JURNAL TEKNOLOGI KELAUTAN Vol. 9, No. 1, Januari 5: 9-17 Pengaruh Spektru Gelobang Terhadap Stabilitas Batu Pecah pada Perukaan Cellular Cofferda Akibat Gelobang Overtopping Wahyudi 1, Sholihin 1 dan Fery Setiawan 1) Staf Pengajar Jurusan Teknik Kelautan, FTK-ITS, Surabaya Gedung WA, Kapus ITS Sukolilo, Surabaya 6111, Eail: wahyudictr@oe.its.ac.id ) Mahasiswa Jurusan Teknik Kelautan, FTK-ITS, Surabaya Abstrak: Cellular cofferda adalah salah satu jenis breakwater yang berfungsi elindungi kola labuh dari pengaruh gelobang, atau elindungi daerah pantai dari erosi dan sedientasi. Konstruksi cellular cofferda erupakan rangkaian sheet pile yang saling engunci, ebentuk sebuah cell yang di dalanya berisi aterial lepas dan batu lindung pada penutup atasnya. Makalah ini enyajikan hasil peodelan fisik pengaruh variasi spektru gelobang terhadap stabilitas batu pecah pada perukaan cellular cofferda. Gelobang yang dibangkitkan berupa gelobang irreguler dengan variasi spektru JONSWAP,,, serta, dengan tinggi gelobang (H) 3,,,4, dan 1,6, dengan periode gelobang (T) 5 detik, serta variasi kedalaan dari uka air (SWL) sapai bagian atas struktur (h) 1 di atas SWL, sejajar, 1, dan di bawah SWL. Model yang digunakan dengan kesebangunan geoetric undistorted skala 1:4. Diensi odel adalah lebar (B) = 73 c, tinggi (T) = 53 c, dan diaeter cell (D) = 5 c. Berdasarkan analisa hasil percobaan disipulkan bahwa spektru JONSWAP epunyai pengaruh yang terbesar terhadap stabilitas batu pecah pada perukaan cellular cofferda jika dibandingkan dengan spektru lainnya. Hasil percobaan ini dapat dipakai sebagai referensi untuk enentukan kedalaan dari bagian atas struktur terhadap SWL. Kata kunci: cellular cofferda, spektru gelobang, stabilitas batu pecah 1. PENDAHULUAN Pada awalnya pelabuhan hanya erupakan suatu tepian perairan tepat kapal erapat dan ebuang jangkar untuk elakukan kegiatan. Lokasi pelabuhan berada di tepi sungai, teluk a- tau pantai yang tenang, karena secara alai terlindung dari gelobang agar kapal dapat aan dan leluasa dala elakukan kegiatan. Seiring dengan perkebangan peradaban anusia, kapal yang seula berukuran kecil dan sederhana berkebang enjadi kapal yang besar dan kopleks. Sejalan dengan itu pula, pelabuhan tidak lagi harus berada di daerah terlindung secara alai, tetapi dapat berada di laut terbuka untuk endapatkan perairan yang luas dan dala. Ukuran pelabuhan ditentukan oleh julah dan ukuran kapal yang enggunakannya. Dala kegiatan pelayaran, kapal eerlukan kedalaan air yang saa dengan sarat (draft) kapal ditabah dengan suatu kedalaan supaya kapal aan baik pada waktu berlayar aupun berlabuh. Seakin besar sarat kapal aka seakin besar pula kedalaan perairan pelabuhan yang disyaratkan. Faktor penting yang lain dala perencanaan pelabuhan selain kedalaan adalah tinggi gelobang. Gelobang yang besar di dala kola labuh akan engganggu aktifitas kapal. Usaha untuk engurangi atau enghilangkan gangguan gelobang terhadap kapal yang berlabuh pada uunya dibuat bangunan peecah gelobang atau breakwater. Bangunan ini eisahkan daerah pelabuhan dari daerah laut bebas, sehingga perairan pelabuhan tidak banyak dipengaruhi oleh gelobang besar dari laut. Keberadaan breakwater ini enjadikan perairan pelabuhan tenang sehingga kapal dapat elakukan kegiatan bongkar uat barang dengan udah.
