Perpustakaan Digital ITB

Aliran saluran terbuka dikenali dengan munculnya gelombang pada permukaan. Aliran pada saluran terbuka dibedakan menjadi perubahan aliran air secara perlahan dan perubahan aliran air secara cepat. Pada tugas akhir ini, membahas mengenai perubahan aliran air secara perlahan atau gradually varied flow. Untuk mempelajari perubahan aliran air secara perlahan digunakan model matematika berdasarkan konservasi energi dan persamaan air dangkal. Model matematika persamaan air dangkal dibangun dari konservasi massa dan kesetimbangan momentum. Terdapat tiga metode yang akan diterapkan untuk menyelesaikan persamaan kasus steady secara numerik, yaitu direct step method, standard step method, dan Euler eksplisit. Sedangkan untuk kasus unsteady digunakan metode beda maju untuk waktu dan spasial. Khusus untuk kasus unsteady, diperlukan syarat batas kanan yang sesuai. Syarat batas tersebut dipengaruhi oleh energi, percepatan gravitasi, dan kedalaman. Hasil simulasi numerik ditampilkan untuk melihat perubahan ketinggian air pada saluran dengan karakteristik tertentu dengan menggunakan penampang persegi dan trapesium. Validasi dilakukan dengan membandingkan hasil simulasi untuk ketiga metode pada kasus steady. Lebih lanjut lagi, hasil tersebut menunjukkan bahwa ketia metode tersebut saling berkesesuaian. Setelah melakukan validasi untuk kasus steady, disimulasikan kasus unsteady dengan parameter yang sama dengan kasus steady untuk waktu komputasi yang lama sehingga hasil yang diperoleh menuju solusi steadynya. Dengan demikian, model numerik yang sudah dibangun dapat diimplementasikan kedalam kasus nyata seperti pada bendungan bobol.