PERENCANAAN BANGUNAN JETTY di MUARA SUNGAI MALAKOPA KECAMATAN PAGAI SELATAN KABUPATEN KEPULAUAN MENTAWAI

Transkripsi

1 PERENCANAAN BANGUNAN JETTY di MUARA SUNGAI MALAKOPA KECAMATAN PAGAI SELATAN KABUPATEN KEPULAUAN MENTAWAI John GuntherSaleleubaja, Lusi Utama, Rini Mulyani Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang johngunther_s@yahoo.com, lusi_utamaindo115@yahoo.co.id, rinimulyani@bunghatta.ac.id Abstrak Bencana alam tsunami yang terjadi di Pagai Selatan sangat mempengaruhi garis pantai dan muara yang ada di Pagai Selatan tepatnya di muara Sungai Malakopa. Transport sedimen yang disebabkan oleh angin dan gelombang mengakibatkan berpindahnya mulut muara danterjadipendangkalansungai, sehinggakapal-kapalnelayantidakbisamelintasimuara Sungai Malakopa.Untukmengatasipermasalahantersebut,perlu dibangun suatu bangunan pengaman pantai yang disebut jetty seperti yang akan dibahas dalam penelitian ini. Perhitungan jetty dilakukan dengan Metode Normal, Gumbel dan Person III. Dari hasil perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan data angin 10 tahunan (tahun 2004 s.d. 2013), didapat tinggi gelombang signifikan (Hs) 1,79 m. Gelombang pecah berada pada kedalaman 2,72 m, tinggi gelombang pecah adalah 2,13 m dan nilai run up adalah 2,47 m. Dimensi jetty yang diperoleh adalah panjang 272,23 m, lebar efektif 4,44 m, lebar puncak 2,38 m dan tinggi 7,52 m. Material yang digunakan pada bangunan ini adalah batu alam (cobble stone) dengan diameter 0,98 m dan 0,21 m serta berat (w) 1302,35 kg dan 13,02 kg. Dari hasil perhitungan diperoleh dimensi jetty yang stabil terhadap guling dan geser. Kata kunci : jetty, pendangkalan, sedimen, stabilitas

2 JETTY THE DESIGN OF AT THE MALAKAOPA RIVER ESTUARY SOUTH PAGAI SUB-DISTRICT MENTAWAI ISLAND REGENCY John GuntherSaleleubaja, Lusi Utama, Rini Mulyani Civil Engineering Department, Faculty of Civil Engineering and Planning, Bung Hatta University Padang johngunther_s@yahoo.com, lusi_utamaindo115@yahoo.co.id, rinimulyani@bunghatta.ac.id Abstract Natural disasters such as tsunami that occurred across South Pagai have intensely affected the coast line and the estuaryof the area, particularly in the mouth of the Malakopa River. Sediment transport caused by wind and waves have led to the movement and narrowness of the estuary. As a result, fishing boats are unable to sail through the estuary. To resolve the problem, a shore safety building called jetty is required. Therefore, this study attempts to design the jetty construction at the Malakopa River. Few methods such as Normal, Gumbel, and Person III are used for the analysis.a 10 year wind data (from 2004 to 2013) are incorporated in the analysis.a significant wave height of 1,79 m is obtained. Based on the outcomes, it is estimated that the waves will break at the depth of 2,72 m, the height of 2,13 m and will create run up of 2,47 m. Consequently, the jetty dimensions of 272,23 m long, 4,44 m effective wide, 2,38 m top wide and 7,52 m high are obtained. The material used for the jetty construction is cobble stone with the diameters of 0,98 m and 0,21 m.the weights of the stone are 1302,35 kg and 13,02 kg. Based on the analysis, the jetty proposed in this study is stable against overturning and sliding. Keywords : jetty, narrowness, sediment, stability

