Breakwater
atau dalam hal ini pemecah gelombang lepas pantai adalah bangunan yang dibuat
sejajar pantai dan berada pada jarak tertentu dari garis pantai. Pemecah
gelombang dibangun sebagai salah satu bentuk perlindungan pantai terhadap erosi
dengan menghancurkan energi gelombang sebelum sampai ke pantai, sehingga
terjadi endapan di belakang bangunan. Endapan ini dapat menghalangi transport
sedimen sepanjang pantai.
a.
Fungsi
Bangunan ini berfungsi untuk melindungi
pantai yang terletak dibelakangnya dari serangan gelombang yang dapat
mengakibatkan erosi pada pantai. Perlindungan oleh pemecahan gelombang lepas
pantai terjadi karena berkurangnya energi gelombang yang sampai di perairan di
belakang bangunan. Karena pemecah gelombang ini dibuat terpisah ke arah lepas
pantai, tetapi masih di dalam zona gelombang pecah (breaking zone), maka
bagian sisi luar pemecah gelombang memberikan perlindungan dengan meredam
energi gelombang sehingga gelombang dan arus di belakangnya dapat dikurangi.
Gelombang
yang menjalar mengenai suatu bangunan peredam gelombang sebagian energinya akan
dipantulkan (refleksi), sebagian diteruskan (transmisi) dan sebagian
dihancurkan (dissipasi) melalui pecahnya gelombang, kekentalan fluida, gesekan
dasar dan lain-lainnya. Pembagian besarnya energi gelombang yang dipantulkan,
dihancurkan dan diteruskan tergantung karakteristik gelombang datang (periode,
tinggi, kedalaman air), tipe bangunan peredam gelombang (permukaan halus dan
kasar, lulus air dan tidak lulus air) dan geometrik bangunan peredam
(kemiringan, elevasi, dan puncak bangunan)
Berkurangnya
energi gelombang di daerah terlindung akan mengurangi pengiriman sedimen di
daerah tersebut. Maka pengiriman sedimen sepanjang pantai yang berasal dari
daerah di sekitarnya akan diendapkan dibelakang bangunan. Pantai di
belakang struktur akan stabil dengan terbentuknya endapan sediment tersebut.
a.
Material
Material
yang digunakan tergantung dari tipe bangunan itu sendiri. Seperti halnya
bangunan pantai kebanyakan, pemecah gelombang lepas pantai dilihat dari bentuk
strukturnya bisa dibedakan menjadi dua tipe yaitu : sisi tegak dan sisi miring.
1.
Tipe sisi tegak pemecah gelombang bisa dibuat
dari material-material seperti pasangan batu, sel turap baja yang didalamnya di
isi tanah atau batu, tumpukan buis beton, dinding turap baja atau beton, kaison
beton dan lain sebagainya.
Berbagai jenis breakwater sisi tegak
Dari
beberapa jenis tersebut, kaison beton merupakan material yang paling umum di
jumpai pada konstruksi bangunan pantai sisi tegak. Kaison beton pada pemecah
gelombang lepas pantai adalah konstruksi berbentuk kotak dari beton bertulang
yang didalamnya diisi pasir atau batu. Pada pemecah gelombang sisi tegak kaison
beton diletakkan diatas tumpukan batu yang berfungsi sebagai fondasi. Untuk
menanggulangi gerusan pada pondasi maka dibuat perlindungan kaki yang terbuat
dari batu atau blok beton :
2.
Tipe sisi miring pemecah gelombang lepas pantai
bisa dibuat dari beberapa lapisan material yang ditumpuk dan dibentuk
sedemikian rupa (pada umumnya apabila dilihat potongan melintangnya membentuk
trapesium) sehingga terlihat seperti sebuah gundukan besar batu, Dengan lapisan
terluar dari material dengan ukuran butiran sangat besar.
Breakwater sisi miring
Dari
gambar dapat kita lihat bahwa konstruksi terdiri dari beberapa lapisan yaitu:
a. Inti (core) pada
umumnya terdiri dari agregat galian kasar, tanpa partikel-partikel halus dari
debu dan pasir.
b.
Lapisan bawah pertama (under layer) disebut
juga lapisan penyaring (filter layer) yang melindungi bagian
inti(core) terhadap penghanyutan material, biasanya terdiri dari
potongan-potongan tunggal batu dengan berat bervariasi dari 500 kg sampai
dengan 1 ton.
c. Lapisan
pelindung utama (main armor layer) seperti namanya, lapisan ini merupakan pertahanan utama dari
pemecah gelombang terhadap serangan gelombang. Pada lapisan inilah biasanya
batu-batuan ukuran besar dengan berat antara 1-3 ton atau bisa juga menggunakan
batu buatan dari beton dengan bentuk khusus dan ukuran yang sangat besar
seperti tetrapod, quadripod, dolos, tribar, xbloc accropode dan lain-lain.
a. Metode
Pelaksanaan Konstruksi
Ada berbagai
macam metode dalam pelaksanaan pembangunan konstruksi pemecah gelombang lepas pantai
baik itu sisi tegak maupun sisi miring. Untuk sisi tegak ada sebuah metode
pelaksanaan yang cukup unik pada sebuah konstruksi pemecah gelombang kaison.