1 Jurnal Teknologi Kelautan Vol. 9, No.1, Januari 5: 9-17 Ada beberapa tipe breakwater berdasarkan bentuk dan bahan yang digunakan. Menurut bentuknya dapat dibedakan enjadi peecah gelobang sisi iring, sisi tegak, dan capuran. Peilihan tipe breakwater yang digunakan pada uunya ditentukan oleh ketersediaan aterial, kondisi oseanografi seperti kondisi dasar laut, kedalaan air, dan lainnya. Salah satu tipe breakwater adalah tipe sisi tegak berbentuk cellular cofferda. Cellular cofferrda adalah suatu kontruksi yang enggunakan sheet pile yang saling enutup satu saa lain ebentuk sebuah cell. Bagian dala cell diisi dengan aterial lepas yaitu pasir di bagian bawah dan batu pecah sebagai pelindung dan penutup bagian atas. Isian pasir dan batu pecah ini berguna untuk enjaga stabilitas dari struktur akibat pengaruh gelobang. Struktur cellular cofferda didisain untuk gelobang overtopping, karena tipe struktur ini diperuntukkan di perairan dala dengan tinggi gelobang yang besar sehingga eungkinkan gelobang elipas di atas struktur. Besar kecilnya gelobang datang akan epengaruhi stabilitas struktur. Stabilitas cofferda dipengaruhi pula oleh kekuatan regang dari pile, diensi, bentuk lubang, pondasi tanah, serta aterial pengisinya yaitu pasir dan batu pecah. Dala erancang struktur breakwater tipe cellular cofferda, perlu diketahui secara pasti pengaruh gelobang terhadap struktur, terutaa terhadap stabilitas batu pecah sebagai pelindungnya. Dala akalah ini disapaikan hasil kajian eksperiental odel fisik pengaruh gelobang terhadap stabilitas batu pecah pada perukaan cellular cofferda.. TINJAUAN PUSTAKA Energi gelobang yang enuju pantai, apabila tanpa pengahalang keungkinan dapat enyebabkan kerusakan pantai. Selain itu juga enyebabkan tingginya gelobang di kola labuh yang engganggu aktifitas kapal. Besarnya e- nergi gelobang yang encapai pantai dapat direda dengan engurangi tinggi gelobang. Pengurangan tinggi gelobang dapat dilakukan dengan suatu kontruksi yang elintang terhadap arah gelobang datang yang elewatinya dengan cara eecahkan atau eantulkannya dengan struktur yang dikenal sebagai peecah gelobang atau breakwater (CERC, 1984). Breakwater biasanya dibuat untuk elindungi daerah pelabuhan aupun daerah wisata bahari. Bangunan ini dibedakan enjadi tiga tipe utaa yaitu, breakwater sisi iring, sisi tegak onolit, serta breakwater capuran. Sedangkan berdasarkan kondisi gelobang yang engenainya breakwater dibedakan enjadi dua, yaitu overtopping dan non overtopping. Breakwater jenis overtopping didisain dengan kondisi air yang elipas, yang ditujukan untuk daerah yang tidak begitu sensitif terhadap pengaruh gelobang yang terjadi, sedangkan non overtopping didisain dengan tidak engijinkan air elipas di atasnya dan ditujukan untuk daerah yang sensitif terhadap pengaruh gelobang. Model breakwater yang digunakan untuk percobaan dala studi ini adalah jenis sisi tegak onolit, terdiri dari beberapa eleen yang dihubungkan sehingga ebentuk satu kesatuan yang disebut sebagai cellular cofferda. Pada bagian paling atas atau paling luar dari cellular cofferda diisi dengan lapisan batu pelindung berukuran paling besar/berat, sedangkan seakin ke arah dala ukuran batu seakin kecil sapai berukuran pasir. Dasar perencanaan bangunan tipe ini adalah lapis luar akan eneria beban gelobang yang paling besar, sehingga harus berukuran lebih besar dan lebih berat sehingga cukup stabil. Bahan lapis lindung dari batu yang dipakai untuk breakwater enurut Nuryuwono (199) harus eenuhi syarat antara lain harus tahan terhadap keadaan lingkungan yaitu tidak udah lapuk, tahan terhadap gaya dinaik gelobang, serta tidak rusak oleh bahan kiia, harus cukup besar dan epunyai berat jenis yang cukup besar (>.6) sehingga apu enahan gaya yang disebabkan oleh gelobang, serta harga yang relatif urah. Salah satu beban yang diperhitungkan dala erencanakan bangunan pantai adalah beban a- kibat gelobang. Gelobang akan enibulkan tekanan lateral pada struktur, sehingga gaya dan oen yang ditibulkannya erupakan beban yang epengaruhi stabilitas dari struktur tersebut.
