Simulasi Numerik Perambatan Banjir Akibat Keruntuhan Bendungan dengan Metode Volume Hingga-Cell Center

• Main Authors: Dantje K. Natakusumah, Muhammad Syahril Badri Kusuma, Mochamad Rizky Ramadhan
• Format: Article
• Language: English
• Published: Institut Teknologi Bandung 2014-04-01
• Series: Jurnal Teknik Sipil
• Subjects: disipasi numerik buatan; grid tak beraturan; metode runge-kutta bertingkat; metode volume hingga
• Online Access: http://journals.itb.ac.id/index.php/jts/article/view/2870
• ISSN: 0853-2982; 2549-2659

Makalah ini menjelaskan model numerik untuk mensimulasikan fenomena banjir akibat keruntuhan bendungan. Fenomena ini perlu dikaji karena bencana keruntuhan bendungan dapat menimbulkan kerusakan dan menimbulkan korban jiwa. Model numerik yang dikembangkan adalah metode volume hingga explisit dengan skema sel terpusat yang bekerja pada suatu sistem grid yang tidak beraturan. Metode volume hingga yang digunakan ini, yang pertama kali dikembangkan untuk menyelesaikan persamaan-persamaan Euler Compresible yang selanjutnya dimodifikasi untuk menyelesaikan persamaan St. Vennant dua dimensi yang diturunkan dari persamaan hidrodinamika perairan dangkal. Pada model numerik ini, diskritisasi ruang diselesaikan menggunakan metode volume hingga dengan skema sel terpusat (cell-centered finite volume method) dan integrasi waktu diselesaikan menggunakan metode Runge-Kutta bertingkat. Untuk meredam osilasi numerik yang mungkin timbul akibat tidak adanya suku difusi digunakan disipasi numerik buatan. Sebagai kondisi batas dinding dipakai asumsi tidak ada aliran yang menembus dinding dan sebagai kondisi batas aliran digunakan metode karakteristik aliran. Studi banding hasil aplikasi model dilakukan untuk kasus-aliran akibat keruntuhan bendungan dan aliran permukaan. Perbandingan hasil dengan hasil eksperiment dan hasil model numerik lain ternyata memberikan kesesuaian hasil yang baik. Makalah ini juga membahas hasil aplikasi model untuk memprediksi rambatan aliran akibat kasus hipotetis bencana keruntuhan dari Bendungan Lawe-lawe. Kajian sepeti ini diperlukan untuk upaya mitigasi apabila terjadi keruntuhan bendungan tersebut.