BAB V PERAMALAN GELOMBANG DENGAN METODE SPM'84 Peramalan tinggi dan perioda gelombang laut dengan metode SPM'84 adalah salah satu cara yang sering digunakan oleh para insinyur dalam menentukan karakferistik gelombang laut. Cara ini disamping cukup praktis digunakan, juga data yang diperlukan adalah data yang banyak tersedia pada instansi-instansi terkait. Adapun data-data yang diperlukan dalam meramalkan tinggi dan perioda gelombang laut dengancara ini adalah : 1. Data angin berupa kecepatan dan arah angin, serta jam kejadian angin 2. Data panjang daerah pembentukan gelombang (panjang fetch) 5.1 Peramalan Gelombang Dalam meramalkantinggi dan perioda gelombang dengan metode ini data masukanya adalah: Kecepatanangin bertiup (Ud, Lamanya angin bertiup atau durasi (t), serta panjang fetch efektif (F"$. 5.1.1 Pengolahan l)ata Angin Data angin yang didapat dari BMG adalah data angin jam- jaman yang berisi informasi mengenai jam kejadian arah angin dan kecepatan angin. Untuk mendapatkan durasi angin adalah mengihitung
19
Embed
BAB V PERAMALAN GELOMBANG DENGAN METODE · PDF fileSPM'84 adalah salah satu cara yang sering digunakan oleh para insinyur ... untuk menentukan durasi angin dari kasus dimana data angin
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB V
PERAMALAN GELOMBANG DENGAN METODE SPM'84
Peramalan tinggi dan perioda gelombang laut dengan metode
SPM'84 adalah salah satu cara yang sering digunakan oleh para insinyur
dalam menentukan karakferistik gelombang laut. Cara ini disamping
cukup praktis digunakan, juga data yang diperlukan adalah data yang
banyak tersedia pada instansi-instansi terkait. Adapun data-data yang
diperlukan dalam meramalkan tinggi dan perioda gelombang laut
dengan cara ini adalah :
1. Data angin berupa kecepatan dan arah angin, serta jam
kejadian angin
2. Data panjang daerah pembentukan gelombang (panjang
fetch)
5.1 Peramalan Gelombang
Dalam meramalkan tinggi dan perioda gelombang dengan
metode ini data masukanya adalah:
Kecepatan angin bertiup (Ud, Lamanya angin bertiup atau durasi (t),
serta panjang fetch efektif (F"$.
5.1.1 Pengolahan l)ata Angin
Data angin yang didapat dari BMG adalah data angin jam-
jaman yang berisi informasi mengenai jam kejadian arah angin dan
kecepatan angin. Untuk mendapatkan durasi angin adalah mengihitung
Bab - V Peramalan Gelombang..... v - 2
lamanya angin yang bertiup secara terus menerus tidak terputus dalam
satu arah, sedangkan kecepatan angin yang digunakan adalah kecepatan
maksimum dalam arah yang ditinjau.
Dalam catatan data angin kadang kala terdapat data yang tidak
tercatat, atau tidak ada angin yang bertiup. Dalam kasus ini untuk
menentukan durasi angin tidak ada dasar teorinya, sehingga untuk
menentukan durasinya dilakukan melalui pertimbangan aspek
keteknikan. Jika tidak ada dataangin itu tidak berarti sama dengan tidak
ada catatan angin, karena tidak ada data angin itu artinya tidak ada angin
yangbertiup atau angin yang bertiup terlalu kecil sehingga tidak tercatat
oleh pencatat. Sedangkan tidak ada catatan angin itu artinya ada angin
yang bertiup tetapi alat pencatat tidak dapat mencatat karena rusak.
untuk menentukan durasi angin dari kasus dimana data angin
tidak tercatat karena kerusakan dilakukan dengan mengasumsikan
bahwa angin yang bertiup selama Yz dan data yang hilang serta paling
banyak 4 jam yang lalu atau yang akan datang adalah angin yang sama
dengan angin yang bertiup sesudah atau sebelumnya. Dengan demikian
kita dapatkan data angin yang diperlukan dalam meramalkan tinggi dan
perioda gelombang, yaitu data durasi angin (t) kecepatan angin (V) serta
arah angin.
5.1.1.1 Analisa Penyesuaian Data Angin.
Data angin yang akan digunakan sebelumnya perlu disesuaikan
dengan:
Tesis
Bab - V Peramalan Gelombang. .... v - 3. Elevasi
Pengaruh elevasi ini diperhitungkan apabila data angin yang
digunakan diukur pada ketinggian lebih besar dari l0 meter, bahkan
untuk ketinggian 20 meter datanya masih dianggap baik (tidak perlu
dikoreksi). Data angin yang diperoleh dari station pengamatan kalijati
diukur pada ketinggian yang tidak lebih dari 20 meter, sehingga koreksi
ini tidak diperlukan.
o Koreksi Stabilitas
Hal ini diperlukan jika keadaan menunjukan bahwa suhu air dan
suhu udara dipermukaan air berbeda. T(udara) - T (permukaan air) tidak
sama dengan nol. Untuk selisih negatif ini menunjukan bahwa lapisan
batas tidak stabil dan kecepatan angin lebih efektif untuk
membangkitkan gelombang. Jika selisihnya : 0, terjadi stabilitas netral
artinya kecepatan angin itu sama dengan kecepatan angin efektif untuk
membangkitkan galombang. Jika selisihnya positif maka hal ini perlu
dikoreksi karena kecepatan angin kurang efektif dalam membangkitkan
gelombang. Untuk daerah tropis seperti diperairan Indonesia maka
keadaan ini adalah keadaan yang sering terjadi terutama pada siang hari,
walaupun demikian perbedaan suhu ini cukup kecil atau mendekati nol,
karena air laut diperairan lamahabang pada umumnya terpengaruh oleh
air laut dari daerah tropis disekitarnya.
. Efek Lokasi
Koreksi ini diperlukan apabila data angin yang digunakan adalah
data angin yang berasal dari daratan yang terdekat.
Tesis
Bab - V Peramalan Gelombang.. ...Karena data angin yang digunakan adalah data angin yang berasal darr
pengamatan angin diatas daratan yaitu didaerah Kalijati dimana keadaan
topografinya sangat kasar (Tidak seperti permukaan laut ) maka untuk
mendapatkan data kecepatan angin yang mendekati keadaan yang
sebenarnya yaitu dipermukaan laut yang rata, maka dilakukan koreksi
terhadap data kecepatan angin yang digunakan, dengan menggunakan
grafik R1 (Gambn 2.5). Dari hasil analisa dengan menggunakan koreksi
lokasi dan fbktor tegangan angin didapati bahwa untuk angin dengan
kecepatan lebih kecil dari 18 m/s maka faktor koreksi lokasi sangat
berpengaruh, karena untuk kecepatan angin tersebut menurut gpafik
faktor koreksinya adalah 1.75>RL >0,95 sedangkan untuk kecepatan
angin diatas 18.5 m/s faktor koreksinya : 0.90, sehingga untuk data
angin Tabel 5.1 contoh data angin sta. Kalijati, yang kecepatan anginya
berkisar antara 3 m/s sampai dengan 18 m/s sangat perlu dilakukan
koreksi faktor koreksi yangdiambil disesuaikan dengan kecenderungan
data angin dari sta. Kalijati yang menunjukan umumnya data angin yang
kecil dengan rata rata 10 m/s maka Rl diambil: 1.25-
. Koefisien Drag.
Penyesuaian ini mutlak diperlukan karena angin yang dihitung
untuk peramalan dengan cala analitis dan grafis menggunakan faktor
tegangan angin dimana hubungan antara faktor tegangan angin dan
kecepatan angin adalah sbb:
ua: 0.71 U r'23 (U dalam m/s) karena pada kenyataanya bahwa
hubungan antara faktor kecepatan angin dantegangan angin tidak linier.
v - 4
Tesis
aJ .
Bab - V Peramalan Gelombang..... v - 5
5.L.2 Pengolahan Data Fetch
Data fetch yang dimaksud adalah data lokasi, berupa sebuah peta
daerah perairan yang akan ditinjau. Adapun langkahJangkah
pemrosesan data lokasi diatas sbb;
1. Tentukan titik lokasi yang akan digunakan sebagai lokasi
pembangunan dilaut misalnya untuk pembangunan pelabuhan
laut, pembangunan anjungan kilang minyak,dan lainJain.
2. Membuat garis-garis lurus yang ditarik dari titik lokasi sampai
daratan terdekat tiap sudut 50 dalam delapan arah mata angin
utilma.
tlkur panjang garis lurus di atas berdasarkan skala peta yang
ada, sehingga panjang garis lurus ini adalah panjang fetch yang
dimaksud. Untuk panjang fetch > 200 km maka panjang fetch
yang diambil adalah 20A km. Hal ini berdasarkan pada
percobaan-percobaan sebelumnya.
Daerah yang diwakili oleh satu arah utama adalah luas daerah
yang membentang antata -22,54 samping kiri arah utama
sampii +22,50 samping kanan arah utama.
Fetch effektif dihitung dengan menggunakan rumus
9F l -
LF , Cos 6u,r i i=lt e f l t -
9\-r
Lcosaii=l
4.
5 .
Tesis
Bab - V Peramalan Gelombang..... v - 6
dimana;
F; : Panjang fetch untuk tiap-tiap selang 50
oQ : Sudut antara arah yang ditinjau dengan garis fetch-
F"n= Fetch effektif-
Fetch effektif ini dihitung untuk tiap-tiap arah dalam delapan arah mata
angin utama. Perhitungan Fetch effektif secara detail lihat lampiran F
pada bagian akhir tesis ini. Tabel 5.1 dibawah ini menunjukan panjang
daerah pembentukan gelombane untuk tiap arah perairan Lemahabang
KETERA}IGAN T{AS IL PROGRAMKOLOMI:ARAHKOLOM2:PAIIJANG FETCHKOLOM3 :W[ND STES S FACTORKOLOM4:DT-TRASIKOLOM5:HSKOLOM6:TSKOLOMT:AWAL WAKTU ANGTN BERTIEMBUS
KOLOMs:AKHIR W AKTU ANGTN BERFMMB U S
Gambar 5.2 Contoh Hasil PerhitunganTinggidan Perioda Gelombang
t .oo 49 I o . 13 r .6s 12 126 . 1 1 0 , 1 7 1 . 6 2 2 2 2 2t
4
k.4
Tesis
Bab -V Peramalan Gelombang..... v - 1 3
5.3 Hasil Peramalan
Dari hasil peramalan tinggi dan perioda gelombang, maka
dapat dilihat suatu hasil yang tidak merata pada setiap hari peramalan,
ada yang hanya terdapat satu hasil tinggi dan perioda gelombang, ada
pula yang sampai 20 data tinggi dan perioda gelombang. Hal ini
disebabkan oleh karena data kecepatan aryin ada yang tidak tercatat
karena beberapa faktor, adapula yang disebabkan oleh angin yang
bertiup terlalu lemah sehingga tidak tsrcatat oleh alat pencatat
angrn atau angin yang b€rtiup &ngan durasi yang panjang.
tlal ini sangat bervariasi untuk setiap hari pengamatan.
Dari peramalan tinggi dan perioda gelombang yang hasilnya
dapat dilihat dalam Tabel 5.2, perioda gelombang yang dihasilkan
dari peramalan cara SPM'84 adalah perioda puncak. Perioda
signifikan diperoleh dengan rumus Ts : O.95 x Tp. Hasil analisa ini
menunjukan tinggi gelombang peramalan berkisar antara 0.12 meter
terjadi pada bulan mei sampai 0.23 meter terjadi pada bulan oktober,
demikian juga untuk perioda berkisar antra 1.27 pada bulan april Vd
1.59 pada bulan februari dan bulan oktober.
Dari hasil ini terlihat kecendruryn yang sama dengan dua
analisa sebelumnya, dimana gelombang maksimum terjadi pada bulan
september, oktober, november, desember, januari dan februari
sdangl€n pada bulan-bulan maret, ap.il" mei, juni, jull, tinggi
gelombang semakin kecil. IIal ini sesai dengan keadaan iklim
Indonesia dengan dua musim dimana peralihan musim terjadi pada
bulan februari-maret.
Tesis
Bab - V Peramahn Gelomhng..... v - 1 4
Tebel 52 Tinggi dm perioda gelombrrg hasil peramalan sPM'84
pengrrratantghunlggz#dlgg5stasiunSemarang.
Hasil perbandingAn tinggi dan perioda gelombang perarnalan
terhadap pengukr:ran, raLa-raLa separrjang tahun 199? s/d 1995 rrilai
perbandingannya Hs ramal,€s uktn menunjukan angka antara 0'29 s/d
Ts (Ramal)detik
Hs (Ramal)meter
Rata-rda Buhnan(Tahun 1gg2-l gg5)
0.18 | 1 s7
0.18 | 1 ss
$qptspter
Tesb
Bab - V Peramalan Gelombang.. '.- v - 1 5a 0'32 s/d O'44' hasil
selengkapnya dapat dilihat dalam Tabel 5.3 dibawah ini- Adapun hasil
perbandingan ini hanya untuk thn 1992 s/d 1995 sesuai data yang
tersedia. Untuk lebih teliti lagi hasil sebaran perbandingan lihat
lampiran C pada bagian akhir tesis ini'
Tabel 53 Perbandingan tinggi gelombang dan perioda hasil prediksi
terhadaphasilukurtahunpengamatanlgg2s/d1995.
Bulan Hs prediksi/Hs Ukur
--Il pr*9t!,tilTs Uku;'
Januari 0.33 0.37
Fehruari 0.35 o.40
Maret 0.30 0.34
ApriI 0.54 0.39
ffiei 0.40 0.37
Jtni 0.29 0.32
Juli 0.31 o_32
Agusfus 0.32 0.37
0.34Sepfember 0.32
OHober 0.39 0.40
November o.42 0.44
Desember 0.37 0_37
Tesis
Bab -V Peramdan Gelombang..... v - 1 6
5.4 Analisa Hasil Perbandingan Tinggi dan Perioda GelombangPrediksi terhadap Ukur dan Domain Waktu TerhadapDomain Frekuensi Perairan Lernahabang Jawa Tengah
Dari analisa yang dilalarkan hasilnya menunjukkan tinggi gelombang
signifikan pengukuran untuk tahun 1992 sld 1995 berkisar antara 0.26
dd 0.9t meter.
Tabd 5.4 Hasil Perbandingan Tingi dan Pe;;ci; GelombangPrediksi/Uh-rr dan Domain Waktu/Domain Frekuen siPerairan Lemahabang Jawa Tengah
Bulan Tahun Ukur Prediksi/Ukur Dm.Wali/Dm.FreHs (uk)(meter)
Ts (uk)(detik)
Hs/Hs Ts/Ts Hs/Hm0 TslTp
Jan 1992
1993 0.64 3 . 8 9 0.38 0.351994 o.79 4.02 0_28 0 , 3 8 0.94 t . l 6