Angin, Pasang Surut, dan Gelombang

Angin, pasang surut dan gelombang merupakan faktor yang selalu harus diperhitungkan ketika merencanakan pelabuhan.

Ketiga faktor di atas (plus arus) termasuk dalam kelompok tinjauan hidrodinamika pantai.

ANGIN

Penting karena:

1.  Menimbulkan arus dan gelombang

2.  Menimbulkan tekanan pada kapal dan bangunan pelabuhan.

Angin terjadi karena ada perbedaan tekanan antara tempat-tempat di permukaan bumi. Perbedaan tekanan ini terutama disebabkan oleh perbedaan temperatur atmosfer.

Angin di Indonesia

Angin utama di Indonesia adalah angin musim yang terdiri dari angin musim barat dan angin musim timur.

Selain itu ada angin-angin lokal seperti: angin darat, angin laut, angin Bohorok, angin puting beliung, angin Gending, dsb.

Kecepatan Angin

Kecepatan angin diukur dengan anemometer

Kecepatan angin biasanya dinyatakan dalam knot

1 knot   = 1,852 km/jam

= 1 nml/jam

nml : nautical mile

Skala Beaufort

Data angin dicatat tiap jam dan sering dinyatakan dalam skala Beaufort.

Skala Beaufort terdiri dari tingkat 0 sampai 12 yang dipengaruhi sifat angin, keadaan lingkungan, kecepatan dan tekanan.

Tabel Skala Beaufort

Tingkat	Sifat Angin	Keadaan Lingkungan	V (knot)	P (kg/m2)
0 2 ….. ….. 11 12	Sunyi (calm) Angin sepoi Angin ribut Angin topan	Tidak ada angin, asap mengumpul Arah angin terlihat pada arah asap, tidak ada bendera angin Kerusakan karena badai terdapat di daerah luas Pohon besar tumbang, rumah rusak berat	0 – 1 1 – 3 56 – 63 64	0,2 0,8 188,0 213,0

Mawar Angin

Diagram yang menggambarkan arah dan persentase kejadian angin dalam periode waktu pengukuran.

PASANG SURUT

Penting karena:

Menentukan dimensi bangunan seperti  pemecah gelombang, dermaga,  pelampung penambat, kedalaman alur pelayaran, kolam labuh, dsb. 

Elevasi puncak bangunan didasarkan pada elevasi muka air pasang, sedangkan kedalaman alur dan perairan pelabuhan berdasar muka air surut.

Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut sebagai fungsi waktu karena adanya gaya tarik benda-benda langit, terutama matahari dan bulan.

Meskipun massa bulan jauh lebih kecil dari massa matahari, tetapi karena jaraknya dari bumi jauh lebih dekat, maka pengaruh gaya tarik bulan terhadap bumi lebih besar daripada pengaruh gaya tarik matahari.

Kurva Pasang Surut

Tipe Pasang Surut

1. Pasut harian ganda (semi diurnal tide)

2. Pasut harian tunggal (diurnal tide)

3. Pasut campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevailing semidiurnal)

4. Pasut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal)

Beberapa Definisi Elevasi Muka Air

1. Muka air tinggi (high water level, HWL), muka air tertinggi yang dicapai pada saat air pasang dalam satu siklus pasut.

2. Muka air rendah (low water level, LWL), kedudukan air terendah yang dicapai pada saat air surut dalam satu siklus pasut.

3. Muka air tinggi rerata (mean high water level, MHWL), rerata dari muka air tinggi selama periode 19 tahun.

4. Muka air rendah rerata (mean low water level, MLWL) : rerata dari muka air rendah selama periode 19 tahun.

5. Muka air laut rerata (mean sea level, MSL) : muka air rerata antar muka air tinggi rerata dan muka air rendah rerata. Elevasi ini digunakan sebagai referensi untuk elevasi di daratan.

6. Muka air tinggi tertinggi (highest high water level, HHWL) : air tertinggi pada saat pasut purnama atau bulan mati.

7. Muka air rendah terendah (lowest low water level, LLWL) : air terendah pada saat pasut purnama atau bulan mati.

GELOMBANG

Penting karena:

1. Gelombang akan menimbulkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan di pantai.

2. Gelombang berpengaruh pada ketenangan di pelabuhan.

Pembangkit Gelombang

1.      Angin -> gelombang angin

2.      Gaya tarik bulan dan matahari -> pasang surut

3.      Gempa di laut atau letusan gunung berapi -> tsunami

4.      Kapal yang bergerak

5.      Dsb.

Teori-teori Gelombang

1. Airy

2. Stokes

3. Gerstner

4. Mich

5. Cnoidal

6. Soliter

7. Korteweg, de Vries dan Boussinesq

8. Stream Function

9. Fenton

Teori Gelombang Airy

Disebut juga

a.    Teori gelombang linier

b.    Teori gelombang amplitudo kecil

c.    Teori gelombang sinusoidal

Dikemukakan pertama kali oleh Airy pada tahun 1845. Teori ini paling sederhana tetapi sudah dapat dipakai sebagai dasar dalam merencanakan pelabuhan.

Definisi Gelombang

Notasi

d  :  jarak antara muka air rerata dan dasar laut

h(x,t) : fluktuasi muka air terhadap muka air rerata

a  : amplitudo gelombang

H  : tinggi gelombang

L  : panjang gelombang

T  : periode gelombang

C  : kecepatan rambat gelombang

k  : angka gelombang

s  : frekuensi gelombang