TUGAS AKHIR Analisa Desain Breakwater Pada Transportasi Kapal di Cilacap (Daerah Kampung Nelayan) Diajukan Untuk Melengkapi Persyaratan Dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata (S1) Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Disusun Oleh : AFIF BAIHAKI 0903010005 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2013
TUGAS AKHIR Analisa Desain Breakwater Pada Transportasi Kapal di Cilacap (Daerah Kampung Nelayan) Diajukan Untuk Melengkapi Persyaratan Dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata (S1) Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Disusun Oleh : AFIF BAIHAKI 0903010005 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2013
Analisa Desain Breakwater Pada Transportasi Kapal di Cilacap (Daerah Kampung Nelayan) Oleh : AFIF BAIHAKI 0903010005 Dosen Pembimbing : 1. M. Agus Salim A.,ST., MT., 2. Teguh Marhendi, ST., MT., ABSTRAK Pelabuhan Perikanan Samudera Cilacap (PPSC) merupakan salah satu penunjang bagi kegiatan perekonomian seiring dengan meningkatnya arus perdagangan di daerah Cilacap. Sebagai satu - satunya pelabuhan rakyat yang dibangun khusus untuk pelayanan bongkar/muat dari kapal nelayan antar pulau. Pelabuhan Perikanan (PP) harus mempunyai fasilitas fasilitas yang dapat mempermudah proses transportasi kapal nelayan, antara lain : bangunan pemecah gelombang (breakwater), kolam pelabuhan, dan dermaga. Bangunan pemecah gelombang (breakwater) berfungsi untuk melindungi arus transportasi kapal nelayan pada saat menuju dermaga dari besarnya arus gelombang. Besarnya arus gelombang yang ada dapat mengakibatkan rusaknya kapal, mengganggu proses masuknya kapal nelayan di area transit, dan dapat mengikis area transit itu sendiri atau abrasi. Permasalahan yang diangkat pada penelitian ini adalah berupaya mengkaji desain breakwater pada transportasi kapal di Cilacap (Daerah Kampung Nelayan), Kabupaten Cilacap guna melindungi Tempat Pelelangan Ikan dari gelombang laut yang menerpa di TPI Cilacap. Adapun studi literatur yang dibutuhkan adalah layout desain breakwater. Analisa data yang dilakukan adalah penggambaran dan perhitungan fetch, perhitungan data angin, perhitungan tinggi gelombang, analisa data kapal, dan analisa desain breakwater. Kesimpulan dari penelitian ini adalah : diperoleh gelombang yang terjadi di sekitar pelabuhan, gelombang tertinggi berasal dari arah angin tenggara. Kata kunci: breakwater, fetch, gelombang
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Alhamdullillah, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul Analisa Desain Breakwater Pada Transportasi Kapal di Cilacap (Daerah Kampung Nelayan). Tugas Akhir tersebut merupakan salah satu syarat akademik bagi mahasiswa Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Purwokerto, dalam menyelesaikan studi S-1 dengan beban studi yang ditempuh sebesar 4 sks. Penyusun menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan dan banyak kekurangan. Hal ini disebabkan pengetahuan dan pengalaman kami yang belum mencukupi serta terbatasnya waktu, sehingga tidak semua hal yang dapat penyusun laporkan dengan baik. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan saran dan kritik kearah perbaikan agar laporan Tugas Akhir ini menjadi sempurna. Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dan memberikan kontribusi kepada rekan-rekan semua. Wassalamu alaikum wr. Wb Purwokerto, Agustus 2013 Penulis
