Untitled

Uda
y
a
naUni
v
e
r
s
i
t
yPr
e
s
s2
0
1
5
ISBN 978-602-294-052-4
Pr
os
i
di
ng
SEMI
NARNASI
ONALTEKNI
KSI
PI
L
“
APLI
KASIDAN PENGEMBANGAN
TEKNOLOGIRAMAH LI
NGKUNGAN
DALAM BI
DANGTEKNI
KSI
PI
L
”
Edi
t
or:
Pr
of
.Dr
.I
r
.IMadeAl
i
tKar
y
awanSal
ai
n,DEA
Dr
.I
r
.INy
omanSut
ar
j
a,MS
I
daBagusRaiWi
di
ar
s
a,ST,MASc
,PhD
IGe
deAdiSus
i
l
a,ST,MSc
,PhD
I
NNAGRAND BALIBEACH
PROGRAM STUDIMAGI
STERTEKNI
KSI
PI
L
PROGRAM PASCASARJ
ANA
UNI
VERSI
TASUDAYANA
Di
dukungol
e
h:
Sabt
u,25Apr
i
l
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 1 (SeNaTS 1) Tahun 2015
Sanur - Bali, 25 April 2015
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .............................................................................................................. i
SAMBUTAN ............................................................................................................................ iii
KOMITE ILMIAH .................................................................................................................... v
DAFTAR ISI ............................................................................................................................ vii
KEYNOTE SPEAKER
STRATEGI PERANCANGAN DAN PELAKSANAAN KONSTRUKSI BETON YANG SUSTAINABLE ....... KS-1
BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL
KUAT LEKAT TULANGAN BAMBU APUS DENGAN PENAMBAHAN PIN PADA MUTU BETON K175 ......................................................................................................................................................................... SM-1
APLIKASI ARTIFICIAL NEURAL NETWORK SEBAGAI METODE NUMERIK UNTUK PREDIKSI
KAPASITAS GESER BALOK BETON BERTULANG ...................................................................................... SM-7
PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP POLA KERUSAKAN SIRAP BAMBU SEBAGAI PENUTUP
ATAP ANGKUL-ANGKUL DI DESA ADAT PENGLIPURAN ...................................................................... SM-15
PERILAKU SAMBUNGAN TIPE FRIKSI DENGAN VARIASI GAYA PENGENCANGAN AKIBAT
PERBEDAAN METODE PELAKSANAAN ...................................................................................................... SM-23
PROPERTI MATERIAL DAN DAKTILITAS BETON PRATEKAN PARSIAL HASIL UJI
EKSPERIMENTAL ............................................................................................................................................. SM-31
PENGARUH KUAT TEKAN DAN KOMPOSISI BAHAN BETON DENGAN SUBSITUSI LIMBAH
BETON BANGUNAN SEBAGAI AGREGAT KASAR .................................................................................... SM-39
KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON RINGAN DENGAN MENGGUNAKAN
AGREGAT BATU APUNG SERTA ABU TERBANG SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN
PORTLAND DAN SUPERPLASTICIZER......................................................................................................... SM-45
ANALISIS PERBANDINGAN EFISIENSI STRUKTUR BAJA DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL
MOMEN KHUSUS DAN SISTEM RANGKA BRESING EKSENTRIK PADA LEVEL KINERJA YANG
SAMA .................................................................................................................................................................. SM-49
IDENTIFIKASI KERUSAKAN DAN METODE PERKUATAN STRUKTUR KANTOR GUBERNUR
SUMATRA BARAT............................................................................................................................................ SM-57
ANALISA PERILAKU PARAMETER NON-LINIER BETON TAK TERKEKANG DENGAN
PEMBEBANAN TRIAKSIAL MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU BERBASIS FINITE ELEMENT .... SM-65
KUAT TUMPU BATANG POHON KELAPA LAMINASI (GLUGU LAMINASI): HALF HOLE DAN FULL
HOLE ................................................................................................................................................................... SM-73
KAPASITAS LENTUR DAN DAYA LAYAN BALOK BETON BERTULANGAN BAMBU PETUNG ....... SM-81
TAHANAN LATERAL KOMPOSIT KAYU KELAPA (GLUGU) LAMINASI-BETON DENGAN VARIASI
PANJANG TERTANAM ALAT SAMBUNG (DOWEL) .................................................................................. SM-89
KEMAMPUAN DAKTILITAS BAJA TULANGAN DENGAN MUTU DIATAS 500 MPA UNTUK DISAIN
STRUKTUR KOLOM TAHAN GEMPA ........................................................................................................... SM-97
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
vii
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 1 (SeNaTS 1) Tahun 2015
Sanur - Bali, 25 April 2015
KEMAMPUAN DAKTILITAS PENAMPANG BALOK MENGGUNAKAN BAJA TULANGAN DENGAN
MUTU DIATAS 500 MPa UNTUK DISAIN STRUKTUR TAHAN GEMPA ................................................. SM-105
PENGGUNAAN AKSELERATOR PADA BETON YANG MENGGUNAKAN PEREKAT BERUPA
CAMPURAN SEMEN PORTLAND TIPE I DAN ABU TERBANG ............................................................... SM-113
ANALISIS GEMPA STATIK DAN DINAMIK PADA STRUKTUR BERATURAN DAN TIDAK
BERATURAN.................................................................................................................................................... SM-119
PEMODELAN KEKUATAN AKSIAL KOLOM BETON BUJURSANGKAR DIPERKUAT DENGAN
FRP ..................................................................................................................................................................... SM-127
PEMANFAATAN ABU DAUN BAMBU DALAM PEMBUATAN BETON RINGAN PENGUJIAN KUAT
TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS ....................................................................................................... SM-135
UPAYA PENINGKATAN KUALITAS SIRAP BAMBU SEBAGAI BAHAN PENUTUP ATAP ANGKULANGKUL DI DESA PANGLIPURAN .............................................................................................................. SM-143
RUMAH SEDERHANA DENGAN SISTEM STRUKTUR BETON BERTULANG BAMBU PETUNG NUSA
PENIDA ............................................................................................................................................................. SM-151
ANALISA PERKUATAN (RETROFITTING) GEDUNG STKIP ADZKIA PADANG DENGAN
MENGGUNKAN STEEL BRACING ............................................................................................................... SM-159
EVALUASI BEBAN HANCUR SILINDER BETON MENGGUNAKAN PENDEKATAN ANALISIS
DIMENSIONAL METODE RAYLEIGH .......................................................................................................... SM-167
PEMANFAATAN POZZOLAN ALAM SEBAGAI BAHAN PLESTERAN .................................................. SM-173
ANALISA DRIFT-BASE FRAGILITY: EVALUASI HASIL EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL
DINDING BATU BATA DAN RANGKA KAYU............................................................................................ SM-177
EVALUASI KINERJA STRUKTUR AKIBAT PENGARUH GEMPA (STUDI KASUS GEDUNG D DAN
GEDUNG E FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN) .......................................... SM-187
BIDANG GEOTEKNIK
STUDI LABORATURIUM PENGARUH AGGREBIND PADA TANAH DENGAN VARIASI GRADASI
BUTIR UNTUK MENINGKATKAN NILAI CBR, KEKUATAN TEKAN DAN PERMEABILITAS TANAH. GT-1
PROFIL PENURUNAN TANAH PADA TANAH YANG DIKOMPAKSI DI LABORATURIUM .................... GT-9
ANALISIS PENGARUH RETAK TERHADAP KEKUATAN GESER TANAH PADA PERISTIWA
KELONGSORAN TEBING .................................................................................................................................. GT-15
PERBANDINGAN MODULUS GESER TANAH LEMPUNG DENGAN PERKUATAN SERAT IJUK DAN
SERAT SABUT KELAPA BERDASARKAN METODE HARDIN DAN BLACK ........................................... GT-21
KUAT GESER SISA CAMPURAN LEMPUNG DAN PASIR YANG DIPADATKAN .................................... GT-29
TINJAUAN KORELASI NILAI CBR TANAH KAPUR ANTARA UJI CBR LANGSUNG DENGAN UJI
DCP ....................................................................................................................................................................... GT-37
PENGARUH PROSES KONSOLIDASI TERHADAP DEFORMASI DAN FAKTOR KEAMANAN
LERENG EMBANKMENT (STUDI KASUS BENDUNG KOSINGGOLAN) ................................................... GT-45
ANALISIS STABILITAS DINDING PENAHAN TANAH KANTILEVER (STUDI KASUS PROYEK
PEMBANGUNAN GERBANG TOL DAN LAJUR TRANSAKSI GERBANG TOL SERANG TIMUR) ......... GT-53
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
viii
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 1 (SeNaTS 1) Tahun 2015
Sanur - Bali, 25 April 2015
BIDANG MANAJEMEN PROYEK DAN REKAYASA KONSTRUKSI
PERAN UNDANG-UNDANG KEINSINYURAN 2014 DALAM MENDORONG TENAGA AHLI
KONSTRUKSI BERWAWASAN TEKNOLOGI RAMAH LINGKUNGAN ..................................................... MK-1
KONSTRUKSI JALAN HIJAU (GREEN ROAD CONSTRUCTION) PROSPEK PENERAPAN
KONSTRUKSI JALAN HIJAU DI INDONESIA ................................................................................................. MK-7
COST MODEL ESTIMASI KONSEPTUAL UNTUK BANGUNAN GEDUNG RUMAH SAKIT .................. MK-15
ANALISIS PENGGUNAAN SISTEM PENUTUP ATAP METAL, BITUMEN, DAN UPVC DITINJAU
DARI TATA LAKSANA DAN BIAYA ............................................................................................................. MK-25
FAKTOR PENGENDALI DAN PERLUASAN SENTRA BISNIS BERBASIS BANGUNAN HIJAU DI
SURABAYA ....................................................................................................................................................... MK-33
IDENTIFIKASI FAKTOR KINERJA BIAYA PROYEK KONSTRUKSI GEDUNG ....................................... MK-41
STUDI PERANCANGAN PRODUKSI PAPAN BUBUTMEN ......................................................................... MK-49
IDENTIFIKASI DAN ANALISIS RISIKO KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (K3) PADA
PROYEK KONSTRUKSI BANGUNAN BERTINGKAT TINGGI ................................................................... MK-55
ANALISIS IDENTIFIKASI CRITICAL SUCCESS FACTORS (CSFs) TERHADAP MANAJEMEN BIAYA
PADA PROYEK KONSTRUKSI ........................................................................................................................ MK-65
EVALUASI IMPLEMENTASI ASPEK KESELAMATAN DI ZONA KERJA (WORK ZONE) PADA
PELAKSANAAN PENINGKATAN JALAN NASIONAL DI PROVINSI BALI ............................................. MK-75
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGHUNI DALAM MEMILIH RUMAH PADA PERUMAHAN DI
KAWASAN MANGUPURA............................................................................................................................... MK-81
MANAJEMEN RISIKO PADA PROYEK GEDUNG HOTEL YANG SEDANG BEROPERASI .................... MK-89
FAKTOR-FAKTOR MOTIVASI KERJA PADA PEKERJA KONSTRUKSI ................................................... MK-97
KARAKTERISTIK MANAJER PROYEK TERHADAP KINERJA KONSTRUKSI GEDUNG DI
KABUPATEN BADUNG ................................................................................................................................. MK-105
ANALISIS PERBANDINGAN HARGA SATUAN DAN TITIK IMPAS PEKERJAAN BEKISTING KOLOM
SISTEM KONVENSIONAL DENGAN SISTEM PERI DALAM PELAKSANAAN PROYEK KONSTRUKSI
GEDUNG........................................................................................................................................................... MK-115
ANALISIS KEUNTUNGAN KONTRAKTOR AKIBAT VARIASI SISTEM PEMBAYARAN DAN
JADWAL PELAKSANAAN PADA PROYEK KONSTRUKSI ...................................................................... MK-123
BIDANG TRANSPORTASI
EVALUASI TERHADAP PENURUNAN KINERJA PELABUHAN LAUT CELUKAN BAWANG
BULELENG .................................................................................................................................................... TRANS-1
APLIKASI TEKNOLOGI SOFTWARE SIDRA INTERSECTION 5.1 DAN SOFTWARE KAJI DALAM
PENENTUAN KINERJA SIMPANG BERSINYAL PERKOTAAN ............................................................. TRANS-9
KAJIAN PEMANFAATAN SIRTU BUMELA SEBAGAI MATERIAL LAPIS PONDASI BAWAH
DITINJAU DARI SPESIFIKASI UMUM 2007 DAN 2010......................................................................... TRANS-19
PENGEMBANGAN PELAYANAN ANGKUTAN UMUM MASAL (BRT) BERBASIS SISTEM TRANSYT
MENGGUNAKAN METODE LOW COST INVESTMENT (ANGKUTAN
TRANS
MATARAM
METRO) ........................................................................................................................................................ TRANS-25
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
ix
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 1 (SeNaTS 1) Tahun 2015
Sanur - Bali, 25 April 2015
ANALISIS KAPASISTAS LINGKUNGAN JALAN SEBAGAI PENDUKUNG ANALISIS DAMPAK LALU
LINTAS (ANDALALIN) PEMBANGUNAN HOTEL GOLDEN TULIP MATARAM .............................. TRANS-35
APLIKASI TEKNOLOGI GIS DALAM MENENTUKAN BENTUK PENANGANAN JALAN
BERDASARKAN PARAMETER PENANGANAN JALAN ...................................................................... TRANS-43
EVALUASI PEMBANGUNAN JALAN CISALATRI BANDUNG ............................................................ TRANS-51
PENINGKATAN STABILITAS CAMPURAN ASPAL EMULSI DINGIN (CAED) DENGAN BAHAN DARI
AGREGAT HASIL GARUKAN ASPAL LAMA DENGAN DAN TANPA SEMEN .................................. TRANS-59
ANALISA KELAYAKAN DIMENSI RUNWAY, TAXIWAY, DAN APRON ................................................ TRANS-67
PARTISIPASI MASYARAKAT DALAM PENGAWASAN SARANA PRASARANA JALAN TAMAN
KONSERVASI LAUT OLELE KABUPATEN BONE BOLANGO PROVINSI GORONTALO ............... TRANS-75
MODEL PERPINDAHAN MODA KE BUS KOTA DI KOTA BANDA ACEH ......................................... TRANS-83
PENGARUH TEMPERATUR PERMUKAAN LAPIS PERTAMA OVERLAY TERHADAP DAYA REKAT
OVERLAY GANDA TANPA TACK COAT ................................................................................................... TRANS-91
KAJIAN FINANSIAL DAN DAMPAK PENGOPERASIAN ANGKUTAN UMUM MASSAL TRANS
SARBAGITA KORIDOR I DI PROVINSI BALI ....................................................................................... TRANS-101
BIDANG SUMBER DAYA AIR
PENGARUH PEMOMPAAN SUMUR BOR TERHADAP PERUBAHAN MUKA AIR TANAH .............. HIDRO-1
IMPLEMENTASI INTEGRATED WATER RESOURCES MANAGEMENT (IWRM) DI INDONESIA ........ HIDRO-9
PEWILAYAHAN POTENSI AIR TANAH UNTUK IRIGASI BERDASARKAN TRANSMISIVITAS
AKUIFER DI KABUPATEN JOMBANG ................................................................................................... HIDRO-17
KAJIAN KERUSAKAN PANTAI AMPENAN DI KOTA MATARAM ................................................... HIDRO-25
SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM DI KOTA DENPASAR ................................................................ HIDRO-33
DESAIN PENAMPANG SALURAN DRAINASE JALAN RAYA DENGAN KONSEP EKO HIDRAULIK
PADA JALAN A.YANI KOTA MARTAPURA .......................................................................................... HIDRO-41
ANALISIS NERACA AIR BERBASIS DAERAH ALIRAN SUNGAI SEBAGAI INDIKATOR
KETERPADUAN PENGELOLAAN SUMBER DAYA AIR (KASUS DAS JANGKOK WS
LOMBOK) .................................................................................................................................................... HIDRO-47
TINJAUAN HIDRODINAMIKA 1D METODE MAC CORMACK MENGENAI KARAKTERISTIK
PASANG SURUT UNIT TERANTANG DI KALIMANTAN SELATAN .................................................. HIDRO-55
PERMASALAHAN SEMPADAN SUNGAI DI SUNGAI KUALA KAPUAS, KALIMANTAN
SELATAN ..................................................................................................................................................... HIDRO-63
PENERAPAN SUMUR RESAPAN DALAM MEREDUKSI BEBAN ALIRAN LIMPASAN PERMUKAAN
SUB DAS CIUJUNG SEBAGAI UPAYA PENGELOLAAN BANJIR ....................................................... HIDRO-69
ANALISA PERBANDINGAN PERENCANAAN SUMUR RESAPAN SISTEM KOMUNAL DAN KOLAM
RETENSI SEBAGAI UPAYA KONSERVASI AIR TANAH DI PERUMAHAN VILLA MUTIARA
CIUJUNG ...................................................................................................................................................... HIDRO-77
PEMISAHAN ALIRAN DASAR MENGGUNAKAN MODEL TANGKI .................................................. HIDRO-83
STUDI PEMENUHAN AIR BAKU DI KABUPATEN SIGI, SULAWESI TENGAH ............................... HIDRO-89
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
x
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 1 (SeNaTS 1) Tahun 2015
Sanur - Bali, 25 April 2015
PEMANFAATAN SUMBER DAYA AIR DAS PENET SEBAGAI AIR IRIGASI DAN AIR BAKU
PDAM ............................................................................................................................................................ HIDRO-97
PEMANFAATAN TEKNOLOGI REMOTE SENSING DALAM MEMANTAU KERUSAKAN
LINGKUNGAN DI KOTA GORONTALO ................................................................................................ HIDRO-107
MODEL NUMERIK : INTERAKSI RUN UP GELOMBANG TSUNAMI DENGAN DINDING
LAUT ........................................................................................................................................................... HIDRO-115
VISUALISASI POTENSI GENANGAN BANJIR DI SUNGAI LAMBIDARO MELALUI PENELUSURAN
ALIRAN MENGGUNAKAN HEC-RAS (STUDI PENDAHULUAN PENGENDALIAN BANJIR
BERWAWASAN LINGKUNGAN) ............................................................................................................ HIDRO-123
BIDANG LINGKUNGAN
PEMANFAATAN LIMBAH SEKAM PADI DAN FLY ASH MENJADI BAHAN BANGUNAN UNTUK
MENGURANGI DAMPAK LINGKUNGAN ........................................................................................................ LK-1
PEMANFAATAN PLAT CETAK BEKAS SEBAGAI PELAPIS PADA ATAP RUMAH ................................. LK-9
PEMANFAATAN SAMPAH SEBAGAI CAMPURAN BATU ALAM DAN APLIKASINYA ....................... LK-15
ANALISIS SICK BUILDING SYNDROME PADA GEDUNG KANTOR (STUDI KASUS PADA GEDUNG
SATKER PELAKSANAAN JALAN NASIONAL WILAYAH II PROVINSI BALI - BALAI
PELAKSANAAN JALAN NASIONAL VIII DIREKTORAT JENDERAL BINA MARGA , JALAN AHMAD
YANI NO 90 DENPASAR) .................................................................................................................................. LK-23
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
xi
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 1 (SeNaTS 1) Tahun 2015
Sanur - Bali, 25 April 2015
MODEL NUMERIK : INTERAKSI RUN UP GELOMBANG TSUNAMI DENGAN
DINDING LAUT
N. Pujianiki 1
1
Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Udayana
Email: [email protected]
ABSTRAK
Pada penelitian ini, SPH digunakan untuk mengamati interaksi gelombang tsunami pada berbagai
jenis dinding laut. Dengan mensimulasikan run up gelombang tsunami tersebut, efektivitas
dinding laut terhadap rayapan gelombang akan dapat ditentukan. Gelombang tsunami dimodelkan
dengan dam break simulation. Sementara dinding laut dimodelkan dengan 5 kondisi awal yang
berbeda, yaitu 1 model dinding tegak, 2 model dinding miring dengan sudut yang berbeda dan 2
model dinding tegak dengan panjang lengan yang berbeda. Setiap dinding memberikan interaksi
yang berbeda terhadap serangan gelombang tsunami. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dinding
yang tegak lurus dapat mengurangi kecepatan rayapan gelombang tsunami dari pada rayapan
gelombang tsunami tanpa ada penghalang. Sementara dinding dengan sudut kemiringan justru
meningkatkan run up gelombang tsunami. Sedangkan dinding tegak dengan lengan dibagian
atasnya sangat signifikan mengurangi run up gelombang tsunami. Masa air yang melimpas juga
berkurang karena sebagian air dipantulkan kembali ke arah laut. Dengan demikian dinding model
ini dapat digunakan sebagai alternatif kontruksi bangunan perlindungan pantai.
Kata kunci: Model numerik, SPH, Run up, Tsunami.
1.
PENDAHULUAN
Untuk mengurangi rayapan / run up gelombang tsunami di daerah pantai, maka dibangun seawall / dinding laut.
Dinding laut merupakan benteng pertahanan pantai dari terjangan tsunami yang dibangun menjulang tinggi agar
ketinggian gelombang tsunami yang mungkin terjadi dapat diredam oleh dinding.
Namun pada kenyataannya, seperti yang ditulis oleh Wuriastu (http://wuriastu.wordpress.com), dinding laut
yang dikatakan sebagai pelindung dari gelombang tsunami tadi justru merupakan salah satu faktor kerentanan
terhadap bencana tsunami itu sendiri. Baik hard structure (concrete) maupun soft structures (hutan pantai) tidak
akan mampu menahan terjangan tsunami. Rata-rata concrete hanya mampu menahan tsunami tidak lebih dari 5-7
m, dan rata-rata hutan pantai hanya mampu meredam tsunami dengan ketinggian maksimum 3-4 m. Tsunami
Jepang pada tanggal 11 Maret 2011 menunjukkan bahwa gempa bumi berkekuatan 8,8 SR telah menghancurkan
wilayah Jepang Tengah, gelombang laut tanpa peduli melewati dinding laut setinggi 10 m menggulung ribuan
bangunan dan kendaraan di pesisir timur laut Jepang, wilayah yang berdekatan dengan pusat gempa. Jenis
dinding laut yang dibangun tersebut berbentuk tegak lurus dan miring menjorok ke arah pantai. Pada
kenyataanya dinding laut yang telah dibangun pada umumnya belum mampu mengurangi besarnya rayapan / run
up gelombang tsunami, sehingga perlu diteliti jenis dinding laut / seawall yang efektif mengurangi run up
gelombang tsunami.
Pada kesempatan ini, interaksi rayapan gelombang tsunami tersebut akan disimulasikan pada model dinding laut
yang tegak dan dibandingkan dengan beberapa model dinding lainnya untuk mengetahui efektivitas dinding laut
dalam mengurangi run up / rayapan gelombang tsunami. Dengan demikian tujuan penelitian ini adalah untuk
memodelkan interaksi beberapa jenis dinding laut dengan gelombang tsunami sehingga diperoleh jenis dinding
laut yang efektif mengurangi run up gelombang tsunami.
2.
RUN UP TSUNAMI
Jumlah air yang besar yang mendorong tsunami ke pantai di atas permukaan laut rata rata disebut Run-up, yaitu
ketinggian vertikal maksimum di darat di atas permukaan laut yang dicapai oleh tsunami seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 1. Topografi garis pantai juga menentukan ketinggian potensi run up gelombang.
Pantai yang datar memberikan sedikit perlawanan dan terus menuju ke pedalaman. Namun pantai yang curam
atau tebing akan memberikan run up gelombang yang semakin besar. Banjir adalah hasil dari tsunami yang
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
HIDRO-115
N. Pujianiki
bergerak jauh ke arah pedalaman dan diukur secara horisontal dari jalur tsunami. Banjir bisa terjadi hingga 300
meter atau lebih ke arah darat.
Gambar 1. Jarak dan tinggi run up diatas muka air normal (http://www.sms-tsunami-warning.com).
3.
SMOOTED PARTICLE HYDRODYNAMICS (SPH)
Smoothed Particel Hydrodynamic merupakan model gerakan fluida yang semakin diminati untuk digunakan, hal
ini disebabkan karena beberapa keuntungannya bila dibandingkan dengan model yang menggunakan teknik
berbasis jaringan tradisional. Pertama, SPH menjamin kekekalan massa tanpa perhitungan tambahan karena
partikel sendiri mewakili massa. Kedua, SPH menghitung tekanan dari kontribusi partikel sebelahnya daripada
dengan memecahkan sistem persamaan linear. Dan yang terakhir, tidak seperti teknik jaringan dasar yang harus
melacak batas cairan, SPH menciptakan permukaan bebas untuk dua fase cairan berinteraksi langsung karena
partikel merupakan cairan padat (biasanya air) dan ruang kosong merupakan cairan ringan (biasanya udara).
Dengan demikian, adalah memungkinkan untuk mensimulasikan gerakan fluida menggunakan SPH secara real
time.
Metode SPH bekerja dengan membagi cairan ke dalam satu set elemen diskrit, yang disebut sebagai partikel.
Partikel-partikel ini memiliki jarak spasial ( dikenal sebagai " panjang smoothing " , yang diwakili dalam
persamaan dengan h) , di mana sifat-sifat mereka yang " merapikan " sebagai fungsi kernel. Ini berarti bahwa
kuantitas fisik partikel apapun dapat diperoleh dengan menjumlahkan sifat yang relevan dari semua partikel yang
terletak dalam kisaran kernel.
Kontribusi dari masing-masing partikel untuk properti tergantung menurut jarak mereka dari partikel tertentu,
dan kepadatan mereka. Secara matematis, ini diatur oleh fungsi kernel (symbol W). Fungsi kernel umum
digunakan termasuk fungsi Gaussian dan kubik spline. Kubik Spline memberikan fungsi sama dengan nol untuk
partikel yang lebih jauh dari dua panjang smoothing (tidak seperti Gaussian, di mana ada kontribusi kecil pada
jarak yang jauh namun terbatas). Ini memiliki keuntungan dalam komputasi dengan tidak memberikan kontribusi
perhitungan pada partikel yang relatif jauh. Untuk detail formula yang digunakan serta code dari pada
programnya dapat dilihat pada User Guide for the SPHysisc code.
Metode ini adalah untuk menggantikan grid dengan satu set node didistribusikan secara sembarangan. Metode
SPH menggunakan teori interpolasi integral dan mengubah persamaan diferensial parsial menjadi bentuk integral.
Menurut Monaghan ada dua pendekatan utama untuk pemodelan aliran dengan SPH. Pertama adalah, Weakly
Compresibel SPH (WCSPH), merupakan metode yang memperbarui secara sederhana kecepatan, posisi dan
kepadatan pada setiap langkah waktu, di mana tekanan fluida dihitung dengan menggunakan persamaan stiff
equation. Dan yang kedua adalah Incompressible SPH semi-implisit (ISPH), yang menggunakan kerapatan
konstan dan memecahkan persamaan Poisson untuk menentukan tekanan.
4.
METODE PENELITIAN
WCSPH digunakan dalam penelitian ini dengan menerapkan boundary condition Monaghan. Shepard density
filtering dipilih untuk memastikan bahwa permukaan bebas yang halus dan dapat diterima secara fisik. Selain itu,
koreksi kepadatan diterapkan untuk menghemat masa air awal.
Untuk mengamati interaksi run up gelombang tsunami dengan berbagai jenis dinding, model Dam Break
digunakan untuk mensimulasi gelombang tsunami itu sendiri. Kondisi awal dari beberapa model simulasi dapat
dilihat pada Gambar 2. Model 1 mensimulasikan run up tsunami terjadi tanpa ada dinding pantai, selanjutnya
pada model lainnya akan diberikan berbagai jenis dinding penahan. Setiap model dirunning dalam waktu yang
sama. Pergerakan setiap partikel diamati dan diselidiki pada saat berinteraksi dengan model dinding laut. Run up
setiap model dibandingkan pada waktu yang sama untuk melihat efektifitas dinding laut dalam menahan rayapan
gelombang pada masing masing model.
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
HIDRO-116
Model Numerik: Interaksi Run Up Gelombang Tsunami Dengan Dinding Laut
Tabel 1. Input parameter yang digunakan untuk membentuk model dalam SPH
Input data
0
2
1
1
30
1
3
0.3
0
1
1.5
10
1
15
1
1
6.,4.
0.02,0.02
0
0,0,0
0
0
0
0
0
2
1
0.02,1.
0.02,1.5.
0
3,0.1
0.
0.005,1.0,1.0
0.001,1
0.2
0.92
0
3
1
Variable description
Choose Starting options: 0=new, 1=restart, 2=new with CheckPointg, 3=restart with CheckPointing
Kernel: 1=gaussian, 2=quadratic; 3=cubic; 5=Wendland
Time-stepping algorithm: 1=Predictor-corrector, 2=Verlet, 3=Symplectic,4=Beeman
Density Filter: 0=none, 1=Shepard filter, 2=MLS
ndt_FilterPerform (if density filter is used) ?
Kernel correction 0=None, 1=Kernel correction, 2=Gradient kernel Correction
Viscosity treatment: 1=artificial; 2=laminar; 3=laminar + SPS
Viscosity value( if visc.treatment=1 it's alpha, if not kinem. visc approx 1.e-6)
vorticity printing ? (1=yes)
Equation of State: 1=Tait's equation, 2=Ideal Gas, 3= Morris
Maximum Depth (h_SWL) to calculate B
Coefficient of speed of sound (recommended 10 - 40 ) ??
Boundary Conditions: 1=Repulsive Force; 2=Dalrymple
ndt_DBCPerform ? (1 means no correction)
Geometry of the zone: 1=BOX, 2=BEACH, 3=COMPLEX GEOMETRY
Initial Fluid Particle Structure: 1= SC, 2= BCC
Box dimension LX,LZ?
Spacing dx,dz?
Inclination of floor in X ( beta ) ??
Periodic Lateral boundaries in X, Y, & Z-Directions ? (1=yes)
Add wall
Add obstacle (1=y)
Add wavemaker (1=y)
Add gate (1=y)
Add Floating Body (1=yes)
Initial conditions: 2) particles on a staggered grid
Correct pressure at boundaries ?? (1=y)
Cube containing particles : XMin, Xmax ??
Cube containing particles : ZMin, Zmax ??
Fill a new region
Input the tmax and out
initial time of outputting general data
For detailed recording during RUN: out_detail, start, end
Input dt?? , i_var_dt ??
CFL number (0.1-0.5)
h=coefficient*sqrt(dx*dx+dz*dz): coefficient ???
Use of Riemann Solver: 0=None, 1=Conservative (Vila), 2=NonConservative (Parshikov)
Which compiler is desired: 1=gfortran, 2=ifort, 3=CVF, 4=Silverfrost FTN95
Precision of XYZ Variables: 1=Single, 2=Double
Masing masing model mempunyai kondisi awal yang berbeda. Perbedaannya adalah pada ada
tidaknya dinding penahan atau seawall pada titik X = 3 meter. Pada Model 1, simulasi di running
dengan tanpa ada dinding penahan sehingga air meluncur dengan bebas ke arah pantai. Jumlah total
partikel pada Model 1 adalah 4453 partikel sudah termasuk partikel untuk boundary sebanyak 703
partikel. Sedangkan untuk Model 2, dinding penahan di letakkan pada titik X = 3 meter dengan
ketinggian 0.5 meter. Jumlah total partakel yang membangun model ini adalah 4504 partikel. Untuk
Model 3, dinding penahan dibuat dengan kelandaian yg cukup curam. Bentuk dinding penahan seperti
ini banyak digunakan sebagai struktur pelindung pantai di lapangan. Sedangkan Model 4 dinding
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
HIDRO-117
N. Pujianiki
penahan dibuat lebih landai. Efek kemiringan dinding terhadap run up gelombang akan diamati.
Jumlah total partikel yang membangun Model 3 dan Model 4 adalah 4476 dan 4496 masing masing.
Model 5 dan Model 6 adalah model dinding yang belum pernah penulis temukan di lapangan. Model
ini diharapkan mampu menahan run up agar air yang melimpas dapat dikurangi. Model ini dibangun
dengan 4516 dan 4531 partikel masing masing. Perbedaan Model 5 dan Model 6 adalah panjang
lengan pada bagian atas dinding yang tegak. Model 6 memiliki lengan yang lebih panjang dari pada
Model 5. Masing masing model dirunning dalam waktu 30 detik. Gambar hasil simulasi akan
tercetak dengan software Matlab setiap 0.1 detik. Hasil simulasi masing masing model akan
dibandingkan untuk melihat efektifitas masing masing dinding dalam menahan rayapan gelombang
tsunami.
Initial Particle Configuration
Initial Particle Configuration
4
4
Z(m)
6
Z(m)
6
2
2
0
0
a.
1
2
3
X(m)
4
5
0
6
0
Model 1 ( np = 4453 dengan nb 703 )
1
2
3
X(m)
4
5
6
b. Model 2 ( np = 4504 dengan nb = 754 )
Initial Particle Configuration
Initial Particle Configuration
6
4
4
Z(m)
Z(m)
6
2
2
0
0
1
2
3
X(m)
4
5
0
6
c. Model 3 ( np = 4476 dengan nb = 726 )
0
d.
1
2
3
X(m)
4
5
6
Model 4 ( np = 4486 dengan nb = 736 )
Initial Particle Configuration
Initial Particle Configuration
6
4
4
Z(m)
Z(m)
6
2
0
2
0
1
2
3
X(m)
4
5
6
e. Model 5 ( np = 4516 dengan nb = 766 )
0
0
1
f.
2
3
X(m)
4
5
6
Model 6 ( np = 4531 dengan nb = 781 )
Gambar 2. Kondisi awal setiap model, np adalah jumlah total partikel termasuk dan nb adalah jumlah partikel
boundary
5.
HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN
Progres simulasi untuk Model 1 ditunjukkan pada Gambar 3. Hasil simulasi menunjukkan bahwa ujung run up
gelombang mencapai titik X = 3 m pada detik ke 0.5. Tanpa halangan air terus merayap sepanjang 2.5 meter
dalam waktu 0.4 detik dan akhirnya mencapai ujung dinding yaitu X = 6 m pada detik ke 1.
Untuk progres Model 2 dapat di lihat pada Gambar 4. Seperti halnya Model 1, ujung run up gelombang
mencapai titik X = 3 meter sebelum mencapai dinding pada detik ke 0.5. Gelombang terhalang oleh dinding yang
tegak mulai detik 0.6 sampai dengan detik ke 1.5, sampai akhirnya menyentuh lantai di X = 4 meter di detik ke
1.7. Sebagian volume air di pantulkan kembali ke laut dan sebagian kecil ujung run up mencapai dinding X = 6
meter pada detik ke 2. Dengan demikian dinding ini berhasil memperlambat rayapan gelombang dan mengurangi
masa air yang masuk dibandingkan dengan Model 1.
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
HIDRO-118
Model Numerik: Interaksi Run Up Gelombang Tsunami Dengan Dinding Laut
Gambar 3 Progres Model 1
Gambar 4 Progres Model 2
Gambar 5 menjelaskan hasil simulasi untuk Model 3, progresnya menunjukkan hal yang sama sampai
dengan detik ke 0.5 dengan model sebelumnya. Bentuk dinding penahan yang berbeda dengan Model
2 menghasilkan model run up yang berbeda pula. Bentuk sisi miring pada dinding trapesium
menyebabkan limpasan air menjadi lebih jauh dari pada dinding tegak. Terbukti pada detik ke 1.7 air
sudah menyentuh lantai lebih dari X = 4 meter dan sampai di titik X = 6 m pada detik ke 2. Dengan
meningkatkan kemiringan trapesium menjadi lebih landai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6,
jangkauan run up gelombang Model 4 menjadi lebih jauh sehingga memperbesar tinggi run up.
Dengan demikian air mencapai posisi X = 6 lebih cepat yaitu pada detik ke 1.9.
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
HIDRO-119
N. Pujianiki
Gambar 5 Progres Model 3
Gambar 6 Progres Model 4
Model 5 memiliki dinding tegak dengan lengan yang pendek dibagian atasnya seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 7. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan adanya tambahan lengan, rayapan gelombang tsunami
mencapai titik X = 6 m lebih lambat yaitu pada detik ke 2.1 dari pada Model 2 dengan dinding tegak tanpa
lengan. Demikian juga masa air yang sampai dibelakang dinding lebih sedikit. Dengan memperpanjang lengan
diatas dinding seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8, Model 6 menghasilkan run up gelombang yang paling
efektif. Selain memperlambat waktu rayapan yaitu pada detik ke 2.5 baru mencapai titik x = 6 m, masa air yang
melampoi dinding juga lebih sedikit. Jadi pengaruh lengan pada dinding vertikal sangat signifikan berpengaruh.
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
HIDRO-120
Model Numerik: Interaksi Run Up Gelombang Tsunami Dengan Dinding Laut
Gambar 7 Progres Model 5
Gambar 10 Progres Model 6
Dengan demikian hasil simulasi menunjukkan bahwa dinding laut yang sering digunakan dilapangan
yaitu dinding tegak dan dinding dengan kemiringan/slope menghasilkan run up cukup besar, bahkan
dinding miring dengan kemiringan sudut lebih kecil dari 45 derajat akan memberikan run up
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
HIDRO-121
N. Pujianiki
gelombang yang lebih besar. Sementara kombinasi dinding tegak dengan lengan dibagian atasnya
memberikan run up yang lebih kecil dan volume masa yang melimpas jauh lebih kecil dari pada
dinding tegak tanpa lengan. Hal ini disebabkan karena adanya pengaruh lengan dinding yang menahan
masa air untuk melipas kemudian dipantulkan kembali kearah laut.
6.
KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil pemodelan ini adalah sebagai berikut:
1.
2.
Dinding laut berbentuk tegak/vertical dan sisi miring yang banyak digunakan di lapangan menghasilkan run
up gelombang tsunami yang cukup besar.
Dinding tegak dengan kombinasi lengan dibagian atasnya akan memberikan pengaruh run up yang
signifikan. Semakin panjang lengan dinding dibagian atas dinding tegak maka run up dan masa air yang
melimpas akan berkurang.
Dengan demikian dinding laut tegak yang dikombinansikan dengan lengan dibagian atasnya merupakan
alternative bangunan pantai yang dapat digunakan di lapangan. Untuk itu stabilitas dan dimensi dinding perlu
diteliti lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
Dalrymple, R.A. and Roger, B. (2006) “Numerical Modeling of Water Wave with the SPH”, Coastal
Engineering Vol.53, (p.141-147).
Dalrymple, R.A, et al(2009)., “User Guide for the SPHysics code”,.
Monaghan, J.J. (1994), “Simulating Free Surface Flow with SPH”, Journal of Computational Physics Vol.110,
(pp: 399-406)
http://wuriastu.wordpress.com
http://www.sms-tsunami-warning.com
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
HIDRO-122