da tegak lurus patai (oshore trasport) yag masuk ke ruas yag ditijau, da peimbua patai (beach ourishmet). Sedagka sedime yag keluar adalah agkuta sedime sepajag patai da tegak lurus patai (offshore trasport) yag keluar dari ruas patai yag ditijau da peambaga pasir patai. Gambar.43 meujukka beberapa macam sedime yag diperhitugka dalam imbaga sedime patai pada suatu patai. Dega meghitug volume dari masig-masig sedime tersebut dapat diketahui kodisi patai yag ditijau. Dalam praktekya, sagat sulit utuk meghitug semua besara besara tersebut. Utuk itu aalisis imbaga sedime patai dapat dilakuka dega pegamata (pemataua) terhadap laju erosi atau akresi selama beberapa waktu (tahu). Dari data tersebut dapat diketahui imbaga sedime patai di masa medatag. Gambar.43. Imbaga Sedime Patai Model perubaha garis patai didasarka pada perasaa kotiuitas sedime. Utuk itu patai dibagi mejadi sejumlah sel (ruas). Pada tiap sel ditiaju agkuta sedime yag masuk da keluar. Sesuai dega hokum kekekala massa, jumlah laju LAPORAN TUGAS AKHIR 96

93 alira massa etto didalam sel adalah sama dega laju perubaha massa dalam tiap satua waktu. Laju alira massa sedime etto di dalam sel adalah: M= ρ s (Q m -Q k ) = ρ s (Q k -Q m )=- ρ s Q (.06) Laju perubaha massa dalam setiap satua waktu adalah: Mt= (.07) Dimaa ρ s adalah rapat massa sedime, Qm da Qk masig-masig adalah debit sedime masuk da keluar sel (ruas). Dega meyamaka persamaa tersebut didapat persamaa (.96) Dega y : jarak atara garis patai da garis referesi Q : traspor sedime sepajag patai t : waktu x : absis searah pajag patai d : kedalama air yag tergatug pada profil patai.4.6 Muara Sugai.4.6. Morfologi muara sugai Muara sugai dapat dibedaka dalam tiga kelompok, yag tergatug pada factor domia yag mempegaruhiya. Ketiga factor domia tersebut adalah gelombag, debit sugai, da pasag surut. a) Muara yag didomiasi Gelombag Laut Gelombag besar yag terjadi pada patai berpasir dapat meimbulka agkuta (trasport) sedime (pasir), baik dalam arah tegak lurus maupu sejajar/sepajag patai. Dari kedua jeis trasport tersebut, trasport sedime sepajag patai adalah yag palig domia. Agkuta sedime tersebut dapat bergerak masuk ke muara sugai dak area di daerah tersebut kodisi gelombag sudah teag maka sedime aka megedap. Bayakya edapa tergatug pada gelombag da ketersediaaa sedime (pasir) di garis patai. Semaki besar gelombag semaki besar agkuta sedime da semaki bayak sedime yag megedap di muara. LAPORAN TUGAS AKHIR 97

94 Apabila debit sugai kecil kecepata arus tidak mampu megerosi (meggelotor) edapa tersebut sehigga muara sugai dapat bear-bear tertutup oleh sedime. Kodisi semacam ii bayak terjadi pada sugaisugai di patai selata Jawa Tegah da beberapa sugai kecil di patai utara Jawa. Gambar.44. Pola Sedime muara Sugai yag Didomiasi Gelombag b) Muara yag Didomiasi Debit Sugai Muara ii terjadi pada sugai dega debit sepajag tahu cukup besar yag bermuara dilaut dega gelombag relative kecil. Sugai tersebut membawa agkuta sedime dari hulu cukup besar. Sedime yag sampai di muara sugai merupaka suspese dega diameter partikel sagat kecil, yaitu dalam beberapa micro. Pada waktu air surut sedime tersebut aka terdorog ke muara da meyebar di laut. Selama periode sekitar titik balik dimaa kecepata alira kecil, sebagia suspese megedap. Saat berikutya dimaa air mulai pasag, kecepata alira bertambah besar da sebagia suspese dari laut masuk kembali ke sugai bertemu sedime yag berasal dari hulu. Selama periode dari titik balik ke air pasag maupu air surut kecepata alira bertambah sampai mecapai maksimum da kemudia berkurag lagi. Di alur sugai, terutama pada waktu air surut kecepata alira besar, sehigga sebagia sedime yag telah diedapka terurai kembali. Tetapi di depa muara dimaa alira telah meyebar, kecepata alira kecil sehigga tidak mampu megerosi semua LAPORAN TUGAS AKHIR 98

