Minggu, 14 April 2013

PERANCANGAN KAPAL PEMBERSIH GULMA AIR DENGAN SISTEM CONVEYOR DI KAWASAN OBYEK WISATA WADUK CENGKLIK DI KABUPATEN BOYOLALI



PERANCANGAN KAPAL PEMBERSIH GULMA AIR DENGAN SISTEM CONVEYOR DI KAWASAN OBYEK WISATA WADUK CENGKLIK DI KABUPATEN BOYOLALI


ABSTRAK

Waduk Cengklik merupakan salah satu obyek wisata di Kabupaten Boyolali yang peranannya berkurang karena tumbuhnya tanaman enceng gondok. Tanaman enceng gondok menimbulkan sedimentasi, penurunan kualitas air dan terdapat kandungan logam berat pada sedimen di dasar waduk. Untuk mengurangi permasalahan yang ada, tercetus sebuah pemikiran dari studi ini yaitu mengoptimalkan potensi kawasan obyek wisata Waduk Cengklik. Proses pengoptimalan ini diawali dengan pembersihan enceng gondok secara berkala menggunakan kapal pembersih gulma air dengan sistem conveyor berputar yang langsung ditampung di palka kapal. Hal ini merupakan salah satu terobosan alat untuk mengurangi populasi enceng gondok (tanaman pengganggu) di Indonesia.
Karya Tulis ini membahas perancangan kapal pembersih yang optimal untuk daerah wisata Waduk Cengklik di Kabupaten Boyolali. Perancangan ini akan  mengetahui bagaimana desain hidrostatik, hambatan kapal, stabilitas, dan olah gerak kapal. Perancangan awal kapal pembersih ini dimulai dari penentuan parameter perancangan dan batasan-batasan yang sesuai dengan daerah operasi kapal. Perancangan kapal menggunakan metode perbandingan dengan pembuatan desain menggunakan software Delftship, selanjutnya proses optimalisasi dilakukan untuk menentukan ukuran utama kapal yang optimal.
Dari hasil proses perhitungan, ukuran utama kapal yang optimal didapatkan sebagai berikut : LOA = 13,30 m , LWL = 12,813 m, B = 4,00 m , H = 1,64 m , T = 0,90 m , engine power =  115 Hp, Vs = 8 knot.

Kata kunci : Perancangan, kapal pembersih gulma air, delftship
DESIGN OF WATER HYACINTH BY USING CLEANING SHIP WATER WEED WITH CONVEYOR SYSTEM IN CENGKLIK RESERVOIR TOURISM IN BOYOLALI


ABSTRACT

Cengklik Reservoir is one of the tourism in Boyolali, a reduced role for the growth of water hyacinth. The large number of water hyacinth cause sedimentation, decreased water quality, and heavy metal content contained in the sediment at the bottom of the reservoir. To mitigate the existing problems, sparked an idea of this study is to optimize the potential of the tourism area Cengklik Reservoir. This optimization process begins with cleaning regularly water hyacinth by using cleaning ship water weed with rotating conveyor system that instantly fit in the hatch ship. This is one of the breakthrough tool to reduce populations of water hyacinth (weeds) in Indonesia.
This thesis discuss about ship design for optimal cleaning tourism area Cengklik Reservoir. This design will determine how the design of hydrostatic, resistance vessels, stability, and if the ship motion. The initial design of the cleaning vessel starts from the determination of the design parameters and constraints in accordance with vessel operations. The design of the boat using the method of comparison with the design using software Delftship, further process optimization to determine the optimal size of the main vessel.
From the results of the calculation process, the main measure of optimal vessel obtained as follows: LOA = 13.30 m, LWL = 12.813 m, B = 4.00 m, H = 1.64 m, T = 0.90 m, engine power = 115 Hp, Vs = 8 knots.

Keywords: design, cleaning ship water weed, delftship


BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Kapal pembersih gulma air merupakan jenis kapal yang umumnya beroperasi di perairan sungai, alur, waduk, maupun perairan yang sempit. Karena fungsi utama sebagai pembersih tanaman pengganggu, kapal pembersih gulma air ini memiliki bentuk lambung yang didesain khusus. Keberadaan kapal ini sangat dibutuhkan karena selain untuk membersihkan tanaman pengganggu yang secara otomatis memudahkan pekerjaan manusia dapat juga sebagai penunjang daerah pariwisata setempat.
Permasalahan saat ini adalah perancangan bentuk lambung kapal pembersih gulma air belum menjadi objek penelitian untuk menghasilkan peforma bentuk lambung yang baik, ini dikarenakan kapal pembanding yang sudah ada belum ekonomis serta memiliki olah gerak dan stabilitas kapal yang kurang baik. Selain itu juga yang akan diangkat dalam penelitian ini adalah mengoptimalkan pembersihan atau mengurangi tanaman pengganggu (enceng gondok) yang berada di waduk cengklik yang merupakan salah satu obyek wisata didaerah boyolali dan surakarta. Apabila enceng gondok ini tidak ditangani secara serius akan terjadi sedimentasi, penurunan kualitas air dan terdapat kandungan logam berat pada sedimen di dasar waduk serta berkurangnya pengunjung dan pastinya pendapatan daerah warga setempat akan berkurang, maka dari itu untuk mengurangi permasalahan yang ada, tercetus sebuah pemikiran dari studi ini ialah mengoptimalkan potensi kawasan objek wisata waduk cengklik yang diawali dengan pembersihan gulma air (enceng gondok) secara berkala menggunakan kapal pembersih yang nantinya akan membersihkan gulma air (enceng gondok) dengan sistem conveyor berputar yang langsung ditampung di palka kapal, hal ini merupakan salah satu terobosan alat untuk mengurangi populitas tanaman pengganggu (enceng gondok) di Indonesia.
1.2. Perumusan Masalah
Permasalahan penelitian yang harus diselesaikan adalah :
1.      Bagaimana merancang kapal pembersih gulma air yang optimal dikawasan obyek wisata Waduk Cengklik di Kabupaten Boyolali dan sekitarnya.
2.      Bagaimana peforma hullform pada kapal pembersih gulma air dari bentuk lambung yang dirancang.

1.3. Pembatasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian  ini adalah :
1.      Daerah sasaran hanya terbatas di Waduk Cengklik di Kabupaten Boyolali.
2.      Perancangan difokuskan hanya desain kapal dan menggunakan metode perbandingan dari kapal – kapal yang sudah ada.
3.      Analisa peforma hullform yang dimaksud dalam perancangan kapal pembersih gulma air ini adalah :
·         Hidrostatik karakteristik, Stabilitas kapal, Hambatan kapal, Olah gerak kapal, yang meliputi heaving, pitching, dan rolling
4.      Hasil perancangan conveyor hanya berupa sketsa awal, tidak membahas detail conveyor serta perhitungan conveyor merupakan estimasi dari kapal – kapal sebelumnya (kapal pembanding).
5.      Tidak melakukan pengujian towing tank.
6.      Tidak dibahas mengenai propeller, sistem propulsi dan manuver kapal.
7.      Tidak membahas mengenai perancangan tempat sandar kapal atau dermaga kapal.
8.      Analisa dan pengolahan data menggunakan software komputer (Delftship dan Software perkapalan lain).
9.      Hasil akhir dari Karya ini adalah berupa desain kapal dalam bentuk video tiga dimensi dari software.
1.4. Tujuan  Program
Adapun tujuan yang diinginkan adalah :
1.      Mendapatkan ukuran utama kapal dan bentuk lambung kapal pembersih gulma air yang sesuai dengan karakteristik Waduk Cengklik di Kabupaten Boyolali.
2.      Menghitung hambatan, stabilitas, olah gerak, kecepatan kapal.
3.      Merencanakan rancangan sistem conveyor untuk kapal pembersih gulma air.

1.5. Manfaat Program
1.5.2.               Manfaat Teoritis
1.      Dapat mengetahui bentuk lambung yang optimal sehingga kemungkinan dapat digunakan sebagai acuan di galangan.
2.      Mendapatkan karakteristik Hidrostatik, stabilitas, hambatan, olah gerak, kecepatan kapal dan sistem conveyor yang optimal dari kapal yang dirancang.
1.5.3.               Manfaat Praktis
1.      Bagi penulis  : memberi informasi perancangan kapal pembersih gulma air dan analisis bentuk lambungnya.
2.      Bagi industri : memberi informasi tentang perancangan kapal pembersih gulma air yang sesuai kondisi daerah operasional.
3.      Bagi akademik : dapat dijadikan rujukan dalam dunia pendidikan serta memperkaya wawasan dibidang ilmu perkapalan.

1.6. Luaran Yang Diharapkan
Hasil penulisan ini adalah berupa perancangan kapal pembersih gulma air yang sesuai dengan karakteristik Waduk Cengklik di Kabupaten Boyolali. Selain itu luaran yang diharapkan yakni:
1.      Mendapatkan desain kapal yang susuai dengan kondisi waduk tersebut,dan nantinya bisa digunakan sebagai pedoman untuk pembangunan kapal jika ada pihak yang tertarik.
2.      Dengan adanya kapal pembersih gulma air dapat mengoptimalkan pembersihan atau mengurangi tanaman pengganggu gulma air (enceng gondok).

