summary adcp

8/17/2019 SUMMARY ADCP

http://slidepdf.com/reader/full/summary-adcp 1/9

I. PENDAHULUAN

Penelitian ini dilakukan melalui pengukuran kecepatan partikel air untuk memprediksi

tinggi dan periode gelombang. Data kecepatan air tersebut diperoleh dari alat ADCP

( Acoustic Doppler Current Profiler ) yang telah dipasang di perairan Pulau Pramuka.

Selanjutnya, hasil estimasi tinggi gelombang diveriikasi dengan data observasi.

I.1 Mengestimasi Tinggi Gelombang Signifikan Menggunakan Kee!atan A"us

Ho"i#ontal

Data kecepatan arus diambil menggunakan ADCP dan pengolahan pada data arus

digunakan layer teratas yang me!akili pergerakan gelombang. "ntuk estimasi

tinggi gelombang dengan kecepatan horisontal ini, peneliti menggunakan

kecepatan arus residu, dengan asumsi bah!a kecepatan arus residu ini merupakan

kecepatan arus yang diakibatkan oleh gelombang. Arus residu ini lah yang akan

di anggap sebagai arus yng disebabkan oleh gelombang, !alaupun arus residu

tersebut sebenarnya bukan hanya disebabkan oleh gelombang saja tetapi oleh

beberapa aktor.

#ambar $. #raik kecepatan arus lapangan, pasut, dan residu

I.$ Mengestimasi Tinggi Gelombang Signifikan Menggunakan Kee!atan A"us

%e"tikal

"ntuk estimasi tinggi gelombang dengan kecepatan vertikal ini, peneliti

menngunakan kecepatan arus vertikal lapangan, dengan asumsi bah!a kecepatanarus vertikal lapangan ini merupakan kecepatan arus akibat gelombang. %erbeda

dari estimasi gelombang signiikan dengan menggunakan kecepatan arus

horisontal, pada estimasi tinggi gelombang signiikan dengan kecepatan arus

vertikal ini mengestimasi dahulu tinggi setiap gelombang setelah itu baru

menghitung tinggi gelombang signiikan.

&ugas ' Survei Pemetaan aut 1



#ambar '. #raik kecepatan arus vertikal

II.LANDASAN TE&'I

II.1 Konse! Penguku"an AD(P

ADCP merupakan salah satu alat berteknologi hidroakustik yang digunakan untuk

mengukur arus dan gelombang yang bekerja berdasarkan prinsip eek doppler

yaitu dengan memanaatkan perambatan gelombang suara dengan rekuensi

tertentu yang dipancarkan melalui transduser yang mengenai target sasaran

(scatterer) dan dipantulkan kembali menuju transducer untuk selanjutnya direkam

(record) sebagai data primer. ADCP sendiri juga merupakan gabungan dari C&D

(Conductivity, Temperature, Depth) yang digunakan untuk mengetahui proil

kecepatan arus di dalam kolom air bersama dengan suhu dan densitasnya.

#ambar *. Alat ADCP

&eori Doppler yang ditemukan oleh ilmu!an Christian +ohann Doppler ($-')

tersebut menjelaskan bah!a perubahan rekuensi gelombang yang berasal atau

dipantulkan oleh objek yang bergerak. Pergerakan partikel mendekat dan

menjauhi transduser ADCP menyebabkan perubahan rekuensi. Perubahan

rekuensi inilah yang menjadi tolak ukur untuk menghitung kecepatan arus dan

gelombang dengan asumsi bah!a kecepatan gerak partikel sama dengan

kecepatan arus pada saat pengukuran.

ADCP menghitung kecepatan dari air dengan menggunakan prinsip isika yang

dikenal disebut perubahan Dopler. Pada bagian ini jika sumber dari suara

bergerak relative ke receiver rekuensi dari suara di receiver mengalami

perubahan dari rekuensi transmisi.




D / S ( 0 1 C ).......................................................................................($)

2eterangan 3

D 3 rekuensi receiver di receiver

S 3 rekuensi dari transmisi suara

0 3 kecepatan relative diantara sumber dan receiver

C 3 kecepatan dari suara

&ingkat keakurasi ACDP dipengaruhi oleh aktor4aktor berikut 3

• Akurasi berkurang apabila kecepatan relatinya juga berkurang,selain itu

pegaruh dari sinyal dan noise dapat mengurangi penyebaran suara untuk

mencapai receiver.

• Analisa data yang umum dilakukan se!aktu pengoperasian alat dapat

meningkatkan akurasi pengukuran yaitu dengan cara perata4rataan

pengukuran.

• Panjang jarak tempuh perambatan dan kecepatan perambatan.

• %enda4benda asing yang mengapung.

II.$ P"insi! Ke")a AD(P

Prinsip dasar perhitungan dari perhitungan arus1gelombang yaitu kecepatan orbit

gelombang yang berada diba!ah permukaan dapt diukur dari keakuratan ADCP.

ADCP memiliki empat beam, tiga beam akustik diantaranya yang berbeda arah

adalah syarat minimal untuk menghitung tiga komponen kecepatan. Beam ke

empat menambah pemborosan energi dan perhitungan yang error . ADCP

mentransmisikan ping, dari tiap elemen transducer secara kasar sekali tiap detik.

