Bab II Teori Dasar Gambar. 7 Grafik Rasio Kecepatan nin di atas Laut denan di Daratan. 5. Koreksi Koefisien Seret Setelah data kecepatan anin melalui koreksi-koreksi di atas, maka data tersebut dikonversi menjadi wind stress factor (U) denan menunakan persamaan di bawah ini: U = 0.7U.3. 8 di mana: U = kecepatan anin hasil koreksi-koreksi sebelumnya (m/s) U = wind stress factor (m/s)..4... Daerah Pembentukan Gelomban (Fetch Efektif) Fetch adalah daerah pembentukan elomban yan diasumsikan memiliki arah dan kecepatan anin yan relatif konstan. Karakteristik elomban yan ditimbulkan oleh anin ditentukan jua oleh panjan fetch. Fetch efektif di titik tertentu adalah area dalam radius perairan yan melinkupi titik tersebut di mana dalam area tersebut anin bertiup denan kecepatan konstan dari arah manapun menuju titik tersebut. Laporan Tuas khir Kajian Sedimenasi lur Pelayaran Pelabuhan Belawan - 5
Penhitunan panjan fetch efektif ini dilakukan denan menunakan bantuan peta toporafi lokasi denan skala yan cukup besar, sehina dapat terlihat pulau-pulau atau daratan yan mempenaruhi pembentukan elomban di suatu lokasi. Penentuan titik fetch diambil pada posisi laut dalam dari lokasi perairan yan ditinjau. Ini karena elomban yan dibankitkan oleh anin terbentuk di laut dalam suatu perairan, kemudian merambat ke arah pantai dan pecah seirin denan mendankalnya dasar perairan di dekat pantai. Pada peramalan elomban, data yan diunakan adalah data-data besar kecepatan anin maksimum harian berikut arahnya yan kemudian diproyeksi ke delapan arah mata anin utama. Selain itu jua dibutuhkan informasi tentan panjan fetch efektif untuk delapan arah mata anin utama. Untuk menhitun panjan fetch diunakan prosedur sebaai berikut:. Tarik aris fetch untuk suatu arah.. Tarik aris fetch denan penyimpanan sebesar 5 0 dan 5 0 dari suatu arah sampai pada batas areal yan lain. Penambilan nilai 5 0 ini dilakukan meninat adanya keadaan bahwa anin bertiup dalam arah yan bervariasi atau sembaran, maka panjan fetch diukur dari titik penamatan denan interval 5 0. Tiap aris pada akhirnya memiliki 9 aris fetch. 3. Ukur panjan fetch tersebut sampai menyentuh daratan terdekat, kalikan denan skala peta. 4. Panjan fetch efektif adalah: Feff k F i i= = k i= cosα cosα i i. 9 di mana: Fi = panjan fetch ke-i i = sudut penukuran fetch ke-i i = nomor penukuranfetch k = jumlah penukuran fetch Laporan Tuas khir Kajian Sedimenasi lur Pelayaran Pelabuhan Belawan - 6
..4. Peramalan Tini dan Perioda Gelomban Untuk menentukan tini elomban dan perioda elomban, diunakan data hasil hindcastin yan berupa Feff dan U. Kedua parameter tersebut diunakan ke dalam tia persamaan berikut sesuai denan prosedur peramalan elomban dari SPM 984: 0.006xU xf eff H = mo. 0 U 3 0.857xU xf eff T = p. U xt U di mana: xf 3 eff 4 =. 68.8x 7.5x0 U Hmo = tini elomban sinifikan menurut eneri spektral (m) TP = perioda puncak spektrum (detik) = percepatan ravitasi bumi = 9.8 (m/s ) U = wind stress factor (m/s) Feff = panjan fetch efektif (m) T = durasi anin yan bertiup (detik) dapun prosedur peramalan elomban adalah sebaai berikut:. nalisa perbandinan pada persamaan.7 di atas. Jika tidak memenuhi persamaan tersebut, maka elomban yan terjadi merupakan hasil pembentukan elomban sempurna. Penhitunan tini dan perioda elombannya menunakan persamaan-persamaan berikut: H mo 0.433xU =. 3 T p 8.34xU =. 4 Jika hasil analisa perbandinan memenuhi persamaan.7 di atas, maka elomban yan terjadi merupakan hasil pembentukan elomban tidak sempurna. Pembentukan elomban tidak sempurna ini ada (dua) jenis, yaitu Laporan Tuas khir Kajian Sedimenasi lur Pelayaran Pelabuhan Belawan - 7
pembentukan elomban terbatas fetch dan terbatas durasi. Untuk membedakannya perlu diketahui terlebih dahulu durasi kritis (tc), sebaai berikut: 3 68.8xU xf eff t = c. 5 U. Periksa durasi data yan ditentukan (t), lalu bandinkan terhadap durasi kritis (tc). a. Jika t > tc, maka elomban yan terjadi merupakan elomban hasil pembentukan terbatas fetch. Pada pembentukan jenis ini, durasi anin yan bertiup cukup lama. Penhitunan tini dan perioda elombannya dilakukan denan menunakan persamaan.5 dan.6. b. Jika t > tc, maka elomban yan terjadi merupakan elomban hasil pembentukan terbatas durasi. Pada pembentukan ini, durasi anin yan bertiup tidak cukup lama. Penhitunan tini dan perioda elombannya dilakukan denan menunakan persamaan.5 dan.6 denan terlebih dahulu menanti panjan Feff denan Fmin berikut ini: 3 U xt min 68.6 F =. 6 xu.3 SEDIMEN.3. Deskripsi Umum Sedimen Sedimen merupakan material berupa partikel-partikel yan bererak akibat aliran air (arus atau elomban). Secara umum ankutan sedimen dibai menjadi 3 baian yaitu: a. Bed Load partikel besar (slidin, jumpin, rollin) b. Suspended Load partikel lebih kecil (meloncat ke dalam aliran) c. Wash Load partikel sanat halus (tidak ada kontak denan dasar) Sedimen dasar (bed load) merupakan baian dari total ankutan sedimen baik sedikit atau banyak yan secara terus menerus melakukan kontak denan dasar perairan selama proses ankutan sedimen tersebut. Pada umumnya ankutan sedimen jenis ini partikelnya melakukan erakan menelindin, meluncur, dan melompat di dasar perairan. Laporan Tuas khir Kajian Sedimenasi lur Pelayaran Pelabuhan Belawan - 8
Sedimen melayan (suspended load) merupakan baian dari total ankutan sedimen yan bererak tanpa kontak terus menerus denan dasar perairan sebaai hasil dari turbulensi fluida. Sedimen sanat halus (wash load) terdiri dari partikel yan sanat halus yan secara normal umumnya tidak berada di dasar perairan. Dalam perhitunan jumlah total sedimen, sedimen jenis wash load ini diabaikan (Fredsoe, 995). Proses ketia jenis ankutan sedimen ini dapat dijelaskan sebaai berikut. Pertama-tama material yan ditransportasikan berada dekat dasar yan disebut bottom transport atau bed load kemudian material ditransportasikan pada lapisan atasnya disebut sebaai suspended transport atau suspended load. Bed load mencakup partikel relatif besar yan bererak sepanjan dasar. Bed load transport terjadi pada lapisan tipis di atas dasar yan disebut bottom layer. Sebaliknya suspended load biasanya terdiri atas partikel yan lebih kecil yan berada tetap dalam sistem (fluida) karena radien neatif dari konsentrasi sedimen dan doronan ke bawah karena beratnya. Jadi suspended load hanya dipenaruhi oleh esekan dari butiran-butiran itu sendiri di dalam air. Kecepatan ankutan sedimen didapatkan denan meninterasi perkalian dari kecepatan partikel (V) denan konsentrasi sedimen (C) sepanjan kedalaman air diukur dari atas bottom layer. pakah yan terjadi hanya bed load atau suspended load terutama terantun pada intensitas dari erakan air. Ketika kecepatan telah melebihi kecepatan kritis, pada awalnya hanya terjadi bottom transport. Pada tinkat ini bed form (ripples) terbentuk. Jika kecepatan bertambah maka ukuran dari bed form bertambah. Selanjutnya butiran sedimen dibawa ke dalam suspension dan suspended load akan seera terjadi (Lubis, 995). Sedimen Kohesif dan Non Kohesif Berdasarkan sifat material dasarnya, sedimen dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu sedimen kohesif dan non kohesif. Sedimen kohesif merupakan butiran-butiran partikel lumpur (partikel yan ukurannya sanat kecil seperti clay dan silt) yan berada di dasar maupun di badan air yan bila berabun bersama akan membentuk suatu unit yan lebih besar yan disebut floc. Proses pembentukan floc (flokulasi) ini sanat berantun pada konsentrasi sedimen. Flokulasi yan terjadi sanat berantun pada kecepatan jatuh sedimen. Laporan Tuas khir Kajian Sedimenasi lur Pelayaran Pelabuhan Belawan - 9
Sedimen non kohesif merupakan sedimen denan butiran-butiran partikel yan umumnya berasal dari pasir. Pererakan sedimen ini sanat berantun pada besar kecilnya diameter partikel sedimen. Berbeda denan sedimen kohesif, sedimen non kohesif tidak pernah membentuk floc sehina antara satu partikel sedimen denan partikel sedimen lainnya tidak akan pernah berabun membentuk suatu unit individu..3. Karakteristik Sedimen Material sedimen pada umumnya merupakan campuran beberapa jenis material sehina sulit memberikan nama menurut jenisnya. Untuk itu diberikan deskripsi menenai istilah dalam proses sedimenasi aar diperoleh informasi yan obyektif sesuai hasil penamatan di lapanan. Deskripsi dan istilah tersebut antara lain: Ukuran partikel sedimen, yaitu menyatakan ukuran panjan diameter butiran sedimen denan menanap bahwa butiran sedimen adalah bola. Berat spesifik, merupakan berat per satuan volume dan hubunannya denan densitas (kerapatan). Porositas sedimen, didefinisikan sebaai hara perbandinan volume udara dalam suatu sampel sedimen terhadap jumlah total volume sedimen. Kecepatan jatuh, adalah bentuk keseimbanan antara aya ravitasi yan bekerja pada suatu partikel yan kecil yan berbentuk bola (spheric) dalam suatu kolom fluida yan tak terhina denan daya tahan dari suatu fluida (Lubis, 995)..3.. Kecepatan Kritis Kondisi kritis yan memicu pererakan sedimen untuk sedimen non kohesif dijelaskan oleh aya-aya yan bekerja pada partikel seperti berikut : ϕ = F t tan. 7 Fn dimana Ft dan Fn adalah aya-aya yan bekerja secara parallel dan normal terhadap sudut diam φ. Sudut diam φ adalah sudut yan dibentuk oleh material dalam keadaan menjelan slidin. Laporan Tuas khir Kajian Sedimenasi lur Pelayaran Pelabuhan Belawan - 0