1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam penelitian adalah seperti dibawah ini :
Ø  Halaman  judul
Ø  Halaman pengesahan
Ø  Abstrak
Ø  Kata pengantar
Ø  Daftar isi
Ø  Daftar tabel
Ø  Daftar gambar
Ø  Daftar lampiran

Bab I PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang penelitian yang akan dilakukan, perumusan masalah, tujuan yang hendak dicapai dalam penulisan Karya Tulis ini, dan manfaat yang diperoleh, serta sistematika penulisan laporan.

Bab II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang dasar – dasar teori yang relevan dan mendasari tentang judul Karya Tulis dan segala metode yang digunakan dalam menyelesaikan permasalahan.



Bab III METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini akan dijelaskan langkah-langkah pengerjaan dalam penyelesaian Karya Tulis ini beserta metode-metode yang digunakan.

Bab IV DESAIN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan dilakukan perhitungan analisa masalah stabilitas, olah gerak kapal, dan hambatan yang dihasilkan.

 Bab V  PENUTUP
Menjelaskan tentang kesimpulan yang diperoleh dari hasil perancangan kapal dikawasan Waduk Cengklik Kabupaten Boyolali serta saran dan tindak lanjut yang dapat dilakukan dari hasil penelitian ini.

Daftar pustaka
Lampiran















BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Enceng Gondok
Enceng gondok (latin: Eichornia crossipes) adalah salah satu jenis tumbuhan yang hidup mengapung di air dan kadang – kadang berakar dalam tanah. Tingginya sekitar 0,4 – 0,8 meter, tidak mempunyai batang, daunya tunggal dan berbentuk oval. Enceng gondok tumbuh di kolam – kolam dangkal, tanah basah, rawa, aliran air yang lambat, danau, tempat penampungan air (waduk) dan sungai. Pertumbuhan enceng gondok yang cepat terutama di sebabkan oleh air yang mengandung nutrien yang tinggi, terutama yang kaya akan nitrogen, fosfat, dan potasium (laporan FAO).
Pada dasarnya tanaman enceng gondok memiliki manfaat yang cukup beragam. Salah satunya adalah kemampuan menyerap partikel logam berbahaya yang terlarut dalam air.
Hanya saja, jika kehadiran tanaman enceng gondok sudah melebihi ambang batas yang dapat ditolelir oleh lingkungan perairan, maka justru akan mencemari lingkungan tersebut. Selain itu akan berdampak pula pada menurunnya kadar oksigen di dalam air. Sehingga secara otomatis kondisi tersebut dapat membunuh populasi ikan di dalamnya. Sedangkan enceng gondok yang mati  dan akan mengendap serta membusuk di dasar waduk.
Kaitannya dengan manusia, enceng gondok juga mempunyai kemampuan sebaggai biofilter, dengan adanya mikrobia rhizosfera pada akar dan di dukung oleh daya absorbsi serta akumulasi yang besar terhadap bahan pencemar tertentu (Cu) maka dapat dimanfaatkan sebagai alternatif pengendali pencemaran di perairan (Marianto, 2001).

2.2. Kapal Pembersih Gulma Air
Kapal pembersih gulma air merupakan kapal yang mempunyai fungsi untuk membersihkan tanaman pengganggu seperti enceng gondok, dengan sistem conveyor yang berada di haluan kapal menjadikan kapal ini berbeda dengan kapal pada umumnya dikarenakan tingkat stabilitas harus selalu di perhatikan. Kapal ini selain daerah operasinya di waduk, dapat juga ditempatkan di perairan sungai maupun alur.

2.3. Bentuk Lambung
Lambung kapal adalah badan dari perahu atau kapal. Lambung kapal menyediakan daya apung yang mencegah kapal dari tenggelam. Rancang bangun lambung kapal merupakan hal yang penting dalam membuat kapal karena akan mempengaruhi stabilitas kapal, kecepatan rencana kapal, konsumsi bahan bakar, draft / kedalaman yang diperlukan dalam kaitannya dengan kolam pelabuhan yang akan disinggahi serta kedalaman alur pelayaran yang dilalui oleh kapal tersebut. Bentuk lambung kapal menentukan karakteristik stabilitas, Hambatan sehingga didapatkan power yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan yang diinginkan, kelayak lautan, kelincahan manuver, dan kapasitas muatan maksimum. Hal ini sangat penting sehingga bentuk badan kapal sangat ditentukan dengan presisi dan jelas.

2.3.1. Karakteristik Lambung
Pembahasan mengenai badan kapal. Dalam hubungannya dengan sistem propulsi kapal, maka yang menjadi titik berat pembahasan yaitu kenyataan bahwa badan kapal yang bergerak di air maupun di udara akan mendapat gaya, hambatan yang berupa gaya – gaya hidrodinamis dan aerodinamis. Hambatan (resistance) kapal pada suatu kecepatan merupakan gaya fluida yang bekerja pada kapal sedemikian hingga melawan gerakan kapal tersebut.

Karakteristik bentuk lambung kapal meliputi :
1.    Rasio Panjang kapal – Lebar kapal
2.   Rasio Tinggi kapal – Lebar kapal
3.   Rasio Tinggi kapal – Tinggi sarat kapal
4.   Rasio Panjang kapal – Tinggi kapal
5.   Rasio Lebar kapal – Tinggi sarat kapal

2.3.2. Bentuk dan Jenis Lambung
Lambung kapal sangat bervariatif, hasil penelitian banyak yang telah diaplikasikan di berbagai penjuru untuk mendapatka peforma kapal yang maksimal. Lambung kapal dapat berbentuk :
1.      bentuk V atau dikenal V shaped hull, merupakan  bentuk lambung untuk kapal – kapal dengan kecepatan tinggi atau digunakan melalui laut yang ganas, seperti kapal perang.
2.      Bentuk bundar atau dikenal sebagai Round shaped hull.
3.      Bentuk datar atau dikenal sebagai Flat bottom hull, merupakan bentuk lambung untuk kapal dengan kecepatan rendah dan volume angkut yang tinggi seperti pada kapal tanker.

2.4. Pengertian dan Macam Conveyor
Conveyor berasal dari kata “convoy” yang artinya berjalan bersama dalam suatu grup besar. Conveyor merupakan sebuah material handling equipment (MHE). MHE adalah sebuah konstruksi mesin untuk membantu atau menunjang produksi atau usaha, dalam kata lain peralatan mesin yang berguna untuk mengangkat atau memindahkan atau mengangkat dan memindahkan material. Proses pengangkatan dan pemindahan dapat terjadi dilapangan terbuka, pabrik, gudang, pasar, kantor dan lain – lain. Komponen dari conveyor sendiri adalah Motor listrik, Gearbox, pulley belt, rangka dan sabuk karet (belt conveyor).
Banyak sekali macam jenis dan karakteristik conveyor untuk keperluan proses produksi, sebelum mendesain suatu conveyor harus dipahami terlebih dahulu bagaimana alur proses produksi yang nantinya akan dilewati conveyor, serta bentuk barang yang akan melewati conveyor. Macam – macam conveyor yang banyak digunakan didalam industi yaitu antara lain :

·         Roller conveyor
·         Skate wheel conveyor
·         Belt conveyor
·         Chain conveyor
·         Overhead troley conveyor
·         Bucket conveyor
Yang akan digunakan dalam penelitian ini, menggunakan bucket conveyor yang di desain khusus untuk mengangkut enceng gondok. Berdasarkan metode penyelesaian dan kenyataan di lapangan , maka dapat diambil keputusan bahwa solusi untuk membersihkan enceng gondok dikawasan obyek wisata waduk cengklik adalah menggunakan modifikasi peralatan MHE. Hal pertama yang dilakukan sebelum mendesain suatu conveyor adalah mengetahui jenis atau macam benda yang akan melewati jalur conveyor yang dibuat karena yang melewati nantinya adalah enceng gondok untuk pemilihan frame sangat bervariasi. Mulai frame berbahan besi atau baja hingga yang paling ringan yaitu alumunium.
Namun kebanyakan conveyor memakai frame besi, alasanya adalah besi cukup kuat untuk menopang beban yang cukup besar, dan harga yang dipatok juga tidak terlalu mahal. Bisa saja menggunakan frame berbahan baja tetapi hanya untuk kondisi tertentu dan pengecualian saja seperti kondisi yang mengharuskan conveyor bisa diberi beban yang sangat besar. Alternatif lain adalah menggunakan frame berbahan alumunium. Bahan ini memiliki beberapa keunggulan yaitu rigid dan murah, namun untuk biasanya frame berbahan alumunium tidak dijual bebas. Kebanyakan frame alumunium bisa didapatkan melelui orderan, hal ini jelas tidak efesien mengingat harga yang cukup mahal serta penambahan waktu yang diperlukan dalam membuat frame alumunium. Mahalnya harga alumunium disebakan karena bahan alumunium lebih susah dibentuk dari pada besi atau baja.
Kapal dilengkapi peralatan yang bekerja dengan cara berputar secara berulang dengan sebuah bucket yang didesain khusus seperti garu untuk membersihkan enceng gondok. Untuk berjalannya peralatan ini memerlukan mekanisme khusus yaitu berupa sistem motor hidrolik yang efesien dan praktis.
Prinsip kerja garu digerakan oleh belt yang berfungsi sebagai belt conveyor. Enceng gondok yang terambil oleh bucket kemudian ditumpahkan ke atas belt conveyor yang membawanya ke tempat pembuangan / bak pembuangan. Belt conveyor digerakan melalui sebuah drum conveyor yang dihubungkan dengan pulley ini digerakan oleh sistem motor hidrolik melalui belt transmisi dengan susunan yang ada menggerakan conveyor, mesin penggerak ini juga untuk menggerakan roda jalan. Mengingat peralatan ini adalah peralatan yang membutuhkan putaran mesin yang cukup rendah, maka mesin penggerak yang mempunyai putaran tinggi ini sebelumnya perlu dihubungkan ke suatu reducer (alat yang berguna sebagai penurun / mengurangi kecepatan putaran). Antara mesin penggerak dan reducer perlu diberi kopling maksudnya adalah untuk menghidari kerusakan mesin penggerak, apabila mekanisme conveyor mengalami macet saat pengoperasian. Roda gigi penggerak menggerakan roda gigi yang terhubung pada poros roda jalan yang juga disangga atau didukung oleh bearing.
Pengoperasian conveyor dilakukan dari sistem kendali diruang kemudi. Panel conveyor disusun didalam posisi yang nyaman untuk operator dalam bekerja dan diberi keterangan yang jelas untuk tiap tuas kendali hidrolik.