Pengaruh Spektru Gelobang Terhadap...(Wahyudi) 11 Bila gelobang tidak pecah enghanta perukaan breakwater yang ipereable vertikal secara tegak lurus, aka gelobang akan dipantulkan lagi dan akan enibulkan standing wave atau gelobang klapotis yang tingginya dua kali tinggi gelobang datang. Dengan adanya viskositas air, faktor elastisitas air, dan pereabilitas dinding aka aplitudo dari standing wave tidak lagi tepat dua kali aplitudo gelobang datang elainkan lebih kecil, karena adanya energi yang diserap syste di sekitarnya (Adrianto, 1988) Dala enentukan detail struktur breakwater adalah penting untuk engetahui secara eksak pengaruh dari gaya gelobang terhadap struktur yang ada. Salah satu etode yang dapat digunakan untuk engetahui hal tersebut adalah dengan enggunakan test odel fisik dengan variasi dari energi atau spektru gelobang, tinggi, dan periode gelobang terhadap stabilitas dari batu lindung dala kondisi overtopping (Jenssen, 1984 dan Haryo, 1997). Secara garis besar ada tiga tipe odel hidrolika, yaitu odel ataatik, odel fisik, dan gabungan keduanya. Model ateatika adalah siulasi fenoena hidrolika yang diketahui persaaan ateatikanya yang diselesaikan secara nuerik, sedangkan peodelan fisik adalah suatu peodelan fenoena dengan ukuran sesungguhnya yang direproduksi dengan enerapkan suatu skala tertentu (Pratikto, dkk., 1996). Peodelan secara fisik diperlukan bila fenoena hidrolika yang diaati belu diketahui forulasi ateatikanya. Model fisik diharapkan dapat enjelaskan fenoena hidrolika yang ada dengan eforulasikan hasil yang telah diperoleh..1 Stabilitas Batu Pelindung Stabilitas batu pelindung dipengaruhi oleh berat batu, koefisien porositas, serta sifat bahan yang lain. Hudson, 1953 (dala Triatodjo, 1996) engebangkan forula untuk enghitung berat batu iniu, yaitu: W = K D dengan, 3 ρ a gh (1) 3 ( Sr 1) cotα W : berat iniu batu pelindung H : tinggi gelobang rencana g : percepatan gravitasi K D : koef jenis batu lindung Sr : rapat assa relatif, (= ρa/ρw) α : lereng bangunan ρa : rapat assa batu pelindung Selain berat batu, volue rongga antar batu juga epengaruhi stabilitas batu lapis lindung. Besarnya volue rongga ini direpresentasikan dala koefisien porositas yang enunjukkan rasio antara volue rongga dengan total volue. Koefisien ini dapat untuk enentukan julah batu yaitu dengan forula, ρa 3 [ ] g C = K ( 1 n) () Δ W dengan C adalah julah batu pelindung, n adalah porositas, dan erupakan julah lapisan pelindung perlayer. Properti bahan lapis lindung yang penting untuk perhitungan stabilitas konstruksi adalah rapat asa, koefisien batu lindung, koefisien lapisan, dan koefisien porositas. Rapat assa (ρa) seakin besar seakin kecil ukuran batu. Koefisien batu lindung (K D ) erupakan pencerinan dari sifat bahan seperti bentuk batu, kekasaran, tingkat interlocking, serta posisi batu dala struktur. Koefisien lapisan (KΔ) enunjukan tingkat bahan lapis lindung untuk bergabung bersaa dala suatu lapisan. Koefisien porositas (n) enunjukkan rasio antara volue rongga terhadap total volue. Beberapa aca batu lapis lindung yang dapat digunakan untuk struktur cellular cofferda a- dalah akon, kubus beton, dolos, batu ala (quarry stone), tetrapod, quadripod, dan tribar. Batu lindung yang digunakan dala studi ini adalah tipe batu ala. Karakteristik dari batu ini adalah kasar, bersudut dan bentuk tidak teratur. Peilihan tipe batu lindung ini dikarenakan epunyai harga yang relatif urah dan udah didapatkan.. Spektru Gelobang Sifat gelobang laut adalah acak, baik besar aupun arahnya, sehingga karena sifat inilah