3 1. PENDAHULUAN Sebagai negara kepulauan Indonesia memiliki potensi wilayah pantai yang sangat besar. Bagi masyarakat indonesia pantai sudah tidak asing lagi karena sebagian besar penduduk Indonesia bermukim di daerah pesisir. Daerah pantai merupakan wilayah pertemuan antara ekosistem daratan dan lautan sehingga memiliki karakteristik yang spesifik. Di Indonesia sendiri 60 % penduduknya hidup diwilayah pesisir, peningkatan jumlah penduduk yang hidup di wilayah pesisir memberikan dampak tekanan terhadap sumber daya alam pesisir seperti pembuangan limbah ke laut, erosi pantai, akresi pantai, dan sebagainya. Dalam melakukan berbagai aktivitas untuk meningkatkan taraf hidupnya, manusia melakukan perubahan perubahan terhadap ekosistem dan sumber daya alam sehingga berpengaruh terhadap lingkungan wilayah pesisir khususnya garis pantai. Kepulauan mentawai merupakan salah satu kepulauan yang terdapat di Sumatera barat. Kepulauan Mentawai ini mempunyai daerah pantai yang begitu indah, sehingga banyak wisatawan asing yang ingin mengunjungi Kepulauan tersebut. Didaerah Kepulauan mentawai terdiri dari empat pulau besar yaitu pulau Siberutdibagian Utara yang merupakan pulau terbesar, pulau Siporadibagian tengah, pulau Pagai Utara dan pulau Pagai Selatan dibagian selatan. Diantara empat pulau tersebut lokasi yang menjadi bahasan studi penulis adalah areal pantai Pulau Pagai Selatan. DipulauPagai Selatan ini pernah terjadi bencana alam yaitu Tsunami pada tanggal 25 Oktober 2010, bencana alam ini sangat mempengaruhi garis pantai dan muara yang ada di pulau Pagai Selatan tersebut tepatnya di Muara Sungai Malakopa. Maksud dari penulisan Tugas Akhir ini adalah merencanakan Jetty yang berfungsi secara optimal, baik didaerah garis pantai maupun didaerah muara sungai, dengan mengupayakan bangunan pelindung pantai yang ekonomis, praktis dan aman.

4 Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah bentuk peninjauan terhadap perhitungan yang diusahakan lebih detail dan lebih teliti dengan menggunakan datadata yang ada agar muara sungai tersebut dapat difungsikan sebagaimana mestinya, agar didaerah tersebut aman terhadap pendangkalan dan pemindahan muara yang terjadi pada keadaan normal. Kawasan yang ditinjau adalah kawasan pantai yang mengalami transport sedimen yang diakibatkan oleh gelombang laut, sehingga terjadinya pendangkalan pada muara sungai Malakopa. Dengan demikian permasalahan yang akan dibahas dalam penulisan Tugas Akhir ini hanya membahasan perhitungan bangunan pelindung Jetty, guna untuk menstabilkan daerah disekitar Muara Sungai Malakopa. dikumpulkan dari beberapa instansi yang terkait diantaranya dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Dinas Pengolahan Sumber Daya Air Sumatera Barat, dan Instansi terkait lainnya, selain itu penulis juga melakukan peninjauan ke lapangan. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam perhitungan tinggi gelombang signifikan didapat dari data angin maksimum pertahun, dan arah mayoritas pergerakan angin dari 10 tahun masa pencatatan Badan Meteorologi dan Geofisika Teluk Bayur Padang. Angin maksimum rata-rata dari 10 (sepuluh) tahun pencatatan tersebut atau 33% pencatatan itulah yang disebut tinggi gelombang signifikan (Hs). Tinggi gelombang signifikan dihitung dengan persamaan (2.18) 2. METODOLOGI Metodologi yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah studi literatur, wawancara, dan analisa data. Hs 0,0056 U 2 Dari rumus di atas didapat arah angin dan tinggi gelombang signifikan Untuk mendapatkan hasil yang baik dan terarah maka diperlukan data-data yang

5 Tabel 1. Tinggi Gelombang Signifikan TAHUN ARAH Hs (m) Ts (Detik) 2004 Barat Laut 1,3491 9, Barat Laut 1,4117 9, Barat Laut 1,4840 9, Tenggara 1,5386 5, Barat Laut 1,1690 4, Tenggara 1,3305 4, Barat Laut 1,4709 5, Barat Laut 1,3701 5, Tenggara 1,3879 5, Barat Laut 1,7575 5,6650 Rata rata 1,4269 6,4796 Sumber : data perhitungan Untuk memperoleh tinggi gelombang dengan periode 50 tahun, maka dicoba dengan menggunakan perbandingan sebaran kekerapatan teoritik Normal, Gumbel, Person III. Perioda gelombang (T) secara umum merupakan perioda gelombang a) Probabilility P 1 T b) Rata-rata H s bar 1 N i n i1 Hsi c) Standar Deviasi d) Koefisien Skew Cs 1 2 N N x 1 S N N 2 e) KoefesienKurtosis Ck N N 2N 3 in i 1 Hsi 1 3 N N x 1 S 4 3 in i 1 Hsi Hsbar Hsbar Dalam menentukan analisis tinggi gelombang signifikan dalam waktu 50 tahun, maka dipakai data arah dan tinggi gelombang signifikan persepuluh tahunan di atas, kemudian baru ditentukan sebaran kekerapatan teoritiknya menurut Normal, Gumbel, dan Person III. Perhitungan : Diperoleh : (Hsi Hs bar ) 2 0, (tabel 4.12) (Hsi Hs bar ) 3 0,01901 (tabel 4.12) (Hsi Hs bar ) 4 0,01667 (tabel 4.12) 1 S N 1 0,154 i n i 1 Hsi H 2 sbar 4 3 S 1 i N 1 i 1 Hsi H 2 n sbar

