MODEL NUMERIK DUA-DIMENSI TRANSFORMASI GELOMBANG DENGAN PERSAMAAN BOUSSINESQ TESIS MAGISTER. Oleh : ALWAFI PUJIRAHARJO N.I.M.

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "MODEL NUMERIK DUA-DIMENSI TRANSFORMASI GELOMBANG DENGAN PERSAMAAN BOUSSINESQ TESIS MAGISTER. Oleh : ALWAFI PUJIRAHARJO N.I.M."

Yulia Jayadi
6 tahun lalu
Tontonan:

1 MODEL NUMERIK DUA-DIMENSI TRANSFORMASI GELOMBANG DENGAN PERSAMAAN BOUSSINESQ TESIS MAGISTER Oleh : ALWAFI PUJIRAHARJO N.I.M. : PENGUTAMAAN REKAYASA SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2001

3 ABSTRACT The extended Boussinesq equations derived by Nwogu (1993) were applicable to simulate wave propagation from relatively deep to shallow water. In this thesis, numerical model based on Nwogu 's equation has been developed in both of one-dimensional and two-dimensional version. The equations were solved using a time splitting technique, reducing the solving of complex problems representing the wave motion into more simple successive initial value problems including convection, propagation, and dispersions problems. The convection and propagation equations were solved using explicit MacCormack scheme while the dispersion terms were solved using fourth order central scheme. The one-dimensional model has been tested against the breaking experiments setup by Hansen and Svendsen (1979) and the breaking experiments setup by Thorkilsen et al. (1991). Comparisons between model predictions and data experiments show good agreement. Model gave over prediction for breaking phenomena in the most of tests. The two-dimensional model has been tested for simulation of shoaling, refraction, and diffraction of regular waves. The first test is against the wave focusing by submerged shoal experiment setup by Berkhoff et al. (1982).. The second test is simulation of refraction and diffraction against the experiment setup by Whalin (1971). The third test is against the wave transformation over submerged shoal experiment setup by Arun Chawla (1995). All of the tests show good agreement comparing with experimental data.

4 INTISARI Bentuk persamaan Boussinesq yang diturunkan oleh Nwogu (1993) dapat diterapkan untuk simulasi perambatan gelombang pada perairan relatif dalam sampai perairan dangkal Pada tesis ini dikembangkan model numerik dengan persamaan Nwogu baik dalam satu-dimensi maupun dua dimensi. Persamaan diselesaikan dengan teknik pemisahan operator, menyederhakan penyelesaian masalahpergerakan gelombang yang kompleks menjadi lebih sederhana dengan beberapa nilai awal yang berurutan meliputi masalah konveksi, propagasi, dan dispersi. Persamaan konveksi dan propagasi diselesaikan dengan skema beda hingga eksplisit MacCormack, sedangkan untuk suku-suku dispersi diselesaikan dengan skema beda hingga terpusat orde empat. Model satu-dimensi diujikan untuksimulasi dan memprediksi gelombang pecah reguler, hasilnya dibandingkan dengan hasil percobaan laboratorium oleh Hansen dan Svendsen (1979) dan juga dengan data percobaan Thorkilsen et al (1991). Perbandingan antara hasi simulasi model dan data percobaan menunjukkan kemiripan. Namun pada kebanyakan pengujian, model menunjukkan hasil yang over prediksi. Model dua-dimensi diujikan untuk simulasi transformasi gelombang akibat pengaruh shoaling, refraksi, dan difraksi gelombang reguler. Pengujian pertama, model digunakan untuk memprediksi pemusatan gelombang pada batimetri Berkhoff et al. (1982). Perbandingan antara h asil simulasi model dengan h asil percobaan Berkhoff menunjukkan kemiripan. Dari pengujian memperlihatkan bahwa model mampu memprediksi pemusatan gelombang akibat shoaling oleh benda terendam dengan baik. Pengujian kedua, model diujikan untuk mensimulasikan refraksi-difraksi gelombang reguler pada batimetri Whalin (1971). Pengujian juga memperlihatkan h asil yang baik. Sedangkan pengujian ketiga adalah pengujian shoaling pada batimetri pengujian Chawla et al (1995). Perbandingann antara hasil penghitungan model dengan data percobaan juga menunjukkan kemiripan.

dokumen-dokumen yang mirip

MODEL DIFRAKSI PADA BREAKWATER DENGAN PERSAMAAN GELOMBANG AIRY YANG DISEMPURNAKAN

MODEL DIFRAKSI PADA BREAKWATER DENGAN PERSAMAAN GELOMBANG AIRY YANG DISEMPURNAKAN ABSTRAK MODEL DIFRAKSI PADA BREAKWATER DENGAN PERSAMAAN GELOMBANG AIRY YANG DISEMPURNAKAN Oleh Syawaluddin Hutahaean NIM