1 Jurnal Teknologi Kelautan Vol. 9, No.1, Januari 5: 9-17 besar energi gelobang acak sulit untuk diukur. Gelobang acak erupakan gabungan dari gelobang sinusoidal dengan panjang dan periode gelobang yang sangat bervariasi. Ukuran intensitas koponen gelobang acak pada u- unya dinyatakan dala bentuk spektru kepadatan aplitudo, kepadatan energi gelobang atau biasa disingkat dengan spektru e- nergi gelobang. Dala analisa spektru energi gelobang diperlukan data pencatatan gelobang selaa 15- enit. Prinsip analisa spektru gelobang adalah enguraikan suatu gelobang irreguler enjadi susunan dari gelobang teratur dari berbagai frekuensi dan tinggi gelobang (Nuryuwono, 199). Pada gelobang acak tidak dapat dikenali suatu pola yang spesifik, sehingga paraeter gelobang didefinisikan dengan eakai besaran-besaran statistik seperti H 1/3 dan T 1/3. H 1/3 adalah harga rata-rata dari 1/3 julah keseluruhan tinggi gelobang yang tertinggi atau tinggi signifikan, sedangkan T 1/3 harga rata-rata dari 1/3 julah keseluruhan periode gelobang yang tertinggi atau periode signifikan. Spektru paraeter tunggal yang paling sering digunakan adalah odel Pierson-Moskowitz, 1964 (dala Chakrabarti) yang berdasarkan pada tinggi gelobang signifikan atau kecepatan angin. Selain itu ada beberapa spektru paraeter ganda yang biasa digunakan. Beberapa yang sering digunakan adalah Bretschneider (1969), (1964), JONSWAP (Hasselen, 1973 dan 1976), dan (1966,1969, dan 197)...1 Spektru Pierson-Moskowitz Pierson dan Moskowitz (1964) engajukan sebuah forula baru untuk distribusi spektru peningkatan energi angin di bagian laut berdasarkan pada kesaaan teori dari Kitaigorodskii dan data rekaan yang lebih akurat. Model spektru Pierson-Moskowitz (P-M) enggabarkan laut secara keseluruhan dan ditentukan oleh satu paraeter, yaitu kecepatan angin. Pencapaian dan durasi dianggap infinit. Untuk aplikasi odel, angin harus berhebus di area yang luas pada kecepatan yang konstan untuk waktu yang laa. Berdasarkan asusi ini, aka odel P-M dapat digunakan dala epresentasikan beberapa gelobang badai pada perancangan struktur lepas pantai. Model spektru P-M dapat dituliskan seperti pers. (3). SH ( T ) gt ) 4 3 3.74( g T e πu 4 8,1.1 = (3) (π ) Ekspresi yang saa untuk spektru P-M dala hubungannya dengan putaran frekuensi, f(= ω/π) dituliskan seperti pada pers. (4). S(f) = α g /(π) 4 f -5 exp [-1.5(f / f ) (4) Frekuensi zero-crossing didefinisikan sebagaiana pada pers. (5). z π ω = (5) dan frekuensi puncaknya ω =.71 ω z.. Spektru International Ship Structures Congress (1964) engusulkan odifikasi untuk bentuk spektru Bretschneider, yaitu: ω 4 4 ϖ.44( ) ω ( ω) =.117H ( 5 ) e S S (6) dengan ϖ = 1.96ω..3 Spektru JONSWAP ω Spektru ini erupakan penyepurnaan dari spektru P-M, karena Laut Utara eiliki kondisi lingkungan yang ekstri dan dibatasi oleh pulau dan benua yang engakibatkan fetch di daerah ini cukup pendek naun eiliki gelobang yang besar. Sehingga persaaan P-M diubah dala bentuk: ω 4 [ 1.5( ) ] ( ω ω) exp 5 ω S ( ω) = αg ω exp γ τ ω (7) dengan, γ (peakedness paraeter) = 3.3