95 sedime yag telah diedapka. Dega demikia dalam satu siklus pasag surut jumlah sedime yag megedap lebih bayak daripada yag tererosi, sehigga terjadi pege dapa didepa mulut sugai. Proses tersebut mejadi terus-meerus sehigga muara sugai aka maju kea rah laut membetuk delta. Gambar.45. Pola Sedimetasi Muara yag Didomiasi Debit sugai c) Muara Sugai yag DIdomiasi Pasag Surut Apabila tiggi pasag surut cukup besar, volume air pasag yag masuk ke sugai sagat besar. Air tersebut aka berakumulasi dega air dari hul sugai. Pada waktu air surut, volume air yag sagat besar tersebut yag tergatug pada tipe pasag surut. Dega demikia kecepata arus selama air surut tersebut besar, yag cukup potesial utuk membetuk muara sugai. Gambar.46. Pola Sedimetasi yag Didomiasi Pasag Surut LAPORAN TUGAS AKHIR 99

96 .4.6. Saliitas Sirkulasi alira di estuari dipegaruhi oleh sifat-sifat morfologi estuary, pasag surut da debit alira dari hulu (debit sugai). Sirkulasi alira tersebut meliputi pejalara gelombag pasag surut, percampura (mixig) atara air tawar da air asi, gerak sedime, poluta (biologis, kimiawi, da fisis), da sebagaiya. Pejalara gelombag pasag surut dari laut meuju estuari adalah berlawaa arah dega debit sugai yag megalir meuju laut. Karea adaya perbedaa rapat massa atara air asi da air tawar, maka aka terjadi percampura diatara keduaya. Tigkat percampura tergatug pada geometri estuary, pasag surut, debit sugai, perbedaa rapat massa atara lai air tawar da air asi, agi da efek Coriolis. Efek Coriolis terjadi karea adaya pegaruh perputara bumi. Pada saat air pasag, saliitas di mulut sugai praktis sama dega saliitas air laut. Saliitas tersebut berkurag dega jarak dari muara. Pada waktu air surut, saliitas aka terdorog kearah laut. Selai variasi sepajag estuary, saliitas juga berubah dalam arah vertical, yag berkurag dega jarak dari dasar ke permukaa air. Berikut ii diberika klasifikasi estuary meurut struktur saliitasya: ) Estuary Sudut Asi Estuari jeis ii berkembag pada sugai yag bermuara ke laut yag pasag surutya sagat redah da/atau debit sugai sagat kuat. Air tawar dari sugai yag mempuyai rapat massa lebih kecil megalir dari atas air laut yag mempuyai rapat masa lebih besar. Karea arus pasag surut lemah, air asi yag meyusup ke darat melalui dasar sugai yag dapat diaggap stasioer membetuk sudut asi. Atara air asi da air tawar terjadi gradiet rapat massa da keasia yag sagat tajam da membetuk holokli yag stabil da dua jeis massa air tidak mudah tercampur. Gambar.47. Estuari Sudut Asi LAPORAN TUGAS AKHIR 00

97 ) Estuary Tercampur Sebagia Estuary tercampur sebagia berkembag pada sugai yag bermuara pada laut dega pasag surut moderat. Arus pasag surut cukup berpegaruh, da seluruh massa air bergerak aik da turu estuary megikuti aik da turuya air pasag surut. Akibatya, gesera arus pada pertemua air asi/air tawar, gesera pada dasar estuary meimbulka tegaga geser, da meimbulka turbulasi. Turbulasi ii meyebabka percampura air tawar/air asi pada kolom air lebih efektif dibadigka dega akibat gelombag yag terjadi pada pertemua air asi/tawar. Sehigga terjadi percampura air asi kea rah atas da air tawar ke arahbawah. Gambar.48. Estuari Tercampur Sebagia 3) Estuary Tercampur Sempura Pada estuary yag lebar da dagkal, dimaa pasag surutya tiggi, da arus pasag surut lebih kuat dibadigka dega alira sugai, kolom air mejadi tercampur secara keseluruha, maka berkembag estuary tercampur sempura. Dalam estuary jeis ii hamper tidak terjadi variasi saliitas kea rah vertical. Gambar.49. Estuari Tercampur Sempura LAPORAN TUGAS AKHIR 0

