bangunan pemecah gelombang1

7/25/2019 BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG1

http://slidepdf.com/reader/full/bangunan-pemecah-gelombang1 1/14

BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG LEPAS PANTAI

1.1 Pengertian Breakwater

Pemecah gelombang atau dikenal sebagai juga sebagai Pemecah ombak

atau bahasa Inggris breakwater adalah prasanana yang dibangun untuk

memecahkan ombak/ gelombang, dengan menyerap sebagian energi

gelombang. Pemecah gelombang digunakan untuk mengendalikan abrasi yang

menggerus garis pantai dan untuk menenangkan gelombang dipelabuhan

sehingga kapal dapat merapat dipelabuhan dengan lebih mudah dan cepat.

Breakwater atau dalam hal ini pemecah gelombang lepas pantai adalah

bangunan yang dibuat sejajar pantai dan berada pada jarak tertentu dari garis

pantai. Pemecah gelombang dibangun sebagai salah satu bentuk perlindungan

pantai terhadap erosi dengan menghancurkan energi gelombang sebelum

sampai ke pantai, sehingga terjadi endapan dibelakang bangunan. Endapan ini

dapat menghalangi transport sedimen sepanjang pantai.

Seperti disebutkan diatas bahwa pemecah gelombang lepas pantai

dibuat sejajar pantai dan berada pada jarak tertentu dari garis pantai, maka

tergantung pada panjang pantai yang dilindungi, pemecah gelombang lepas

pantai dapat dibuat dari satu pemecah gelombang atau suatu seri bangunan

yang terdiri dari beberapa ruas pemecah gelombang yang dipisahkan oleh

celah.

Gambar 1. Breakwater Lepas Pantai



1.2 Fungsi

Bangunan ini berfungsi untuk melindungi pantai yang terletak

dibelakangnya dari serangan gelombang yang dapat mengakibatkan erosi pada

pantai. Perlindungan oleh pemecahan gelombang lepas pantai terjadi karena

berkurangnya energi gelombang yang sampai di perairan di belakang

bangunan. arena pemecah gelombang ini dibuat terpisah ke arah lepas pantai,

tetapi masih di dalam !ona gelombang pecah "breaking zone#. $aka bagian sisi

luar pemecah gelombang memberikan perlindungan dengan meredam energi

gelombang sehingga gelombang dan arus di belakangnya dapat dikurangi.

%elombang yang menjalar mengenai suatu bangunan peredam

gelombang sebagian energinya akan dipantulkan "refleksi#, sebagian diteruskan

"transmisi# dan sebagian dihancurkan "dissipasi# melalui pecahnya gelombang,

kekentalan fluida, gesekan dasar dan lain&lainnya. Pembagian besarnya energi

gelombang yang dipantulkan, dihancurkan dan diteruskan tergantung

karakteristik gelombang datang "periode, tinggi, kedalaman air#, tipe bangunan

peredam gelombang "permukaan halus dan kasar, lulus air dan tidak lulus air#

dan geometrik bangunan peredam "kemiringan, ele'asi, dan puncak bangunan#

1. Materia!

(ntuk material yang digunakan tergantung dari tipe bangunan itu

sendiri. Seperti halnya bangunan pantai kebanyakan, pemecah gelombang lepas

pantai dilihat dari bentuk strukturnya bisa dibedakan menjadi dua tipe yaitu)

sisi tegak dan sisi miring.

Sementara untuk tipe bangunan sisi miring, pemecah gelombang lepas

pantai bisa dibuat dari beberapa lapisan material yang di tumpuk dan di bentuk

sedemikian rupa "pada umumnya apabila dilihat potongan melintangnya

membentuk trapesium# sehingga terlihat seperti sebuah gundukan besar batu,

*engan lapisan terluar dari material dengan ukuran butiran sangat besar.

+erdiri dari beberapa lapisan yaitu)

. Inti(core) pada umumnya terdiri dari agregat galian kasar, tanpa

partikel&partikel halus dari debu dan pasir.



-. apisan bawah pertama(under layer) disebut juga lapisan penyaring

(filter layer) yang melindungi bagian inti(core) terhadap penghanyutan

material, biasanya terdiri dari potongan&potongan tunggal batu dengan berat

ber'ariasi dari 00 kg sampai dengan ton.

