Penerapan numerik 2 (dua) dimensi teknik artificial viscosity dalam metode volume hingga untuk pemodelan hubungan hujan dan aliran permukaan (limpasan) pada lahan

Abstract

Dalam penelitian ini, metode volume hingga bertipe sel terpusat (cell-center) dengan metode Runge Kutta orde 4 sebagai integrasi waktu digunakan untuk memodelkan aliran pada permukaan lahan guna menentukan besaran hidrograf banjir pada titik outlet yang ditinjau. Skema numerik yang diterapkan pada kasus ini dikembangkan pertama sekali oleh Jameson, et. al (1981) untuk menyelesaikan persamaan Euler yaitu aliran viskos dan non viskos, aliran laminar viskos serta aliran turbulen pada berbagai bentuk sayap pesawat. Dalam paper ini skema tersebut dimodifikasi menjadi persamaan aliran dangkal untuk menyelesaikan persamaan aliran pada permukaan lahan. Persamaan fully dynamic shallow water equations digunakan dalam kasus ini tanpa mengabaikan suku inersia dengan tujuan untuk menambah tingkat keakuratan model, sehingga dapat diterapkan sekalipun pada DTA (Daerah Tangkapan Air) yang cukup kompleks. Agar semakin baik dalam meredam osilasi dan ketidakstabilan perhitungan numerik, teknik artificial viscosity sebagai operator disipasi nunerik buatan digunakan. Maksud dari penelitian ini adalah mengembangkan dan menerapkan model numerik berbasiskan metode volume hingga untuk mensimulasikan aliran permukaan lahan akibat hujan pada suatu DTA (Daerah Tangkapan Air) yang ditinjau dengan tujuan untuk memperoleh besaran hidrograf banjir pada titik outlet yang ditinjau serta karakteristik aliran seperti kedalaman dan kecepatan aliran dalam arah 2 (dua) dimensi. Model ini dibuat dalam bentuk source code yang ditulis dengan bahasa pemrograman Fortran 90. Untuk ke depannya, model numerik ini diharapkan dapat digunakan sebagai manually user defined model yang dapat diterapkan untuk kasus-kasus aliran permukaan lahan secara global.