Metode ini agak berbeda dan sempat mejadi pertentangan pada saat ditemukan.
- Kaison yang terbuat dari beton pracetak diletakan dipermukaan air dengan bagian dasarnya yang terbuka menghadap ke bawah. Dengan mengatur tekanan udara didalam kaison, maka tingkat pengapungannya dapat dikendalikan untuk memastikan stabilitas dan mengatur aliran udaranya selama pemindahan ke lokasi pemasangannya.
- Adapun untuk proses pemindahan kaison kelokasi pemasangan bisa dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya dengan didorong menggunakan sebuah tugboat.
- Pada saat sudah berada dilokasi pemasangan, udara didalam kaison dikeluarkan dan kaison ditenggelamkan ke dasar laut dengan mengandalkan berat dari kaison sendiri. Kemudian, setelah kaison ditenggelamkan dan berada pada posisi yang telah direncanakan, maka kaison diisi dengan material pengisi untuk meningkatkan kekuatan strukturnya.
- Karena kaison tebuka di bagian dasarnya
maka bagian ujungnya hanya mempunyai luasan permukaan yang sangat kecil
jika dibandingkan dengan area yang dicakup oleh kaison itu sendiri. Luas
permukaan ujung yang kecil ini digabungkan dengan berat kaison yang besar
mengakibatkan kaison lebih mudah ditenggelamkan hingga menancap ke dasar
laut dengan kedalaman yang cukup. Hal ini untuk memastikan kaison dapat
menahan pergerakan horizontal dari struktur setelah dipasang. Disamping
itu juga dimaksudkan agar material dasar laut yang berada dalam cakupan kaison
dapat dijadikan sebagai bahan pengisi kaison sebagai salah satu solusi
menghemat pemakaian material pengisi.
- Sedangkan jika tanah di dasar laut terlalu
lunak untuk mendukung kaison selama pengisian dan setelah dinding-dinding
vertikal menembus dasar laut sampai kedalaman yang diinginkan, penurunan
selanjutnya dapat dicegah dengan memelihara udara bertekanan yang ada di
dalam kaison.
- Kaison itu kemudian diisi dengan cara
memompa masuk material kerukan melalui suatu lubang masuk. Ketika material
kerukan seperti lumpur dan/atau pasir dipompa masuk kedalam kaison, udara
bertekanan yang tersisa dalam kaison itu dikurangi seperti yang dilakukan
pada air yang mengisi kaison, sehingga struktur itu berada dibawah
dukungan hidrolik sementara.
- Pada akhirnya setelah kaison itu cukup
diisi dengan material padat, maka lubang-lubang udara dan hidrolik ditutup
dengan beton atau material lain.
Sedangkan untuk tipe bangunan sisi
miring metode pelaksanaannya tidak jauh berbeda dengan bangunan pelindung
pantai lainnya seperti groin dan jeti yang juga menggunakan konstruksi sisi
miring. Yang membedakan hanya cara pemindahan material dan alat-alat beratnya
saja. Karena pemecah gelombang lepas pantai dibuat sejajar pantai dan
berada pada jarak tertentu dari garis pantai maka untuk pemidahan material dan
alat berat ke lokasi pemasangan menggunakan alat transportasi air misalnya
kapal atau tongkang pengangkut material. Adapun metode pelaksanaannya dapat
dipilah per lapisan sebagai berikut:
- Untuk lapisan inti (core) material ditumpahkan ke dalam laut menggunakan dump truk. Supaya memudahkan penimbunan material oleh truk, bagian inti(core) idealnya mempunyai lebar antara 4-5 meter pada bagian puncak dan kira-kira 0,5 meter di atas level menengah permukaan laut, ketika ada suatu daerah pasang surut yang besar, sebaiknya berada diatas level tertinggi air pasang.
- Lapisan bawah pertama (under layer) yang terdiri dari potongan-potongan tunggal batu. Penempatan batu-batu lapisan ini dapat dilakukan menggunakan ekskavator hidrolis, selain itu juga bisa dengan menggunakan sebuah mobile crane normal jika tersedia ruang yang cukup untuk landasannya. Jangan pernah menggunakan crane dengan ban karet pada lokasi yang tidak rata tanpa landasan yang cukup luas. Ekskavator harus menempatkan batuan yang lebih berat secepat mungkin sehingga bagian inti (core) tidak mengalami hempasan ombak. Jika suatu ombak badai mengenai lokasi dimana terlalu banyak bagian inti (core) yang mengalaminya, maka ada suatu bahaya yang serius pada bagian inti (core) yaitu penggerusan material. Gambar 9 menunjukkan susunan lapisan bawah. Dalam hal ini kemiringan lerengnya adalah 2,5/1 dan jarak H, adalah ketinggian dari puncak lapisan bawah ke dasar laut. Suatu tiang dari kayu harus ditempatkan pada bagian atas inti (core) dan disemen untuk meperkokohnya. Pada jarak sama dengan 2,5 x H, sebuah batu ladung yang berat dengan sebuah pelampung penanda harus ditempatkan di dasar laut. Sebuah senar nilon berwarna terang akan direntangkan dari batu ladung ke ketinggian yang diperlukan (H) pada tiang. Prosedur ini harus diulangi setiap 5 m untuk membantu operator crane atau ekskavator untuk menempatkan puncak lapisan di tingkatan yang benar. Seorang perenang dapat memastikan bahwa masing-masing batu batuan yang terpisah ditempatkan di dalam profil yang dibatasi oleh senar nilon.
