Perpustakaan Digital ITB

Fenomena resonansi gelombang pada basin setengah tertutup dapat menyebabkan kenaikan amplitudo gelombang secara signifikan yang berpotensi merusak pantai. Penelitian ini mengkaji efektivitas struktur pelindung kombinasi, yaitu pagar kayu dan gabion, dalam meredam fenomena tersebut menggunakan dua pendekatan model matematika: modifikasi Persamaan Air Dangkal Linear satu lapisan dan Persamaan Air Dangkal Linear dua lapisan. Simulasi numerik dilakukan menggunakan Metode Volume Hingga pada Grid Setengahan. Berdasarkan analisis model satu lapisan, diperoleh bahwa model yang dimodifikasi untuk mengakomodasi gaya gesek dan porositas ini terbukti dapat menentukan nilai periode alami basin dengan sangat baik, ditunjukkan oleh tingginya tingkat kesesuaian validasi terhadap penelitian terdahulu dan data eksperimen. Hasil simulasi menunjukkan bahwa parameter konfigurasi dimensi dan porositas, serta nilai koefisien kekasaran tertentu, dapat dipilih untuk mereduksi elevasi gelombang dan mencegah resonansi. Namun, ditemukan pula kasus ekstrim di mana struktur pagar kayu bertindak sebagai tembok keras yang memantulkan gelombang, sehingga justru memicu resonansi di daerah hulu sebelum adanya struktur. Selanjutnya, pengembangan analisis menggunakan model dua lapisan berhasil mensimulasikan elevasi gelombang yang terverifikasi kebenarannya secara fisis, khususnya terkait distribusi energi kinetik di mana mayoritas energi diredam di lapisan bawah oleh gabion dan sisa energi diredam di permukaan oleh pagar kayu. Studi ini menemukan bahwa nilai koefisien kekasaran yang dibutuhkan untuk mencegah resonansi pada model dua lapisan berbeda dan lebih rendah dibandingkan model satu lapisan. Hal ini dikarenakan adanya fenomena yang tidak dapat ditangkap oleh model satu lapisan, yaitu aliran fluida di atas gabion yang menyebabkan tumbukan hidrodinamis, tetapi berhasil diperlihatkan oleh model dua lapisan sehingga redaman energi menjadi lebih efektif.