6 Cs 1 2 N N x 1 S N N 2 in i 1 Hsi 3 Hsbar 3 Dari hasil T 33 diatas, dengan demikian diperoleh periode gelombang signifikan adalah (Ts) 6,4796 detik Ck 0, N N x 1 S N N 2N 3 in i 1 Hsi 4 Hsbar 4 Perhitungan Refraksi Gelombang Dari persamaan C 0 1,56 T 2 tersebut menunjukkan bahwa C 0 tidak tergantung pada kedalaman, sehingga 5,8806 Dari pengecekan dengan test Chi Kuadrat di atas, maka dapat dilihat hasilnya sebagai berikut : a) Normal : 0,1290 b) Gumbel : 0,0361 c) Person III : 0,0266 Dari hasil perhitungan data percontohan dapat dianggap mengikuti ketiga sebaran teoritik tersebut, karena dilaut dalam proses refraksi tidak terjadi atau diasumsikan sangat kecil maka, T 6,4796 detik L 0 1,56 T 2 1,56 6, ,4969 m Jadi didapat panjang gelombang 65,4969 meter T, memenuhi X 2 terkecil yaitu mengikuti C 0 sebaran kerapatan teoritik Person III. Jadi tinggi gelombang signifikan (Hs) dengan 10,1082 m/dt periode 50 tahun adalah 1,7976 Dari analisa data diperoleh : T 33 6,4796 detik (tabel 4.11)

7 Dengan d/l 0 0,029 didapat dari tabel C1 d/l 0,07007 dan Ks 1,133 Maka L 0 sudut orthogonal gelombang datang yang bentuk dari angin mayoritas yakni arah barat laut ( dari data angin) terhadap garis pantai sebesar ,092. 0, ,873 1,5274 m Sehingga tinggi refraksi pada bangunan pemecah gelombang adalah H H1 Kr 1,5274 0,8593 1,3125 m Perhitungan gelombang pecah maka sin 1 H 0 1,5754 m 0,2886 maka 1 16, Koefisien refraksi adalah T 6,4796 detik Kr cos 0 cos Dari grafik hubungan antara Hb/H o Kr Tinggi gelombang di laut dalam dan H o/gt 2 nilai : dengan m 0,01 diperoleh H 0 Hb 1,350 1,5754 2,1268 m Jadi tinggi gelombang pecah adalah Tinggi gelombang dilaut pada kedalaman 1,873 m 2,1268 m Sehingga tinggi gelombang pecah H1 Ks. Kr. H adalah :

8 (persyaratan) 2) Lapisan Utama Bahan dasar yang dipakai untuk lapisan utama adalah batu alam d b 1,28 2,1268 2,7223 m jadi kedalaman gelombang pecah adalah : 2,7223 m jarak gelombang pecah ke garis pantai adalah : (cublestone) dengan berat antara 0,2 ton sampai dengan 1 ton. 3) Lapisan kedua Berat batuan pada lapisan kedua pada umumnya W/10 sampai W/15 dari berat lapisan utama. 4) Jetty direncanakan adalah Jetty panjang, dan Nonovertopping Pada perhitungan ini jetty terdiri dari dua lapisan, dimana kedua lapisan tersebut memakai material yang sama yaitu batu alam (coblestone), dan dibantu oleh lapisan inti (core). 1) Kelandaian Lereng Kelandaian Jetty adalah dasar dari penggabungan dan merupakan kekuatan pendukung untuk kestabilan dan kekuatan dari rubblemound, maka untuk keseimbangan bangunan diambil perbandingan 1 : 2 (V : H) Elevasi dan Tinggi Jetty Relevasi puncak Jetty dengan memperhitungkan tinggi kebebasan 0,5 m Elv. Jetty Hwl + Ru + Tinggi Kebebasan 1,783 m + 2,4692 m + 0,5 m 4,7522 m d Jetty Elevasi Jetty + db + Ru + tinggi kebebasan 4,7522 m +2,7223m + 2,4692 m + 0,5m 7,5245 m Kelandaian pantai 1 : 100 jadi,

9 Panjang Jetty Berat dan Volume Jetty Data Perhitungan Hs 1,7976 r 2600 Kg/m 3 (Berat jenis untuk batu alam) Volume butiran batu pelindung : V Bentuk batu dianggap bola, maka diameter dapat dicari dengan cara persamaan: V a 1025 Kg/m 3 (Berat Jenis air laut) 1 : 2 (cot 2) Penentuan berat butir batu pelindung ini memakai persamaan : Kd diliat dari lampiran S r Dengan demikian dapat dihitung berat butir batu pelindung untuk batu alam V 0,524 d 3 0,501 0,524 d 3 d 3 0,956 d 0,985 2) Berat butir batu alam untuk lapisan kedua jetty W 13,0235 Kg Volume butiran batu pelindung : V (coblestone). 1) Berat batu alam untuk struktur kepala (lapisan utama) Jetty Bentuk batu dianggap bola, maka diameter dapat dicari dengan cara Kd 1,6 untuk gelombang pecah persamaan: pada kepala Jetty S r 2,537 W 1302,35 Kg V V 0,524 d 3 0,005 0,524 d 3 d 3 0,0095 d 0,212 m

10 Tebal Lapis Pelindung Penentuan tebal batu pelindung, diperlukan untuk mengetahui beberapa ketebalan lapis batu pelindung yang diperlukan dalam setiap lapisnya untuk Jetty yang lurus dengan menggunakan bahan pelindung batu alam. Adapun data perhitungan adalah sebagai berikut : r 2600 Kg/m 3 T 2 1,15 1/3 1,827 m 2) Lapisan kedua Jetty K 1,15 (untuk batu alam yang kasar) W 13,0235 T 2 1,15 1/3 0,3935 m Lebar Puncak Jetty Lebar puncak Jetty dan elevasi puncak Jetty dihitung dari dasar pantai n 2 (Jumlah batu pelindung) atau dari lapis terbawah dari bangunan Persamaan yang dipakai adalah persamaan : T n K (K dilihat pada lampiran) Tebal lapis batu pelindung untuk batu alam (coblestone) pelindung dengan data perhitungannya adalah sebagai berikut : n min 3 lapis r 2600 Kg/m 3 Adapun perhitungan lebar puncak dapat dipakai rumus Lapisan utama (struktur utama Jetty) : 1) Lapisan utama (struktur Kepala) Jetty K 1,15 (untuk batu alam yang kasar) W 1302,35 W 1302,35 Kg K 1,15 (untuk batu alam)

11 3 1,15 Lebar Puncak Jetty (b) 2,739 m 2,739 m 2,73 Lapisan Utama Dengan 30 0 dari grafik faktor daya dukung pondasi dangkal didapat : N 18,4 q f 0,5 ps B N Tebal lapis 7,52 4,439 18,4 0, ,6 Kg/m 2 4,43 Gambar 1. Dimensi Jetty Lapisan ke dua Jetty Bila angka keamanan (Sr) 3 maka tekanan tanah yang di izinkan adalah : q Perhitungan Stabilitas Jetty 1) Daya Dukung Tanah Perhitungan daya dukung pasir untuk bangunan lajur diatas permukaan dengan data data adalah sebagai berikut : Sudut geser dalam () 30 0 Kohesi Pasir (c) 0 Berat jenis batu alam (w) 2600 Kg/m 3 Berat jenis pasir ( ps ) 2000 Kg/m 3 Tinggi Jetty (H) 7,5245 m Lebar Efektif Jetty (B) 4,439 m 27225,87 Kg/m 3 Jumlah beban yang dipikul oleh Jetty : W V w 49316,449 Kg/m Tekanan yang terjadi pada tanah pondasi karena adanya beban kontruksi adalah: g/m 3 < q Kg/m 3 <27225,87 Kg/m 3 ok!!! 1) Faktor Keamanan terhadap guling dan geser

12 Data data sebagai berikut : Hmax 1,8 Hs 1,8 1,7976 3,235 m Hs 1,7976 m w 1025 Kg/m 3 dhwl ElvHwl (-27223) 1,873 (-2,7223) 4,5953 m 15 0 (sudut antara arah gelombang datang dan garis tegak lurus biasanya diambil 15 0 ), ( Bambang triatmodjo, Hal 75) dbw d + 5 Hs 1,873+ (5 1,7976) 10,681 m Lo 65,4969 m d/lo 1,873 / 65,4969 0,034 Dari fungsi d/lo diperoleh nilai : d/l 0, /L 0,9586 Sinh 4 /L 1,1124 Cosh 4 /L 1,496 Cosh 2 /L 1,1171 Untuk menentukan besarnya gaya gelombang tersebut dapat digunakan persamaan dimana : 1 0,6 + [ ] 0,6 + * + 0, min [, - ] min [, - ] 0,9008, 1,111 ; diambil yang terkecil 0, [ ] * + 0,895 Dc d jetty - dhwl 7,5245 4,5953 2,9292 Tekanan gelombang dihitung pada persamaan : P 1 ( ) max