1. apisan pelindung utama (main armor layer) seperti namanya,

merupakan pertahanan utama dari pemecah gelombang terhadap serangan

gelombang pada lapisan inilah biasanya batu&batuan ukuran besar dengan berat

antara &1 ton atau bisa juga menggunakan batu buatan dari beton dengan

bentuk khusus dan ukuran yang sangat besar seperti tetrapod, 2uadripod, dolos,

tribar, 3bloc accropode dan lain&lain

1." #a$%ak Lingkungan

Seperti dijelaskan pada bagian sebelumnya bahwa berkurangnya energi

gelombang di daerah terlindung oleh pemecah gelombang akan mengurangi

pengiriman sedimen di daerah tersebut. $aka pengiriman sedimen sepanjang

pantai yang berasal dari daerah di sekitarnya akan diendapkan dibelakang

bangunan. Pengendapan tersebut menyebabkan terbentuknya cuspate. 4pabila bangunan ini cukup panjang terhadap jaraknya dari garis pantai, maka akan

terbentuk tombolo.

Pemecah gelombang lepas pantai dapat direncanakan sedimikian

sehingga terjadi limpasan gelombang yang dapat membantu mencegah

terbentuknya tombolo. $anfaat lain dari cara ini adalah membuat garis pantai

dari cuspate menjadi lebih rata dan menyebar ke arah samping sepanjang

pantai.

Gambar 2. Dampak Erosi di Pesisir Pantai



1.& Teru$'u Buatan Bentuk (u'us Bet)n Ber)ngga Se'agai Struktur

Pe!in*ung Pantai +a$a, Lingkungan

Erosi pantai merupakan salah satu masalah serius perubahan garis

pantai. Selain proses alami, seperti angin, arus dan gelombang, akti'itas

manusia menjadi penyebab terjadinya erosi pantai seperti5 pembukaan lahan

baru dengan menebang hutan mangro'e untuk kepentingan permukiman, dan

pembangunan infrastruktur. 6uga pemanfaatan ekosistem terumbu karang

sebagai sumber pangan "ikan&ikan karang#, sumber bahan bangunan "galian

karang#, komoditas perdagangan "ikan hias#, dan obyek wisata "keindahan dan

keanekaragaman hayati# sehingga mengganggu terhadap fungsi perlindungan

pantai. Selain itu kerusakan terumbu karang bisa terjadi sebagai akibat bencana

alam, seperti gempa dan tsunami, yang akhir&akhir ini sering melanda 7egara

Indonesia dan selalu menimbulkan kerusakan pada wilayah pesisir.

Salah satu metode penanggulangan erosi pantai adalah penggunaan

struktur pelindung pantai, dimana struktur tersebut berfungsi sebagai peredam

energi gelombang pada lokasi tertentu. 7amun banyak artikel bahwa struktur

pelindung pantai dengan material batu alam yang cenderung tidak ramahlingkungan dan tidak ekonomis lagi apabila dilaksanakan pada daerah&daerah

pantai yang mengalami kesulitan dalam memperoleh material tersebut. Salah

satu cara untuk mengatasi masalah tersebut adalah penggunaan terumbu buatan

(artificial reef) sebagai struktur pelindung terhadap garis pantai dan sekaligus

dapat merehabilitasi ekologisnya.

Gambar 3. Bentuk Breakwater Menggunakan ubus Berongga



1. Teru$'u Buatan Bentuk (u'us Bet)n Ber)ngga

+erumbu buatan "artificial reef # bukanlah hal baru, di 6epang dan4merika usaha ini telah dilakukan lebih dari 00 tahun yang lalu. $ula&mula

dilakukan dengan menempatkan material natural berukuran kecil sebagai upaya

untuk menarik dan meningkatkan populasi ikan. *i Indonesia, terumbu buatan

mulai disadari peranan dan kehadirannya oleh masyarakat luas sejak tahun

890&an.

Saat ini sedang terjadi pergeseran paradigma rekayasa pantai dari

pendekatan rekayasa secara teknis yang lugas "hard engineering approach# ke

arah pendekatan yang lebih ramah lingkungan " soft engineering approach#.