Pengaruh Spektru Gelobang Terhadap...(Wahyudi) 13 τ (shape paraeter) =.7, jika ω ω z =.9, jika ω > ω z α =.76 ( x ) -. =.819 (ketika x tidak diketahui) ω = π (g / Uω ) (x ).33 x = gx/uω ω =.161g/H S..4 Spektru International Towing Tank Conference (1966, 1969, dan 197) engusulkan odifikasi terhadap spektru P-M, dala hal ini tinggi gelobang signifikan dan frekuensi zero crossing. Frekuensi zero crossing rata-rata dapat dihitung dari: ω = Z (8) Spektru dapat ditulis sebagai: Sebangun geoetrik dipenuhi bila antara odel dengan prototipe epunyai bentuk yang saa tapi berbeda ukurannya. Sebangun geoetrik terdiri atas dua aca, yaitu sebangun geoetrik sepurna (tanpa distorsi) dan sebangun geoetrik tak sepurna atau terdestorsi. Dala sebangun geoetrik sepurna skala panjang arah horizontal (skala panjang) dan skala panjang arah vertikal (skala tinggi) adalah saa. Besarnya skala panjang adalah: (nl) = L L P Skala tinggi: (nh) = h h p Skala luas: na A Panjang. pada. prototipe = (11) panjang. pada odel Tinggi. pada. prototip = (1) Panjang. pada.od el ( panjang. x. lebar) p p = = = ( nl) (13) A ( panjang. x. lebar) Skala volue: ω 4 5 = 4αg S( ω ) αg ω exp (9) H S nv V 3 = p = (nl) (14) V dengan, α =.81/ k 4 dan.3 Model Fisik gσ k = (1) 3,54ω Peilihan odel fisik hidrolik dilakukan apabila fenoena fisik dari perasalahan yang ada pada prototipe dapat dibuat dengan skala yang lebih kecil dengan kesebangunan (siilaritas) yang cukup eadai (Widagdo, 1999). Kesebangunan dapat berupa sebangun geoetrik (panjang, lebar, dan tinggi), kineatik (kecepatan dan aliran), dan sebangun dinaik (gaya)..3.1 Sebangun Geoetrik Z.3. Sebangun Kineatik Sebangun kineatik terpenuhi bila antara odel dengan prototype adalah sebangun geoetrik serta kecepatan dan percepatan di dua titik tinjau adalah saa. Perbandingan kecepatan dan percepatan yang saa hanya berlaku untuk satu arah saja, yaitu pada arah horizontal atau vertikal saja. Skala kecepatan: U n n n. p L h U = = atau (15) U nt nt Skala percepatan: a p n n a = a n L. atau. T n n = (16) Skala debit: h T
14 Jurnal Teknologi Kelautan Vol. 9, No.1, Januari 5: 9-17 n Q 3 p nl nl.. nh Q = =. atau. (17) Q nt nt dengan n a skala percepatan dan nq skala debit..3.3 Sebangun Dinaik Sebangun dinaik terpenuhi bila odel dan prototype sebangun geoetris dan kineatis, serta gaya yang bersangkutan pada odel dan prototype untuk seluruh pengaliran pada arah yang saa adalah saa. Gaya tersebut antara lain, gaya berat (Fw = ρl 3 g), gaya tekanan (Fp = pl ), dan gaya gesek (Fv = EL ).4 Analisa Diensi Dala pebuatan odel selalu dilakukan pengecilan dari berbagai variabel, yaitu dengan eberikan skala (n) pada asing-asing variabel tersebut. Sedangkan skala dari berbagai variabel tersebut dapat ditentukan hubungan antar paraeter yang diekspresikan dala bilangan tak berdiensi. Selain itu bilangan tak