BAB III
METODOLOGI PENELITIAN

3.1.      Umum
Untuk mendukung keberhasilan penelitian ini maka harus ada kejelasan metode yang menjadi kerangka acuan dalam pelaksanaan penelitian. Kerangka ini berisi tahapan – tahapan yang dilakukan untuk menyelasaikan penyelesaian dari penelitian ini. Dimulai dari identifikasi masalah sampai dokumentasi laporan Karya Tulis, serta langkah – langkah dalam pengolahan data.

3.2.      Prosedur Pengerjaan
3.2.1.           Pengumpulan Data
Merupakan langkah awal dalam penyusunan Karya Tulis. Pengumpulan data dilakukan untuk mendapatkan sumber leteratur dan informasi yang dibutuhkan untuk menyusun Karya Tulis. Pengumpulan data meliputi :
a.       Kondisi Geografis lokasi yang akan di jadikan penelitian.
b.      Kondisi hydro oceanography
c.       Ukuran utama dari kapal pembanding
Data tersebut digunakan sebagai konsep dasar perancangan, perhitungan pembanding, dan analisa data pada awal proses pengerjaan.

3.2.2.              Studi Literature
Studi literatur dilaksanakan untuk mendukung teori yang digunakan dalam membahas analisa pada Karya Tulis. Studi literatur dilakukan dengan menggunakan textbook, website, jurnal ilmiah, dan lainnya. Langkah ini dilakukan untuk mengetahui teori-teori dan mendapatkan konsep dasar yang digunakan dalam menyelesaikan masalah.
·         Konsep dasar kapal pembersih gulma air
·         Konsep dasar dimensional kapal
·         Konsep dasar sistem propulsi
·         Konsep dasar sistem conveyor dan aplikasinya
·         Teori perancangan kapal
Pemahaman permasalahan dengan mengkaji beberapa sumber literatur baik dari text book, jurnal ilmiah, penelitian, maupun literatur lain yang memungkinkan dijadikan sebagai dasar teori dari hasil identifikasi permasalahan. Beberapa data yang bersumber dari perusahaan maupun dari website internet juga dapat dijadikan sebagai acuan sehingga dapat memperkuat teori untuk dasar permasalahan.

3.2.3.           Studi Lapangan
Studi lapangan untuk pengumpulan data dilakukan dengan bertanya secara langsung dan wawancara kepada pihak-pihak yang terkait dalam  penelitian ini seperti :
1.      Dinas PSDA dan ESDM,BBWS  :
·         Karakteristik Waduk Cengklik Kabupaten boyolali seperti panjang, lebar dan kedalaman
2.      Dinas Pekerjaan Umum dan Badan Tata Kabupaten dan Perencanaan Wilayah Kabupaten Boyolali, untuk mengetahui:
·                  Master plan Waduk Cengklik
3.      Warga sekitar daerah sasaran
·                  Memberikan quisioner masalah lokasi yang memanfaatkan Waduk Cengklik di Kabupaten Boyolali.

3.2.4.           Pengolahan Data
Pengolahan data merupakan tahap akhir dalam penyusunan Karya Tulis. Pengolahan data Karya Tulis dilaksanakan setelah pengumpulan data, studi lapangan, dan studi leteratur dilaksanakan. Pengolahan data juga dilakukan dengan bantuan software. Pengolahan data ini bertujuan untuk mempermudah dan mempercepat analisa model lambung kapal. Dilakukan dengan membuat model kapal menggunakan software CAD (Computer Aided Design), Delftship dan menganalisa bentuk lambung dengan software perkapalan lain. Setelah hasil analisa lambung kapal didapat, maka dapat dibuat rencana umum kapal

                    3.2.5.          Hasil perancangan
Hasil perancangan kapal tersebut adalah sesuai syarat, lebih ekonomis, dan paling menguntungkan diantara kapal – kapal yang sudah ada. Selain itu sesuai dengan tujuan bahwa dengan desain baru tersebut diperoleh data peforma lambung berdasarkan desain kapal dan kemampuan conveyor, dan dalam hal ini memiliki kelebihan dibanding dengan kapal – kapal yang ada sebelumnya.





















3.3. Diagram Alir
Berikut ini adalah tahapan perancangan yang akan dilakukan dengan diagram alir.








 



























BAB IV
DESAIN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN

4.1. Gambaran Umum Obyek Wisata Waduk Cengklik
Waduk cengklik terletak di Desa Ngargorejo dan Sobokerto, Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Boyolali jika dari bandara Adi Sumarmo +/- 1,5 KM. Penduduk sekitar Waduk mata pencaharianya adalah bertani maka dari itu pendapatan asli daerah tersebut adalah dari sektor pertanian, sedangkan dari sektor pariwisata belum dapat diunggulkan dengan demikian bahwa dari sektor pariwisata  masih belum dikembangkan secara optimal.

4.2. Sekilas Tentang Waduk Cengklik
4.2.1. Awal Berdiri
Waduk Cengkilk dibuat oleh pemerintah Belanda pada tahun 1928, dengan fungsi untuk mendukung kebutuhan air pada kegiatan pabrik gula Colomandu. Disamping itu air digunakan untuk pengairan tebu, pada saat itu kedalamannya berkisar 9 m serta airnya jenih dan tidak banyak ditumbuhi tanaman pengganggu.
Namun kondisi saat ini sudah sangat memperhatikan dimana pendangkalan waduk Cengklik di wilayah Kecamatan Ngemplak Boyolali yang disebabkan terjadinya pengendapan lumpur yang telah mencapai 2,5 juta m3, sehingga perlu upaya perlindungan pada kawasan tepi waduk.

4.2.2. Kondisi Waduk Cengklik
Pada tahun 2007, telah dikeruk dan digali hingga 18 ribu m3, sedangkan pada tahun 2008 pengerukan 100 ribu m3. Kedalaman total Waduk Cengklik 9,10 m2 dengan luas waduk hampir 306 hektar. Meskipun penanganan pendangkalan sudah dilakukan akan tetapi pendangkalan tetap terjadi ini di karenakan banyak tumbuh tanaman pengganggu seperti enceng gondok sehingga menyebabkan panorama waduk menjadi berkurang dan para wisatawan akan ragu jika ingin menyusuri waduk dengan rakit atau berenang karena khawatir bila terperangkap dalam tumbuhan enceng gondok yang mengendap dibawah permukaan air. Maka tinggi sarat kapal adalah 0,9 meter untuk mengantisipasi pada waktu musim kemarau dan kondisi waduk mengalami pendangkalan (sedimentasi).

4.2.3. Keadaan Geografis Waduk Cengklik
Secara geografis sebelah utara dibatasi oleh kelurahan Senting, sebelah barat dibatasi oleh Desa Ngargorejo, Kelurahan Senting, sebelah Selatan dibatasi Kebon Agung, Ngesrep dan sebelah Timur dibatasi Desa Sobokerto, Kelurahan Ngesrep.
Waduk Cengklik sendiri mempunyai luas genangan 296 ha, panjang tanggul 1693 m, lebar tanggul 750 m, volume 7.448.840 m3.