- Lapisan pelindung utama (main armor layer). Dalam pelaksanaan penempatan batu maupun batu batuan dapat menggunakan crawler crane (crane penggerak roda kelabang) atau tracked crane (crane dengan rel). Crane jenis tersebut adalah alat berat yang paling cocok untuk pekerjaan menempatkan batuan berukuran besar. Batu-batu yang besar harus diangkat satu demi satu menggunakan sling atau pencengkram dan harus ditempatkan didalam air dengan pengawasan dari seorang penyelam. Ia harus ditempatkan satu demi satu berdasar urutannya untuk memastikan ia saling berkesinambungan. Hal ini untuk meyakinkan bahwa ombak tidak bisa menarik satu batu ke luar, yang menyebabkan batu-batu pada bagian atas longsor, menerobos lapisan pelindung dan mengakibatkan terbukanya bagian bawah yang batuannya lebih kecil.
- Untuk memastikan bahwa batu-batu ditempatkan dengan baik, penyelam tadi perlu mengarahkan operator crane setiap kali suatu batu ditempatkan sampai lapisan pelindung ini menerobos permukaan air. Sama seperti lapisan bawah, diperlukan dua lapisan pelindung untuk menyelesaikan lapisan pelindung utama. Profil kemiringan dapat diatur pada interval tetap 5 m menggunakan prosedur yang sama.
a. Dampak
Lingkungan
Seperti dijelaskan pada bagian
sebelumnya bahwa berkurangnya energi gelombang di daerah terlindung oleh
pemecah gelombang akan mengurangi pengiriman sedimen di daerah tersebut. Maka
pengiriman sedimen sepanjang pantai yang berasal dari daerah di sekitarnya akan
diendapkan di belakang bangunan. Pengendapan tersebut menyebabkan
terbentuknya cuspate. Apabila bangunan ini cukup panjang terhadap
jaraknya dari garis pantai, maka akan terbentuk tombolo.
Sedangkan pengaruh pemecah
gelombang lepas pantai terhadap perubahan bentuk garis pantai dapat dijelaskan
sebagai berikut. Apabila garis puncak gelombang pecah sejajar dengan garis
pantai asli, terjadi difraksi di daerah terlindung di belakang bangunan, di
mana garis puncak gelombang membelok dan berbentuk busur lingkaran. Perambatan
gelombang yang terdifraksi tersebut disertai dengan angkutan sedimen menuju ke
daerah terlindung dan diendapkan di perairan di belakang bangunan. Pengendapan
sedimen tersebut menyebabkan terbentuknya cuspate dibelakang
bangunan.
Proses tersebut akan berlanjut
sampai garis pantai yang terjadi sejajar dengan garis puncak gelombang yang
terdifraksi. Pada keadaan tersebut transport sedimen sepanjang pantai menjadi
nol. Seperti terlihat pada gambar 1-14, dimana arah gelombang
dominan hampir tegak lurus garis pantai asli, garis puncak gelombang dari sisi
kiri dan kanan pemecah berpotongan di titik A. Puncak cuspate akan
terjadi pada titik A. Dengan demikian pembentukan tombolo tergantung
pada panjang pemecah gelombang lepas pantai dan jarak antara bangunan dengan
garis pantai. Biasanya tombolo tidak terbentuk apabila panjang
pemecah gelombang lebih kecil dari jaraknya terhadap garis pantai. Jika
bangunan menjadi lebih panjang dari pada jaraknya terhadap garis pantai maka
kemungkinan terjadinya tombolo semakin tinggi.
Apabila gelombang datang
membentuk sudut dengan garis pantai maka laju transport sedimen sepanjang
pantai akan berkurang, yang menyebabkan pengendapan sedimen dan
terbentuknya cuspate. Pengendapan berlanjut sehingga
pembentukan cuspate terus berkembang hingga akhirnya terbentuk tombolo.
Tombolo yang terbentuk akan
merintangi/menangkap transport sedimen sepanjang pantai. Sehingga suplai
sedimen ke daerah hilir terhenti yang dapat berakibat terjadinya erosi pantai
di hilir bangunan.
Sumber referensi :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar