Gelombang
selalu menimbulkan sebuah ayunan air yang selalu bergerak tanpa henti-hentinya
pada lapisan permukaan laut dan jarang dalam keadaan sama sekali diam. Daerah
gelombang dibangkitkan disebut daerah pembangkitan gelombang (wave generating area). Gelombang yang
terjadi di daerah pembangkitan gelombang disebut sea, sedangkan gelombang yang terbentuk setelah daerah pembangkitan
disebut dengan swell (CERC,1984).
Gelombang angin adalah gelombang yang dibangkitkan
oleh angin, terdapat di laut atau danau. Gelombang angin merupakan gelombang
yang sangat penting, terutama terhadap hal-hal yang berkaitan dengan proses
morfologi pantai ataupun perencanaan bangunan pantai/pelindung tebing (Yuwono,
1982).
Menurut
Triatmodjo (1999) gelombang yang merambat dari laut dalam menuju pantai
mengalami perubahan bentuk karena pengaruh dari perubahan topografi dasar laut.
Berkurangnya kedalaman laut menyebabkan berkurangnya panjang gelombang dan
berambahnya tinggi gelombang. Pada saat perbandingan tinggi gelombang dan
panjang gelombang mencapai batas maksimum, gelombang akan pecah. Gelombang pecah akan melalui break zone, surf zone, dan swash zone.
Pengaruh Gelombang
Bentuk gelombang di alam adalah kompleks dan sulit
digambarkan secara matematis sebab adanya beberapa hal antara lain
ketidak-linieran, tiga dimensi dan mempunyai bentuk yang random (suatu deret
gelombang yang mempunyai tinggi dan periode berbeda). Menurut Triatmodjo (1999)
gelombang yang menjalar dari laut dalam menuju pantai mengalami perubahan
bentuk, akibat adanya pengaruh perubahan kedalaman laut. Pengaruh kedalaman
laut mulai terasa pada kedalaman lebih kecil dari setengah panjang gelombang.
Semakin menuju ke perairan yang lebih dangkal puncak gelombang semakin tajam
dan lembah gelombang semakin datar.
Menurut Pratikto et al., (1997) Gelombang yang datang
mendekati pantai cenderung mengepung tanjung, dan mengkonsentrasikan energinya
disisi muka dan samping tanjung tersebut. Perlindungan ekstra sangat diperlukan
untuk daerah pantai yang memiliki bagian yang menjorok kelaut. Sementara di
daerah teluk, dimana garis pantai lebih panjang dibanding tanjung, energi
gelombang cenderung disebar ke sepanjang garis pantai.
Gelombang Pecah
Gelombang pecah dapat dibedakan menjadi spilling, plunging, atau surging yang tergantung pada cara
pecahnya ( disajikan dalam gambar 4 – 7). Spilling biasanya terjadi apabila gelombang dengan kemiringan
kecil menuju pada pantai yang sangat datar (kemiringan kecil). Gelombang mulai
pecah pada jarak yang cukup jauh dari pantai dan pecahnya terjadi
berangsur-angsur (Pethick, 1984). Buih terjadi pada puncak gelombang selama mengalami
pecah dan meninggalkan satu lapis tipis buih pada jarak yang cukup panjang.
Gelombang tipe plunging terjadi apabila kemiringan gelombang dan
dasar laut besar sehingga gelombang pecah dengan puncak gelombang memutar dan
massa air pada puncak gelombang akan terjun ke depan. Gelombang pecah tipe surging terjadi pada pantai dengan
kemiringan yang sangat besar seperti yang terjadi pada pantai berkarang. Daerah
gelombang pecah sangat sempit, dan sebagian besar energi dipantulkan kembali ke
laut dalam. Gelombang pecah tipe surging
ini mirip dengan plunging, tetapi
sebelum puncaknya terjun, dasar gelombang sudah pecah
(CERC, 2006).
Gelombang di Lokasi
Bangunan Pantai
Tinggi gelombang
pada lokasi bangunan di bagi menjadi dua kriteria gelombang tidak pecah dan
gelombang pecah. Gelombang tidak pecah apabila bangunan pada kondisi kedalaman
yang lebih besar, yaitu lebih besar dari 1,5 kali tinggi gelombang maksimum
yang mungkin terjadi. Kondisi tersebut diperhitungkan berdasarkan pada berbagai
elevasi muka air. Karakteristik gelombang di lokasi tersebut diperhitungkan
berdasarkan gelombang rencana di laut dalam dengan menggunakkan analisis
refraksi dan pendangkalan gelombang.
Kedalaman
bangunan pantai kecil sehingga gelombang pada lokasi tersebut telah pecah.
Tinggi gelombang pecah (Hb) tergantung pada kedalaman air pada suatu
jarak di depan kaki bangunan di mana pertama kali gelombang pertama kali mulai
pecah. Kedalaman tersebut akan berubah dengan pasang surut.
Deformasi Gelombang
Apabila suatu
deretan gelombang bergerak menuju pantai, gelombang tersebut akan mengalami
perubahan bentuk yang disebabkan oleh proses refraksi , refleksi, difraksi dan
gelombang pecah.
Refraksi Gelombang
Refraksi gelombang terjadi karena adanya pengaruh perubahan kedalaman laut.
Proses ini ditunjukkan pada gambar 9. Perubahan gelombang karena refraksi akan
mempengaruhi energi gelombang. Di daerah dimana kedalaman air lebih besar dari
setengah panjang gelombang yaitu di laut dalam, gelombang menjalar tanpa
dipengaruhi dasar laut. Tetapi
di laut transisi dan dangkal, dasar laut mempengaruhi gelombang. Di daerah ini,
apabila ditinjau suatu garis puncak gelombang, bagian dari puncak gelombang
yang berada di air yang lebih dangkal akan menjalar dengan kecepatan yang lebih
kecil daripada bagian di air yang lebih
dalam. Akibatnya garis puncak gelombang akan membelok dan berusaha untuk
sejajar dengan garis kedalaman laut. Garis orthogonal gelombang, yaitu garis
yang tegak lurus dengan garis puncak gelombang dan menunjukkan arah penjalaran
gelombang, juga akan membelok, dan berusaha untuk menuju tegak lurus dengan
garis kontur dasar laut
(Sorensen, 2006).
Menurut Triatmodjo (1999) anggapan-anggapan yang digunakan dalam studi
refraksi adalah sebagai berikut ini :
1.
Energi
gelombang dalam dua ortogonal adalah konstan.
2.
Arah penjalaran
gelombang tegak lurus pada puncak gelombang yaitu dalam arah ortogonal
gelombang.
3.
Cepat
rambat gelombang yang mempunyai periode tertentu disuatu tempat hanya
tergantung pada kedalaman ditempat tersebut.
4.
Perubahan
topografi dasar adalah berangsur-angsur.
5.
Gelombang
mempunyai puncak yang panjang, periode konstan, amplitudo kecil dan
monokhromatik.
6.
Pengaruh
arus, angin dan refleksi dari pantai dan perubahan topografi dasar laut
diabaikan.