DSC03906.JPG
Gambar 4.1.
Kondisi Waduk Cengklik tahun 5 April 2012
(sumber : survey langsung)

Hasil dari pengamatan langsung di lokasi, populasi enceng gondok yang menutupi daerah waduk cengklik +/- 50 % dari 306 ha luas keseluruhan waduk. Sehingga diperlukan penanganan yang serius dari pemerintah agar kondisi waduk tersebut tidak semakin parah, ini dikarenakan enceng gondok (Eichornia crossipes) dapat mengakibatakan pendangkalan. Terjadinya pendangkalan di sebabkan adanya tanaman enceng gondok yang mati dan akan mengendap serta membusuk di dasar waduk. Berikut ini daerah penyebaran enceng gondok di waduk cengklik :

peta.jpg
Gambar 4.2.
Daerah penyebaran enceng gondok di waduk cengklik

Keterangan : a,b,c merupakan daerah penyebaran enceng gondok +/- 50 % dari 306 ha luas keseluruhan waduk.

Mengenai biaya investasi untuk penanganan ini pihak pemerintah melalui APBN akan menguncurkan dana sebesar Rp. 4 miliar guna pengerukan sedimen waduk yang telah cukup tebal sehingga berakibat terjadi pendangkalan. Dana sebesar itu dibagi tiga yakni untuk waduk plumbon wonogiri, waduk ketro sragen dan waduk cengklik boyolali. Namun jika biaya tersebut dialokasikan untuk pembuatan kapal sebesar Rp. 1,5 m pemerintah boyolali tidak akan merugi pasalnya kapal ini mempunyai fungsi yang tepat untuk mengurangi populasi enceng gondok serta memudahkan pekerjaan manusia.
4.3. Parameter Perancangan
4.3.1. Topologi Daerah Operasi Kapal
Sebelum merencanakan sebuah kapal yang pertama harus diperhatikan adalah daerah operasi kapal. Dalam perancanagan ini, daerah operasinya adalah Waduk Cengklik di Kabupaten Boyolali. Luas wilayah, kondisi lingkungan perlu diperhatikan untuk mendapatkan desain kapal yang optimal. Pada pembahasan sebelumnya, mengenai gambaran umum Waduk Cengklik telah diketahui topologinya karena itu menjadi pertimbangan unutk menentukan ukuran utama kapal pembersih gulma air yang sesuai.

4.3.2. Bentuk Lambung Kapal
Dalam analisa perancangan lambung ini mengacu pada data – data utama kapal pembersih yang telah ada dan dioperasikan. Data utama tersebut meliputi panjang, lebar, draft, kecepatan dan berat kapal yang akan dirancang nanti tetapi tidak secara langsung diaplikasikan melainkan melalui proses analisa data dalam menentukan bentuk regresi dari grafik untuk mendapatkan suatu perumusan dan bentuk korelasi diantara beberapa dimensi yang dibandingkan. Penentuan ukuran utama kapal ini merujuk dari kapal – kapal yang sudah ada serta mempertimbangkan kelayakan atau kondisi dari kapal pembanding.

4.3.3. Kecepatan Kapal
Dikarenakan kapal pembersih gulma air ini difokuskan untuk membersihkan tanaman gulma air dalam hal ini enceng gondok , berbeda dengan kondisi lautan maka kecepatan yang direncankan untuk kapal ini adalah 8 knot. Kecepatan tersebut dipilih karena jika kapal beroperasi tidak mengganggu lingkungan sekitar, pada dasarnya kecepatan besar maka gelombang yang disebabkan oleh kapal maka akan besar juga dan mengganggu lingkungan sekitar, berbeda dengan kecepatan yang kecil efek gelombang yang ditimbulkan oleh kapal adalah kecil dan tidak mengganggu lingkungan sekitar. Sehingga waktu yang dibutuhkan kapal untuk sekali jalan ( 1693 m ) di sepanjang tanggul adalah sebagai berikut :
t1 = = =
                 = 411,40 s
                   = 6,856 menit
Sedangkan waktu untuk menempuh waduk dengan lebar tanggul (750 m) adalah sebagai berikut :
t2  = (lebar tanggul/lebar conveyor) x t1
     = (750/1,7) x 6,856
     = 3024,70 menit = 50,41 jam = 7 hari
Jadi waktu total untuk membersihkan keseluruhan waduk ialah 7 hari.

4.3.4. Kapal Pembanding
Dalam merancang kapal dengan metode perbandingan (comparison method) perlu diperhatikan kapal pembanding yang akan digunakan sebagai parameter perancangan. Sehingga akan mendapatkan ukuran utama yang sesuai dan hasil akhir dalam merencanakan kapal diusahakan lebih baik daripada kapal yang telah ada (kapal pembanding). Data kapal – kapal pembanding diambil dari PT. Pelindo II Jakarta dan galangan kapal Bintang Timur Surabaya.
Tabel 4.1.
Data Kapal Pembanding
No
Nama kapal
LOA
B
H
T
1.
KM. Kakap
12,50
3,60
1,60
0,80
2.
KM. Krapu
13,50
3,60
1,60
0,80
3.
KM. Sapu – Sapu 1
13,50
4,00
1,80
1,00
4.
KM. Sapu – Sapu 2
15,00
4,00
1,80
1,00
5.
KM. Madura
11,20
4,50
1,40
0,80


4.3.5 Parameter Optimasi
Tujuan utama Karya Tulis ini adalah mendapatkan ukuran utama yang optimal, sehingga dengan menggunakan metode perbandingan optimasi ini diharapkan dapat diperoleh ukuran utama yang optimal serta memenuhi kriteria teknis dalam proses perancangan sebuah kapal. Pengoptimasian perbandingan ukuran utama kapal pembanding digunakan sebagai acuan dalam menentukan ukran utama kapal pada peracangan ini jika sebelumnya sudah ditetapkan nilai sarat kapal ( T ) sebesar 0,9 meter. Pada tabel berikut adalah perbandingan ukuran utama kapal pembanding yang digunakan sebagai parameter perancangan :
Tabel 4.2.
Nilai perbandingan kapal
No
Nama kapal
L/B
B/T
L/T
H/T
L/H
1.
KM. Kakap
3,47
4,5
15,6
2
7,8
2.
KM. Kerapu
3,75
4,5
16,8
2
8,43
3.
KM. Sapu – Sapu 1
3,37
4
13,5
1,8
7,5
4.
KM. Sapu – Sapu 2
3,75
4
15
1,8
8,33
5.
KM. Madura
2,66
5,62
15
1,75
8,5

Dari harga perbandingan pada tabel di atas, dapat diketahui harga minimal dan maksimal perbandingan ukuran utama kapal pembanding, yaitu sebagai berikut :
Perbadingan L/B jika nilainya besar (>) maka mempunyai pengaruh : tahanan kecil, manuver dan stabilitas kapal kurang sedangkan jika nilainya kecil (<) maka mempunyai pengaruh stabilitas dan manuver baik tetapi menambah tahanan jadi diambil yang nilainya kecil.
Perbadingan L/T jika nilainya besar (>) maka mempunyai pengaruh : tahanan kapal kecil, manuver dan stabilitas kapal kurang sedangkan jika nilainya kecil (<) maka mempunyai tahanan kapal besar dan manuver baik jadi diambil nilai yang kecil.
Perbadingan B/T jika nilainya besar (>) maka mempunyai pengaruh : stabilitas kapal baik sedangkan jika nilainya kecil (<) maka mempunyai stabilitas kapal kurang jadi diambil nilai yang besar.
Perbadingan L/H jika nilainya besar (>) maka mempunyai pengaruh : kekuatan kapal semakin berkurang sedangkan jika nilainya kecil (<) maka kekuatan kapal lebih kuat jadi diambil nilai yang kecil.
Perbadingan L/T diambil yang nilainya kecil (<) karena kemungkinan deck wetnessnya kecil.

Tabel 4.3.
Nilai perbandingan kapal yang akan direncanakan
Perbandingan ukuran utama kapal
Nilai perbandingan
keterangan
L/B
3,32
Range 2,48–3,75    (kapal pembanding)
B/T
4,44
Range 3,5-5,625     (kapal pembanding)
L/T
14,7
Range 7,94-15        (kapal pembanding)
H/T
1,8
Range 1,3-1,8         (kapal pembanding)
L/H
8,1
Range 4,5-8,43       (kapal pembanding)

Dengan pengoptimasian perbandingan ukuran utama kapal tersebut, didapat ukuran utama kapal yaitu :
LOA  = 13,30 m
B        = 4,00   m
H       = 1,64   m
T        = 0,90   m
Semua perbandingan dalam  ukuran utama kapal pembersih  ini sesuai dengan range perbandingan kapal pembanding, tetapi parameter yang digunakan lebih ditekankan pada perbandingan L/B dan B/T mengenai stabilitas dan manuver untuk kenyamanan penumpang. Pada perbandingan L/T masuk range tetapi nilai masih besar karena nilai sarat (T) kapal sudah ditentukan terlebih dahulu. Untuk perbandingan L/H nilainya besar sehingga kekuatan memanjang kapal berkurang tetapi itu tidak menjadi masalah dalam perancangan ini dikarenakan kapal mempunyai panjang kapal yang tidak begitu panjang dan daerah operasi kapal disungai yang mana termasuk perairan tenang, untuk menambah kekuatan memanjang dengan memperkuat konstruksinya.

