Slide 1
DESAIN ALUR NAVIGASIPemahaman mendasar tentang perilaku kapal diperlukan dalam mendesain sebuah alur navigasi di pelabuhan.Alur navigasi harus cukup dalam bagi kapal untuk masuk (penambahan kedalaman air dapat dilakukan dengan pengerukan dasar laut atau pembatasan waktu buat kapal bertransit hanya pada saat elevasi permukaan air pasang)Kapal paling mudah bermanuver pada saat kecepatan kapal tinggi (5 knots atau lebih), tetapi saat memasuki alur navigasi, kapal harus berjalan lebih lambat atau bahkan berhenti.
DESAIN ALUR NAVIGASIKapal memerlukan bantuan kapal seret (tug) pada saat bernavigasi (kapal dalam kecepatan rendah)Masih memungkinkan tidak tercapainya kondisi yang aman untuk kapal bermanuver pada kecepatan rendah di saat kondisi angin, gelombang dan arus melewati batas kritisnya.Kapal-kapal yang berlayar melewati satu dengan lainnya dapat memberikan beban hidrodinamika yang besar terhadap satu sama lain.
PENDEKATAN DALAM DESAIN ALUR NAVIGASIIdentifikasi/pilih karakteristik kapal desain (ukuran kapal, DWT, loaded draft, loaded displacement, GRT)Defenisikan kondisi lingkungan (kondisi kedalaman air, pasang, arus, gelombang, dan angin memiliki pengaruh langsung pada kemampuan kapal untuk bermanuver)Tentukan kecepatan kapal, kebutuhan akan bantuan kapal seret dan prosedur bermanuver lainnya.Perkirakan kedalaman alur yang diperlukan
PENDEKATAN DALAM DESAIN ALUR NAVIGASI5. Perkirakan kebutuhan lebar alur6. Tampilkan alur pada data batimetri yang ada7. Melakukan simulasi gerak kapal dengan menggunakan dimensi alur8. Tentukan bantuan-bantuan navigasi yang diperlukan9. Tentukan kuantitas alur, biaya pengerukan dan analisa kelayakan ekonomi. KONDISI LINGKUNGANKedalaman AirAlur yang dipilih biasanya memiliki kedalaman air yang secara alami besar untuk menghindari biaya awal serta biaya pengerukan yang tinggi dalam jangka waktu yang panjang.2. Permukaan AirMHHW, MHW, MSL, MLW, MLLW KONDISI LINGKUNGAN3. Angin Direpresentasikan dalam wind rose4. Gelombang Direpresentasikan dalam Grafik Distribusi Tinggi dan Periode Gelombang Terhadap Persentase Terjadinya, dan dalam Grafik Periode Berulang (Return Periode) dengan Tinggi Gelombang Signifikan (Wave Height Significant Hs)
KONDISI LINGKUNGAN5. ArusDilakukan simulasi untuk memodelkan arus di sekitar daerah pelabuhan. Arus bisa berasal dari pasang surut atau akibat adanya sungai.VisibilityVisibility yang buruk akibat kabut atau cuaca buruk
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Kedalaman Alur (Channel Depth)
Loaded Vessel Draft + Squat + Wave Induced Motion + Safety Clearance + Dredging Tolerance + Advanced Maintenance Dredging
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Squat :increase with the square of the forward speedIncrease as underkeel clearaence is reducedLarge for width-constricted channels than for open areasPermanent International Association of Navigation Congresses (PIANC)
SHIP CHARACTERISTICLBP = Length Between PerpendicularLOA = Length Overall
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Wave Induced Motion (Headland 1995) :Six-degree-of-freedom ship motionAccounts for forward motion and shallow water effectsFrequency-domain computation to compute vessel motions in wave spectraMaximum vertical excursions of the vessel for various sea states (significant wave height, mean wave period, and wave angle relative to vessel heading)
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Zmax = maximum vertical motion amplitudem0 = zero spectral moment of the vertical motion = RMS2
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Safety Clearance:Distance between the lowest calculated position of a vessels hull and the channel bottomSoft material on the channel bed (safety clearance : 0.6m)Hard material or clay bottom (safety clearance : 1.2 m)
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Dredging Tolerance:0.3 0.6 m ditambahkan untuk perkiraan loss (ketidakakuratan) pada saat pengerukanAdvanced Maintenance Dredging:Untuk daerah yang cenderung terjadi sedimentasi atau penumpukanMenambah waktu antar jadwal pengerukanPerlunya survey hidrografi yang berkala untuk mengevaluasi keperluan pengerukan
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Lebar Alur (Channel Width)
Maneuvering Lane + Ship Clearance Lane + Bank ClearanceBergantung pada faktor :Kecepatan kapalAngin yang melintang (cross winds)Arus yang melintang (cross currents)Arus yang membujur (longitudinal current)Tinggi dan Panjang Gelombang Signifikan
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Bantuan untuk navigasiPermukaan dasarKedalaman perairanTingkat keberbahayaan barang muatanKerapatan lalu lintas kapalPIANC method :
One-way channelTwo-way channelDESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Basic Maneuvering Lane:
Yaw = 5%, additional maneuvering lane = 0.5BDESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Ship Clearance Lane:Menghindari interaksi antar kapal seperti beban hidrodinamik pada dua kapal yang berdekatan.
Table for Ship Clearance Lane:
Passing Distance WpOuter Channel, Exposed to Open WaterInner Channel,Protected WaterVessel speed (knots) Fast > 12 2.0 B - Moderate > 8-12 1.6 B 1.4 B Slow > 5-8 1.2 B 1.0 BTraffic Density Light 0.0 0.0 Moderate 0.2 B 0.2 B Heavy 0.5 B 0.4 BDESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Bank Clearance Lane:Menghindari efek pengisapan akibat aliran air yang asimetris
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Bank Clearance Lane:
DESIGN METHOD (U.S. Army Corps of Engineers 1965,1983, National Ports Council 1975)Bends:Bergantung pada faktor : radius tikungan, panjang kapal, kecepatan kapal dan besar sudut tikungan.Minimum radius tikungan yang harus dipenuhi : 8L 10L, L adalah panjang kapalTabel kebergantung tambahan lebar alur berdasarkan USACE:
