tugaspelabuhan-1 - revisi
TRANSCRIPT
Desain lebar dan kedalaman alur navigasi untuk dua jalur (two way traffic) dari suatu pelabuhan dengan data-data lingkungan seperti pada tabel di bawah. Gambarkan potongan melintang dari profil alur navigasi yang menunjukkan lebar dan kedalaman alur serta kemiringan profil alur. Kemudian perkirakan apakah perlu melakukan pengerukan dan berapa luas pengerukan tiap panjang alur navigasi jika memang perlu dilakukan pengerukan. Rekomendasikan jenis kapal keruk yang cocok untuk masing-masing kondisi.
Data Karekteristik Kapal Rencana :
Identifikasi Data lingkungan :
KEL Tinggi Gelombang
Signifikan (m)
PeriodeGelombang
(s)
Kedalaman Laut Rata-rata (m)
Kondisi Material
Dasar Laut
Traffic Density
Cross Wind Velocity (knots)
IX 1.0 15 10 Mud and Silt Light 35
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 1
KEL. Container Ship Characteristics KecepatanKapal(m/s)
DWT LoadedDisplacement
(tonnes)
Length(m)
Beam(m)
LoadedDraft(m)
IX 105000 150000 335 46 14.0 4.12
Gambar Kapal Kontainer
Karakteristik kapal:
Dead Weight Tonnes (DWT): 105000 tonnes
Loaded Displacement : 15000 tonnes
Length (Panjang Kapal) : 335 m
Beam (B) : 46 m
Loadded Draft : 14.0 m
Kecepatan Kapal : 4,12 m/s
Data Lingkungan :
Tinggi Gelombang Signifikan (H) : 1.0 m
Periode Gelombang (T) : 15 sekon
Kedalamn Laut rata-rata : 10 m
Kondisi Material Dasar Laut : Mud and slit
Traffic Density : Light
Cross Wind Velocity (U) : 35 knot
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 2
Penyelesaian:
Kedalaman Alur Navigasi (Channel Depth) : Loaded Vessel Draft + Squat + Wave Induced Motion + Safety Clearance + Dredging Tolerance + Advanced Maintenance Dredging
1. Loaded Vessel Draft: 14 m (dari data soal)2. Squat:
Dimana
Dimana :
▼ = Volume air yang dipindahkan (m3)
LBP = Length Between Perpendicular (m)
Fnb = Bilangan Froud
B = Lebar Beam (m)
T = Loaded vessel draft (m)
g = Percepatan gravitasi ( 9.8 m/s2)
CB = 1 (Sumber : Gilmer dan Johnson , 1982)
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 3
Diasumsikan bahwa:
= 1
Loa = LBP
Diketahui dari data:
B (Lebar Beam) = 46 m
T (Draft) = 14 m
Loa = = 335 m
Fnb = = 0,072
= 1 x 335 x 46 x 14
= 215.740
Maka :
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 4
squat (m) = 2,4 x
= 0,024 m
3. Wave Induced Motion (Zmax):
dimana:
Dimana:
P(Z > ZMAX) = Kemungkinan Z>ZMAX
Z = Gerak Vertikal akibat kapal gelombang (m)
RMS = (vertical bow motion) dicari menggunakan grafik 10.16
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 5
berdasarkan grafik 10.16 diatas, dengan Periode gelombang = 15 sekon dan kecepatan kapal (V) = 4,12 m/s, diperoleh RMS = 0,24. Maka:
Mo = (0,24)2
= 0,0576
Sehingga :
=
=
-2.30258 =
z max = 0.515 m
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 6
4. Safety Clearance: Dengan kondisi dasar alur navigasi mud and slit maka nilai Safety Clearance adalah 0.6 m
5. Dredging Tolerance
0.3 – 0.6 m ditambahkan untuk perkiraan loss (ketidakakuratan) pada saat pengerukan jadi ambil nilai Dredging Tolerance rata-rata: 0.5 m
6. Advanced Maintenance Dredging
Nilai Advanced Maintenance Dredging ditambahkan sebesar 1-3 meter di daerah yang sering terjadi penumpukan. Oleh karena itu dalam perencanaan alur navigasi ini nilai advanced maintenance dredging diasumsikan sebesar 1.5 meter.