4.4. Power Main Engine (BHP) , Conveyor , dan Crane
Pada daya main engine ini tidak sebatas memenuhi tahanan kapal tetapi mempunyai fungsi menambah gaya dorong dari kapal tersebut sehingga didapatkan kemampuan maksimal itu dikarenakan di bagian depan kapal ada palkah untuk menaruh muatan. Daya main engine yang ada merupakan random dari data lapangan yang kemudian dianalisa untuk mendapatkan korelasi dengan berbagai dimensi yang lain.
Power Main Engine kapal pembersih gulma air ini yang ideal sekitar 115 HP, nilai itu didapat setelah diadakanya survey lapangan (sumber : KKM KM.Sapu-Sapu dan PT.Pelindo II Tanjung Priok Jakarta). Power Main Engine sangat mempengaruhi operasional kapal, terutama pada konsumsi bahan bakar.
Conveyor juga sama halnya dengan main engine, yang akan dirancang merupakan hasil analisa dengan mengkorelasikan data yang sudah ada dilapangan. Perhitungan conveyor ini berdasarkan rumus yang digunakan untuk merancang conveyor yang akan digunakan untuk mengangkut material – material yang berat seperti hasil tambang. Rumus ini digunakan karena tidak ada rumus – rumus khusus untuk merancang conveyor yang mengangkut enceng gondok. Spesifikasi conveyor yang direncanakan dapat dilihat dibawah ini :
·         Tipe frame dan material sabuk            : Wire mesh, galvanied steel
·         Tipe conveyor                                      : Conveyor khusus (garu)
·         Diameter/tebal roda sabuk                  : min 1 mm
·         Panjang sisi atas sabuk                        : 5,00 m
·         Lebar sabuk                                         : 1,70 m
·         Kapasitas motor hidrolik                     : 1x1200 Psi,300 RPM Max,5
·         Material poros roda conveyor             : ST 90
·         Panjang rumah conveyor                     : 5,25 m
·         Lebar rumah conveyor                        : 2,00 m
·         Tinggi                                                  : 2,48 m
·         Material yang diangkut                       : enceng gondok
·         Ukuran serat                                        : 80     mm
·         Berat jenis                                           : 22 kg/m3
·         Kapasitas (Q)                                      : 1,8 ton/jam

4.5. Pemodelan Kapal
Dalam Karya Tulis ini, pembuatan rencana garis menggunakan software CAD (Computer Aided Design), serta pemodelan 3D kapal dilakukan dengan menggunakan software Delftship version 4.03.68 Professional, yaitu salah satu program aplikasi pemodelan hullform kapal. Pembuatan lines plan dan pemodelan kapal dilakukan dengan memasukan data ukuran utama kapal kedalam software Delftship version 4.03.68 yang terdiri dari :
·         Jumlah titik dalam arah memanjang,
·         Jumlah titik dalam arah tegak atau vertikal,
·         Lebar kapal,
·         Sarat kapal,
·         Satuan ukuran.
Seluruh data – data tersebut dimasukkan dan disesuaikan dengan ukuran dan karakter kapal pembersih sebenarnya. Setelah data – data tersebut dimasukkan maka kita tinggal memasukkan ukuran ke dalam titik – titik di software delftship tersebut. Input data kita ambil dari gambar rencana garis kapal pembersih di software CAD. Pada gamabar dibawah ini menampilkan model 3D kapal pembersih yang sudah selesai dari Delftship version 4.03.68 Professional dan ada beberapa pandangan gambar :
Ø Prespective view gambar
prespek.jpg
Gambar 4.3.
Tampilan prespective software Delftship v.4.03.068 Profesional

Ø Profile view
profil.jpg
Gambar 4.4.
Tampilan proflie software Delftship v.4.03.068 Profesional

Ø Plan view
plan.jpg
Gambar 4.5.
                         Tampilan plan software Delftship v.4.03.068 Profesional

Ø Bodyplan view
body.jpg
Gambar 4.6.
Tampilan bodyplan software Delftship v.4.03.068 Profesional

4.6. Desain Lambung Kapal
Kapal pembersih gulma air, umumnya banyak digunakan untuk daerah seperti sungai, rawa, maupun danau yang mempunyai rata – rata kecepatan arusnya rendah. Dibawah ini menunjukan pandangan prespective kapal pembersih gulma air dari software Delftship v.4.03.68 Professional.

terbuka.jpg
Gambar 4.7.
Pandangan Prespektif Desain Baru Kapal

Pada gambar dibawah menunjukan Lines Plan dari kapal pembersih gulma air yang dirancang, dibuat dengan bantuan software Delftship v.4.03.68 Professional. Dari gambar tersebut bisa dilihat bentuk karakteristik badan kapal dari berbagai pandangan. Pada pandangan depan dan belakang ini disebut bodyplan, pada pandangan samping disebut sheer plan, dan pandangan atas disebut water line plan.

linesplan.jpg
Gambar 4.8.
Linesplan Desain Kapal Pembersih Baru

4.7. Perhitungan Hidrostatik
Untuk menghitung diagram hidrostatik digunakan software Delftship v.4.03.68 Professional. Dari hasil running software tersebut dapat diketahui nilai seperti dibawah ini :
Design Hydrostatics Report
Design length      : 13,30 m         Midship location         : 6,650 m
Lenght over all    : 13,30 m         Relative water density            : 1,025
Design beam        : 4,00   m         Mean shell thickness   : 0,00
Maximum beam   : 4,00   m         Appendage coefficient: 1,00
Design draft        : 0,90   m


Volume Properties
Moulded volume                         : 24,456 m3
Total displaced volume               : 24,456 m3
Displacement                               : 25,067 tonnes
Block coefficient                         : 0,5108
Prismatic coefficient                    : 0,6999
Vert. Prismatic coeff                   : 0,6555
Wetted surface area                     : 51,862 m2
Longitudinal center of buoyancy : 6,588 m
Longitudinal center of buoyancy : -0,482 %
Vert. Center of buoyancy            : 0,528 m

Waterplane Properties
Lenght on waterline                    : 12,813   m
Beam on waterline                       : 3,438     m
Entrance angle                             : 90 deg
Waterplane area                           : 41,456   m2
Waterplane coefficient                : 0,7793
Waterplane center of floatation   : 6,341     m
Transverse moment of inertia      : 37,124   m4
Longitudinal moment of inertia  : 523,76   m4

Midship Properties
Midship section area                    : 2,627    m2
Midship coefficient                     : 0,7298

Initial Stability
Transverse metacentric height     : 2,046    m
Longitudinal metacentric height : 21,945  m

Lateral Plane
Lateral area                                  : 8,513   m2
Longitudinal center of effort      : 6,596   m
Vertical center of effort              : 0,509   m

Tabel 4.4. Sectional Area
Sectional Area
Station (m)
Area (m2)
0,000
0,530
1,263
0,765
2,527
1,560
3,790
2,462
5,054
2,612
6,318
2,627
7,581
2,627
8,845
2,627
10,108
2,434
10,529
2,137
10,950
1,695
11,372
1,224
11,793
0,794
12,214
0,425
12,635
0,114

Gambar 4.9.
Grafik CSA (Curve Sectional Area)
Dari perhitungan hidrostatik kapal dengan menggunakan software Delftship v.4.03.68 Professional, akan mendapatkan nilai – nilai seperti diatas. Untuk nilai CSA (curve sectional area) dapat dilihat pada tabel dan ditunjukan digrafik. Selain itu didapatkan pula nilai koefisien – koefisien beserta grafiknya seperti dibawah ini :
Tabel 4.5.
Data Hidrostatik Kapal









draft
trim
lwl
bwl
volume
disp
lcb
vcb
cb
m
m
m
m
m^3
t0nnes
m
m

0
0
2,794
2,4
0
0
0
0
0
0,1
0
6,882
2,515
1,462
1,499
6,963
0,054
0,275
0,2
0
7,651
2,631
3,323
3,406
6,899
0,108
0,312
0,3
0
8,259
2,746
5,434
5,57
6,873
0,164
0,34
0,4
0
8,905
2,862
7,792
7,987
6,855
0,22
0,366
0,5
0
9,634
2,977
10,422
10,682
6,832
0,279
0,392
0,6
0
10,475
3,092
13,357
13,357
6,799
0,338
0,418
0,7
0
12,165
3,208
16,662
17,078
6,742
0,4
0,447
0,8
0
12,487
3,323
20,435
20,946
6,645
0,465
0,48
0,9
0
12,813
3,438
24,456
25,067
6,588
0,528
0,511









am
cm
wpa
cw
lcf
cp
s
kmt
kmi
m^2

m^2

m

m^2
m
m
0
0
0
0
0
0
6,705
0
0
0,246
0,614
17,212
0,324
6,867
0,447
17,92
6,193
46,16
0,503
0,629
19,914
0,374
6,838
0,497
21,52
3,495
28,9
0,772
0,643
22,314
0,419
6,828
0,529
24,907
2,669
22,97
1,052
0,658
24,892
0,468
6,794
0,557
28,533
2,311
20,63
1,344
0,672
27,768
0,522
6,73
0,583
32,518
2,14
19,97
1,648
0,687
31,031
0,583
6,625
0,61
36,956
2,062
20,36
1,963
0,701
36,505
0,686
6,175
0,638
43,679
2,082
25,29
2,289
0,715
38,964
0,732
6,258
0,671
47,726
2,051
23,34
2,627
0,73
41,456
0,779
6,341
0,7
51,862
2,046
21,94
