UCAPAN TERIMAKASIH Penulis menyadari bahwa tidak akan berhasil menyelesaikan Tugas Akhir ini tanpa adanya bimbingan, dorongan, dan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu kami ucapkan terima kasih yang sebesarnya kepada : 1. ALLAH SWT yang telah memberikan segala anugerah, kenikmatan dan kekuatan kepada penulis. 2. Ayahanda dan Ibunda tercinta, selalu mendoakan ananda setiap saat kehadirat- Nya, atas kasih sayang yang senantiasa diberikan dan atas dukungan moril dan materiil selama ananda menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Adikku tersayang Anas Ma ruf, kakakku Atin Hanifah, Laela Nurjanah, S.Pd., dan keluarga yang telah banyak memberikan dukungan dan bantuan dikala penulis dalam masalah. 4. Bapak Tito Pinandita, S.Kom., M.Kom., Selaku Dekan Fakultas Teknik. 5. Ibu Sulfah Anjarwati, ST., MT., Selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil UMP. 6. Bapak M. Agus Salim A.F.,ST., MT., Selaku Dosen Pembimbing. Terima kasih atas segala bimbingan, kesabaran, waktu luang dan ilmu yang diberikan. Saya berharap dengan bekal yang diberikan oleh Ibu nantinya dapat saya amalkan setelah saya lulus kuliah. 7. Bapak Teguh Marhendi, ST., MT., Selaku Dosen Pembimbing. Terima kasih atas bimbingan dan perhatian yang diberikan hingga saya dapat bersemangat untuk terus menyelesaikan tugas akhir ini. 8. Bapak dan Ibu Staff Dosen Pengajar Prodi Teknik Sipil UMP.
9. Ustadz Soleh Ma ruf, Ustadz Kharis, Kang Hamdi yang selalu mendoakan, mendukung dan memberikan tausiyahnya kepada penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. 10. Ustadz Ustadz dan Temen temen di Majelis Simtudduror dan di Pondok Pesantren Baitul Huda Purbadana yang selalu bershalawat bersama sama, berdoa bersama dan mendukung penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. 11. Sobat sobatku di Bengkel VIP Purbadana, Azhar, mas Bodrek, mas Dedi, mas Qomar, mas Iwan, Jepri, Javar, Apris, yang selalu mendukung penulis. 12. Teman teman seperjuangan, Teknik Sipil Angkatan 09. 13. Bapak Eko Wahyudin, SE., dan Bapak Joko Purwanto, SE., Developer PT. Putra Satria Diva Purwokerto. 14. Bu Novi M, ST., Konsultan CV. Cipta Adiyasa Purbalingga. 15. Bapak Fajar Dwi Priambodo, ST., mas Bokir Yunus, dan Teman teman di Konsultan CV. Armacon Purwokerto. 16. Mas Ronaldi Saputra, dan Teman teman di CV. Algas Jaya Bobotsari. 17. Om Karseno, SH., Direktur CV. Sumber Sarana Purbalingga. 18. Bapak Achmad Faiz, A.md., Branch Manager PT. Kobe Truss Mandiri. 19. Om Gatot dan Teman teman di CV. Bumi Citra Lestari Purwokerto. 20. Om Anton Sunaryo, Direktur CV. Satria Utama Konstruksi. 21. Bapak Benjamin, Direktur CV. Kekarsejati Purwokerto. Purwokerto, Agustus 2013 Afif baihaki Penulis
DAFTAR ISI ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... ii iii vi x xiii xv BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 3 1.3. Batasan Masalah... 4 1.4. Tujuan Penelitian... 4 1.5. Manfaat Penelitian... 5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum... 6 2.2. Pelabuhan Perikanan... 6 2.2.1. Fungsi Pelabuhan Perikanan... 8 2.2.2. Fasilitas Pelabuhan... 9 2.3. Perencanaan Fasilitas Dasar... 11 2.3.1. Pemecah Gelombang/Breakwater... 11 2.3.1.1. Pemecah Gelombang Sisi Miring... 14
2.3.1.2. Pemecah Gelombang Sisi Tegak... 16 2.3.1.3. Pemecah Gelombang Campuran... 19 2.3.2. Bahan Material Breakwater... 20 2.3.3. Pemilihan dan Cara Perhitungan Breakwater... 23 2.3.4. Layout Breakwater... 25 2.3.5. Alur Pelayaran... 27 2.3.5.1. Kedalaman Alur... 28 2.3.5.2. Lebar Alur Pelayaran... 28 2.3.6. Kolam Pelabuhan... 29 2.4. Analisis Data... 30 2.4.1. Topografi dan Situasi... 31 2.4.2. Angin... 32 2.4.3. Pasang Surut... 34 2.4.4. Arus Laut... 35 2.4.5. Gelombang... 36 2.4.6.1. Fetch... 38 2.4.6. Kondisi Tanah... 39 2.4.7. Karakteristik Kapal... 39 2.4.8. Jumlah Produksi Ikan Hasil Tangkapan... 40 BAB III. METODE PENELITIAN 3.1. Persiapan... 41 3.2. Metode Pengumpulan Data... 41 3.3. Pengolahan dan Analisis Data... 42 3.4. Pemecahan Masalah... 44
3.5. Jadwal Rencana Penyusunan Tugas Akhir... 46 BAB IV. ANALISIS DATA 4.1. Umum... 47 4.2. Kondisi Lokasi... 48 4.3. Analisis Data Oceanografi... 49 4.3.1. Data Angin... 49 4.3.2. Data Pasang Surut... 56 4.3.3. Data Arus Laut... 58 4.4. Data Gelombang... 61 4.4.1. Perhitungan Data Gelombang Berdasarkan Panjang Fetch... 61 4.4.2. Tinggi dan Periode Gelombang Di Laut Dalam... 63 4.4.2.1. Refraksi Gelombang... 69 4.4.2.2. Menghitung Tinggi dan Kedalaman Gelombang Pecah... 71 4.5. Data Kapal... 73 4.5.1. Perhitungan Analisis Aritmatik Kapal Ikan... 78 4.5.2. Perhitungan Analisis Geomatrik Kapal Ikan... 80 4.5.3. Perhitungan Analisis Aritmatik Produksi Ikan Tangkapan... 84 BAB V. EVALUASI LAYOUT PELABUHAN SAMUDERA CILACAP 5.1. Umum... 87 5.2. Kebutuhan Alur Pelayaran... 87 5.2.1. Lebar Alur Pelayaran... 88 5.2.2. Kedalaman Alur Pelayaran... 91 5.3. Bangunan Pemecah Gelombang / Breakwater... 92
5.3.1. Data Teknis... 93 5.4. Perhitungan Pengembangan Breakwater... 94 5.4.1. Elevasi Puncak Breakwater... 94 5.4.2. Berat Butir Lapis Lindung dan Batu Pecah... 96 5.5. Analisis Breakwater Existing... 102 5.5.1. Metode Pengambilan Data... 102 5.5.2. Perhitungan Breakwater Existing... 102 5.5.3. Detail Breakwater Existing... 109 5.6. Metode Pelaksanaan Breakwater... 112 5.6.1. Tinjauan Umum... 112 5.6.2. Metode Pelaksanaan Breakwater... 112 5.6.3. Time Schedule dan Kurva S... 123 5.6.4. Network Planing... 124 BAB VI. PENUTUP 6.1. Kesimpulan... 125 6.2. Saran... 125 DAFTAR PUSTAKA... 126 LAMPIRAN...