98 .5 Aspek Peagaa Sugai.5. Jeis Peagaa sugai Pekerjaa sipil memiliki beragam jeis pekerjaa. Salah satu kegiataya adalah yag berhubuga dega bidag persugaia yaitu pegedalia sugai utuk pecegaha daya rusak air. Sugai harus diatur da diperbaiki dega sedemikia rupa, sehigga dapat diadaka pecegaha terhadap bahaya bajir serta megusahaka agar alur sugai seatiasa dalam kodisi stabil. Dalam upaya meciptaka stabilitas sugai agar mecapai suatu keseimbaga da tidak aka terdapat perubaha-prubaha petig dalam arah alira, sedime, degradasi, da sebagaiya maka diperluka adaya pegedali sugai yag diataraya adalah: a. Taggul b. Lapisa pelidug tebig c. Didig kedali d. Taggul tagkis (Groye) e. Pembuata sudeta (short-cut) f. Normalisasi alur sugai.5. Pembagua taggul (levee) Taggul di sepajag patai adalah salah satu bagua yag palig utama da palig petig dalam usaha melidugi kehidupa da harta masyarakat terhadap geaga-geaga yag disebabka oleh bajir da badai (gelombag pasag). Taggul dibagu terutama dega kostruksi uruga taah, karea taggul merupaka bagua meerus yag sagat pajag serta membutuhka baha uruga yag volumeya sagat besar. Kecuali taah, kiraya amatlah sukar utuk memperoleh baha uruga utuk pembagua taggul da baha taah dapat diperoleh dari hasil galia kaa-kiri trase recaa taggul atau bahka dapat diperoleh dari hasil pekerjaa ormalisasi sugai, berupa galia pelebara alur sugai, yag biasaya dilakuka bersamaa dega pembuata taggul..5.3 Lapisa pelidug tebig Perkuata lereg adalah bagua yag ditempatka pada permukaa lereg gua melidugi suatu tebig alur sugai atau permukaa lereg taggul da secara LAPORAN TUGAS AKHIR 0

99 keseluruha berpera meigkatka stabilitas alur sugai atau tubuh taggul yag dilidugiya. Berdasarka lokasi, perkuata lereg dapat dibedaka mejadi 3 jeis yaitu perkuata lereg taggul (levee revetmet), perkuata tebig sugai (low water revetmet) da perkuata lereg meerus (high water revetmet). a. Perkuata lereg taggul. Dibagu pada permukaa lereg taggul gua melidugiya terhadap gerusa arus sugai da kostruksi yag kuat perlu dibuat pada taggul-taggul yag sagat dekat dega tebig alur sugai atau apabila diperkiraka terjadi pukula air (water hammer). b. Perkuata tebig sugai. Perkuata semacam ii diadaka pada tebig alur sugi gua melidugi tebig dari gerusa arus sugai da mecegah proses meader pada alur sugai. Selai itu harus diadaka pegamaa-pegamaa terhadap kemugkia kerusaka semacam ii, karea di saat terjadiya bajir bagua tersebut aka teggelam seluruhya. c. Perkoata Lereg Meerus. Perkuata lereg meerus dibagu pada lereg taggul da tebig sugai secara terus - meerus (pada bagua yag tidak ada bataraya)..5.4 Didig Kedali (Retraiig Wall) Didig kedali / pegarah ii biasaya diguaka utuk pegarah alira, pembetula beloka - beloka sugai da peyempita alur sugai. Didig kedali ii serig dibagu bersama - sama dega taggul tagkis terutama pada beloka - beloka tajam. Didig kedali juga diguaka utuk melidugi kostruksi jembata, bedug da sebagaiya..5.5 Taggul Tagkis / Krib (Groye) Krib adalah bagua yag dibuat mulai dari tebig sugai ke arah tegah gua megatur arus sugai, da tujua utamaya adalah sebagai berikut:. Megatur arah arus sugai.. Meguragi kecepata arus sugai sepajag tebig sugai, mempercepat LAPORAN TUGAS AKHIR 03

100 sedimetasi, da mejami keamaa taggul / tebig terhadap gerusa. 3. Mempertahaka lebar da kedalama air pada alur sugai. 4. Megkosetrasika arus sugai da memudahka peyadapa. Secara garis besar terdapat 4 tipe kostruksi krib yaitu:. Krib Permeabel Pada tipe permeabel air dapat megalir melalui krib. Krib permeabel tersebut melidugi tebig terhadap gerusa arus sugai dega cara meredam eergi yag terkadug dalam alira sepajag tebig sugai da bersamaa dega itu megedapka sedime yag terkadug dalam alira tersebut. Krib permeabel terbagi dalam beberapa jeis lagi atara lai: jeis tiag pacag, jeis ragka piramid, da jeis ragka kotak.. Krib Impcrmcabel Krib tipe impermeabel disebut pula krib padat, air sugai tidak dapat megalir melalui tubuh krib. Krib tipe ii diperguaka utuk membeloka arah arus sugai da kareaya serig terjadi gerusa yag cukup dalam di depa ujug krib tersebut atau bagia di sebelah hilimya. Krib impermeabel dapat dibedaka mejadi jeis, yaitu jeis yag terbeam da jeis tidak terbeam. Da segi kostruksiya terdapat beberapa jeis krib impermeabel atara lai brojog kawat, matras,da pasaga batu. 3. Krib Semi Permeabel Krib semi permeabel ii berfugsi gada yaitu sebagai krib permeabel da krib padat. Biasaya bagia yag padat terletak di sebelah bawah da berfugsi sebagai podasi, sedag bagia atasya merupaka kostruksi yag permeabel disesuaika dega fugsi da kodisi setempat. Tujua dari krib semi permeabel adalah agar dapat diperoleh efek positif dari kedua tipe krib di atas, yaitu di satu pihak lebih meigkatka kemampua pegatura arus sugai da dipihak lai meigkatka stabilitas krib LAPORAN TUGAS AKHIR 04