berdiensi dapat digunakan untuk enggabarkan output hasil percobaan (Widagdo, 1999). Ada beberapa cara dala entukan bilangan tak berdiensi, salah satu etode yang digunakan adalah stepwise procedure. Metode ini diterapkan dengan peniadaan diensi tahap dei tahap. Tahap pertaa adalah peniadaan diensi assa (M) dengan variabel yang engandung diensi assa ρ (M/L 3 ). Berikutnya adalah peniadaan diensi waktu (T) dengan variabel yang engandung diensi waktu (T) seperti periode, dan terakhir adalah peniadaan diensi panjang (L) dengan variable yang hanya engandung diensi panjang isalnya dengan tinggi gelobang (H). Berdasarkan etode ini dapat diperoleh bilangan tak berdiensi φ (WT /ρ W, h/h, gt /H) atau dala bentuk yang lain seperti φ (W/ρ W g, h/h, gt /H). 3. PROSES PERCOBAAN Model Cellular Cofferda dengan ukuran lebar (B) = 73c, tinggi (T) = 53c, dan diaeter cell (D) = 5c, dipasang pada kola yang dilengkapi dengan tupuan di bagian bawah odel untuk engatur variasi elevasi bagian atas struktur dengan uka air (SWL). Batu pecah yang digunakan diberi warna untuk eperudah penghitungan julah yang berpindah tepat (terjadi kegagalan) setelah eneria beban gelobang (Gabar 1-3). Model yang terpasang pada kola diberi beban gelobang dengan variasi tinggi (H) dan periode gelobang, variasi kedalaan air dari uka air sapai bagian atas struktur (h), serta dengan variasi dari spektru gelobang. Setelah proses pebebanan gelobang, keudian dilakukan penghitungan julah batu pecah yang engalai perpindahan tepat (engalai kegagalan). Percobaan dilakukan dengan julah data yang direka asing-asing sebanyak 1 gelobang. Gabar 1. Model pada tangki gelobang (wave tank) 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Percobaan Hasil percobaan yang diperoleh disajikan dala bentuk tabel dan grafik hubungan antara tinggi gelobang dengan prosentase kerusakan batu pecah, dengan variasi asing-asing spektru gelobang serta dibuat untuk setiap variasi posisi bagian atas struktur terhadap SWL atau nilai h (Tabel 1 sapai 4). Hubungan antara setiap spektru gelobang dengan kerusakan batu pecah pada setiap variasi nilai h disajikan pada Gabar 4 sapai 7, sedangkan hubungan rasio h/h dengan kerusakan batu pecah disajikan pada Gabar 8.
Pengaruh Spektru Gelobang Terhadap...(Wahyudi) 15 Tabel 1. Pengaruh tinggi gelobang pada elevasi sejajar SWL Spektru H () Kerusakan batu pada elevasi sejajar dengan SWL (%) JSW 3.86 16.1.68 13.3 1.56 5.6 3.86 14.7.68 6.1 1.56 1.4 3.86 13.8.68 9.4 1.56.3 3.86 14.8.68 3.4 1.56.3 Tabel. Pengaruh tinggi gelobang terhadap prosentase kerusakan batu pada elevasi di bawah SWL Spektru JSW H () Kerusakan batu pada elevasi di bawah SWL (%) 3.86 8.8.68 6.6 1.56 1.7 3.86 7.7.68.5 1.56. 3.86 4..68 3.9 1.56. 3.86 3.1.68 1.3 1.56. Gabar. Proses percobaan pada wave tank Gabar 3. Model pada wave tank pada saat proses percobaan 4. Pengaruh Spektru Gelobang Terhadap Kerusakan Batu Besarnya pengaruh perubahan tinggi gelobang (H) untuk tiap spektru gelobang irreguler terhadap nilai prosentase kegagalan batu pecah pada perukaan cellular cofferda dapat dibuat korelasi dengan enghubungkan antara bilangan nondiensional (gt )/H dengan prosentase kerusakan batu pecah. Notasi H adalah tinggi gelobang, T periode gelobang, dan g percepatan gravitasi. Tabel 3. Pengaruh tinggi gelobang terhadap prosentase kerusakan batu pada elevasi 1 di bawah SWL Spektru JSW H () Kerusakan batu pada elevasi 1 di bawah SWL (%) 3.86.3.68 1.6 1.56.5 3.86 1.7.68.3 1.56. 