Salah satu contoh misalnya adalah bangunan pemecah gelombang "breakwater #

yang semula ambangnya selalu terletak di atas muka air laut, kini diturunkan

ele'asinya hingga terletak dibawah muka air laut "4rmono, -001#.

2 Trans$isi Ge!)$'ang

Beberapa studi mengenai transmisi gelombang telah dilakukan, baik

secara model fisik, model numeris atau kedua&duanya terhadap berbagai

macam struktur breakwater tenggelam " submerged breakwater # dengan

berbagai macam karakteristik gelombang, tipe breakwater dan geometris

struktur yang ditinjau. 4hrens "89:# menyatakan koefisien transmisi pada reef

breakwaters tipe rubblemound sebagai fungsi relatif tinggi struktur dan

perbandingan luas penampang struktur terhadap kedalaman dan panjang

gelombang.

h/d ; relatif tinggi struktur, 4/d ; perbandingan luas penampang struktur

terhadap kedalaman dan panjang gelombang. Seabroks "88:#, melakukan 1

pengujian model fisik terhadap submerged rubblemound breakwater dengan

memperbanyak 'ariasi lebar puncak, freeboard , kedalaman serta tinggi

gelombang datang.



Pengujian terumbu buatan bentuk kubah untuk breakwater yang dilakukan

4rmono "-001# telah memberikan informasi hubungan antara kemiringan

gelombang "wa!e steepness#, kedalaman air "h/d# dan dimensi terumbu buatan

"h/B# sebagai berikut )

. Teru$'u Buatan Bentuk (u'us Bet)n Ber)ngga

+erumbu buatan bentuk kubus berongga dibuat dari bahan beton cor

bertulang dengan dimensi sebagai berikut )

Gambar 4. ubus Beton Berongga

&. Man-aat Teru$'u Buatan Bentuk (u'us Bet)n Ber)ngga

a. *apat mereduksi gelombang dengan oefisien +ransmisi "t# terendah

0,<9<, sehingga dapat berfungsi sebagai pelindung pantai dari hempasan

gelombang yang dapat merusak garis pantai5

b. $emiliki stabilitas konstruksi yang mampu menahan gelombang karena

memiliki porositas sebesar 1= >, sehingga dapat disusun sesuai

dengankebutuhan5

c. *apat menarik dan mengumpulkan organisme karena memiliki turbulensi

yang merata, sehingga biota laut lebih tertarik karena banyak makanan

yang terbawa5

d. *apat melindungi organisme kecil, anak ikan dan ikan muda terhadap

penangkapan ikan yang tidak terkontrol5



e. *alam jangka panjang dapat meningkatkan produkti'itas alami melalui

cara suplai habitat baru bagi ikan dan organisme yang menempel

permanen5

f. $elindungi wilayah operasional nelayan tradisional dari usaha

penangkapan nelayan modern yang cenderung merusak lingkungan5

. Tinggi BangunanPantai

a. (enaikan Muka Air karena Tsuna$i

+sunami adalah gelombang yang terjadi karena gempa bumi atau

letusan gunung api di laut. Berbeda dengan gelombang yang diakibatkan anginyang hanya menggerakkan air laut bagian atas, pada tsunami seluruh kolam air

dari permukaan sampai dasar bergerak dalam segala arah. ejadian tsunami

yang disebabkan oleh gempa bumi di laut tergantung pada beberapa faktor,

yaitu kedalaman pusat gempa, kekuatan gempa dan kedalaman air di atas

episentrum.

+elah dikembangkan hubungan antara tinggi gelombang tsunami di

daerah pantai dengan besaran tsunami mt. Besaran tsunami mt berkisar antara ? -,0 "yang memberikan tinggi gelombang kurang dari 0,:# sampai ,0 untuk

gelombang yang lebih besar dari :- m. Besaran tsunami "mt# berkaitan erat

dengan kekuatan gempa $ di Indonesia adalah "+riatmodjo, 888)0:#)

mt ; -,-= $ ? <,9

Besaran tsunami juga tergantung pada kedalaman laut "d# di lokasi

terbentuknya gempa, yaitu "+riatmodjo, 888)0:#)

mt ; ,: log "d# ? ,:



Tabel 1. "ubungan antara besaran gempa dan tinggi tsunami di pantai

'. (enaikan Muka Air karena Ge!)$'ang /Wave set-up0

%elombang yang datang dari laut menyebabkan fluktuasi muka air di

daerah pantai terhadap muka air diam. Pada waktu gelombang pecah akan

terjadi penurunan ele'asi muka air rerata terhadap ele'asi muka air diam di

sekitar lokasi gelombang pecah, selanjutnya dari titik gelombang pecah

permukaan air miring ke atas ke arah pantai. +urunnya muka air tersebut

dikenal dengan wa!e setdown, sedangkan naiknya muka air disebut wa!e setup.

#a!e setup di daerah pantai dapat dihitung dengan menggunakan teori

onguet @iggins dan Steward, yaitu "+riatmodjo, 888)09#)

Sw ; 0,8 A-,9-"@ b/"g+-##C@ b

*engan )

Sw ; set up daerah garis pantai "m#

+ ; periode gelombang "detik#

@b ; tinggi gelombang pecah "m#

g ; percepatan gra'itasi "m.det&-#

Sedangkan wa'e setdown S b di daerah gelombang pecah diberikan

dalam bentuk "+riatmodjo, 888)0:#)

S b ; &A"0,8:= @ b

-/:

# / "g/-

+#C



. (enaikan Muka Air karena Angin /Wind set-up0

4ngin dengan kecepatan besar "badai# yang terjadi di atas permukaan

laut bisa membangkitkan fluktuasi muka air laut yang besar di sepanjang

pantai jika badai tersebut cukup kuat dan daerah pantai dangkal dan luas.

%elombang badai biasanya terjadi dalam waktu yang bersamaan

dengan proses alam lainnya seperti pasang surut. Besarnya kenaikan muka air

karena badai dapat diketahui dengan memisahkan hasil pengukuran muka air

laut selama badai dengan fluktuasi muka air karena pasang surut. Besarnya

kenaikan tersebut dapat dihitung dengan persamaan)

*h ; Di / -

*h ; D c "-/"-gd##*engan )

*h ; enaikan muka air karena badai "m#

D ; panjang fetch "m#

i ; kemiringan muka air laut

c ; konstanta ; :, 3 0&=

; kecepatan angin badai "m/det#

d ; kedalaman air "m#

*. (enaikan Muka Air karena Pe$anasan G!)'a!

egiatan manusia yang meningkatkan jumlah gas rumah kaca di

atmosfer dapat mengakibatkan naiknya suhu bumi. Peningkatan suhu bumi

tersebut dapat menimbulkan dampak bagi kehidupan, salah satunya adalah

peningkatan tinggi permukaan laut yang disebabkan oleh permukaan air laut

dan mencairnya gunung&gunung es di kutub.

enaikan permukaan laut akan menyebabkan mundurnya garis pantai

sehingga menggusur daerah permukaan dan mengancam daerah perkotaan

yang rendah, membanjiri lahan produktif dan mencemari persediaan air tawar.

*i dalam perencanaan bangunan pantai, kenaikan muka air karena pemanasan

global harus dipertimbangkan.



e. E!easi Punak Breakwater

$% #a!e &un'up

Pada waktu gelombang menghantam suatu bangunan, gelombang

tersebut akan naik "run&up# pada permukaan bangunan. Ele'asi "tinggi#

bangunan yang direncanakan tergantung pada run&up dan limpasan

yang diijinkan. Fun&up tergantung pada bentuk dan kekasaran

bangunan, kemiringan dasar laut di depan bangunan, dan karakteristik

gelombang. arena banyaknya 'ariabel yang berpengaruh, maka

besarnya run&up sangat sulit ditentukan secara analitis. Berbagai

penelitian tentang run&up gelombang gelombang telah dilakukan dilaboratorium. @asil penelitian berikut berupa grafik&grafik yang dapat

digunakan untuk menentukan tinggi run&up. %ambar dibawah

merupakan hasil percobaan yang dilakukan oleh Irribaren untuk

menentukan besar run&up gelombang pada bangunan dengan

permukaan miring untuk berbagai tipe material, sebagai fungsi bilangan

Irribaren untuk berbagai jenis lapis lindung yang mempunyai bentuk

berikut "+riatmodjo, 888# )

*engan )

r ) bilangan Irribaren

⊖r ) sudut kemiringan sisi breakwater

" ) tinggi gelombang di lokasi bangunan L ) panjang gelombang di laut dalam



Ga$'ar &. Gra-ik +un3u% Ge!)$'ang

"*umber + ,riatmod-o . $///#

%rafik tersebut juga dapat digunakan untuk menghitung run down "F d#

yaitu turunnya permukaan air karena gelombang pada sisi breakwater .

ur'a pada gambar tersebut mempunyai bentuk tak berdimensi untuk

runup relatif F u/@ atau F d/@ sebagai fungsi dari bilangan Irribaren, di

mana F u dan F d adalah runup dan run down yang dihitung dari muka air

laut rerata.

-. Ele'asi puncak Ele'asi puncak breakwater dihitung berdasarkan kenaikan "run'up#

gelombang yang tergantung pada karakteristik gelombang. Ele'asi

puncak breakwater dapat dihitung dengan rumus )

Ele!asi puncak 0 "#* 1 &un 2p 1 tinggi kebebasan

"+riatmodjo, 888#

*engan )

@GS ) muka air pasang &un up ) tinggi limpasan air pada bangunan

+inggi kebebasan ) diasumsikan 0, m

f. Sta'i!itas Breakwater

(ntuk menjamin kestabilan dari konstruksi breakwater diatas perlu

dicek terhadap stabilitas daya dukung tanah yang bekerja di struktur dan

stabilitas terhadap geser.



1. Sta'i!itas #a4a #ukung Tana,

ontrol ini dipakai untuk mengetahui apakah tanah dibawah breakwater

dapat menahan berat sendiri konstruksi breakwater tersebut. (ntuk dasar

pondasi segi empat "3B# besar daya dukung tanah dasar menurut

+er!aghi adalah sebagai berikut)

=

= ×

"Sunggono ) 89-#

Syarat kestabilan daya dukung tanah adalah sebagai berikut )

*engan )

Htanah ; berat jenis tanah "t/m1#

Hw ; berat jenis air laut "t/m1#

Harmour ; berat jenis batu pelindung "t/m1# ; sudut geser dalam tanah "J#

* ; kedalaman konstruksi breakwater di dalam tanah "m#

B ; lebar breakwater "m#

; panjang breakwater "m#

G ; berat sendiri konstruksi "t/m#

4 ; luas penampang struktur "m-#

2. Sta'i!itas ter,a*a% Geser

Struktur breakwater sangat rentan terhadap bahaya kelongsoran atau geser.

Kleh karena itu, harus dipastikan struktur tersebut memiliki gaya penahan

momen penggeser / &esisting Momen "$r# yang lebih besar dari gaya yang

menimbulkan momen penggeser / Dri!ing Momen "$d#. $enurut

Soedjono amadibrata dalam bukunya Perencanaan Pelabuhan, suatu

struktur breakwater akan stabil jika memiliki nilai Daktor eamanan



Ga$'ar . Bentuk U$u$ Bi*ang Geser Ter!e$a, Breakwater

(*umber+ ramadibrata . 3$)

4nalisa stabilitas ini dilakukan dengan metode irisan stabilitas lereng,

yaitu menghitung nilai $r dan $d dengan rumus )

dimana "ramadibrata ) -00# )

*engan )

c ) kohesi tanah L ) sudut geser tanah

b ) lebar irisan DS ) faktor keamanan stabilitas

(ntuk lebih jelasnya, dapat melihat gambar di bawah ini )

Ga$'ar 5. Irisan %a*a Breakwater

(*umber + *oenggono . $/43)

Ga$'ar 6. #etai! Irisan %a*a Breakwater

(*umber + *oenggono . $/43)



#AFTA+ PUSTA(A

Bambang +riatmodjo, -008, Perencanaan Pelabuhan, Beta Kffset,

Mogyakarta.

Bambang +riatmodjo, 888, Teknik Pantai , Beta Kffset, Mogyakarta.

bangunan pemecah gelombang1

Documents