Gaya gelombang pada alat pemecah ombak pelindung permudaan buatan kawasan mangrove

RAHMAN, Sabaruddin, Ir. Radianta Triatmadja, Ph.D

2005 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Permudaan buatan kawasan mangrove yang mengalami penggundulan memerlukan sistem pelindung terhadap serangan gelombang. Cara sederhana yang telah dilakukan yaitu dengan mengikat bibit mangrove pada ajir atau dengan menanam bibit dalam bambu bulat. Namun alat ini masih kurang mampu menahan serangan gelombang yang relatif besar. Alat yang dikembangkan saat ini untuk mengatasi hal tersebut adalah menggunakan alat pemecah ombak (APO). Kostruksinya terdiri dari susunan pancangan bambu. Fungsi alat tersebut ada tiga, yaitu melindungi bibit mangrove terhadap serangan gelombang, mengurangi laju erosi pantai dan pembentuk gundukan pasir di daerah yang dilindungi. Penelitian ini bertujuan menentukan koefisien gaya gelombang pada APO sehingga dapat digunakan sebagai acuan perencanaan bangunan tersebut. Uji model fisik dilakukan di saluran yang dilengkapi pembangkit gelombang teratur. Model APO dibuat dengan empat bentuk kelengkungan baik yang menggunakan gedhek maupun tanpa menggunakan gedhek. Kedalaman air, tinggi gelombang dan periode gelombang divariasikan untuk semua model. Tinggi gelombang yang dibangkitkan antara 1 sampai 4 cm (12 sampai 48 cm skala prototipe). Periode gelombang antara 2,309 sampai 3,175 detik (8 sampai 11 detik pada skala prototipe). Skala model 1 : 12 digunakan untuk mendukung ketelitian pengukuran dan ketersediaan fasilitas dan peralatan di laboratorium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gaya gelombang pada APO dipengaruhi oleh kedalaman air dan tinggi gelombang. Makin besar kedalaman air dan tinggi gelombang makin besar gaya gelombang yang terjadi. Koefisien seret (CD) berkurang dengan meningkatnya angka Keulegan Carpenter (KC) untuk APO tanpa menggunakan gedhek. Demikian halnya untuk model APO menggunakan gedhek, CD berkurang dengan meningkatnya angka Reynold (Re). Kelengkungan APO (P/B) berpengaruh pada nilai CD, makin besar P/B makin kecil CD untuk APO tanpa menggunakan gedhek, sedangkan untuk APO menggunakan gedhek, CD bertambah dengan meningkatnya P/B. Kecenderungan kurva yang dibentuk oleh CD dan F/E sama, walaupun nilai F/E cenderung lebih besar dibanding nilai CD. Berdasarkan perbandingan dengan hasil penelitian sebelumnya, disimpulkan bahwa semakin banyak jumlah bambu pada APO tanpa menggunakan gedhek semakin besar nilai CD. Gaya gelombang dihitung menggunakan hasil penelitian ini yang memberikan nilai lebih kecil dibanding gaya gelombang pada dinding vertikal. Hal ini disebabkan oleh porositas pada APO.

Artificial rejuvenation of mangrove forest requires protection system against wave attack. Tying mangrove seed on a stake and planting baby mangrove inside bamboo are among others the methods that have been practiced. However, these techniques may not be appropriate in retaining relatively great wave attack. A device is developed to solve this problem using a wave breaker type structure (APO). Its construction consists of arrangement of bamboo stakes in front of the mangrove area. The functions of the device are to protect mangrove seed against wave attack, reduce coastal erosion rate and creating sand bar in the protected area. This research is to determine the force coefficient on the APO that can be used for structural design, especially in determining the APO stability. A series of model tests have been performed in a regular wave flume. APO models were made with four arch forms (P/B), with bamboo mat (gedhek) or without bamboo mat. The water depth, wave height and wave period were varied for all models. The wave heights generated were ranging from 1 to 4 cm (12 to 48 cm in prototype scale). A model scale of 1:12 was selected for the sake of accuracy of measurement and based on the availability of facility and equipment in the laboratory. The result indicates that the wave force on the APO depends on water depth and wave height. The higher the water depth and wave height the higher is the wave force. Drag coefficient (CD) is lower as Keulegan Carpenter (KC) number increases for the APO without bamboo mat. Similarly, CD is lower as Reynold (Re) number increases for the APO using bamboo mat. Drag coefficient is affected by P/B. CD reduces as P/B increases for the APO without bamboo mat, and it increases as P/B increases for the APO using bamboo mat. The curve trends for CD and F/E against KC are similar, however F/E tend to be higher than CD. Based on the comparison with previous research, it can be concluded that the higher is the density of bamboo in the APO without bamboo mat result in higher value of CD. The wave force calculated based on this research finding is lower when compare with the wave force on a vertical wall. This is due to porosity of the APO.

Kata Kunci : Gelombang Air, Mangrove, Koefisien Seret, Mangrove, APO, Wave Force, Drag Coefficient.