4.8  Rencana Umum
Dalam pembuatan rencana umum biasanya tergantung dari tipe kapal yang direncanakan sehingga peralatan bisa berfungsi secara optimal. Tetapi pada dasarnya perencanaan umum untuk semua tipe kapal memiliki kesamaan dalam hal-hal tertentu seperti dalam penyusunan ruangan akomodasi dan daya mesin meskipun untuk kapal yang berbeda akan menyebabkan terjadinya perbedaan kapasitas.
Untuk menentukan besarnya volume tanki-tanki yang berada dikapal  baik tanki bahan bakar, tanki air tawar untuk mendinginkan mesin dan tanki minyak pelumas. Dalam perencanaan kapal ini dirancang untuk pengisisan bahan bakar selama beberapa hari. Perncanaan tanki terhadap waktu operasi Kapal beroperasi sehari 2 kali jam kerja :
Pertama Pukul ( 08.00 – 11.30 ) , istirahat ( 2 jam ) , kedua pukul (13.30 – 17.00). Jangka waktu dipakai karena mempertimbangkan beberapa hal :

1. Mesin induk
Pada kapal pembersih gulma air ini menggunakan mesin induk yang memerlukan bahan bakar yang sesuai dengan kebutuhan pada saat beroperasi, tanki bahan bakarnya pun disesuaikan juga.
2. Bahan bakar
Bahan bakar yang dipakai yaitu MDO (marine diesel oil), pemilihan MDO berdasarkan kinerja untuk mesinnya lumayan bagus, harga masih terjangkau.
3. Lokasi
Waduk ini cukup luas dengan panjang tanggul menyampai 1693 m dan lebar 750 m, sehingga memerlukan waktu - / + seminggu untuk mencakup semua wilayahnya.

Gambar rencana umum (general arangement) dari kapal pembersih gulma air yang direncanakan terlampir pada lampiran.

4.9. Software Analisa Hambatan Kapal, Stabilitas, dan Olah Gerak Kapal
Delftship saat ini banyak digunakan untuk merancang bentuk badan kapal, menghitung tanki-tanki, hidrostatik, hambatan dan masih banyak lagi tools yang lainnya Versi Delftship yang digunakan adalah v.4.03.68 Professional. Pada perancangan lambung kapal ini dimanfaatkan untuk memperkirakan hambatan kapal, kecepatan maksimum, Stabilitas Kapal dan Olah Gerak Kapal yang bisa dicapai.
Setelah bentuk badan kapal dirancang dengan software Delftship selanjutnya untuk menghitung hambatan dan kecepatan kapal juga digunakan software Perkapalan lain. Yang pertama harus dilakukan yaitu meng-export file desain kapal*.fbm ke dalam bentuk file *.igs (IGES Files). Selanjutnya dari file *.igs ini dibuka ke dalam direktori software perkapalan lain dengan cara import file, lalu data disimpan ke dalam bentuk *.msd.

4.9.1. Running Hambatan dan Kecepatan Kapal
Tabel 4.6.
Hambatan kapal hasil running software perkapalan






No
Speed
Van Oortmerssen
Van Oortmerssen
Power
power

(Knot)
Resistance (kN)
Resistance (N)
(hp)
(kW)
1
0
0
0
0
0
2
0,2
0
1,39
0
0
3
0,4
0
4,87
0
0
4
0,6
0,01
10,2
0,01
0,01
5
0,8
0,02
17,26
0,03
0,02
6
1
0,03
25,99
0,05
0,04
7
1,2
0,04
36,36
0,09
0,06
8
1,4
0,05
48,51
0,13
0,1
9
1,6
0,06
63,22
0,2
0,15
10
1,8
0,08
81,92
0,29
0,22
11
2
0,11
105,95
0,42
0,31
12
2,2
0,14
135,89
0,59
0,44
13
2,4
0,17
171,54
0,81
0,61
14
2,6
0,21
212,09
1,09
0,81
15
2,8
0,26
256,55
1,42
1,06
16
3
0,3
303,94
1,8
1,34
17
3,2
0,35
353,44
2,23
1,66
18
3,4
0,4
404,53
2,71
2,02
19
3,6
0,46
456,96
3,24
2,42
20
3,8
0,51
511,79
3,83
2,86
21
4
0,57
569,22
4,49
3,35
22
4,2
0,63
634,57
5,25
3,92
23
4,4
0,7
701,25
6,08
4,54
24
4,6
0,8
795,68
7,21
5,38
25
4,8
0,9
903,24
8,55
6,37
26
5
1
1003,38
9,89
7,37
27
5,2
1,15
1150,67
11,79
8,79
28
5,4
1,38
1381,87
14,71
10,97
29
5,6
1,65
1647,73
18,19
13,56
30
5,8
1,88
1884,27
21,54
16,06
31
6
2,09
2094,28
24,77
18,47
32
6,2
2,34
2343,8
28,64
21,36
33
6,4
2,7
2703,94
34,11
25,44
34
6,6
3,2
3203,16
41,67
31,07
35
6,8
3,82
3817,99
51,17
38,16
36
7
4,49
4492,66
61,99
46,22
37
7,2
5,17
5166,56
73,32
54,68
38
7,4
5,79
5794,69
84,52
63,03
39
7,6
6,36
6356,26
95,22
71
40
7,8
6,85
6853,49
105,37
78,57
41
8
7,31
7305,06
115,19
85,9

metode yang sesuai untuk perhitungan hambatan jenis kapal pembersih gulma air ini adalah metode Van Oortmeersen. Setelah beberapa kali dilakukan running maka diperoleh nilai efisiensi sebesar 35 % untuk nilai yang mendekati 115 hp untuk mesin induknya. Sehingga besar hambatan total RT pada saat operasi dengan kecepatan dinas minimal 5 knot adalah 1 kN, dan hambatan total RT pada saat kecepatan 8 knot adalah 7,31 kN. Selanjutnya besar tenaga mesin yang keluar pada kecepatan dinas Vs 5 knot sebesar 9,89 hp dan pada kecepatan VT 8 knot sebesar 115,19 HP. Berdasarkan hasil running software perkapalan pada berbagai kondisi kecepatan, terlihat bahwa semakin tinggi kecepatan kapal maka akan mempengaruhi hambatan total yang menjadi semakin tinggi pula. Saat kapal melaju pada kecepatan 5 knot sampai 8 knot akan terjadi peningkatan kebutuhan daya (HP) yang besar. Dikarenakan power (HP) berbanding lurus dengan hambatan, maka dari grafik diatas dapat diperkirakan kecepatan ekonomis kapal pembersih gulma air ini adalah sekitar 8 knot. Pada gambar dibawah menunjukan hasil randering untuk gelombang saat kapal dijalankan dengan kecepatan dinas VT 8 knot.

rander.jpg
Gambar 4.10.
Hasil rendering bentuk gelombang

4.9.2. Stabilitas Kapal
Kapal ini dirancang untuk beroperasi didaerah waduk, maupun perairan dangkal dengan kondisi ombak yang relativ kecil. Stabilitas kapal dihitung dengan menggunakan software Perkapalan. Sebagai persyaratan yang wajib tentunya stabilitas kapal harus mengacu pada standart yang telah ditetapkan oleh biro klasifikasi setempat atau marine authority seperti International Maritime Organisation (IMO).

- Stabilitas utuh harus mematuhi IMO Res.A.749(18), Chapter 3.1, sebagai amandemen oleh MSC Res 75(69).
-  Sebagai alternatif, jika dapat dipakai persyaratan stabilitas utuh IMO
Res.A.749(18), Chapter 4.5, sebagai amandemen oleh MSC Res 75(69).