Maka kedalaman Alur Navigasi yang diperoleh adalah:
Kedalaman Alur (Channel Depth) : Loaded Vessel Draft + Squat + Wave Induced Motion + Safety Clearance + Dredging Tolerance + Advanced Maintenance Dredging
Kedalaman Alur (Channel Depth) = 14 m+0,024m+0,515 m+0,6 m+0,5 m+1,5 m
= 17,139 m
= 17 m
Lebar Alur Navigasi (Channel Width) : Maneuvering Lane + Ship Clearance Lane + Bank Clearance + Faktor Lingkungan
Karena direncanakan alur navigasi dengan 2 channel maka digunakan rumus:
1. Basic Maneuvering Lane ():
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 7
Ship maneuverability Basic Maneuvering Lane (WBM)
Good 1,3 B
Moderate 1,5 B
Poor 1,8 B
Diketahui:
Cross Wind Velocity : 35 knots ; Length : 335 m ; Beam(B) : 46 m
Dari data diketahui karakteristik kapal dengan Panjang kapal = 335 m, Lebar kapal = 46 m dan Kecepatan Kapal = 4,12 m/s, maka kami beranggapan bahwa kapal memiliki kemampuan bermaneuver yang cukup (moderate), karena kecepatan kapal termasuk kategori lambat (Slow) namun memiliki dimensi yang cukup besar, maka akan membutuhkan daerah bermaneuver yang
cukup lebar. Oleh karena itu nilai menjadi: = 1.5 x 46
= 69 m
2. Ship Clearance Lane:
Ship clearance lane atau ruang aman antar kapal merupakan ruang yang dibutuhkan kapal untuk menghindari interaksi antara kapal seperti beban hidrodinamik pada dua kapal yang berdekatan. Besarnya ship clearance lane ditentukan berdasarkan tabel dibawah ini :
Passing Distance
(Wp)
Outer Channel,
Exposed to Open Water
Inner Channel,
Protected Water
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 8
Vessel speed (knots)
Fast > 12 2.0 B -
Moderate > 8-12
1.6 B 1.4 B
Slow > 5-8 1.2 B 1.0 B
Traffic Density
Light 0.0 0.0
Moderate 0.2 B 0.2 B
Heavy 0.5 B 0.4 B
Diketahui:
Kecepatan kapal (V) = 4.12 m/s = 8 knots, termasuk dalam kategori Slow. Maka nilai Wp nya adalah:
o Outer Channel = 1.2 B
Traffic Density: light maka nilai Wpnya adalah:
o Outer Channel = 0 B
Pada perencanaan ini kami menggunakan tipe Outer Channel
Maka nilai Wpnya adalah:
Outer Channel: 1.2 B + 0 B= 1.2 B = 1.2 x 46 = 55,2 m
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 9
3. Bank Clearance (WBr or WBg)
Diketahui vessel speed kapal slow dan slope 7,12o, maka:
Berdasarkan slooping channel edges and shoal:
Outer Channel : 0.3 B
Maka nilai
Outer Channel: 0.3 B = 0.3 x 36 = 13,8 m
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 10
4. Faktor Lingkungan (Wi)
Tabel Penambahan Lebar Alur Navigasi Berdasarkan Faktor Lingkungan
Width, Wi Vessel speed
Outer channel Inner channel,
Exposed to Open Water Protected Water
Vessel speed (knots)
fast > 12 0.1 B 0.1 B
Moderate 8 - 12 0.0 B 0.0 B
Slow 5 - 8 0.0 B 0.0 B
Prevailing cross wind (knots)
Mild ≤ 15 all 0.0 B 0.0 B
Moderate 15 - 33 Fast 0.3 B -
Moderete 0.4 B 0.4 B
Slow 0.5 B 0.5 B
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 11
Severe 33 - 48 Fast 0.6 B -
Moderete 0.8 B 0.8 B
Slow 1.0 B 1.0 B
Significant wave height H
H ≤ 1 all 0.0 B 0.0 B
1 < H < 3 Fast 2.0 B -
Moderete 1.0 B -
Slow 0.5 B -
H > 3 Fast 3.0 B -
Moderete 2.2 B -
Slow 1.5 B -
Dari data diperoleh:
Vessel speed (V) = 4.12 m/s = 8 knots dimana termasuk dalam kategori memiliki kecepatan yang slow.