3.86 1.7.68.3 1.56. 3.86 1.9.68.3 1.56. Tabel 4. Pengaruh tinggi gelobang terhadap prosentase kerusakan batu pada elevasi 1 di atas SWL Spektru JSW H () Kerusakan batu pada elevasi 1 di atas SWL (%) 3.86 9.8.68 6.1 1.56 4.3 3.86 9.1.68 4.8 1.56. 3.86 8.3.68 1.7 1.56. 3.86 8.6.68.9 1.56. Grafik hubungan antara pengaruh tinggi gelobang pada spektru gelobang irreguler dengan prosentase kerusakan batu pecah pada perukaan Cellular Cofferda (Gabar 4-7) enunjukkan bahwa energi yang dihasilkan tiap spektru gelobang akan engalai peningkatan seiring dengan peningkatan tinggi gelobang (H). Spektru gelobang JONSWAP epunyai pengaruh terbesar terhadap keru-
16 Jurnal Teknologi Kelautan Vol. 9, No.1, Januari 5: 9-17 sakan batuan pelindung pada perukaan Cellular Cofferda. Pengaruh ini terjadi pada setiap perubahan elevasi pada odel. % Kerusakan Batu 1 1 8 6 4 4 6 8 1 1 14 16 18 - (gt^) / H JONSWAP Gabar 4. Hubungan antara pengaruh spektru terhadap prosentase kegagalan batu pada elevasi 1 di atas SWL % Kerusakan Batu 5 15 1 5 1-5 (gt^) / H JONSWAP Gabar 5. Hubungan antara pengaruh spektru terhadap prosentase kegagalan batu sejajar dengan SWL Apabila dibandingkan dengan spektru gelobang, aupun spektru gelobang JONSWAP enyebabkan prosentase kerusakan batu yang lebih besar, yaitu 9.8% pada elevasi 1 di atas SWL, 16% pada elevasi sejajar dengan SWL, 8.75% pada elevasi di bawah SWL, dan.3% pada elevasi 5 di bawah SWL. Hal ini disebabkan karena energi yang dihasilkan dari spektru gelobang JONSWAP lebih besar jika dibandingkan dengan spektru gelobang yang lainnya, yaitu sebesar 53.8 kg.dt/. Spektru gelobang yang enyebabkan kerusakan paling kecil adalah, yaitu 8.5% pada elevasi 1 di atas SWL, 14% pada elevasi sejajar SWL, 3.1% di bawah SWL, 1.8% di bawah SWL. Hal ini disebabkan karena energi yang dihasilkan sebesar.61 kg.dt/. % Kerusakan Batu.5 1.5 1.5 5 1 15 -.5 (gt^) / H JONSWAP Gabar 7. Hubungan antara pengaruh spektru terhadap prosenatse kegagalan batu pada e- levasi di bawah SWL 4.3 Pengaruh Nilai h/h Terhadap Prosentase Kerusakan Batu % Kerusakan Batu 14 1 1 8 6 4 5 1 15 - (gt^) / H JONSWAP Korelasi antara rasio elevasi bagian atas struktur terhadap SWL dengan tinggi gelobang dari asing-asing spektru (h/h) dan prosentase kerusakan batu pecah ditunjukkan pada Gabar 8. Gabar 6. Hubungan antara pengaruh spektru terhadap prosenatse kegagalan batu pada e- levasi 1 di bawah SWL Gabar 8. Hubungan antara pengaruh nilai h/h terhadap prosentase kerusakan batu untuk berbagai spektru gelobang
Pengaruh Spektru Gelobang Terhadap...(Wahyudi) 17 Gabar 8 eunjukkan bahwa nilai h/h epunyai pengaruh yang besar terhadap prosentase kerusakan batu. Prosentase kerusakan terbesar terjadi pada nilai h/h nol, sedangkan prosentase kerusakan terkecil terjadi pada nilai h/h 1.8. Kerusakan batu pelindung pada breakwater tidak hanya disebabkan oleh besarnya tinggi gelobang, tetapi juga oleh posisi bagian atas struktur terhadap SWL (h), serta rasio antara h terhadap besarnya tinggi gelobang (H), atau nilai h/h (Gabar 8). Oleh karena itu dala aplikasi penggunaan cellular cofferda di perairan Indonesia, berdasarkan nilai h/h hasil percobaan ini dapat digunakan referensi dala hal penentuan posisi bagian atas struktur dengan SWL (h). 5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil percobaan dan analisa yang dilakukan, aka dapat diabil beberapa kesipulan seperti berikut. Energi yang dihasilkan tiap spektru gelobang akan engalai peningkatan seiring dengan besarnya tinggi gelobang. Seakin besar tinggi gelobang, seakin besar pula energi yang dihasilkan dan sebaliknya Spektru gelobang JONSWAP epunyai pengaruh yang besar terhadap prosentase kerusakan batu pecah atau kegagalan dibandingkan dengan spektru gelobang P-M dan, sedangkan prosentase kerusakan batu terkecil diakibatkan oleh spektru gelobang. Perubahan elevasi struktur terhadap Sea Water Level (SWL) epunyai pengaruh yang cukup besar terhadap prosentase kerusakan batu pecah pada perukaan Cellular Cofferda, hubungan ini dapat dilihat pada nilai h/h pada posisi sejajar dengan SWL atau nilai h/h saa dengan nol prosentase kerusakan batu pecah akan encapai titik aksiu, dan akan eiliki nilai yang iniu pada nilai h/h sebesar 1.8. Sehingga pada nilai h/h 1.8 odel aan untuk digunakan. DAFTAR ACUAN Adrianto, P. (1988), Penelitian Beach Reflection Coefficient dari Wave Daper, Laboratoriu Hidrodinaika, FTK-ITS. Laporan Penelitian Puslit, ITS. Bhattacharya, R. (197), Dynaic of Marine Vehicles. John Willy and Sons. CERC. (1984), Shore Protection Manual, US Ary, Vol I & II, Missisippi. Chakrabarti, S.K. (1987), Hydrodinaic of Offshore Structure. Springer-Verlag. Dean, R.G.,and Dalryple, R.A. (1991), Water Wave Mechanic for Engineers and Scientist. Series on Ocean Engineering Vol., World Scientific, Singapore. Galvin, C.J. (1964), Wave-Height Prediction for Wave Generators in Shallow Water, Technical Meorandu No.4, US Ary Coastal Engineering Research Center, Washington, D.C. Haryo, D.A. (1997), Metode Karakteristik Untuk Peodelan Gelobang dan Arus di Selat Madura. Lebaga Penelitian ITS. Hughes, S.A. (1993), Physical Models and Labolatory Techniques in Coastal Engineering. Advanced Series on Ocean E- ngineering Vol 7, World Scientific, Singapore. Jenssen, T. (1984), Ocean Dynaic And Coastal Processes, CPC Niza (1987), Refleksi dan Transisi Gelobang Pada Peecah Gelobang Bawah Air. Fakultas Teknik, UGM, Yogyakarta. Nuryuwono (199), Perencanaan Bangunan Pantai Volue II. Pusat Antar Universitas Ilu Teknik, UGM, Yogyakarta. Nuryuwono (1996). Perencanaan Model Hidrolik. Laboratoriu Hidraulika dan Hidrologi Pusat Antar Universitas Ilu Teknik, UGM, Yoyakarta. Pratikto, W.A, Haryo, D.A. dan Suntoyo. (1996), Perencanaan Fasilitas Pantai dan Laut. BPFE, Yogyakarta. Triatodjo, B. (1996), Pelabuhan. Beta Offset, Yogyakarta. Widagdo, A.B. (1999), Pengantar Model Hidrolik di Labolatoriu. Makalah Workshop Teknik Kelautan, LPTP-BPPT, Yogyakarta.
18 Jurnal Teknologi Kelautan Vol. 9, No.1, Januari 5: 9-17