UNIVERSITAS DIPONEGORO
STUDI PERENCANAAN SUBMERGED DAN NON SUBMERGED BREAKWATER UNTUK PENANGANAN EROSI DI PANTAI MOROSARI DEMAK
Design Study of Submerged and Non Submerged Breakwater for Erosion Erosion Treatment at Morosari Beach Demak
PROPOSAL TUGAS AKHIR
ZHAFARINA HAFIZHA KAUTSAR 2101013120028 TUBAGUS NAUFAL DZAKI 2101013130151
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI S1 TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG MARET 2017
i
Scanned by CamScanner
Scanned by CamScanner
Scanned by CamScanner
Scanned by CamScanner
DAFTAR ISI
BAB I ...................................................................................................................... 2 PENDAHULUAN .................................................................................................. 2 1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 2 1.2. Lingkup Pembahasan Studi .......................................................................... 3 1.3. Tujuan dan Manfaat ...................................................................................... 3 1.4. Lokasi Studi .................................................................................................. 4 1.5. Sistematika Penulisan ................................................................................... 5 BAB II ..................................................................................................................... 7 METODOLOGI ...................................................................................................... 7 2.1. Diagram Alir Penyusunan Tugas Akhir ....................................................... 7 2.2. Tahap-tahap Pengerjaan ............................................................................. 10 2.2.1. Persiapan .............................................................................................. 10 2.2.2. Observasi dan Identifikasi Masalah ..................................................... 10 2.2.3. Pengumpulan Data ............................................................................... 10 2.2.4. Pengolahan dan Analisis Data ............................................................. 11 2.2.5. Perancangan Bangunan Pantai ............................................................. 13 2.2.6. Pembuatan Gambar DED, Metode Pelaksanaan Konstruksi, RKS dan RAB ............................................................................................................... 14
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1-1 Lokasi Administratif Pantai Morosari ................................................ 4 Gambar 1-2 Panjang Garis Pantai Morosari yang Ditinjau .................................... 5 Gambar 2-1 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir ............................................... 9
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Pemanfaatan wilayah yang berhubungan dengan laut menjadi sebuah keniscayaan manakala dihadapakan pada fakta-fakta yang ada di Indonesia. Luas lautan terhadap seluruh wilayah Indonesia mencapai 76,94%, sedangkan luas daratan hanya mencapai sekitar 23,06% (Ramdhan & Arifin, 2013). Data dari BPS (Badan Pusat Statistik) bulan Agustus 2016 menunjukkan mata pencaharian di sektor pertanian, perkebunan, kehutanan, perburuan dan perikanan masih mendominasi, yakni sekitar 37 juta dari 118 juta tenaga kerja di Indonesia. Angka tersebut belum terpisahkan khusus perikanan saja dan belum termasuk sektor industri dan sektor pariwisata yang berkaitan dengan wilayah pantai. Ditambah lagi dengan nawacita nomor pertama Presiden Jokowi tahun 2014-2019 yang mengingingkan Indonesia memperkuat jati diri sebagai negara maritim. Hal tersebut menjadikan tata guna lahan maupun kegiatan yang berlokasi di pantai sorotan yang penting untuk dikaji. Pantai adalah daerah di tepi perairan yang dipengaruhi oleh air pasang tertinggi dan surut terendah. Pantai merupakan batas antara wilayah yang bersifat daratan dengan wilayah yang bersifat lautan. Dimana daerah daratan adalah daerah yang terletak diatas dan dan dibawah permukaan daratan dimulai dari batas garis pasang tertinggi. Sedangkan daerah lautan adalah daerah yang