101 tersebut dega peempata sedemikia rupa, sehigga dapat dibatasi bahka dapat mecegah gerusa yag terlalu dalam. 4. Krib -Krib Silag da Memajag Krib yag formasiya tegak lurus atau hampir tegak lurus arah arus sugai dapat meritagi arus tersebut da diamaka krib melitag (trasversal dyke), sedag krib yag formasiya hampir sejajar arah arus sugai disebut krib memajag (logitudial dyke). Biasaya gerusa dasar sugai secara itesif terjadi di depa ujug krib melitag. Oleh karea itu perlu diadaka pelidug berupa krib memajag di ujug depa krib - krib melitag tersebut..5.6 Pcmbuata sudeta (cut-off) Alira yag meaderig yag terlalu tajam haya dapat diatur dega pcmbuata sudeta. Sudeta aka mcgakibatka perubaha yag drastis pada regime sugai itu. Jadi pembuata sudeta harus dilakuka secara bertahap. Cara yag biasa dilakuka ialah pertama - tama digali sudeta yag aka megalirka ± 0% debit pada pemulaa. Kemudia diperbesar sehigga dapat megalirka ± 40-50% debit. Peigkata dimesi sudeta selalu dibatu oleh alira itu sediri, terutama oleh debit bajir. Arah sudeta harus cocok dega arah alira baik alira yagh masuk maupu yag kcluar sudeta..5.7 Normalisasi alur sugai Pada alur sugai yag memiliki kemiriga dasar kecil aka cederug terjadi sedimetasi. Akibat adaya sedime ii maka alur sugai aka mejadi sempit da dagkal schigga meggaggu alira air da aka terjadi keaika muka air bajir. Pegeruka alur sugai dapat pula dilaksaaka pada tikuga yag telah megalami sedimetasi sehigga pola air berubah da cederug merusak tebig sugai pada tikuga luar. Dalam hal ii pegeruka sedime ditujuka utuk megembalika alur da pola alira yag lebih baik kembali seperti semula. LAPORAN TUGAS AKHIR 05

102 .6 Aspek Peagaa Patai.6. Kriteria Perecaaa Bagua patai diguaka utuk melidugi patai terhadap kerusaka karea seraga gelombag da arus. Ada beberapa cara yag dapat dilakuka utuk melidugi patai, yaitu :. Memperkual/melidugi patai agar mampu meaha seraga gelombag.. Megubah laju trasport sedime sepajag patai. 3. Meguragi eergi glombag yag sampai ke patai. 4. Reklamasi dcga meambah suplai sedime ke patai atau dega cara lai. Sesuai dega fugsiya, bagua patai dapat dikasifikasika dalam tiga kelompok, yaitu :. Kostruksi yag dibagu di patai da sejajar dega garis patai.. Kostruksi yag dibagu kira - kira tegak lurus patai da sambug ke patai. 3. Kostruksi yag dibagu lepas patai da kira - kira sejajar dega garis patai. Meurut betukya bagua patai dapat dibedaka mejadi bagua sisi mirig da sisi tegak. Termasuk dalam kelompok pertama adalah bagua dari tumpuka batu yag bagia luarya diberi lapis pelidug yag terbuat dari batu - batu ukura besar, blok beto, atau batu buata dari beto dega betuk khusus seperti tetrapod, quadripod, tribar, dolos, da sebagaiya. Lapis pelidug ii hams mampu meaha seraga gelombag. Sedag yag termasuk dalam tipe kedua adalah bagua yag terbuat dari pasaga batu, kaiso beto, tumpuka buis beto, didig turap baja atau beto da sebagaiya. Gambar.50. Bagua Patai Sisi Mirig LAPORAN TUGAS AKHIR 06