ADCP mempunyai dasar yang menjulang, dan mempunyai sensor tekanan untuk

mengukur pasang surut dan rata4rata kedalaman laut. &ime series dari kecepatan,

terakumulasi dan dari time series ini, kecepatan spektral dapat dihitung.

"ntuk mendapatkan ketinggian diatas permukaan, kecepatan spektrum

diterjemahkan oleh pergeseran permukaan menggunakan kinematika linear

gelombang.




#ambar -. Prinsip kerja ADCP

%erikut ini beberapa prinsip kerja ADCP 3• #elombang akustik dipancarkan (mentransmisikan ping) melalui transduser

sekali tiap detik dan merambat di sepanjang kolom air.

• Pada suatu lapisan air yang diukur kecepatan arusnya, gelombang dipantulkan

kembali menuju transduser oleh partikel sedimen dan plankton (yang bergerak

dengan kecepatan sama dengan kecepatan gerak air).

• &iga atau dua beam akustik yang berbeda arah untuk menghitung tiga

komponen kecepatan dan beam terakhir untuk perhitungan error.

• Adanya gerak relati pemantul gelombang terhadap alat ukur arus akustik,

maka gelombang yang diterima akan mengalami eek Doppler. Perubahan

rekuensi ini sebanding dengan perbedaan kecepatan antara alat ukur arus

akustik dengan lapisan arus yang diukur.

• Pada akhirnya, kecepatan relati, dan parameter lainnya dikumpulkan di atas

kapal menggunakan Data Acquisition System (DAS) yang juga

secara optional merekam inormasi navigasi, yang dihasilkan oleh #PS. 5aka

ADCP dapat menghasilkan sebuah proil dari arus air rentang kedalaman.

II.* Pengo!e"asian AD(P

ADCP selain dipasang sebagai moorin (tambatan) di permukaan atau dasar laut,

juga dapat dipasang di kapal secara permanen ataupun temporal untuk

pengambilan data proil arus, tergantung pada konigurasi alatnya. Sumber tenaga

listrik yang digunakan dalam pengoperasian ADCP berasal dari sebuah generator

AC yang dilengkapi dengan stabili6er. Stabili6er berungsi untuk menstabilkan

tegangan listrik dari generator sehingga operasional ADCP dan komputer tidak

terganggu.&eknologi moorin terdiri dari beberapa cara, antara lain 3




• Subsurface current meter moorins

!oorin permukaan memiliki pelampung permukaan dengan instrument yang

ditangguhkan di ba!ah saluran. Pelampung permukaan biasanya digunakan

untuk pengamatan meteorologi di permukaan air, seperti angin, tekanan, dan

sebagainya. Pada bagian ba!ah permukaan moorin lotasi terdapat saluran

yang memberikan daya apung untuk moorin agar tetap mengapung dengan

baik !alaupun diterjang oleh arus. &ali moorin terdiri dari kabel baja, tali

nilon, atau sintetis yang disebut 2evlar. 2abel baja yang sangat kuat dan harga

yang tidak mahal ini bergantung pada penekukan saat sedang digunakan, yang

secara dramatis kabel dapat menjadi lemah. &ali nilon dan 2evlar adalah tali

yang paling sering digunakan, karena keduanya lentur dan tidak bergantung

pada penekukan namun harganya lebih mahal dibandingkan dengan tali baja.

Seperangkat jangkar moorin biasanya yang paling sering digunakan karena

memiliki biaya yang relari rendah.

"ntuk pemulihan mooring agar dapat kembali ke lokasi dapat digunakan

bantuan dari navigasi #PS. 5etode yang paling umum adalah acoustic

releases. 5etode ini merupakan sistem tambatan ba!ah permukaan, alat ini

merupakan bagian yang sangat penting pada !aktu proses pengambilan

kembali rangkaian tambatan. 5enurut Arie ($78) sumber tenaga dari alat iniadalah battery kering khusus dan mampu beroperasi selama $' bulan dalam

cara disable. Alat ini dikendalikan oleh unit kontrol yang ada di kapal melalui

sinyal suara rekuensi tinggi dengan komposisi yang tertentu untuk masing4

masing pelepas akustik.

"ntuk penyebaran, tambatan diletakkan di belakang kapal, dimulai dengan

pelampung yang terdekat dengan permukaan. Pelampung atas biasanya

memiliki lampu dan pemancar radio yang mengaktikan sinyal ketika

pelampung mencapai permukaan selama pengambilan data. %agian atas

pelampung sering dilengkapi dengan relektor radar yang membuatnya lebih

mudah untuk dilihat di radar kapal. Setelah pelampung berada di dekat

permukaan air, sisa dari moorin yang terpakai dalam satu segmen pada satu

!aktu dalam pengukuran arus, rantai termistor, dan "floate intermediate#

dipasang di sepanjang garis sesuai rencana.

Pada akhirnya, acoustic releases dipasang di atas jangkar dengan seluruh

tambatan terapung menjauh dari kapal. 2apal ini kemudian digerakkan ke posisinya sehingga ketika jangkar dijatuhkan maka moorin akan jatuh ke




posisi yang diinginkan. 9al ini biasanya dilakukan dengan memotong bagian

garis yang terpisah yang telah digunakan untuk menunjang jangkar ketika

kapal diba!a ke lokasi yang benar. 2etika tambat telah kembali pulih,

termasuk pelampung permukaan dengan pemancar radio dan lampu untuk

membantu dalam mencari letaknya. 2emudian kapal tersebut melakukan

manuver sehingga mendekati pelampung dengan kerja dek yang secara hati4

hati untuk menarik moorin tersebut. Pengukuran arus saat ini membentang

sepanjang permukaan, didukung oleh pelampung permukaan. %erikut adalah

gambar mengenai konigurasi dari teknologi mooring yang ditujukan untuk

pengukuran arus.

#ambar :. 2onigurasi antara surface moorin dan subsurface moorin

• Deep sea surfaec moorins

Penanaman suatu benda dipermukaan yang ditancapkan di dasar laut telah

dilakukan selama berpuluh tahun untuk melihat dan mengukur kondisi

atmoser dan kadangkala digunakan untuk melihat pergerakan arus dan kondisi

yang terjadi dikolom perairan.

• $are moored buoy prorams

Selain untuk mengukur berbagai macam siat4siat meteorologis air laut, buoys

merupakan suatu asilitas untuk mengikat kapal !aktu labuh agar tak terjadi

pergeseran posisi di dalam kolam pelabuhan atau tengah laut dan sebagai alat

bantu untuk berputarnya kapal yang disebabkan oleh aktor4aktor oseanograi

seperti gelombang, arus dan angin. 2omponen utamanya adalah pelampung




penambat, beton pemberat, jangkar dan rantai antara jangkar dan pelampung

(5aritimedia, ';$-).

%erikut ini adalah gambar mengenai sistem dari mooring itu sendiri yang mana

perangkat dari moorin yaitu jangkar yang di tancapkan didasar perairan dan

dihubungkan dengan rantai yang sudah terikat dengan beton pemberat dan

pelampung guna untuk menahan kapal agar tidak bergerak di tengah laut.

#ambar 8. Sistem moorin

III. HASIL DAN PEM+AHASAN

III.1 %e"ifikasi Tinggi Gelombang Signifikan Menggunakan Kee!atan A"us

Ho"i#ontal

Dari #ambar <. dapat dilihat bah!a nilai estimasi (9s) hitungan dengan

menggunakan kecepatan arus horisontal belum cukup baik untuk mendekati nilai

9s lapangan, dimana data lapangan cenderung lebih besar dari pada data

perhitungan. 2esalahan ini terjadi karena galat (error ) pada perhitungan bilangan

gelombang,serta kesalahan pada sudut gelombang dan data arus yang dipakai

dalam menghitung 9s merupakan arus perjam. #alat =5S pada perhitungan ini

sebesar ;,-: m dan variansnya sebesar ;,$8 m.




#ambar <. 0eriikasi data 9s lapangan dengan 9s perhitungan

menggunakan kecepatan arus hori6ontal

III.$ %e"ifikasi Tinggi Gelombang Signifikan Menggunakan Kee!atan A"us

%e"tikal

#ambar . 0eriikasi data 9s lapangan dengan 9s perhitungan

menggunakan kecepatan arus vertikal

Dari #ambar . dapat dilihat bah!a nilai estimasi 9s dengan menggunakan

perhitungan kecepatan arus vertikal lebih baik dibandingkan dengan nilai estimasi

9s dengan menggunakan arus horisontal, dengan nilai galat lebih kecil

dibandingkan estimasi dengan perhitungan.

9asil estimasi dengan menggunakan kecepatan arus vertikal lebih baik karena

data yang digunakan untuk mengestimasi 9s adalah data kecepatan arus vertikal

perdetik yang diambil selama selang !aktu perdetik selama :$' detik, sehingga




hasilnya lebih baik dari pada estimasi dengan menggunakan kecepatan arus

horisontal yang menggunakan data perjam. #alat yang terjadi pada estimasi ini

disebabkan karena perhitungan bilangan gelombang, serta kesalahan pada sudut

gelombang dimana arah gelombang datang diasumsikan tegak lurus.

I%.KESIMPULAN

Dari penelitian ini dapat disimpulkan bah!a 3

>stimasi tinggi gelombang signiikan dengan menggunakan kecepatan arus

horisontal memiliki galat =5S sebesar ;,-: m sedangkan dengan menggunakan

kecepata arus vertikal memiliki galat =5S seberar ;,** m.

>stimasi tinggi gelombang signiikan dengan menggunakan kecepatan vertikal

lebih baik dari perhitungan dengan menggunakan kecepatan horisontal

berdasarkan nilai galat =5S4nya.

%.'E,E'ENSI

Suprayogo, &auik, dkk. ';$;. ?>stimasi &inggi #elombang 5enggunakan 2ecepatan

Arus Dengan Persamaan Stokes @rde '. Program Studi @seanograi, akultas lmu dan

&eknologi 2ebumian, &%.


summary adcp

Documents