0 B untuk alur keluar (tidak ada penambahan lebar alur)
0 B untuk alur masuk (tidak ada penambahan lebar alur)
Cross Wind Velocity = 35 knots, dan Vessel Speed berkategori slow, maka:
1.0 B untuk alur keluar
1.0 B untuk alur masuk
Tinggi Gelombang Signifikan (Hs) = 1 m, maka:
0 B untuk alur keluar (tidak ada penambahan lebar alur)
Maka nilai Wi menjadi:
Untuk Outer Channel = 0 B + 1.0 B + 0 B
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 12
= 1.0 B
= 46 m
Maka,
Lebar alur navigasi untuk 2 way channel = Maneuvering Lane + Ship Clearance Lane + Bank Clearance + Faktor Lingkungan
W = +
= 2 x 69 m + 2 x 46 m + 13,8 m + 13,8 m + 55,2 m
W = 312,8 m
= 313 meter
Kemiringan alur navigasi (Slope)
Kemiringan alur navigasi di tentukan berdasarkan table berikut:
Type Dasar Permukaan Laut Side Slope
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 13
Vertikal : Horizontal
Rock Nearly vertical
Stiff Clay 1:1
Firm Clay 1:1,5
Sandy clay 1 : 2
Coarse Sand 1 : 3
Fine Sand 1 : 5
Mud & Silt 1 : 8 to 1 : 60
Karena di ketahui kondisi lingkungan alur navigasi mud and silt maka kemiringan: (1:8)
1. Diketahui kedalaman alur navigasi: 17 m maka panjang horizontal talud 136 m
2. Maka sudut kemiringannya adalah : 7,120
Dari hasil perhitungan, diperoleh kedalaman alur yakni sebesar 17 m sedangkan kedalaman laut rata-rata hanya sebesar 10 m, maka dapat disimpulkan bahwa alur navigasi ini membutuhkan pengerukan.
PERENCANAAN PANJANG ALUR NAVIGASI
Secara umum ada beberapa daerah / zona yang dilewati kapal selama perjalanan dari luar pelabuhan menuju dermaga untuk berlabuh yaitu :
1. Daerah tempat kapal melempar sauh.Kedalaman air tidak boleh kurang dari 1.15 dari draft maksimum kapal (loaded vessel draft) terbesar atau tidak lebih dari 100 m
2. Daerah pendekatan di luar alur masuk 3. Daerah alur masuk di luar pelabuhan (daerah yang terlindung) 4. Daerah kolam putar (manuevering area)
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 14
Panjang alur masuk dihitung mulai dari posisi kapal mengurangi kecepatan sampai memasuki turning basin area (stopping distance). Menurut rekomendasi PIANC, panjang alur minimal untuk kondisi kapal ±10.000 DWT dengan kecepatan maksimum 5 knots, adalah 1× Loa kapal, dengan Loa digunakan dari kapal rencana terbesar. Panjang alur ini akan digunakan juga sebagai panjang minimal dari ujung mulut breakwater hingga turning basin area.
Selain itu panjang alur pelayaran dari alur masuk sampai dengan kolam pelabuhan atau tempat tambat untuk jangkar, berdasarkan potensial setiap kapal. Kapal yang masuk pelabuhan tanpa bimbingan kapal penarik (kapal tandu) dengan kecepatan relatif tinggi (6 knot), akan menempuh 4 kali panjangnya (4 kali Loa) sampai benar-benar berhenti. Dalam perencanaan ini berdasarkan data karakteristik kapal direncanakan :
LBP = Loa = 335 m Kecepatan kapal = 8 knot Bentuk Alur Navigasi = Lurus Penambatan kapal = Tanpa kapal tanduMaka :
L (Panjang Alur Navigasi) = 4 x Loa = 4 x 335 m = 1340 m
Pengerukan adalah pekerjaan yang berhubungan dengan penggalian tanah dasar di bawah permukaan air dengan menggunakan kapal keruk (dredger).
1. Pekerjaan pengerukan meliputi dua jenis kegiatan, yaitu pekerjaan pengerukan yang hasil material keruknya tidak dimanfaatkan atau dibuang dan pekerjaan pengerukan yang hasil material keruknya dimanfaatkan.
2. Selain itu pengerukan dapat dikategorikan dalam dua pekerjaan yaitu pekerjaan pengerukan awal dan pengerukan untuk pemeliharaan alur pelayaran dan atau kolam pelabuhan.
3. Pekerjaan pengerukan terdiri dari tiga kegiatan, yaitu pelaksanaan pengerukan, transportasi material keruk ke lokasi pembuangan dan kegiatan pembuangan material keruk di lokasi pembuangan material keruk (Dumping area).
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 15
Diketahui : Kondisi dasar alur : mud and siltBerdasarkan kondisi dasar alur tersebut maka kemiringan alur ditentukan 1:8Channel depth : 17mChannel width : 313 mKedalaman laut rata-rata : 10 mTraffic density : Light
POTONGAN MELINTANG OUTTER CHANNEL
b
kedalaman pengerukan : 17 – 10 = 7 m b = lebar alur +(2 x panjang horizontal talud)
= 313 m + (2 x 136 m) = 313 m + 272 m = 585 m
lebar dasar alur pada kedalaman 10 m = 313 + ( 2 x kedalaman pengerukan / tan(7,120))= 313 m + 112 m= 425 m
maka,
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 16
17 m
313 m
Luas pengerukan tiap panjang alur navigasi adalah:
A = (17-10)
A = 2.583 m2
VOLUME PENGERUKAN :
Dimana ;A = Luas penampang pengerukan (m2)L = Panjang alur Navigasi (m)
Sehingga,Volume Pengerukan = 2.583 x 1340
= 3.461.220 m3
PEMILIHAN JENIS ALAT KERUK
Dalam pemilihan kapal keruk yang tepat, maka beberapa hal yang perlu dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
Jenis dan karakteristik kapal keruk itu sendiri Karakteristik tanah/batuan dasar laut Areal lokasi pengerukan Jumlah tanah/batuan yang akan dikeruk Kondisi perairan laut/sungai (kedalaman, gelombang, arus, pasut) Lalu lintas kapal di lokasi pengerukan Keadaan cuaca Lokasi pembuangan material keruk Produksi kapal keruk
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 17
Volume Pengerukan : A x L
Ditinjau dari cara pengangkatan material keruk, ke atas permukaaan air dan memindahkannya ke alat transport, hal ini dapat dilaksanakan secara mekanis atau hidolis. Cara mekanis biasanya dilakukan dengan menggali atau memotong. Cara mekanis digunakan jika keadaan tanah dasar alur merupakan tanah keras sehingga memungkinkan untuk digali atau dipotong. Sedangkan cara hidrolis dilakukan dengan pompa sentrifugal, pompa jet, bantuan tenaga air (jet air), dengan bantuan udara dan dengan pompa dasar laut. Cara hidrolis digunakan jika keadaan tanah dasar alur merupakan tanah lunak sehingga tidak memungkinkan digali atau dipotong. Arah jet air dapat dari arah alat keruk atau ke arah alat keruk. Dalam hal ini arah jet air ke arah alat keruk, maka jet air akan menjadi bagian dari campuran air dan tanah yang dihisap alat keruk. Dalam pelaksaaan cara hidrolis ini menggunakan sistem pipa dalam proses pengangkatan material.
Maka, dalam kasus ini cara pengangkatan material yang digunakan adalah Cara Hidrolis karena keadaan tanah dasar alur merupakan tanah lunak yaitu jenis tanah mud and silt, dimana di peroleh jenis tanah pada permukaan dasar alur navigasi adalah mud & silt dan besarnya volume
pengerukan adalah 3.461.220 𝐦3. Dan jenis kapal keruk yang bisa melakukan pengangkutan material dengan cara hidrolis, yaitu: Suction Dredger,Trailing Suction Hopper Dredger, dan Dustpan Dredger. Dalam kasus ini, lebih tepat digunakan Trailing Suction Hopper Dredger.
CARA KERJA TRAILING SUCTION HOPPER DREGGER :
Kapal keruk Trailling Suction Hopper Dredger adalah jenis kapal keruk yang memiliki mesin sendiri yang dilengkapi dengan pipa hisap yang didisain lewat samping kapal atau lewat sumuran ditengah ruang palka.
Alat keruk jenis ini sangat efisien untuk soft material, meskipun hasil pengerukannya tidak begitu rapi atau datar. Kepala tarik pada ujung pipa hisap, didisain agar dapat mengeruk sebanyak mungkin material tanah dari dasar laut.
CARA PENGANGKUTAN : Penghisapan dilakukan dengan bantuan pompa pengerukan yang dipasang didalam lambung kapal.
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 18
CARA PEMBUANGAN : Pembuangan bisa langsung ke dalam hopper/palka sendiri atau tongkang yang dirapatkan ke kapal ini.
Trailing Suction Hopper Dregger
KESIMPULAN
1. Dari hasil perencanaan di peroleh kedalaman alur adalah 17 m
2. Dari hasil perencanaan di peroleh lebar alur adalah : 313 m
3. Dari hasil perencanaan di peroleh kemiringan (slope) penampang alur adalah 1 : 8
(Vertikal : Horizontal)
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 19
4. Dari hasil perencanaan di peroleh panjang alur adalah 1340 m
5. Dari hasil perhitungan di peroleh volume pengerukan adalah 3.461.220 m3
6. Tipe kapal keruk yang direkomendasikan adalah Trailing Suction Hopper Dredger
TUGAS PELABUHAN KELOMPOK IX 20