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Contoh Breakwater... 11 Gambar 2.2. Kerusakan da Perbaikan Pemecah Gelombang Sisi Miring... 14 Gambar 2.3. Breakwater Sisi Miring Dengan Lapis Pelindung Tetrapod... 15 Gambar 2.4. Breakwater Sisi Miring Dengan Lapis Pelindung Kubus Beton... 15 Gambar 2.5. Batu Pelindung Pemecah Gelombang... 16 Gambar 2.6. Pemecah Gelombang Sisi Tegak Dengan Dari Beton... 17 Gambar 2.7. Pemecah Gelombang Dari Kaison... 17 Gambar 2.8. Penempatan Kaison Sebagai Pemecah Gelombang... 19 Gambar 2.9. Pemecah Gelombang Campuran... 20 Gambar 2.10 Material Breakwater Tegak... 20 Gambar 2.11. Material Breakwater Sisi Miring... 21 Gambar 2.12. Material Breakwater Batuan Buatan... 22 Gambar 2.13. Contoh Layout Breakwater Thp Gelombang Dominan Dari Arah Barat Laut dan Timur Laut... 26 Gambar 2.14. Sirkulasi Pergerakan di Dalam Breakwater... 27 Gambar 2.15. Contoh Layout Panjang Kaki Breakwater... 27 Gambar 2.16. Kedalaman Alur Pelayaran... 28 Gambar 2.17. Lebar Alur Pelayaran Untuk Satu Arah... 29 Gambar 2.18. Lebar Alur Pelayaran Untuk Dua Arah... 29 Gambar 2.19. Sumbu Arah Angin... 32 Gambar 2.20. Hubungan Kecepatan Angin di Darat dan di Laur... 34 Gambar 2.21. Contoh Data Arus Laut Per Bulan... 36
Gambar 2.22. Gerak Orbit Partikel Air di Laut Dangkal, Transisi dan Dalam... 37 Gambar 2.23. Dimensi Kapal... 40 Gambar 4.1. Layout Pelabuhan Perikanan Samudera Cilacap (PPSC)... 48 Gambar 4.2. Wind rose presantase arah angin dominan... 55 Gambar 4.3. Keterangan presantase arah angin dominan... 55 Gambar 4.4. Tabel arus laut tanggal 1/4/2013 s/d 8/4/2013... 58 Gambar 4.5. Tabel arus laut tanggal 3/4/2013 s/d 10/4/2013... 59 Gambar 4.6. Tabel arus laut tanggal 10/4/2013 s/d 17/4/2013... 59 Gambar 4.7. Tabel arus laut tanggal 17/4/2013 s/d 24/4/2013... 59 Gambar 4.8. Tabel arus laut tanggal 24/4/2013 s/d 1/5/2013... 60 Gambar 4.9. Tabel arus laut tanggal 1/4/2013 s/d 1/5/2013... 60 Gambar 4.10. Tabel arus bulanan 1/4/2013 s/d 1/5/2013 (tinggi arus laut rata-rata) 60 Gambar 4.11. Gambar fetch arah tenggara... 62 Gambar 4.12. Grafik hubungan antara kecepatan angin di laut (UW) dan angin di darat (UL)... 65 Gambar 4.13. Grafik peramalan gelombang... 68 Gambar 4.14. Grafik tinggi gelombang pecah... 71 Gambar 4.15. Grafik kedalaman gelombang pecah... 72 Gambar 4.16. Grafik prediksi jumlah kapal sampai tahun 2022... 80 Gambar 4.17. Grafik prediksi jumlah kapal sampai tahun 2022... 83 Gambar 4.18. Grafik prediksi jumlah produksi ikan sampai tahun 2022... 86 Gambar 5.1. Lebar Alur Pelayaran PPSC... 88 Gambar 5.2. Lebar Alur Pelayaran Untuk 1 Arah... 89 Gambar 5.3. Lebar Alur Pelayaran Untuk 2 Arah... 89 Gambar 5.4. Lebar Alur Pelayaran Hasil Analisis... 90
Gambar 5.5. Breakwater PPSC... 91 Gambar 5.6. Kedalaman Alur Pelayaran... 92 Gambar 5.7. Grafik Run-up Gelombang... 95 Gambar 5.8. Grafik Angka Stabilitas Ns Untuk Pondasi dan Pelindung Kaki pada Breakwater... 99 Gambar 5.9. Potongan Breakwater Existing... 102 Gambar 5.10. Tekanan Gelombang & Momen Pada Breakwater Existing... 106 Gambar 5.11. Lebar Puncak Breakwater... 106 Gambar 5.12. Lapis Pelindung Tetrapod... 107 Gambar 5.13. Detail Tetrapod... 107 Gambar 5.14. Lapis Pelindung x-block... 108 Gambar 5.15. Geometri Breakwater PPSC... 109
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Kelas Pelabuhan Perikanan... 7 Tabel 2.2. Keuntungan dan Kerugian Ketiga Tipe Breakwater... 12 Tabel 2.3. Klasifikasi Gelombang Menurut Teori Gelombang Linear... 37 Tabel 3.1. Data Yang Di Butuhkan Dalam Penyusunan Tugas Akhir... 42 Tabel 3.2. Flowchart Penyusunan Tugas Akhir... 45 Tabel 3.3. Jadwal Rencana Penyusunan Tugas Akhir... 46 Tabel 4.1. Kecepatan angin tertinggi (knot) tahun 2012... 50 Tabel 4.2. Penggolongan kecepatan angin tertinggi (knot) tahun 2012... 54 Tabel 4.3. Tabel prosentase kecepatan dan arah angin tahun 2012... 54 Tabel 4.4. Tabel pasang surut dan pasang naik air laut PPSC 2013... 56 Tabel 4.5. Tabel perhitungan fetch arah tenggara... 62 Tabel 4.6. Perhitungan tinggi gelombang tahun 2012 berdasarkan fetch... 66 Tabel 4.7. Jumlah kejadian gelombang teringgi berdasarkan arah angin... 66 Tabel 4.8. Prosentase kejadian gelombang teringgi... 67 Tabel 4.9. Fungsi d/l untuk pertambahan nilai d/l0... 69 Tabel 4.10. Produksi Ikan PPSC Selama Bulan Januari 2012... 73 Tabel 4.11. Data Masuk Keluar Kapal Pada PPSC... 75 Tabel 4.12. Data Ukuran dan Dimensi Kapal di PPSC... 76 Tabel 4.13. Rasio Perhitungan Pertumbuhan jumlah Kapal Ikan Th 2007-2012... 78 Tabel 4.14. Prediksi Jumlah Kapal Ikan sampai dengan tahun 2022 dengan Metode Aritmatik... 79 Tabel 4.15. Rasio Perhitungan Pertumbuhan jumlah Kapal Ikan Th 2007-2012... 80
Tabel 4.16. Prediksi Jumlah Kapal Ikan sampai dengan tahun 2022 dengan Metode Geomatrik... 81 Tabel 4.17. Prediksi Jumlah Kapal Ikan sampai dengan tahun 2022 sesuai dengan Metode Aritmatik dan Geomatrik... 82 Tabel 4.18. Rasio Perhitungan Pertumbuhan jumlah Produksi Ikan Tahun 2012... 84 Tabel 4.19. Prediksi Jumlah Produksi Ikan sampai dengan tahun 2022 dengan Metode Aritmatik... 85 Tabel 5.1. Evaluasi Alur Pelayaran... 87 Tabel 5.2. Koefisien Stabilitas K Δ untuk Berbagai Jenis Butir... 96 Tabel 5.3. Koefisien Stabilitas K D untuk Berbagai Jenis Butir... 96 Tabel 5.4. Koefisien Stabilitas K D untuk Perencanaan Breakwater Yang Dipakai... 98 Tabel 5.5. Fungsi d/l untuk pertambahan nilai d/l 0... 103
DAFTAR LAMPIRAN Detail Desain Breakwater Baru Geometri Breakwater Hasil Survey Menggunakan GPS Foto - Foto Lokasi Tugas Akhir Data Masuk Kapal Nelayan di PPSC Tahun 2007 s/d 2012 Data Keluar Kapal Nelayan di PPSC Tahun 2007 s/d 2012 Data Kapal Yang Beroperasi di PPSC