Dalam menghitung stabilitas suatu kapal kita harus membuat variasi muatan pada beberapa kondisi sehingga diketahui stabilitas untuk tiap kondisinya, seperti berikut ini:
1)      Kondisi pertama merupakan kondisi kapal muatan penuh dan berat consumable 80% ( Full Load Condition ).
2)      Kondisi ke dua merupakan kondisi meninggalkan tempat sandar dimana muatan 0%, kebutuhan bahan bakar sudah di isi penuh.
3)      Kondisi ke ketiga diasumsikan pada saat kapal sampai di tempat sandar, dengan muatan 80% (muatan penuh) dan bahan bakar 10%.
4)      Kondisi ke empat ini diasumsikan pada saat kapal sampai ditempat sandar, dengan muatan hanya 50% dari muatan penuh. Perkirakan tanki – tanki seperti bahan bakar, pelumas dan air bersih tersisa 10%.
5)      Kondisi ketujuh ini mempresentasikan kapal dalam keadaan muatan dan consumalbe kosong.
Tabel 4.7.
Stabilitas kondisi muatan penuh
Item Name
Quantity
Weight
Long.Arm
Vert.Arm
Trans. Arm
FS mom.
FSM Type


tonne
m
m
m
tonne.m

Lightship
1
12,902
6,438
0,000
0,766
0,000
User Specified
Nahkoda
1
0,080
5,377
0,000
2,600
0,000
User Specified
Crew 1
1
0,080
4,693
0,000
2,600
0,000
User Specified
Crew 2
1
0,080
4,693
0,000
2,600
0,000
User Specified
Alat keselamatan 1
1
0,005
4,000
0,000
3,000
0,000
User Specified
Alat keselamatan 2
1
0,005
4,000
0,000
3,000
0,000
User Specified
Alat keselamatan 3
1
0,005
4,000
0,000
3,000
0,000
User Specified
Alat keselamatan 4
1
0,005
4,000
0,000
3,000
0,000
User Specified
Alat pemadam 1
1
0,010
4,000
0,000
2,500
0,000
User Specified
Alat pemadam 2
1
0,010
4,000
0,000
2,500
0,000
User Specified
CARGO HOLD 1
1
2,100
9,750
0,000
0,900
0,000
User Specified
CARGO HOLD 2
1
2,100
9,750
0,000
0,900
0,000
User Specified
Crane
1
2,500
7,610
0,000
0,000
0,000
User Specified
Conveyor
1
0,625
12,310
0,000
0,000
0,000
User Specified
FOT 1
100%
0,887
5,427
-0,895
0,391
0,000
Maximum
LOT 1
100%
0,158
5,276
-0,150
0,277
0,000
Maximum
BALLAST 2 (S)
100%
0,174
3,339
-1,186
0,471
0,000
Maximum
FOT 2
100%
0,887
5,427
0,895
0,391
0,000
Maximum
LOT 2
100%
0,158
5,276
0,150
0,276
0,000
Maximum
BALLAST 2 (P)
100%
0,174
3,339
1,186
0,471
0,000
Maximum
BALLAST 1
100%
1,906
0,504
0,000
1,163
0,000
Maximum
Total Loadcase

24,852
6,659
0,000
0,707
0,000

FS correction




0,000


VCG fluid




0,707



profil.jpg
Gambar 4.11.
Kondisi kapal saat muatan penuh

Berdasarkan hasil running dari software Perkapalan, kapal pembersih gulma airyang didesain ini masih memenuhi syarat baik stabilitas maupun untuk kondisi trim dengan merujuk pada kriteria IMO Resolution A.749 (18) Chapter 3, Code on Intact Stability untuk kriteria desain yang dapat dipakai untuk semua kapal.

4.9.3. Olah Gerak Kapal
Olah Gerak Kapal ( Seakeeping Performance ) adalah kemampuan suatu kapal untuk tetap bertahan di laut dalam kondisi apapun. Oleh karena itu kemampuan ini jelas merupakan aspek penting dalam hal perancangan kapal (Ship Design). Pada perencanaan desain hull form kapal pembersih gulma air, kualitas dari kinerja hull form merupakan bagian yangmenjelaskan keadaan dimana kapal oleng, atau tenggelam (Ultimate Loss of Performance) pada tiap kondisi gelombang dapat diketahui secara pasti bahkan dalam kondisi extreme sekalipun.
Dalam penulisan Karya Tulis ini titik berat dari uraian olah gerak kapal (Seakeeping Performance) adalah gerakan yang hanya mampu direspon oleh kapal yakni, meliputi gerakan rolling, heaving, pitching. Perhitungan olah gerak kapal pada Karya Tulis ini  menggunakan software Perkapalan lain.
Dalam penggunaan software perkapalan lain, pada penulisan Karya Tulis ini terdapat beberapa pengaturan antara lain:

1.      Penggunaan Spektra Gelombang (Wave Spectrum)
2.      Kondisi Perairan (Sea Condition)
3.      Pengaturan Sudut Masuk Gelombang (Wave Heading)

Proses running dilakukan berdasarkan data-data software dan data kecepatan kapal. Pada pembahasan seakeeping performance ini penulis menggunakan data saat kecepatan kapal 8 knot. Hasil proses running dengan software Perkapalan adalah sebagai berikut :

Tabel 4.8.
Perhitungan oleh gerak kapal kondisi ombak kecil (slight water)
Kapal desain baru
item
Wave heading
motion
velocity
acceleration
heaving
0 deg
0,108 m
0,059 m/s
0,034 m/s2
45 deg
0,111 m
0,073 m/s
0,050 m/s2
90 deg
0,118 m
0,117 m/s
0,152 m/s^2
180 deg
0,128 m
0,186 m/s
0,339 m/s^2
pitching
0 deg
0,91 deg
0,00856 rad/s
0,00565 rad/s^2
45 deg
0,78 deg
0,01033 rad/s
0,00805 rad/s^2
90 deg
0,47 deg
0,01385 rad/s
0,02660 rad/s^2
180 deg
0,81 deg
0,02790 rad/s
0,06577 rad/s^2
rolling
0 deg
0
0
0
45 deg
0,84 deg
0,00994 rad/s
0,00750 rad/s^2
90 deg
3,06 deg
0,16321  rad/s
0,53763 rad/s^2
180 deg
0
0
0

Tabel 4.9.
Hasil pengamatan animasi
Kapal desain baru
item
Wave heading
criteria
heaving
0 deg
Tidak terjadi deck wetness
45 deg
Tidak terjadi deck wetness
90 deg
Tidak terjadi deck wetness
180 deg
Tidak terjadi deck wetness
pitching
0 deg
Tidak terjadi deck wetness
45 deg
Tidak terjadi deck wetness
90 deg
Tidak terjadi deck wetness
180 deg
Tidak terjadi deck wetness
rolling
0 deg
Tidak terjadi deck wetness
45 deg
Tidak terjadi deck wetness
90 deg
Tidak terjadi deck wetness
180 deg
Tidak terjadi deck wetness


Dari tabel diatas dapat kita lihat bahwa pada kondisi ombak kecil (slight water) saja kapal tidak mengalami deck wetness sedangkan pada ombak sedang (moderate water) dan ombak besar (rough water) kapal akan mengalami deck wetness. Dari kriteria tersebutdapat disimpulkan bahwa kapal pembersih gulma airyang dirancang tidak direkomendasikan untuk berlayar di laut lepas (ocean going). Sehingga tinjauan kenyamanan dari sea behaviour pada desain baru pembersih gulma air tersebut tergantung pada beberapa hal, antara lain :

a.       Tinggi rendahnya simpangan terbesar dari gerakan kapal. Semakin tinggi simpangan amplitudo kapal berarti semakin besar kemungkinan air masuk ke geladak kapal. Semakin rendah berarti meminimalisir resiko deck wetness.

b.      Cepat lambatnya gerakan kapal. Semakin cepat gerakan kapal berarti respon kapal terlalu kaku sehingga meningkatkan resiko mabuk laut (Motion Sicknessof Incident). Semakin lambat berarti nilai MSI semakin rendah sehingga dari tinjauan kenyamanan lebih tinggi.

4.10. Estimasi biaya pembuatan
No
Uraian
Volume
Satuan
Total
1.









2.






















3.



















4.

























5.


KONTRUKSI LAMBUNG
1.1  Kebutuhan Plat Dan Profil
1.2  Cat Dan Thiner
1.  Cat
2.  Thiner
1.3  Alumunium Anode
1.    Untuk Sea Chest (2kg)
2.    Daun Kemudi (3,2kg)
3.    Lambung (5,2kg)

DECK
2.1 Peralatan dan Perlengkapan Deck
1. Crane Kap. 2 Ton Power Pack
2. Conveyor
3. Perlengkapan Deck
2.2 Perlatan Pada Akomodasi
     1. Ac Split 0,5 Pk
2.3 Inventory Untuk Akomodasi
2.4 Pintu Dan Jendela
     1. Pintu Kayu
     2. Skylight
2.5 Windows Navigation Deck
2.6 Deck Convering, Deiling, Lining
2.7 Steel Work
2.8 Fender (Rubber Fender)
2.9 Perlengkapan Keselamatan
    1. Lifebuoy
    2. Life Jacket
2.10 Alat Pemadam Kebakaran
    1. Portable Powder Fire Fighting
2.11 Clear View Screen
    1. Clear View Screen 8 “

ENGINE DAN PROPULSION SYSTEM
3.1     Main Propulsion System
1.    Main Engine Dan Gear Box
2.    Pembuatan As Baling – Baling
3.    Pembuatan Daun Baling – Baling
4.    Pembuatan Daun Kemudi,As Dan Steering
3.2     Generator Set
3.3     Pompa – Pompa
1.    Gs Pump (Elektro Motor)
2.    Pompa Air Tawar
3.    Pompa Tangan (Bhn Bkr,Bilga)
3.4     Sistem Perpipaan
3.5     Sistem Ventilasi
1.    Blower
3.6      Perlengkapan Dan Peralatan Pemersinan

