Perpustakaan Digital ITB

Perubahan morfologi sungai akibat proses gerusan dasar merupakan fenomena penting yang berpengaruh terhadap stabilitas alur sungai dan keberlanjutan infrastruktur sumber daya air. Proses tersebut dipengaruhi oleh interaksi antara aliran tidak tunak dan angkutan sedimen dasar, sehingga memerlukan pendekatan pemodelan hidrodinamik dan morfodinamik yang terintegrasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model numerik satu dimensi dalam mensimulasikan proses gerusan dasar sungai menggunakan metode beda hingga eksplisit dengan skema Forward Time Central Space (FTCS). Persamaan pengatur yang digunakan meliputi persamaan Saint-Venant untuk aliran tidak tunak dan persamaan Exner untuk perubahan elevasi dasar sungai, dengan perhitungan angkutan sedimen dasar menggunakan persamaan Meyer–Peter dan Muller. Untuk meningkatkan stabilitas numerik, diterapkan filter Hansen sebagai disipasi artifisial. Pengujian model dilakukan melalui tiga skenario, yaitu model dam break sebagai validasi terhadap penelitian terdahulu, model aliran seragam Sungai Cikao, serta model aliran tidak seragam Sungai Cikao dengan variasi parameter numerik. Hasil simulasi menunjukkan bahwa model numerik mampu merepresentasikan tinggi muka air dan perubahan elevasi dasar sungai secara konsisten pada model pertama dan kedua. Perbandingan hasil simulasi dengan model HEC-RAS 1D pada model pertama dan kedua menunjukkan tingkat kesesuaian yang sangat baik, dengan nilai Root Mean Square Error (RMSE) hidrodinamik berada pada kisaran rendah dan RMSE morfodinamik mendekati nol pada seluruh waktu tinjauan. Pada model ketiga dengan kondisi aliran tidak seragam belum dapat merepresentasikan hasil simulasi hidrodinamik dan morfodinamik dengan baik. Hasil ini menunjukkan bahwa model numerik yang dikembangkan memiliki tingkat akurasi dan stabilitas yang baik pada kondisi aliran seragam, sehingga dapat digunakan sebagai alternatif dalam analisis gerusan dasar sungai.