Mooring adalah teknik untuk menambatkan kapal di dermaga atau tempat tertentu agar tetap stabil dan tidak terombang-ambing oleh arus atau angin. Pada kapal tongkang, mooring biasanya dilakukan dengan menggunakan tali tambat, jangkar, dan peralatan tambat lainnya.
Pada artikel ini, kita akan membahas perhitungan mooring untuk barge baik dari stern ke quay maupun dengan cara berlabuh secara samping. Untuk menghitung gaya yang bekerja pada tali mooring kapal tongkang, kita bisa menggunakan prinsip dasar fisika. Berikut adalah contoh persamaan yang dapat digunakan:
Gaya akibat Arus Air
Gaya yang bekerja pada kapal tongkang akibat arus air dapat dihitung dengan menggunakan persamaan drag:
Di mana:
- Farus: Gaya akibat arus (Newton)
- ρ: Massa jenis air (kg/m3) biasanya sekitar 1000 kg/m3
- Cd: Koefisien drag kapal (tanpa satuan, tergantung pada bentuk kapal)
- A: Area yang terkena arus (m2)
- v: Kecepatan arus (m/s)
Gaya akibat Angin
Gaya yang bekerja pada kapal tongkang akibat angin dapat dihitung dengan persamaan serupa:
Di mana:
- ρangin: Massa jenis udara (kg/m3) biasanya sekitar 1.225 kg/m3
- Aangin: Area kapal yang terkena angin (m2)
- vangin: Kecepatan angin (m/s)
Gaya akibat Ombak
Gaya ombak sebenarnya juga merupakan faktor penting yang dapat memengaruhi stabilitas kapal tongkang saat sandar di jetty. Dalam beberapa kasus, gaya ombak mungkin tidak dihitung secara eksplisit jika dianggap kecil dibandingkan gaya akibat arus dan angin, atau jika operasi dilakukan di area yang terlindung dari gelombang besar (seperti pelabuhan atau jetty dengan breakwater). Namun, jika ombak signifikan, gaya ombak perlu diperhitungkan.
Persamaan gaya ombak lebih kompleks karena bergantung pada pola gelombang dan frekuensinya. Untuk menghitung gaya akibat ombak, kita sering menggunakan pendekatan teori gelombang linear, dengan mempertimbangkan tekanan hidrostatis dan dinamika gelombang:
Di mana:
- Fombak: Gaya akibat ombak.
- k: Koefisien yang bergantung pada karakteristik gelombang (tinggi dan panjang gelombang).
- A: Area kapal yang terkena ombak.
- ω: Frekuensi sudut gelombang (ω = 2π/T, dengan T adalah periode gelombang).
- t: Waktu.
Jika gaya ombak berpengaruh signifikan, kita bisa menggunakan metode analisis lebih mendalam untuk memperhitungkannya. Sebagai contoh, gaya ombak sering dihitung berdasarkan interaksi antara tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode gelombang.
Di mana:
- P(x): Tekanan hidrodinamik pada titik x sepanjang kapal.
- A(x): Area kapal yang terpapar gelombang pada titik x.
- L: Panjang kapal yang terpapar gelombang.
Jika kondisi ombak cukup kompleks, biasanya gaya ombak dihitung melalui simulasi numerik menggunakan perangkat lunak seperti OrcaFlex, Optimoor, atau Moses.