13 ( )( ) 2737,655 Kg/m 2 P2 Pu 2833,425 Kg/m ,681 Kg/m 2 Ƞ 0,75 (1 + cos ) Hmax 0,75 (1 + cos 15) 3,235 4,769 P3 2737,655 (1 ) 1056,77 Kg/m 2 U 6288,787 Kg/m 2 P4 P6 0,5 {(4,439 2,739)/2} 7, ,573 Kg/m 2 P5 2,739 7, ,974 Kg/m 2 Tabel 2. perhitungan Gaya (P) dan Momen (M) ke titik A Momen P No Gaya (Kg) Lengan Momen (m) (gaya lengan momen) 4858, , ,271 Kg/m 3 Kg.m 1 P 10415,271 4, ,403 2 U 6288,787 2, ,521 3 P4 8314,573 3, ,027 4 P ,974 2, ,057 5 P6 8314,573 0, ,363 Gaya Up Lift dihitung dengan :

14 1) Untuk control terhadap guling dipakai persamaan, dengan faktor keamanan SF 1,5 Fr 2,637 Fr SF 2,637 1,5...oke!!! 2) Untuk control terhadap geser dengan persamaan, dengan faktor keamanan SF 1,5 FS 1,5 FS FS 6,138 FS SF 6,138 1,5...Oke!!! Berarti bangunan Jetty yang direncanakan aman terhadap gaya guling dan geser. Kesimpulan a. Karakter gelombang dan bathimetri laut Tinggi gelombang signifikan1,7976 m Periode gelombang signifikan6,4796 dtk Panjang gelombang 65,4969 m Tinggi refraksi gelombang 1,3125 m Tinggi gelombang ekivalen 1,5754 m Tinggi gelombang pecah 2,1268 m Kedalaman gelombang pecah2,7223 m Jumlah transport sedimen m3/thn Tinggi Ru gelombang2,4692 m Kelandaian pantai 1/100 b. Dimensi Jetty sebagai berikut : Panjang Jetty 272,23 Tinggi Jetty 7,5245 m Lebar jetty m Lebar puncak Jetty2,739 m Kelandaian Jetty1:2 (V : H) MaterialBatu alam Berat butir batu lapis utama1302,35 Kg Berat butir lapis kedua 13,0235 kg Tebal lapis pelindung lapisan utama1,827 m

15 Tebal lapis pelindung lapisan kedua0,3935 m Lebar puncak bangunan Jetty2,739 m Berat jenis batu alam 2600 Kg/m 3 Berat jenis pasir 2000 Kg/m 3 Pada perencanaan bangunan Jetty ini, direncanakan bangunan nonovertopping yang artinya bangunan ini tidak diizinkan air untuk melimpas diatasnya. Saran 1. Dalam perencanaan Jetty, perlu dilakukan perhitungan secara akurat sehingga akan memperoleh dimensi yang ekonomis dan efisien, karena jika dimensi yang direncanakan tidak ekonomis dan efisien maka biaya yang akan dikeluarkan lebih besar. 2. Untuk mendapatkan dimensi perencanaan yang lebih efisien, maka perlu didapatkan data karakteristik gelombang yang lebih akurat. Untuk itu perlu dilakukan pengukuran langsung dilapangan melalui memadai. Pencatatan pasang surut dilakukan dengan survey langsung ke lapangan sehingga data yang lebih baru dan akurat akan diperoleh. DAFTAR PUSTAKA Triatmojo, Bambang, 1983, Pelabuhan, Yogyakarta : Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik Universitas Gajah Mada. Triamodjo, Bambang,2008,Teknik Pantai, Yokyakarta :Beta Offset Triatmodjo, Bambang. 2011, Perencanaan Bangunan Pantai.Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada US ARMI Corp, Shore Protection Manual, Departement of The Armi, US ARMI Engineers, Washington DC, Utama, Lusi Dasar Dasar Teknik Pantai. Padang : Universitas Bung Hatta pengukuran gelombang yang didukung oleh peralatan yang