Pemodelan Numerik Vegetasi Mangrove Dalam Meningkatkan Atenuasi Gelombang Menggunakan Program XBeach

Dewi, Mega Septia Sarda (2021) Pemodelan Numerik Vegetasi Mangrove Dalam Meningkatkan Atenuasi Gelombang Menggunakan Program XBeach. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
03111950050006-Master_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until April 2023.

Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Proses abrasi pantai di wilayah pesisir disebabkan oleh proses alami berupa proseshidro-oseanografi seperti hempasan gelombang laut, fluktuasi muka air laut dan arus sehingga mengakibatkan terjadinya kemunduran garis pantai dan terjadi fenomena sedimentasi. Salah satu upaya dalam menanggulangi abrasi adalah dengan penanaman vegetasi mangrove. Mangrove vegetasi dapat meredam energi gelombang dan memiliki peran penting dalam perlindungan pantai. Banyak penelitian laboratorium mengenai kemampuan vegetasi dalam meredam energi gelombang. Selain penelitian laboratorium, pemodelan numerik juga dapat digunakan dalam melakukan sebuah penelitian. Program XBeach merupakan salah satu program open source untuk pemodelan numerik dalam menyelesaikan proses disipasi gelombang akibat adanya vegetasi. Oleh karena itu pada penelitian ini menggunakan XBeach untuk menghitung atenuasi gelombang akibat adanya vegetasi. Penelitian ini berdasarkan data penelitian laboratorium yang telah dilakukan oleh penelitian sebelumnya. Dalam pemodelan numerik menggunakan asumsi mangrove diganti dengan batang. Data yang digunakan adalah domain model (panjang dan lebar flume), data gelombang (tinggi gelombang insiden (Hi)), periode gelombang (T) dan kedalaman air (d) dan data karakteristik vegetasi (kepadatan vegetasi (Nv), tinggi vegetasi (hv), diameter batang vegetasi (bv) dan koefisien drag (Cd)). Hasil simulasi awal akan divalidasi dengan model laboratorium penelitian sebelumnya menggunakan Root Mean Square Errors (RMSE). Simulasi selanjutnya adalah simulasi dengan berbagai variasi. Pada penelitian ini terdapat tiga variasi, yaitu variasi tinggi gelombang, variasi periode gelombang dan variasi kedalaman air. Hasil simulasi pada penelitian ini adalah besar atenuasi yang dihasilkan akibat adanya vegetasi. Tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan performa model numerik dengan model laboratorium, dan mendapatkan besar atenuasi gelombang akibat dari variasi tinggi gelombang, periode gelombang, kedalaman air dan karakteristik vegetasi. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa model numerik memiliki performa yang baik dengan nilai RMSE rata-rata 0.024. Hasil simulasi pada variasi tinggi gelombang insiden (Hi = 0.01m) menghasilkan atenuasi terbesar 88%, pada variasi periode gelombang (T=0.7s) menghasilkan atenuasi terbesar 87%, dan pada variasi kedalaman air (d=0.4m) menghasilkan atenuasi terbesar 85%. Karakteristik vegetasi yang memberikan atenuasi terbesar memiliki karakteristik dengan Nv = 2857/m2, hv = 1.03m, bv =2.4mm dan Cd = 2.41 ===================================================================================================== Coastal abrasion process in coastal areas is caused by natural processes in the form of hydro-oceanographic processes such as ocean waves, fluctuations in sea level and currents resulting in the decline of the coastline and sedimentation phenomena. One of the efforts in tackling abrasion is by planting mangrove vegetation. Mangrove vegetation can dampen wave energy and have an important role in coastal protection. Many laboratory research on vegetation's ability to dampen wave energy. In addition to laboratory research, numerical modeling can be used in conducting a research. The XBeach program is one of the open source programs for numerical modeling in completing the wave dissipation process due to vegetation. Therefore, in this research used XBeach to calculate the wave attenuation due to vegetation. This research based on laboratory research data that has been conducted by previous research. In numerical modeling uses the assumption of mangroves replaced with rods / poles. The data used are domain models (length and width flume), wave data (high wave incidence (Hi), wave period (T)) and water depth (d) and vegetation characteristic data (vegetation density (Nv), vegetation height (hv), diameter of vegetation stem (bv) and coefficient of drag (Cd)). The initial simulation results will be validated with previous research laboratory models using Root Mean Square Errors (RMSE). The next simulations are simulation with various variations. In this research there are three variations, namely wave height variation, wave period variation and water depth variation. The simulation result in this research is wave attenuation due to vegetation. he purpose of this research was to compare the performance of numerical models withlaboratory models, and obtain wave attenuations resulting from variations in wave height, wave period, water depth and vegetation characteristics. The results showed that numerical models in a good performance with an average RMSE value of 0.024. Simulation results on the incidence wave height variation (Hi = 0.01m) resulted in the largest attenuation of 88%, in the wave period variation (T=0.7s) resulted in the the largest attenuation of 87%, and at the water depth variation (d=0.4m) resulted in the largest attenuation of 85%. The vegetation characteristics that provide the largest attenuation have characteristics with Nv = 2857/m2, hv = 1.03m, bv =2.4mm and Cd = 2.41.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: atenuasi gelombang, karakteristik vegetasi, program Xbeach wave attenuation, characteristics of mangrove vegetation, Xbeach program
Subjects: T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC203.5 Coastal engineering
Divisions: Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Mega Septia Sarda Dewi
Date Deposited: 06 Mar 2021 03:21
Last Modified: 06 Mar 2021 03:21
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/83556

Actions (login required)

View Item View Item