ELEKTRIK SISTEM
4.1     Charger Dan Battery
1.      Battrey
Kebutuhan Umum
Perlengkapan Navigasi
2.      Charger Battery
4.2     Msb Dan Panel Distribusi
1.      Main Switch Board
2.      Starter Panel Dan Distribusi
3.      Shore Connection Box
4.3      Penerangan
1.      Lampu Navigasi
2.      Penerangan Umum
3.      Penerangan Darurat
4.4     Kabel
4.5     Peralatan Komunikasi
1.      Vhf Radio Telephone
2.      Two Way Vhf Radio Telephone
4.6     Peralatan Hiburan
1.      Mini Compo
4.7     Sistem Navigasi
1.      Whistle/Air Horn
4.8     Peralatan Dan Perlengkapan Elektrik

DESIGN AND DRAWING COST
TOTAL

1

1
1

2
2
8



1
1
1

1
1

4
2
1
1
1
1

4
4

3

1




1
1
1

1

1

1
1
3
1

4
1




1
1
1

1
1
1

1
1
1
1

1
2


1

1
1




1


303.050.000

24.713.040
1.545.467

165.000
254.000
429.000



265.000.000
135.000.000
4.800.000

3.500.000
5.000.000

2.250.000
2.000.000
14.000.000
25.600.000
3.000.000
20.078.080

220.000
192.500

2.300.000

15.000.000




305.250.000
37.309.936
31.208.083

60.200.813

53.000.000

15.000.000
2.500.000
3.000.000
36.844.000

2.500.000
5.000.000




3.348.000
3.348.000
5.580.000

10.000.000
15.000.000
5.000.000

20.000.000
10.000.000
5.000.000
22.000.000

15.000.000
10.000.000


1.000.000

10.000.000
5.000.000




20.000.000

303.050.000

24.713.040
1.545.467

330.000
528.000
3.432.000



265.000.000
135.000.000
4.800.000

3.500.000
5.000.000

9.000.000
4.000.000
14.000.000
25.600.000
3.000.000
20.078.080

880.000
770.000

6.900.000

15.000.000




305.250.000
37.309.936
31.208.083

60.200.813

53.000.000

15.000.000
2.500.000
9.000.000
36.844.000

10.000.000
5.000.000




3.348.000
3.348.000
5.580.000

10.000.000
15.000.000
5.000.000

20.000.000
10.000.000
5.000.000
22.000.000

15.000.000
20.000.000


1.000.000

10.000.000
5.000.000




20.000.000
1.571.715.000



4.11. Perlengkapan Kapal
Dalam merancang sebuah kapal tidak dapat dihindari adanya berbagai macam kepentingan yang akan saling bertentangan dan itu akan didapatkan pada penyusunan rencana umum. Sebelum membuat rencana umum maka perlu ditentukan kebutuhan peralatan yang akan digunakan pada kapal yang dirancang. Perencanaan pemilihan peralatan ini diharapkan dapat menjadi yang pilihan terbaik diantara kapal-kapal pembanding yang sudah ada. Sistem dan perlengkapan kapal yang tepat akan mendukung efisiensi dari suatu kapal. Kebutuhan peralatan yang menentukan efisiensi kapal tunda pelabuhan dalam operasinya secara garis besar dapat di tentukan dari :
1. Mesin Induk
2. Jenis Propulsi
3. Perlengkapan Navigasi
4. Perlengkapan Akomodasi
5. Perlengkapan Keselamatan
Berikut rencanan umum perlengkapan yang akan digunakan pada kapal pembersih gulma ini:


Tabel 4.10.
Rencanan Umum Perlengkapan Kapal
No.
Jenis Perlengkapan
Gambar
Keterangan
1.
Main Engine
BHP : 115 Hp


Main engine Yanmar 6CH3
(Sumber : www.yanmar.co.jp )








2.
Perlengkapan Deck


images
quickrelease towing hook dan bower anchor windlass






3.
Lampu Navigasi

Mast head light, portside light, starboard light, stern light, morse light.
4.
Marine Radar

Marine Radar Furuno 1623
( Sumber : www.karyatehnik.net )
4.
Marine GPS

Marine GPS Furuno GP 32
( Sumber : www.karyatehnik.net )
5.
Echosounder

Furuno FCV 620 Echosounder
( Sumber : www.karyatehnik.net )
6
Perlengkapan Radio Telephon

Furuno FM 3000 VHF Radio
( Sumber : www.karyatehnik.net )
7.
Kompas Magnetik

Magnetic Compass & clinometers
( Sumber : www.karyatehnik.net )
8.
Life Buoy (Pelampung Penolong)

Life buoy
( Sumber : www.viking-life.com )
9.
Life Jacket (Baju Penolong)

Life Jacket
(Sumber : www.viking-life.com )
10.
Perangkat Komunikasi (Communication Device)

Pesawat radio dua arah Motorola MR350R
( Sumber : www.mcmelectronics.com )
11.
Peralatan Pemadam Kebakaran

TABUNG STANDARD 1KG S.D. 9KG
CO= 2 set
Foam = 2 set

12.
Perlengkapan Akomodasi


1. Meja
2. Kursi
3. Kondisioner udara (AC)
























BAB V
PENUTUP

5.1.                Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil penelitian yang telah dilakukan penulis yaitu perancangan kapal pembersih gulma air dengan sistem conveyor dikawasan obyek wisata waduk cengklik di kabupaten Boyolali, maka dapat disimpulkan beberapa informasi teknis sebagai berikut :

1.      Dengan menggunakan metode perancangan perbandingan optimasi dari kapal pembanding, didapatkan ukuran utama dari kapal yaitu LOA = 13.30 m, LWL = 12.813 m, LPP 12.00, B = 4.00 m, H = 1.64 m, T = 0.9 m.
2.      Hasil perhitungan hambatan dengan analisa Hullspeed dengan kecepatan penuh V = 8 knot (efisiensi 35%) didapatkan nilai resisten dan power dengan metode Van Oortmeersen. Nilai resisten yang dialami kapal sebesar 7.31 kN dan power sebesar 115.19 HP. Dari hasil tersebut, maka dipilihlah motor penggerak berupa mesin (onboard) sebanyak satu buah dengan power sebesar 120 Hp (Type Model 4-cycle, vertical, natural aspirated, water cooled diesel engine) merk yanmar type 6CH3. Hasil perhitungan hidrostatik , kapal displacement =25.067 ton, Cb = 0.51 , LCB = 6.588 m (dari FP). Hasil analisa stabilitas menunjukkan bahwa kapal dengan nilai MG terbesar terjadi pada kondisi II (Kondisi ini merupakan kondisi meninggalkan tempat sandar dimana muatan 0% , kebutuhan bahan bakar sudah di isi penuh) yang menyebabkan kapal memiliki waktu tercepat untuk kembali ke posisi tegak. Sedangkan nilai MG terkecil terjadi pada kondisi III (Kondisi ketiga diasumsikan pada saat kapal sampai ditempat sandar, muatan yang diangkut sebesar 80% (muatan penuh) dengan bahan bakar yang tersisa 10% yang menyebabkan kapal memiliki waktu paling lambat untuk kembali ke posisi tegak dibandingkan  pada kondisi lain. Untuk menganalisa olah gerak kapal, penulis menggunakan tipe Slight water karena kondisi perairan waduk cengklik merupakan perairan tenang dengan spesifikasi tinggi gelombang 0,5 m dan periode gelombang 7,5 s. Dan didapatkan hasil bahwa kapal pembersih gulma air ini mempunyai olah gerak yang baik pada semua kondisi dan semua sudut heading. Hal ini terbukti tidak terjadinya deck wetness atau masuknya air ke dalam dek kapal.
3.      Rancangan conveyor
Kapal pembersih gulma air dengan kecepatan 8 knot dapat menempuh jarak dengan panjang 1693 m dan lebar 750 m memerlukan waktu 3024,70 menit. Kecepatan belt conveyor sendiri 1,194 m/detik dan daya motor conveyor sebesar 0,469 KW. Berikut ini rancanganya :

5.2.                Saran
Karya Tulis yang disusun penulis ini masih mempunyai keterbatasan dan kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan Karya Tulis ini dapat dikembangkan lagi secara mendalam dengan kajian yang lebih lengkap.Adapun saran penulis untuk penelitian lebih lanjut (future research) antara lain :
1.      Adanya penelitian untuk menganalisa secara teknis misal kekuatan, getaran yang disebabkan oleh kapal dan secara ekonomis untuk biaya perawatan kapal.
2.      Memperluas kajian pembahasan, misalnya dengan menambahkan panel surya sebagai tenaga pembantu sehingga menghemat menghemat bahan bakar.
3.    Sebaiknya penelitian ini tidak hanya dilakukan dikawasan obyek wisata waduk cengklik di kabupaten Boyolali, karena masih banyak daerah lain di Indonesia yang memiliki kondisi perairan yang sangat mendukung.







Reaksi: