## Research Articles
Model  fisik  pengaruh Submerged  Breakwater terhadap  gelombang datang
Nanda Nurisman * , Trika Agnestasia Br Tarigan
* Program Studi Teknik Kelautan, Institut Teknologi Sumatera, Indonesia
Received 13 Mei 2020; Accepted 25 Mei 2020; Published 31 Mei 2020
Keyword:
Coastal ; Erosion ; Wave; Submerged breakwater ABSTRACT: Breakwater  is  a  structure  that  functions  as  a  wave  breaker.  This structure is generally used as a harbor pool and beach protector. There are many types of breakwater structures, one of which is submerged breakwater. The working principle of this structure is to accelerate the occurrence of breaking waves and still allow the propagation of waves above the peak submerged breakwater. In this study a  physical  test  was  carried  out  on  the  effectiveness  of  perforated  submerged breakwater, with a structural slope of 1: 2. This study also uses two peak structure conditions, namely hollow and without holes. Based on the results of the study, it is known that the structure with a slope of 1: 2 and peaks without holes produces the smallest value of the wave transmission coefficient, with an effectiveness capability of  80%. @2020  Published  by  UP2M,  Faculty  of  Mathematics  and  Natural Sciences, Sriwijaya University
Kata Kunci:
Pantai; Erosi;
Gelombang;
Submerged breakwater
ABSTRAK: Breakwater merupakan  struktur  yang  berfungsi  sebagai  struktur pemeceh gelombang. Struktur ini umumnya digunakan sebagi pelindung kolam pelabuhan  dan  pelindung  pantai.  Ada  banyak  tipe  dari  struktur breakwater , salah satunya adalah submerged breakwater . Prinsip kerja dari struktur ini adalah mempercepat terjadinya gelombang pecah dan tetap mengizinkan penjalaran gelombang di atas puncak submerged breakwater . Pada penelitian ini dilakukan uji fisik efektifitas submerged breakwater berlubang, dengan kemiringan struktur 1:2. Penelitian ini juga menggunakan dua kondisi puncak struktur, yaitu struktur dengan  puncak  berlubang  dan  struktur  dengan  puncak  tanpa  lubang. Berdasarkan hasil penelitian, diketahui bahwa struktur dengan kemiringan 1:2 dan  puncak  tanpa  lubang  menghasilkan  nilai  koefisien  transmisi  gelombang yang paling kecil, dengan kemampuan efektifitas sebesar 80%. @2020 Published by UP2M, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sriwijaya University

## Jurnal Penelitian Sains
Journal Home Page: http://ejurnal.mipa.unsri.ac.id/index.php/jps/index
∗ Corresponding author. E-mail address: nanda.nurisman@kl.itera.ac.id
2597-7059 Online, 1410-7058 print/ @2020 Published by UP2M, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sriwijaya University

## PENDAHULUAN
Pantai  adalah  kenampakan  alam  yang menjadi  batas  antara  wilayah  yang  bersifat daratan  dengan  wilayah  yang  bersifat  lautan. Wilayah pantai dimulai dari titik terendah air laut pada  saat  surut  hingga  arah  ke  daratan  sampai batas  paling  jauh  gelombang  menjangkau daratan. Batas pertemuan antara permukaan air laut dengan permukaan daratan tadi dinamakan garis pantai ( shore line ) [1].
Garis pantai yang sangat panjang, memberikan  tantangan  bagi  Indonesia  untuk melindungi dan mengembangkan kawasan pesisir khususnya  kawasan  pantai  guna  menunjang perekonomian  bangsa.  Oleh  sebab  itu,  hingga sekarang banyak dilakukan studi yang fokus pada perlindungan dan perubahan garis pantai.
Perlindungan pantai secara tepat merupakan tujuan dari bidang ilmu teknik kelautan. Seorang ahli  teknik  kelautan  harus  memilih  cara melindungi  pantai  dari  gelombang  ekstrim  yang datang.  Ada  banyak  cara  yang  dapat  dilakukan seperti; beach  nourishment,  series  of  groynes, revetments,  seawalls,  offshore  breakwaters, submerged  breakwater .  Hal  penting  yang  harus diketahui adalah dampak dari metode perlindungan pantai yang dipilih. Pemilihan sistim pelindung pantai harus memperhatikan nilai-nilai estetika pantai di lokasi studi [2].
Salah  satu  struktur  pelindungi  pantai  yang dapat  digunakan  dalam  mengatasi  permasalah erosi  pantai  adalah  pemecah  gelombang ( breakwater ). Breakwater merupakan  struktur yang  dapat  melindungi  kawasan  pesisir  dari terjangan gelombang air laut, dimana ia menjadi pemisah antara perairan dangkal dengan perairan dalam  [3].  Kinerja  struktur berakwater dalam mereduksi  gelombang  selama  ini  lebih  banyak diukur  dengan  menghitung  besarnya  reduksi tinggi gelombang transmisi [4].
Submerged  breakwater memiliki  puncak struktur yang selalu berada di bawah permukaan air  laut.  Sehingga  penggunaan submerged breakwater sebagai struktur pelindung pantai tidak menghalangi  pandangan  wisatawan  yang berkunjung ke pantai untuk menikmati keindahan pantai.  Disamping  itu,  kelebihan  lain submerged breakwater adalah    keberadaannya  yang  tidak merubah  arah  gelombang  sehingga  tidak berdampak negatif pada pantai di sekitarnya.
Berdasarkan  permasalahan  pantai  dan kelebihan submerged  breakwater di  atas,  maka pada  penelitian  ini  dikaji  efektifitas submerged breakwater dalam  mereduksi  tinggi  gelombang datang,  Penelitian  ini  diharapkan  mampu menjawab  tantangan  permasalahan  erosi  pantai akibat  tingginya  gelombang  datang  menuju pantai. Sehingga pada masa akan datang, struktur submerged  breakwater dapat  menjadi  pilihan utama dalam penanganan erosi pantai, khususnya pantai  wisata.  Selain  tidak  menghalangi pandangan  wisatawan  ke  arah  laut  lepas, submerged  breakwater juga  dapat  menjaga ekosistem pantai melalui terumbu karang buatan yang ditanam pada pori submerged breakwater.
Penelitian dilakukan pada saluran
gelombang  2D  dengan  menggunakan  beberapa variasi  rasio  tinggi  puncak  struktur submerged breakwater terhadap  kedalaman  perairan  (hs/h). Adapun  tipe  struktur  yang  digunakan  sebagai bahan uji penelitian adalah permeable submerged breakwater .  Struktur  tersebut  memiliki  diameter lubang  sebesar  2  cm  pada  sisi  struktur  yang menghadap ke laut lepas.

## METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat
Penelitian akan dilakukan di Laboratorium Hidraulika, Universitas Gajah Mada.

## Prosedur Penelitian
Uraikan tahapan penelitian yang dilakukan dengan  rinci  termasuk  volume,  berat  dan spesifikasi  alat  yang  digunakan.  Alat  yang digunakan  berupa  saluran  gelombang  ( wave flume ),  generator  pembangkit  gelombang, stopwatch,  komputer,  meteran,  kamera  dan pompa air.

## Analisis Data
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  uji  model  fisik  laboratorium.  Skala pemodelan  yang  diambil  adalah  1:10.  Lebar puncak  struktur submerged  breakwater yang digunakan  adalah  20  cm.  Adapun  bahan  yang akan  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah model  struktur  breakwater  buatan  bentuk konvensional.
Struktur  submerged  breakwater  yang digunakan terdiri dari 2 (dua) tipe. Struktur tipe
pertama,  memiliki  puncak  struktur  dengan lubang berdimeter 2 cm. Adapun struktur ke-dua, tidak  memiliki  lubang  pada  puncak  strukturnya. Selain itu, semua struktur submerged breakwater yang  digunakan  memiliki  lubang  berdiameter  2 cm pada bagian depan struktur yang berhadapan dengan arah datangnya gelombang. Kemiringan struktur  submerged  breakwater  yang  digunakan adalah  1:2.  Efektifitas  submerged  breakwater ditinjau  berdasarkan  nilai  Koefisien  transmisi gelombang (K t = H t /H i ).
Gamber 1. Model Struktur Submerged Breakwater

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran  tinggi  gelombang  dilakukan pada awal pengujian tanpa menggunakan struktur submerged breakwater . Besarnya tinggi gelombang  datang  didefinisikan  sebagai  H i , sedangkan tinggi gelombang dibelakang struktur submerged  breakwater berlubang  didefinisakan sebagai tinggi gelombang transmisi (H t ). Besarnya pengurangan  tinggi  gelombang  datang  akibat submerged breakwater didefinisikan dalam bentuk koefisien  transmisi.  Koefisien  transmisi  (K t ) merupakan  perbandingan  dari  nilai  tinggi gelombang setelah submerged breakwater dengan nilai  tinggi  gelombang  datang.  Di  dalam pemodelan  fisik,  nilai  koefisien  transmisi  (K t ) adalah  parameter  untuk  mengilustrasikan efektifitas submerged breakwater untuk meredam gelombang  datang.  Semakin  kecil  nilai  koefisien transmisi (K t ) yang dihasilkan maka semakin efektif submerged breakwater dalam meredam gelombang datang [5]. Secara matematis nilai K t dirumuskan sebagai K t = H t /H i Berdasarkan  hasil  penelitian,  diperoleh kecuraman  gelombang  datang  tertinggi,  H i /L= 0.022  puncak  struktur  submerged  breakwater
tanpa  lubang,  menghasilkan  nilai  koefisien transmisi  terkecil,  yaitu  K t =0.25.  Gambar  2 menunjukan  hubungan  antara  kecurangan gelombang  dan  koefisien  transmisi  gelombang, diketahui bahwa semakin besar nilai kecuraman gelombang  maka  akan  semakin  kecil  nilai koefisien  transmisi  gelombang  yang  dihasilkan oleh  submerbed  breakwater  berlubang.  Hasil penelitian  ini  sejalan  dengan  hasil  penelitian terdahulu, dimana  semakin  curam  gelombang datang  maka semakin kecil koefisien  gelombang transmisi  [6].  Koefisien  gelombang  transmisi  (K t ) dipengaruhi  oleh  kedalaman  perairan  (d)  dan periode  gelombang  (T)  yang  merupakan  faktor penentu kecuraman gelombang [7].
Gambar 2. Hasil Uji Efektifitas Submerged Breakwater
Jika  ditinjau  dari  tipe  puncak  struktur submerged breakwater,  kondisi  puncak  struktur tanpa lubang memiliki persentase yang lebih besar dalam  mereduksi  tinggi  gelombang.  Persentase terbesar  terdapat  pada  struktur  struktur  dengan kemiringan  1:2  puncak  tanpa  lubang,  yaitu sebesar  80%.  Sedangkan  struktur  dengan kemiringan  1:2  puncak  berlubang  memiliki persentase  efektifitas  sebesar  75%  pada  kondisi gelombang  yang  sama.  Pada  kecuraman gelombang  datang  <0.012,  struktur submerged breakwater berlubang  tidak  efektif  dalam mereduksi tinggi gelombang datang. Hasil serupa juga  diperoleh  pada  penelitian  terdahulu, semakin  besar  kecuraman  gelombang  datang maka  semakin  besar  kemampuan submerged breakwater dalam  mereduksi  tinggi  gelombang datang, dengan nilai maksimum efektifitas sebesar 40.41% [8]. Kondisi tersebut dapat terjadi karena kecuraman  gelombang  sangat  berperan  dalam terjadinya gelombang pecah [9]

## Gambar 3. Hasil Uji Efektifitas Submerged Breakwater
Delapan  kriteria  gelombang  datang  yang digunakan  dalam  pengujian  struktur  submerged breakwater, menunjukan bahwa struktur submerged  breakwater  dengan  puncak  tanpa lubang  memiliki  hasil  yang  lebih  baik dibandingkan  struktur  submerged  breakwater puncak  berlubang.  Kondisi  ini  dikarenakan struktur breakwater dengan puncak tanpa lubang lebih  efektif  dalam  membangkitkan  gelombang pecah.  Selain  itu,  semakin  curam  gelombang datang,  maka  semakin  cepat  terjadinya gelombang  pecah  di  atas  puncak submerged breakwater. Gelombang  pecah  akan  terjadi setelah gelombang mencapai batas kecuramannya [9]

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, maka penulis berkesimpulan sebagai berikut:
1. Struktur submerged  breakwater berlubang efektif  dalam  mereduksi  tinggi  gelombang datang dengan kecuraman gelombang datang > 0,012.
2. Kecuraman
gelombang datang
mempengaruhi  besarnya  nilai  koefisien transmisi  (K t )  dari  struktur submerged breakwater berlubang.
3. Semakin  besar  nilai  kecuraman  gelombang datang,  maka  semakin  kecil  nilai  koefisien transmisi gelombang.
4. Puncak  struktur  tanpa  lubang  lebih  efektif dibandingkan  dengan  puncak  struktur  yang berlubang  dalam  hal  mereduksi  tinggi gelombang datang.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  terlaksana  dengan  menggunakan sumber  pendanaan  melalui  Kemenristekditi
melalui  pendanaan  PDP  2019.  Peneliti  juga mengucapkan terima kasih kepada LP3 ITERA dan seluruh stakeholder yang telah membantu hingga penelitian ini dapat berjalan hingga selesai.

## REFERENSI
[1] Kasim.  F.  (2012)  Pendekatan  Beberapa Metode  dalam  Monitoring  Perubahan  Garis Pantai  Menggunakan  Dataset  Penginderaan Jauh  Landsat  dan  SIG. Jurnal  Ilmiah Agropolitan , Volume 5 Nomor 1 April 2011.
[2] Hariyoni,  dkk.  2013. Studi  Perencanaan Bangunan Pengendalian Akresi dan Abrasi di Pantai Tanjungwangi Kabupaten Banyuwangi. Jurnal Teknik Pengairan , Volume 4, Nomor 1, Mei 2013: 20 – 29.
[3] Gemilang,  R.I.A.,  dan  Yessi.,  N.K.  2016. Efektifitas redaman Energi Gelombang Akibat Adanya  Breakwater  Terapung  Ditinjau  dari Model  Fisik  dan  Studi  Numerik. Jurnal  Reka Racana Vol. 2 No.3.
[4] Abrori,  M.  I.  2009.  Pengaruh  Freeboard Terumbu  Karang  Buatan  Bentuk  Silinder Berongga  Sebagai  Breakwater  Terbenam Dalam  Mereduksi  Gelombang.  Thesis.  ITS Surabaya.
[5] Ajiwibowo,  H.  2011. Metode  Eksperimen Laboratorium , ITB, Bandung.
[6] Lorenzoni,  C.  dkk.  2012.  The  Morphological Response  Of  Beaches  Protected  By  Different Breakwater
Configurations. Coastal
Engineering 2012, hal 1-15.
[7] Surendro.  B.,  Nur.  Y.,  dan  Suseno.  D.  2014 Transmisi    dan    Refleksi    Gelombang    pada Pemecah Gelombang pada Pemecah Gelombang Ambang Rendah Ganda
Tumpukan Batu. Jurnal MKTS . Vol.20 No 2.
[8] Nurisman,  N.  2016.  Model  Fisik  Pengaruh Submerged
Breakwater Terhadap
Pembentukan  Profil  Pantai.  Thesis.  ITB
Bandung.
[9] Babanin, A., dkk. 2007. Predicting the Breaking Onset  of  Surface  Water  Waves. Geophysical research Letters . Vol.34, hal 1-6