103 Gambar.5. Bagua Patai Sisi Tegak Tipe bagua yag diguaka biasaya ditetuka oleh ketersediaa material di dekat lokasi pekeriaa, kodisi dasar laut, kedalama air, da ketersediaa peralata utuk pelaksaaa pekerjaa. Faktor terpetig laiya adalah karakteristik dasar laut yag medukug bagua tersebut di bawah pegaruh gelombag..6. TembokLaut Tembok laut adalah jeis kostruksi pegama patai yag ditempatka sejajar atau kira-kira sejajar dega garis patai, membatasi secara lagsug bidag darata dega air laut; dapat diperguaka utuk pegamaa pada patai berlumpur atau berpasir. Fugsi utama jeis kostruksi pegama patai tersebut atara lai : melidugi patai bagia darat lagsug di belakag kostruksi terhadap erosi akibat gelombag da arus da sebagai peaha taah di belakag kostruksi. Tembok laut merupaka kostruksi yag masif, direcaaka utuk dapat meaha gaya gelombag yag relatif tiggi secara keseluruha. Baha kostruksi yag lazim diperguaka atara lai pasaga batu da beto..6.3 Revetmet Gambar.5 Sketsa Kostruksi Tembok Laut Revetme merupaka kostruksi yag tidak masif. Fugsiya atara lai melidugi lagsug patai bagia darat di belakag struktur. Baha kostruksi yag lazim diperguaka atara lai susua batu kosog, blokblok beto, plat beto, pasaga batu da beto. Susua batu kosog atau blok-blok beto dega kemtriga tertetu disebut kostruksi tipe rubble moud lapisa pelidug luar disebut armor. LAPORAN TUGAS AKHIR 07

104 Nama lai utuk pelidug tebig dari susua armor dari batu batu kosog campura adalah rip-rap. Atara patai yag dilidugi da revetme harus ada lapisa filter yag berfugsi mecegah hayutya material patai yag halus. Gambar.53 Tampak Atas Kostruksi Revetmet Gambar.54 Kostruksi Revetmet.6.4. Krib tegak lurus patai (Groi) Krib tegak lurus patai atau groi adalah kostruksi pegama patai terhadap erosi yag disebabka oleh tergagguya keseimbaga agkuta pasir sejajar patai (logshore saddrift). Krib tegak lurus patai berfugsi meaha atau meguragi besarya agkuta pasir sejajar patai. Oleh karea itu maka krib ii haya cocok utuk pegamaa pada patai yag berpasir. Baha kostruksi yag lazim diperguaka atara lai susua batu kosog, pasaga batu, tiag pacag beto atau baja da blok-blok beto. Dega dipasagya krib, maka geraka sedime sejajar patai aka tertaha dibagia hulu (updrift) dari krib da sebalikya aka terjadi erosi di bagia hilir (dowdrift) krib. Tergatug dari maki pajag krib maki tiggi kapasitas meahaya. Sebalikya utuk krib yag redah da pedek kapasitas meahaya aka berkurag. Namu demikia ada suatu harga batas maximum da miimum, dimaa bila krib dibuat lebih tiggi da Jebih pajag tidak aka meambah kapasitasya, sebalikya bila krib dibuat lebih redah da lebih pedek dari harga batas miimum tidak aka berfugsi sama sekali. LAPORAN TUGAS AKHIR 08

105 Gambar.55. Tampak Atas Kostruksi Groi Gambar.56. Tampak Memajag da Melitag Groi dari Tumpuka Batu.6.5. Krib sejajar patai ( Breakwater ) Bagua krib ii dipasag atau ditempatka sejajar dega garis patai. Fugsi dari krib sejajar patai ii atau biasa disebut juga pemecah gelombag (breakwater) adalah utuk meredam da mereduksi eergi gelombag. Selai itu juga krib sejajar patai ii juga berfimgsi sebagai peaha da pereduksi besarya agkuta sedime sejajar patai maupu sedime tegak lurus patai. Karea fugsiya sebagai pereduksi eergi gelombag yag datag, maka peraira di belakag krib tersebut mejadi relatif teag yag memugkika terjadiya proses pegedapa sedime. Tipe krib sejajar patai bila ditijau posisi elevasi mercuya dapat dibedaka mejadi 3 macam yaitu: o overtoppig breakwater, over toppig breakwater, submerged breakwater. Struktur bagua krib atau pemecah gelombag ii biasaya dibuat dari tumpuka batu. Batu yag dipakai utuk lapis pelidug dapatberupa batu alam ataupu akmod. LAPORAN TUGAS AKHIR 09