terletak diatas dan dibawah permukaan laut dimulai dari sisi laut pada garis surut terendah, termasuk dasar laut dan bagian bumi dibawahnya (Triatmodjo, 1999). Sebagai kampus yang berdomisili dekat dengan pesisir pantai utara Jawa Tengah, Universitas Diponegoro mempunyai concern untuk mengembangkan kawasan tersebut, salah satunya yakni Pantai Morosari, Demak. Pantai Morosari merupakan salah satu wisata pantai yang ada di kabupaten Demak. Lokasinya berjarak ± 3 kilometer dari jalan raya. Pantai ini dikenal dengan keindahan panorama alamnya yang indah. Terdapat beberapa objek wisata seperti rumah makan terapung, hutan bakau dan makam salah seorang ‘ulama. Di samping potensi yang ada di pantai tersebut, terdapat beberapa permasalahan. Erosi di Pantai Morosari cukup besar sehingga menyebabkan
2
daratan pantainya terkikis terus menerus. Wakil Bupati Demak Djoko Susanto menerangkan bahwa tingkat abrasi di Kecamatan Sayung tertinggi dibandingkan kecamatan yang lainya di pantai utara Jawa Tengah, yakni 420 hektare (Almanaf, 2017). Intrusi air laut yang dibarengi daratan yang terkikis juga menyebabkan wilayah perkampungan di hutan bakau banyak yang tenggelam. Oleh karena itu, diperlukan penanganan dari sisi infrastruktur guna mengatasi permasahalan permasalahan tersebut. Pada tugas akhir ini akan direncanakan bangunan pemecah gelombang dengan kondisi tenggelam ( submerged ) dan tidak tenggelam (non-submerged ) yang mempunyai fungsi utama sebagai pelindung pantai dari energi gelombang untuk menangani abrasi di Pantai Morosari. 1.2. Lingkup Pembahasan Studi
Studi mengenai suatu pantai dapat ditinjau dari banyak aspek, sehingga perlu adanya identifikasi terhadap cakupan studi yang akan dofokuskan pada perencanaan. Cakupan studi dalam perencanaan submerged dan non submerged breakwater untuk penanganan erosi di Pantai Maron Semarang adalah: 1. Menganalisis aspek hidrologi, hidrolika, hidro-oseanografi serta geoteknik pada kondisi wilayah perencanaan yakni pada Pantai Morosari Demak 2. Merencanakan dan merancang kombinasi konstruksi bangunan pelindung pantai yakni bangunan pelindung pantai dibawah permukaan laut ( submerged ) dan bangunan pelindung pantai non submerged yang berupa breakwater . 3. Membuat gambar dan spesifikasi teknis dari perencanaan dan perancangan konstruksi submerged dan non submerged breakwater 4. Membuat rencana anggaran biaya (RAB) submerged dan non submerged breakwater 5. Menganalisis dampak pasca konstruksi submerged dan non submerged breakwater yang berkaitan dengan erosi pantai dan tanaman mangrove 1.3. Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari studi perencanaan submerged dan non-submerged breakwater untuk penanganan abrasi di Pantai Morosari, Demak pada Tugas Akhir ini adalah : 1. Menganalisis kondisi yang ada di Pantai Morosari, Demak
3
2. Melakukan peramalan gelombang yang ada di Pantai Morosari, Demak 3. Menganalisis fluktuasi muka air laut atau pasang surut yang ada di Pantai Morosari, Demak 4. Merancang bangunan pelindung pantai berdasarkan analisa gelombang dan pasang surut 5. Membuat simulasi kinerja bangunan pelindung pantai menggunakan software sedangkan manfaat khusus yang bisa dipetik dari hasil studi perencanaan submerged dan non-submerged breakwater untuk penanganan erosi di Pantai Morosari Demak pada Tugas Akhir adalah : 1. Sebagai referensi solusi untuk penanganan permasalahan yang ada di Pantai Morosari, Demak 2. Perrtimbangan
para
pengambil
kebijaka
dalam
menentukan
langkah
perencanaan yang akan dilakukan di Pantai Morosai, Demak 3. Referensi bagi pelaku industri dalam pelaksanaan pembangunan di Pantai Morosari, Demak 1.4. Lokasi Studi
Lokasi studi berada di pesisir pantai utara Jawa Tengah, secara administrative tepatnya terletak di Pantai Morosari, Desa Bedono, Kecamatan Sayung, Kabupaten Demak seperti yang terlihat pada gambar berikut.
Pantai Morosari
Gambar 1-1 Lokasi Administratif Pantai Morosari
4
Terletak 20 kilometer sebelah timur Kota Semarang, Pantai Morosari mempunyai posisi astronomis pantai 1100 8” 20” BT – 110 0 29” 20” BT (Bujur Timur) dan 6 0 54’ 40” – 6 0 55’ 20” LS (Lintang Selatan) sedangkan posisi geografis berbatasan dengan Laut Jawa di sebelah utara.
Gambar 1-2 Panjang Garis Pantai Morosari yang Ditinjau
Panjang pantai yang ditinjau adalah 2,6 kilometer. Panjang tersebut diukur dari lokasi Wisata Bahari sampai Makam Syekh Abdullah Mudzakkir. 1.5. Sistematika Penulisan
Penulisan Tugas Akhir yang berjudul
Studi Perencanaan Submerged dan Non
“
Submerged Breakwater untuk Penanganan Abrasi di Pantai Morosari, Demak” dalam 10 (sepuluh) bab dengan sistematika sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN : Bab ini berisi latar belakang, lingkup pembahasan studi, batasan masalah, tujuan, manfaat serta sistematika penyusunan tugas akhir. BAB II TINJAUAN PUSTAKA : Bab ini berisi uraian-uraian teori yang berkaitan dengan judul tugas akhir. Semua uraian disarikan ataupun disadur dari referensi-referensi pustaka cetak maupun digital. BAB III METODOLOGI :
5
Berisi tentang metode yang digunakan dalam pengumpulan data, analisa data dan perancangan bangunan dalam penyusunan tugas akhir. BAB IV ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA : Bab ini berisikan kumpulan data yang telah dikumpulan berikut analisa dari data-data tersebut guna digunakan sebagai variabel dalam perancangan bangunan. BAB V PREDIKSI PERUBAHAN GARIS PANTAI : Bab ini berisikan perhitungan perubahan garis pantai dan kondisi lainya yang mendukung studi dengan metode pemodelan atau simulasi menggunakan software. BAB
VI
PERANCANGAN
SUBMERGED
DAN
NON-SUBMERGED
BREAKWATER : Bab ini berisikan perhitungan dimensi bangunan berdasarkan teori yang telah dijabarkan pada BAB II dan data-data yang telah dianalisa pada BAB IV dan BAB V. BAB VII METODE PELAKSANAAN KONSTRUKSI : Bab ini menjelaskan tentang rencana metode pelaksanaan konstruksi untuk membangun bangunan yang telah dirancang pada bab s ebelumnya. BAB VIII RENCANA ANGGARAN BIAYA : Bab ini menjelaskan rencana anggaran biaya yang diperkirakan dibutuhkan untuk konstruksi bangunan yang dirancang pada bab-bab sebelumnya. BAB IX RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT : Bab ini menjelaskan rencana kerja dan syarat-syarat pembangunan yang berguna sebagai referensi ketika ada realisasi pembangunan. BAB X PENUTUP : Berisi tentang kesimpulan dan saran untuk tugas akhir yang dikerjakan
6
BAB II METODOLOGI
2.1. Diagram Alir Penyusunan Tugas Akhir
Dalam suatu kegiatan perancangan, dibutuhkan perencanaan yang matang untuk menentukan langkah-langkah yang akan dilakukan secara tepat dan efisien. Setiap langkah dapat mempunyai metodologi yang berbeda untuk dilakukan. Pada pengerjaan Tugas Akhir ini, disusun metodologi pengerjaan dan penyusunan sebagai pedoman dalam melakukan kegiatan-kegiatan yang akan dilakukanagar terlaksana secara sistematis. Metodologi pengerjaan Tugas Akhir yang membahas mengenai studi perencanaan submerged dan non-submerged breakwater untuk penanganan erosi di
7
Pantai Morosari dibuat dalam bentuk diagram alir seperti yang tertera pada Gambar 3.1. Setiap tahapan dalam diagram alir tersebut dijelaskan lebih lanjut pada masingmasing sub bab.
MULAI
Persiapan
Survey Lapangan
Studi Pustaka
Identifikasi Masalah
Pengumpulan Data : 1. Arah & Kecepatan Angin 2. Peta Bathimetri 3. Peta TopografI 4. Pasang Surut Air Laut 5. Sampel Sedimen 6. Penyelidikan Geoteknik (Properti Tanah)
A
8
A
Analisis dan Pengolahan Data
Properti Tanah Daya Dukung Tanah
Pasang Surut
Elevasi Muka Air Laut (HHWL, HWL, MSL, LWL, LLWL)
Sampel Sedimen
Peta Topografi
Peta Bathimetri
Grain Size (D50)
Angin
Fetch
Windrose Peramalan Gelombang
Kemiringan Dasar Pantai Tinggi (H) & Periode (T) Gelombang
Prediksi Perubahan Garis Pantai (Software Modelling )
Gelombang Periode Ulang
Gelombang Representatif
Waverose
Perhitungan Gelombang Pecah
Pemilihan Tipe Bangunan Pantai
Profil Gelombang Rencana (Tinggi Hb & Kedalaman db)
Perancangan Dimensi Struktur Bangunan Pantai Pemodelan Struktur Material Bangunan Pantai
Tidak
Checking Stabilitas Bangunan Pantai
Ya
Pembuatan Gambar DED
Pembuatan Metode Pelaksanaan Konstruksi
Pembuatan RKS
Pembuatan RAB
SELESAI
Gambar 2-1 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir
9
2.2. Tahap-tahap Pengerjaan
Pada sub bab ini dijelaskan secara umum apa saja yang dilakukan pada setiap tahapan pengerjaan Tugas Akhir sesuai dengan diagram alir yang ada. 2.2.1. Persiapan
Tahap persiapan merupakan langkah awal untuk mempersiapkan sesuatu yang berkaitan dengan pembuatan tugas akhir, yaitu : 1. Pembuatan jadwal kegiatan pengerjaan tugas akhir; 2. Persiapan dokumen-dokumen administrasi; 3. Penentuan dan pengumpulan bahan-bahan literatur 4. Penentuan instansi yang berkaitan dengan pencarian data dan perencanaan bangunan pantai; 2.2.2. Observasi dan Identifikasi Masalah
Tahap observasi merupakan langkah untuk melihat kondisi eksisting daerah yang akan dituju mencakup permasalahan dan potensi yang ada di sana. Observasi mencakup 2 (dua) hal : 1. Survey Lokasi Mendatangi lokasi tinjauan secara langsung untuk melihat potensi dan permasalahan yang ada di daerah tinjauan 2. Studi Pustaka Mengumpulkan literatur, berbagai referensi teori yang berhubungan dengan tema tuugas akhir sehingga dapat ditentukan fokus masalah yang akan dicari solusinya dari sudut pandang ketekniksipilan Setelah dilakukan observasi, dapat ditentukan fokus permasalahan yang akan ditinjau untuk studi perencanaan bangunan submerged dan non-submerged breakwater . 2.2.3. Pengumpulan Data
Data yang diperlukan untuk studi perencanaan pada Tugas Akhir ini terbagi menjadi data primer dan sekunder. Data primer yang dibutuhukan untuk studi perencanaan pada Tugas Akhir ini adalah :
10
1. Dokumentasi berupa foto tampak depan kondisi Pantai Morosari dan sekitarnya 2. Sampel sedimen Pantai Morosari, diambil minimal 3 sampel dari tempat yang berbeda pada area pantai Data sekunder didapat dari Dishidros (Pusat Hidrografi dan Oseanografi TNI AL), BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geografi) dan/atau BIG (Badan Informasi Geospasial) berupa data-data yang tidak diukur atau diambil langsung. Beberapa data sekunder yang dibutuhkan unutk pengolahan adalah : 1. Data Pasang Surut; Data ini berupa elevasi air laut jam-jaman dalam kurun waktu 24 jam selama minimal 15 hari/bulan pada tahun 2016. 2. Data Angin Data ini berupa arah dalam satuan derajat dan besar kecepatan angina berupa knot atau m/s harian selama 10 tahun dari 2007-2017. 3. Peta Topografi Data ini berupa peta yang berisikan kontur di daerah Pantai Morosari Demak dan sekitarnya pada tahun 2016. 4. Peta Bathimetri Data ini berupa peta yang berisikan kontur dasar laut di Pantai Morosari Demak pada tahun 2016. 5. Properti Tanah Data ini adalah karakteristik tanah dari hasil pengboran tanah di dasar laut di Pantai Morosari Demak pada tahun 2016. 2.2.4. Pengolahan dan Analisis Data
Setiap data diolah dengan output yang berbeda-beda. Setiap output akan dianalisis ataupun diolah kembali untuk kemudian menjadi pertimbangan dalam perancangan bangunan pantai. Perincianya adalah pada setiap sub bab berikut. 1.2.4.1. Pengolahan Data Angin Output yang diinginkan dari pengolahan data ini adalah berupa Windrose, Tinggi (H) Gelombang Rencana, Periode (T) Gelombang Rencana dan Waverose. Adapun langkah-langkah pengolahan dan analisisnya adalah sebagai be rikut:
11
1. Data angin yang berupa arah dan kecepatan angin dikonversikan terlebih dahulu ke dalam satuan derajat ( 0) untuk arah dan satuan ‘knot’ untuk kecepatan. 2. Data tersebut dikelompokan berdasarkan arah mata angin yakni arah Utara, Timur Laut, Timur, Tenggara, Selatan, Barat Daya, Barat, dan Barat Laut; juga berdasarkan klasifikasi kecepatan angina; setiap tahun masing-masing dalam satu tabel. Kolom untuk klasifikasi arah mata angin sedangkan baris untuk klasifikasi kecepatan angin. 3. Setelah setiap tahun mempunyai tabel klasifikasi tersendiri, semua isinya diakumulasi menjadi 1 tabel. Jumlah di dalam tabel ters ebut kemudian dibuat dalam bentuk persentase untuk kemudian dibuat windrose (mawar angin). Tinggi (H) dan Periode Gelombang (T) didapatkan dari peramalan gelombang. Metode yang dipakai pada perancanan kali ini yaitu Metode SMB. Input yang diperlukan untuk metode ini adalah arah dan kecepatan angin, juga fetch yang didapatkan dari olahan pada peta bathimetri. Hasil dari metode SMB adalah H dan T untuk setiap tanggal. Hasil tersebut diolah kembali untuk menghasilkan output berupa: 1. Waverose H dan T diklasifikasikan berdasarkan arah dan tingginya dalam bentuk tabel seperti ketika pembuatan windrose. 2. H dan T rencana Pemilihan tinggi dan periode gelombang rencana didasarkan dari 2 jenis perhitungan, yakni gelombang representative dan gelombang kala ulang. Gelombang representatif didapatkan dari H dan T yang diurutkan untuk dihitung probabilitasnya (H1, H10, H33, dan H100). Gelombang periode ulang dihitung dengan rumus distribusi frekuensi Fisher-Tippet 1 dan Weibull.
12
1.2.4.2. Pengolahan Peta Bathimetri Output yang diinginkan dari pengolahan data ini adalah berupa Fetch dan Kemiringan Dasar Pantai. Bathimetri juga berguna sebagai data input untuk pemodelan prediksi perubahan garis pantai dan sebagai dasar penempatan atau pembuatan layout dari bangunan pantai yang akan direncanakan.
1.2.4.3. Pengolahan Peta Topografi Output yang diinginkan dari pengolahan data ini adalah berupa Kemiringan Dasar Pantai. Topografi juga berguna sebagai data input untuk pemodelan prediksi perubahan garis pantai dan sebagai dasar penempatan atau pembuatan layout dari bangunan pantai yang akan direncanakan.
1.2.4.4. Pengolahan Data Sampel Sedimen Output yang diinginkan dari pengolahan data ini berupa Grain Size Analysis atau analisis gradasi saringan untuk kemudian menjadi data input untuk pemodelan prediksi perubahan garis pantai.
1.2.4.5. Pengolahan Data Pasang Surut Output yang diinginkan dari pengolahan data ini adalah perkiraan elevasi muka air laut yakni HHWL, HWL, MSL, LWL, dan LLWL. Elevasi-elevasi tersebut digunakan sebagai pertimbangan dalam perancangan dimensi bangunan pantai juga sebagai input data pemodelan sedimentasi dan checking stabilitas bangunan.
1.2.4.6. Pengolahan Data Properti Tanah Output yang diinginkan dari pengolahan data ini adalah daya dukung tanah untuk pondasi bangunan pantai yang direncanakan. Properti tanah juga berfungsi sebagai data input untuk pemodelan stabilitas bangunan pantai.
2.2.5. Perancangan Bangunan Pantai
Perancagan bangunan dalam hal ini mempunyai 3 aspek yang diperhatikan, yaitu: 1. Pemilihan Tipe Bangunan Pantai 13
Tipe dan bentuk bangunan dipilih berdasarkan permasalahan juga keterbutuhan utama di pantai tinjauan. 2. Perancangan Dimensi Bangunan Pantai Dimensi bangunan mulai dari lebar, tinggi dan panjang ditentukan berdasarkan gelombang rencana juga perkiraan elevasi muka air laut yang terjadi 3. Pemodelan Struktur Material Bangunan Pantai Pemodelan dilakukan setelah terlebih dahulu ditentukan material apa yang akan digunakan untuk banguna pantai yang direncanakan. Pemeriksaan (checking ) terhadap stabilitas bangunan juga menjadi tujuan dari pemodelan. Langkah selanjutnya dapat dilakukan setelah diyakini stabilitas bangunan pantai yang direncanakan tidak melampaui batas toleransi. 2.2.6. Pembuatan Gambar DED, Metode Pelaksanaan Konstruksi, RKS dan RAB
Gambar rencana atau DED ( Detailed Engineering Design) dibuat sesuai dengan hasil perhitungan. Gambar rencana berisikan detail dari bangunan seperti layout penempatan bangunan, dimensi bangunan dan bahan yang dipakai. Perinicanya adalah sebagai berikut : 1. Layout bangunan pantai 2. Potongan memanjang breakwater 3. Potongan melintang breakwater 4. Elevasi muka air terhadap bangunan breakwater Gambar DED menjadi dasar dalam menentukan metode pelaksanaan konstruksi yang akan digunakan berikut penjadwalan ( schedule) pekerjaanya dari awal konstruksi sampai jadi. Setelah metode pelaksanaan dibuat, langkah berikutnya adalah membuat RAB (rancangan anggaran biaya) dan RKS (Rencana Kerja dan Syarat-syarat) berdasarkan material, waktu, perkiraan jumlah pekerja dan alat-alat berat yang perlu dipakai.
14
