Abstrak — Jakarta  sebagai  Ibu  Kota  Indonesia  memiliki masalah  yang  cukup  serius  yaitu  banjir  setiap  tahun  yang disebabkan  timbunan  sampah  khususnya  di  sungai-sungai. Penelitian ini mempunyai tujuan untuk melakukan analisis secara teknis  mengenai  desain  kapal  amfibi  dengan  jenis  lambung katamaran  yang  digunakan  untuk  mengangkut  sampah  dengan conveyor  di  bagian  haluan  dan  buritan  kapal.  Pemilihan  kapal katamaran  dikarenakan  katamaran  memliki  geladak  yang  luas sehingga dapat mengangkut muatan lebih banyak. Selain itu kapal katamaran  dapat  digunakan  di  perairan  yang  cukup  dangkal sehingga  cocok  untuk  kondisi  Sungai  Ciliwung.  Proses  desain kapal  dilakukan  dengan  menggunakan  satu  kapal  sebagai  kapal acuan  dalam  menentukan  ukuran  utama  dengan  data  jumlah sampah  yang  ada  di  Sungai  Ciliwung  digunakan  sebagai  acuan dalam penentuan payload. Perhitungan teknis lainnya menggunakan rules untuk kapal katamaran dengan L<50 m. Hasil perhitungan teknis diperoleh ukuran utama sebesar Lpp = 10.6 m, B = 4 m, T = 1 m, H = 2 m, B 1 = 1.2 m, C B = 0.579, dan Vs = 4 knots. Selanjutnya  dari  ukuran  utama  yang  diperoleh  dibuat  Gambar Rencana Garis dan Gambar Rencana Umum. Terdapat roda yang terpasang  pada  sisi  luar  lambung  kapal  sehingga  kapal  amfibi dapat  dioperasikan  di  sungai  dan  daratan.  Pengoperasian  di daratan  sebatas  untuk  proses  berpindahnya  kapal  amfibi  ke sungai  lain.  Selain  di  Sungai  Ciliwung,  kapal  ini  dapat dioperasikan di Sungai Sunter dan Sungai Banjir Kanal Timur.
Kata kunci — amphibi vessel, conveyor, katamaran, Sungai Ciliwung, trash skimmer.

## I. PENDAHULUAN
AKARTA memiliki luas sekitar 661,52 km 2 dengan jumlah penduduk  10.187.595  jiwa.  Dengan  data  luas  wilayah  dan jumlah  penduduk  yang  ada,  tidak  heran  jika  Jakarta  menjadi kota  terpadat  di  Indonesia.  Jumlah  penduduk  yang  tinggi otomatis  menyebabkan  tingkat  produktifitas  sampah  yang tinggi  setiap  harinya.  Pengelolaan  dan  penanganan  sampah yang kurang benar menimbulkan munculnya timbunan sampah di beberapa lokasi salah satunya di perairan sungai. Timbunan sampah  di  sepanjang  aliran  sungai  mengakibatkan  dampak negatif  bagi  warga  sekitar  sungai  salah  satunya  dapat menyebabkan  badan  sungai  tertutupi  oleh  sampah  yang  pada akhirnya  menyebabkan  air  sungai  meluap  jika  terjadi  hujan yang cukup deras. Banjir pun tidak dapat dihindari. Di Jakarta terdapat 14 sungai besar yang mengalir di tengah kota antara lain Sungai Cipinang, Sungai Ciliwung, dan Sungai Sunter. Hampir semua sungai tersebut tidak luput dari adanya sampah di aliran sungai, namun timbunan sampah yang paling banyak  terjadi  di  Sungai  Ciliwung.  Berdasarkan  data  jumlah
sampah yang ada di aliran sungai di Jakarta, tak dapat dihindari jika  hampir  setiap  musim  hujan  datang,  kota  metropolitan nomer satu di Indonesia tersebut dilanda banjir. Hingga tahun 2014 Pemerintah Jakarta belum dapat mengatasi malasah paling utama kota tersebut.
Oleh karena itu pada Tugas Akhir ini dilakukan perencanaan desain  kapal  kerja  pembersih  sampah  yang  sesuai  dengan karakteristik  Sungai  Ciliwung.  Selain  itu  pada  penelitian  ini dilakukan  analisis  tentang  penggunaan  roda  pada  kapal sehingga  kapal  dapat  pula  beroperasi  di  darat.  Hal  tersebut bertujuan  agar  kapal  dapat  digunakan  di  sungai  lain  yang memiliki  karakteristik  dan  jenis  sampah  yang  sama  dengan Sungai Ciliwung.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Sungai Ciliwung Jakarta
Sungai Ciliwung merupakan sungai di Tatar Pasundan yang melewati  wilayah  ibukota  DKI  Jakarta.  Sungai  ini  memiliki panjang hampir 120 km dengan luas daerah aliran sungai 387 km 2 .  Sungai  Ciliwung  memasuki  wilayah  Jakarta  melalui Jakarta  Selatan  tepatnya  di  sebelah  timur  Wilayah  Jakarta Selatan. Berkenaan dengan hal tersebut Sungai Ciliwung juga memiliki peran sebagai batas alami antara Jakarta Selatan dan Jakarta Timur [1].
Penulis  memutuskan  untuk  mengambil  aliran  Sungai Ciliwung  daerah  Jakarta  bagian  Selatan  sebagai  daerah  rute pelayaran  dari  kapal  kerja  yang  akan  di  desain.  Gambar  1

## Desain Trash Skimmer Amphibi-Boat di Sungai Ciliwung Jakarta
Nurin Farras Adiba dan Hesty Anita Kurniawati Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
email : tita@na.its.ac.id
J
merupakan peta Sungai Ciliwung yang melewati Jakarta bagian Selatan
B. Trash Skimmer Boat
Trash  Skimmer  Workboat merupakan  kapal  kerja  jenis pontoon dengan double  hull atau  dapat  biasa  disebut catamaran.
Kapal  jenis  ini  dilengkapi conveyor  belt yang  dapat dinaikkan  dan  diturunkan  sesuai  kebutuhan. Conveyor  belt tersebut mempunyai fungsi untuk mengumpulkan sampah yang mengapung di permukaan air sungai dan bak penampung yang berfungsi untuk menampung sampah yang telah dikumpulkan. Pengumpulan sampah dilakukan melalui sisi haluan kapal. Pada sisi  haluan  kapal  yang  berfungsi  sebagai  pintu  masuknya sampah terdapat lengan yang dapat digerakkan sesuai keinginan (dibuka  atau  ditutup).  Lengan  tersebut  digerakkan  dengan sistem hidrolik [2].

## C. Kendaraan Amfibi
Kendaraan  amfibi  di  sini  adalah  kendaraan  yang  dapat beroerasi di dua alam, khususnya darat dan perairan. Semakin berkembangnya  teknologi  memungkinkan  bagi  peneliti  untuk menemukan inovasi, salah satunya adalah kendaraan amfibi.
Pada awalnya kendaraan amfibi digunakan untuk keperluan militer  yaitu  kapal  perang,  dan  tank.  Namun  saat  ini pengaplikasian  kendaraan  jenis  ini  sudah  cukup  banyak
digunakan  pada  kendaraan  komersial,  khususnya  di  benua Eropa dan Amerika.

## D. Pendekatan Desain
Dalam  proses  mendesain  kapal,  digunakan  pula  teknik berulang  yang  prosesnya  terangkum  dalam  sebuah  alur melingkar  yang  disebut Spiral  Design .  Proses  berulang  ini bertujuan  untuk  menghasilkan  sebuah output desain  yang maksimal dan sesuai keinginan. Didalam diagram spiral design terdapat 4 pembagian proses yaitu concept design,preliminary design, contract design , dan detail design [3].

## E. Kapal Katamaran
Katamaran merupakan kapal yang mempunyai dua lambung atau  badan  yang  dihubungkan  oleh  geladak  atau bridging platform ditengahnya. Keuntungan kapal katamaran dibandingkan  dengan monohull adalah  dengan  tenaga  dorong yang sama kecepatan yang dihasilkan lebih besar, geladak kapal lebih  luas,  memiliki  stabilitas  yang  lebih  baik,  lebih  nyaman karena  sudut  oleh  lebih  kecil.  Namun  terdapat  beberapa kekurang  antara  lain  teori  tentang  perhitungan  masih  kurang, pembuatan kapal lebih rumit, kemampuan manuver kurang baik [4].

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Gambar. 2.  Ilustrasi Trash Skimmer Boat
Gambar. 3.  Bus amfibi di Singapura

## IV. ANALISIS TEKNIS

## A. Penentuan Payload
Saat ini Sungai Ciliwung mengalami kerusakan yang cukup parah  jika  dibandingkan  sungai  lainnya  yang  mengalir  di Jakarta.  Selain  karena  daya  tampung  di  bagian  hulu  di wilayah Puncak dan Bogor yang rusak, badan sungai di wilayah Jakarta juga banyak mengalami penyempitan dan pendangkalan yang  mengakibatkan  daya tampung air sungai berkurang, dan mudah  menimbulkan  banjir.  Penyempitan  dan  pendangkalan yang  terjadi  pada  Sungai  disebabkan  oleh  adanya  sampah  di badan sungai. Pada Tabel 1 dapat dilihat jumlah sampah yang terdapat  pada  badan  Sungai  Ciliwung  di  wilayah  Jakarta Selatan pada tahun 2015.
Kemudian dilakukan analisis regresi linier untuk menentukan  jumlah  sampah  pada  tahun  2016,  nilai  rata-rata sampah pada tahun 2016 dijadikan sebagai jumlah sampah yang harus  diangkut  kapal  setiap  harinya  yaitu  sebesar  38.046  ton. Berdasarkan  kapal  acuan  dan  batasan  kedalaman  sungai diperoleh besarnya muatan kapal yaitu 5.442 ton dengan 4 kali beroperasi  setiap  harinya.  Jumlah  kapal  yang  dibutuhkan sebanyak 2 buah kapal yang beroperasi selama 1.5 jam setiap satu kali beroperasi.

## B. Penentuan Payload
Dalam  menentukan  ukuran  utama  awal,  data  kapal  Marine Skimmer  Model  #MS16-12000B  digunakan  sebagai  acuan. Penggunaan data acuan yang hanya berjumlah satu dikarenakan data kapal pembanding yang ditemukan sebanyak dua buah dan merupakan sister ship .  Sehingga  data  kapal  yang  didapatkan digunakan  sebagai  acuan,  tidak  menggunakan  analisa  regresi linier  dalam  menentukan  ukuran  utama  kapal.  Ukuran  utama yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 2.

## C. Pembuatan Layout Awal
Pembuatan layout awal  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah ukuran utama yang telah didapat dari proses sebelumnya dapat menampung  jumlah payload . Layout awal  kapal  dapat  dilihat seperti Gambar 4 di bawah ini.
Gambar. 5.  Diagram blok penelitian (bagian 2)
Tabel 1.
Data Jumlah Sampah per Hari di Sungai Ciliwung Wilayah Jakarta Selatan
Tahun 2015 No. Bulan Jumlah Sampah (Ton) 1 Januari 37.21 2 Februari 37.91 3 Maret 38.53 4 April 38.62 5 Mei 38.42 6 Juni 37.76 7 Juli 38.02 8 Agustus 38.41 9 September 37.93 10 Oktober 37.85 11 November 37.79 12 Desember 37.11
Gambar.  6.    Grafik  Jumlah  Sampah  per  Hari  di  Sungai  Ciliwung  Wilayah Jakarta Selatan Tahun 2015 y = 0.0004x + 38.039 R² = 8E-06 Ju ml ah S amp ah ( to n ) Bulan ke- Grafik Jumlah Sampah per Hari di Sungai Ciliwung Wilayah Jakarta Selatan Tahun 2015 Jumlah Sampah (ton) Linear (Jumlah Sampah (ton)) Tabel 2. Ukuran utama kapal
Variabel Value Unit L 10.7 m B 4 m H 2 m T 1 m

## D. Perhitungan Teknis
Komponen perhitungan teknis yang dihitung adalah sebagai berikut:
1) Hambatan
Kapal  yang  didesain  merupakan  kapal  katamaran multihull dengan demihull terisolasi  sehingga  untuk  perhitungan hambatan  menggunakan  paper  M.  Insel  dan  A.f.  Molland sebagai referensi. Setelah diperoleh harga setiap variable maka nilai hambatan total diperoleh sebesar 702.754 N.
2) Daya Kapal
Perhitungan  daya  kapal  dilakukan  untuk  mengetahui besarnya  daya  yang  dibutuhkan  agar  kapal  dapat  beroperasi sesuai  dengan  kecepatan  yang  diinginkan.  Berdasarkan perhitungan  diperoleh  nilai  daya  kapal  (BHP)  sebesar  3.775 kW.
3) Pemilihan Mesin Induk
Pada  dasarnya  pemilihan  mesin  induk  mengacu  pada perhitungan  BHP  mesin.  Namun  karena  kapal  amfibi,  dalam pemilihan  mesin  perlu  dipertimbangkan  adanya  roda  sebagai sistem gerak kapal. Oleh karena itu digunakan kendaraan darat dengan berat mendekati berat kapal dalam menentukan mesin dan roda yang dipakai. Kendaraan yang dijadikan sebagai acuan adalah Truk ISUZU Model FRR 90 Q - 190 PS dengan daya mesin  sebesar  190  PS  atau  140.6  kW. Karena  jumlah  daya untuk  mesin  truk  lebih  besar  dibandingkan  daya  hasil perhitungan, maka daya yang digunakan untuk pemilihan mesin adalah  daya  mesin  truk.  Berdasarkan  daya  yang  dibutuhkan maka dipilih mesin Yanmar dengan daya 169 kW atau 227 HP dan berat 900 kg.
4) Perhitungan Berat
Berat  kapal  terdiri  dari  dua  komponen  yaitu Lightweight (LWT)  dan Deadweight (DWT).  LWT  merupaka  berat  kapal
kosong  yang  terdiri  dari  berat  baja,  berat  perlengkapan,  dan berat permesinan kapal. Sedangkan DWT merupakan total dari berat  muatan,  kru  dan  barang  bawaan,  berat consumable dan berat roda. Berat LWT yang diperoleh dari perhitungan sebesar 11.706  ton.  Sedangkan  berat  DWT  yang  diperoleh  sebesar 6.158 ton.
5) Perhitungan Trim Perhitungan  trim  mengacu  pada SOLAS  Chapter  II-1,  Part B-1,  Regulasi  5-1 .  Berdasarkan  regulasi  ini,  nilai  trim maksimum  kapal  adalah  ±  0.5%  Lwl.  Dengan  kata  lain,  nilai trim maksimum kapal yang didesain adalah 0.051 m. Dalam hal ini, hasil perhitungansebesar 0.011 m dan termasuk trim haluan. 6) Perhitungan Trim Hasil analisis perhitungan sebagai berikut:
Gambar. 7. Layout awal Trash Skimmer Amphibi-Boat
Tabel 3.
Hasil analisis stabilitas Kriteria Batasan  Satuan Kondisi Tangki 100% 75% 50% 10% Luas gambar di bawah kurva a. GZ θ max = 30°  > 4.87 m.deg 11.07 11.10 11.13 11.16 b. GZ  θ max = 30°-40° > 1.72 m.deg 5.917 5.873 5.829 5.722 Lengan pengembali GZ = 30° > 0.20 m 0.664 0.662 0.660 0.656 Lengan pengembali > 15.0 deg 30 30 30 30 Ketinggian metasenter (GM) > 3.50 m 1.418 1.428 1.439 1.454 Kondisi A A A A
Keterangan:
A  = Accepted
7) Perhitungan Freeboard
Perhitungan freeboard standar  mengacu  pada  Peraturan Standar  Kapal  Non  Konvensi  Berbendera  Indonesia.  Dalam menghitung freeboard terdapat  beberapa  koreksi  yang  perlu dilakukan  antara  lain  koreksi  terhadap  Cb,  koreksi  terhadap tinggi  kapal,  dan  koreksi  terhadap  bangunan  atas.  Harga freeboard kapal  sebesar  1  m  sedangkan  harga freeboard minimum  sebesar  0.35.  sehingga freeboard desain  telah memenuhi peraturan.

## E. Gambar Rencana Garis dan Rencana Umum
Rencana  garis  merupakan  gambaran bentuk lambung kapal yang  diproyeksikan  menjadi  tiga  sudut  pandang  yaitu  sudut pandang depan, samping, dan atas. Hasil desain rencana garis menggunakan bantuan AutoCad dapat dilihat pada Gambar 6 Setelah  memperoleh  desain  rencana  garis,  dapat  dibuat desain rencana umum sesuai fungsi dan peralatan kapal seperti pada Gambar 8.
Gambar. 8. General Arrangement Trash Skimmer Amphibi-Boat
Gambar. 9. Lines Plan Trash Skimmer Amphibi - Boat

## F. Sistem Amfibi
Konsep  amfibi  yang  diterapkan  pada  kapal  memiliki pengaruh  cukup  penting  pada  elemen  kapal  sehingga  pada proses  desin  perlu  diperhatikan  beberapa  hal  antara  lain pemilihan  mesin  induk,  pemasangan  roda,  dan  sitem  kerja Trash Skimmer Amphibi-Boat .
Secara  garis  besar  sistem  propulsi  pada  kendaraan  ini menyerupai dengan sistem propulsi kendaraan darat (kendaraan yang dijadikan acuan adalah truk). Perbedaannya adalah adanya shaft (poros) tambahan yang dipasang di bagian belakang mesin yang  berfungsi  untuk  menghubungkan  mesin  induk  dengan propeller seperti pada Gambar 10.
Daya  yang  dikerluarkan  mesin  mengakibatkan shaft utama berputar. Shaft utama  menghubungkan  antara  mesin  induk dengan CTV input dan output . Pada ujung shaft utama terdapat bevel gear yang  terhubung  dengan drive belt dan shaft propeller . Drive belt sendiri bergungsi untuk menyalurkan daya yang berasal dari shaft utama ke shaft roda sehingga shaft roda dapat bergerak. Shaft utama yang terhubung langsung dengan shaft propeller mengakibatkan  dapat  bergeraknya shaft propeller .
Saat  berada  di  sungai,  daya  yang  berasal  dari  mesin  induk mengakibatkan shaft utama  berputar.  Ketika shaft utama berputar,  secara  otomatis shaft propeller juga  ikut  berputar karena  kedua shaft tersebut  berhubungan  langsung  sehingga propeller dapat  berputar.  Di  saat  yang  bersamaan drive belt tidak  diaktifkan  sehingga shaft roda  tidak  ikut  berputar  saat shaft utama  berputar.  Begitu  pula  sebaliknya  saat  kendaraan berada di darat.

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan  pembahasan  yang  telah  diuraikan  pada beberapa  bab  sebelumnya,  dapat  ditarik  kesimpulan  sebagai berikut:
1) Berdasarkan  data  jumlah  sampah  yang  diperoleh  dari Dinas  Kebersihan  Provinsi  DKI  Jakarta  dapat  ditentukan voleme sampah yang diangkut oleh kapal setiap beroperasi sebesar 5.5 ton.
2) Berdasarkan  analisis  teknis  menggunakan  metode  kapal acuan diperoleh ukuran utama sebagai berikut:
a. Length Overall (LOA)        : 10.7 meter b. Length of Peendicular (LPP)   : 10.6 meter
c. Length of Waterline (LWL)    : 10.263 meter
d. Breadth Moulded (BM)        : 4 meter
e. Breadth of Demihull (B1)     : 1.2 meter
f. Draught (T)                : 1 meter g. Depth (D)                  : 2 meter
h. Block Coefficient (CB)        : 0.579
3) Kapal  ini  dapat  dioperasikan  di  sungai  lain  yaitu  Sungai Sunter dan Sungai Banjir Kanal Timur.

## B. Saran
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan pada Tugas Akhir  ini  terdapat  beberapa  saran  yang  mungkin  dapat dilakukan sebagai analisis lanjutan antara lain sebagai berikut:
1) Perlu  adanya  perhitungan  struktur  lambung  beserta kontruksinya.
2) Perlu  adanya  analisis  yang  lebih  detail  mengenai  sistem amfibi kapal khususnya dalam sistem gerak kapal.
3) Perlu adanya perhitungan biaya produksi kapal

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  “Wikipedia,” 1 Desember 2015. [Online]. Available: https://id.wikipedia.org/wiki/Ci_Liwung. [Diakses 5 Januari 2016].
[2]  A.  G.  Pramoko,  “Studi  Perancangan  Trash-Skimmer  Boat  di  Perairan Teluk Jakarta,” Jurnal Tugas Akhir Jurusan Teknik Perkapalan FTK ITS, 2013.
[3]  D.  Watson,  Practical  Ship  Design,  vol.  1,  R.  Bhattacharyya,  Penyunt., Oxford: Elsevier, 1998.
[4]  W.  Arianto,  “Desain  Kapal  Wisata  Katamaran  Untuk  Kepulauan Karimunjawa,” Jurnal Tugas Akhir Jurusan Teknik Perkapalan FTK ITS, 2016.
Keterangan:
1. Mesin induk
2. Shaft utama
3. Shaft propeller
4. Propeller 5. Drive belt
6. Shaft roda 7. Bevel gear 8. Roda depan
9. Roda belakang
Gambar. 10.  Sistem Transmisi Kapal