Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Proses penjalaran adveksi-difusi turbulen pada aliran sungai dengan profil lurus dipengaruhi oleh kecepatan, kedalaman dan kecepatan geser aliran sungai (yang berasal dari kemiringan sungai dan gravitasi). Tesis ini merupakan pengembangan model numerik dari proses adveksi-difusi turbulen dengan menggunakan pendekatan berbasis partikel, yaitu metode Smoothed Particle Hydrodynamics, yang diterapkan dengan bahasa Visual Basic pada Ms. Excel dan integrasi waktu numerik berupa skema predictor-corrector. Dari simulasi yang dilakukan berdasarkan skenario menunjukkan pola konsentrasi yang dihasilkan model sesuai dengan teori baik untuk distribusi konsentrasi menerus maupun sesaat pada penggunaan 11 partikel. Namun pada penggunaan 101 partikel, konsentrasi yang dihasilkan model menjadi tidak stabil.

---

Proses penjalaran adveksi-difusi turbulen pada aliran sungai dengan profil lurus dipengaruhi oleh kecepatan, kedalaman dan kecepatan geser aliran sungai (yang berasal dari kemiringan sungai dan gravitasi). Tesis ini merupakan pengembangan model numerik dari proses adveksi-difusi turbulen dengan menggunakan pendekatan berbasis partikel, yaitu metode Smoothed Particle Hydrodynamics, yang diterapkan dengan bahasa Visual Basic pada Ms. Excel dan integrasi waktu numerik berupa skema predictor-corrector. Dari simulasi yang dilakukan berdasarkan skenario menunjukkan pola konsentrasi yang dihasilkan model sesuai dengan teori baik untuk distribusi konsentrasi menerus maupun sesaat pada penggunaan 11 partikel. Namun pada penggunaan 101 partikel, konsentrasi yang dihasilkan model menjadi tidak stabil."

"Méandres se produire même sans le transport des sédiments, elle est causée par une turbulence à grande échelle (da Silva, 2006). La recherche de méandre des chaînes en général est séparé, mais toujours corrélée, en deux approches : la dynamique géomorphologiques et fluide, où la modélisation des flux 3D reçoivent plus d'attention pour sa capacité à simuler le mouvement hélicoïdal, même si elle est élevée dans les efforts de calcul et limitée à une géométrie simple (Camporeal, et al, 2007). Un modèle développé avec un finis méthodes d'éléments pour l'écoulement en trois dimensions est appelé Resource Modelling Associates (RMA), pour modéliser ; flux de densité stratifié (RMA-10), et la qualité de l'eau dans les estuaires et les ruisseaux (RMA-11) (King, 2013). Smoothed particle hydrodynamics (SPH) est une méthode libre de maille la plus perceptible et devenu très populaire, en particulier pour les flux de surface libre, il est une méthode robuste et puissant pour décrire les médias déformation (Gomez-Gesteira, et al, 2010). SPH est une méthode très prometteuse pour répondre à la modélisation des flux 3D dans le dynamique méandre. Objectif de cette recherche est modèles d'écoulement hélicoïdaux de simulation d'écoulement avec 3D méthode SPH d'écoulement presque incompressible est comparable à écouler simulation avec écoulement stratifié 3D méthode des éléments finis.Approches dans cette recherche est divisé en deux grandes parties ; (1) modélisation du dynamique méandre avec RMA afin de déterminer ses caractéristiques de base, et (2) développement de la méthode de SPH pour simuler l'écoulement hélicoïdal dans un canal. Modèle éléments finis utilisé dans cette étude, RMA a montré sa capacité à simuler les caractéristiques clés de méandres et sont convenus avec les expériences de Hasegawa (1983), et Xu et Bai (2013). Ces résultats sont utilisés comme référence pour développer le modèle du dynamique méandre. Procédures de SPH sont élaborées à partir du modèle d'écoulement du fluide 3D, gestion des collisions entre les particules de l'eau, et des conditions aux limites de canal courbes. La caractéristique fondamentale dans le dynamique méandre est écoulement hélicoïdal. Avec simulation de SPH, écoulement hélicoïdal est initiée par l'addition des flux de tourbillon et visqueux aux conditions initiales. Formation d'écoulement hélicoïdal est généré en hémisphères partie aval du canal courbé. Motif d'écoulement hélicoïdal à partir du modèle SPH peut être comparé avec des modèles de flux hélicoïdaux de modèle RMA. Le modèle d'écoulement hélicoïdal est compatible avec les modèles de l'investigation très récente de l'expérience par Wang et Liu (2015), et l?esquisse théorique de flux secondaires dans un canal courbe par Wu (2008). Ainsi, SPH est capable pour développer écoulement hélicoïdal du fait de la courbure, d'accord avec Camporeal et al. (2007), et même sans le transport des sédiments, convenu avec da Silva (2006) et Yalin (1993).Notre contribution en présente recherche est le développement de la méthode SPH pour la modélisation de l'écoulement hélicoïdal dans un canal courbé dans le but de simuler le dynamique méandre. Ceci est tout le long avec l'avancement de SPH en hydraulique où quatre grands défis dans les applications de SPH, selon la communauté SPHERIC (Violeau et Rogers, 2015), sont la convergence, la stabilité numérique, la condition limite, et l'adaptabilité. Cette recherche participe aux deux défis de SPH ; la condition limite et l?adaptabilité. Nous avons utilisé des géométries simples basées sur la loi de Snell pour représenter la réponse basique des particules du mur de canal courbé, et adapté SPH pour flux presque incompressible comme un phénomène basique de l'hydraulique dans un canal courbé qui est note bene un flux incompressible. Mots-clés: smoothed particle hydrodynamics, RMA, écoulement hélicoïdal, simulation d'écoulement du fluide 3D, canal courbé, les méandres.

---

Meanders occur even without sediment transport, it is caused by a large-scale turbulence (da Silva, 2006). Meandering channels research in general is separated, but still correlated, into two approaches: geomorphologic and fluid dynamics, where 3D flow modeling receives more attention for its ability to simulate helicoidal motion even though it is high in computational efforts and limited to simple geometry (Camporeal, et al., 2007). One developed model with a finite element method for three-dimensional flow is called Resource Modelling Associates (RMA), to model; density stratified flow (RMA- 10), and water quality in estuaries and streams (RMA-11) (King, 2013). Smoothed particle hydrodynamics (SPH) is one most noticeable meshfree method and now become very popular, particularly for free surface flows, it is a robust and powerful method for describing deforming media (Gomez-Gesteira, et al., 2010). SPH is a very promising method to answer 3D flow modeling in meander dynamics. Objective of this research that helical flow patterns from flow simulation with 3D nearly incompressible flow SPH method is comparable to flow simulation with 3D stratified flow finite element method.

Approaches in this research is divided into two big parts; (1) modeling meander dynamics with RMA to determine its basic characteristics, and (2) development smoothed particle hydrodynamics (SPH) method to simulate helical flow in a curved channel. The finite element model using in this study, RMA has shown its capability to simulate the meander key characteristics and are agreed with experiments of Hasegawa (1983), and Xu and Bai (2013). These results are used as a reference in developing a method to model meander dynamics. SPH procedures are developed from 3D fluid flow model, collision handling between water particles, and curved channel boundary conditions. The very basic characteristic in meander dynamics is helical flow. With SPH simulation, helical flow is initiated by adding up viscous flow and vorticity at initial conditions. Formation of helical flow is generated at downstream hemispheres part of the curved channel. Helical flow pattern from SPH model can be compared with helical flow patterns from RMA model.

The helical flow pattern is consistent with the patterns from very recently experiment investigation by Wang and Liu (2015), and theoretical sketch of secondary flows in a curved channel by Wu (2008). Thus, SPH method is able to develop helical flow as a result of curvature, agreed with Camporeal et al. (2007), and even without sediment transport, agreed with da Silva (2006) and Yalin (1993). Our contribution with this research is developing SPH method for modeling helical flow in a curved channel with the aim of simulating meandering dynamics. This is all along with advancement of SPH in Hydraulics where four grand challenges in SPH applications, according to SPHERIC community (Violeau & Rogers, 2015), are convergence, numerical stability, boundary conditions, and adaptivity. This research participates to the two of SPH challenges; boundary conditions and adaptivity. We used simple geometries based on Snell?s law to represent basic particle responses to channel walls. We adapted SPH for nearly incompressible flow as a basic hydraulics phenomenon in a curved channel that is note bene an incompressible flow."

"ABSTRAKIntegrasi pola pengelolaan sumber daya air (PSDA) ke dalam rencana tata ruang wilayah (RTRW) sangat diperlukan untuk meminimalisir dampak perubahan pemanfaatan ruang dan mempertahankan daya dukung lingkungan hidup. Penelitian ini bermaksud mengintegrasikan pola pengelolaan sumber daya air ke rencana tata ruang wilayah. Permasalahan yang menjadi perhatian pada penelitian ini adalah cara menghitung ketersediaan dan kebutuhan air pada Pedoman Penentuan Daya Dukung Lingkungan Hidup dalam Penataan Ruang Wilayah, yang diamanatkan dalam lampiran Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 17 tahun 2009. Cara menghitung ketersediaan air telah diuraikan dalam Pedoman Penentuan Daya Dukung Lingkungan Hidup dalam Penataan Ruang Wilayah, namun, metode yang digunakan untuk menghitung ketersediaan air (KA) tersebut kurang tepat, karena menggunakan rumus rasional. Permasalahannya adalah bahwa, selama ini metode rasional dikembangkan untuk menghitung debit rencana saluran drainase untuk daerah kecil dengan waktu konsentrasi yang singkat. Metode rasional pada dasarnya adalah metode perhitungan debit puncak. Oleh karena itu, perlu dicari model lain yang banyak dikenal dan digunakan di Indonesia yang mampulaksana untuk untuk memperkirakan ketersediaan air dalam penyediaan air baku air minum sebuah kota. Berdasarkan permasalahan tersebut maka tujuan penelitian ini adalah, untuk mewujudkan integrasi Pola PSDA ke RTRW melalui cara penghitungan potensi ketersediaan air di suatu wilayah pada Pedoman Penentuan Daya Dukung Lingkungan Hidup dalam Penataan Ruang Wilayah, yang terdapat dalam lampiran Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 17 tahun 2009. Melalui tinjauan pustaka tentang metode mengestimasi potensi KA, disimpulkan bahwa, metode yang paling mendasar untuk menghitung KA adalah metode neraca air (NA). Untuk itu kemudian ditetapkanlah kriteria pemilihan model NA, yang disesuaikan dengan kriteria mampu laksana. Kriteria mampu laksana, dalam arti, model estimasi potensi KA ini akan bisa digunakan oleh para perencana RTRW dengan mudah dan hasilnya bisa dipertanggung jawabkan. Melalui kajian pustaka dan hasil survei wawancara mendalam kepada para pengguna model, kemudian dipilihlah tiga model neraca air hidrologi yaitu model Mock, SCS-CN dan SWAT sebagai alternatif modul untuk estimasi KA. Kemudian dilakukan uji coba model. Uji coba model hidrologi ini dimaksudkan untuk memahami karakteristik model dan menentukan tingkat kesulitannya. Hasil uji coba model hidrologi untuk estimasi potensi ketersediaan air di DAS Cisadane hulu diperoleh kesimpulan bahwa pola hubungan yang erat antara hasil prediksi model dengan hasil observasi lapangan, dimana nilai koefisien determinasi (R2) model Rasional 0.66, dari model Mock 0.69, dari model SCS-CN0.62 dan dari model SWAT diperoleh nilai R2= 0.68. Artinya model hidrologi tersebut dapat digunakan untuk simulasi KA. Dalam penelitian ini kebutuhan air juga dihitung sesuai dengan kegiatan RTRW kota Bogor tahun 2014. Hasil perhitungan Daya dukung air untuk kota Bogor tahun 2004-2008 menunjukkan kondisi surplus.Berdasarkan uji coba 3 (tiga) model hidrologi kemudian disusun instrumen penelitian (kuesioner) dengan variabel dan indikator kemampulaksanaan model hidrologi. Variabel yang akan diteliti adalah karakteristik model hidrologi, sedangkan model hidrologi yang akan diteliti adalah Rasional, Mock, SCS-CN dan SWAT. Indikator karakteristik model adalah a) kemudahan pencarian dan persiapan data untuk input model, b) kemudahan model menghitung komponen neraca air, c) kehandalan model dan d) kemudahan mendapatkan perangkat pendukung model serta e). kondisi sumber daya manusia (SDM). Instrumen disampaikan kepada pengguna model yaitu, a) staff sumber daya air Kementerian Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang, b) Konsultan keairan dan c) dosen teknik sipil keairan. Jawaban responden mengenai pencarian dan persiapan data untuk untuk input model adalah bahwa model SWAT dinyatakan paling mudah dengan nilai rata-rata tingkat kemudahan 1.93. Dalam menghitung neraca air, responden menyatakan bahwa SWAT paling mudah menghitung komponen neraca air, dengan nilai rata-rata tingkat kemudahan 1.88. Sedangkan dari indikator kehandalan model, Mock mendapat nilai tingkat kemudahan 2.0, paling mudah diantara 3 model lainnya. Artinya, menurut responden, kalibrasi dan validasi model Mock dinilai paling mudah. Sedangkan dalam hal kemudahan mendapatkan perangkat pendukung, responden menyatakan perangkat pendukung model SWAT adalah yang paling mudah diperoleh.Prosedur untuk mengases kemampulaksanaan model hidrologi dalam estimasi potensi ketersediaan air untuk RTRW menggunakan Indikator i) ketersediaan data, ii) kemampuan menghitung NA, iii) kehandalan model dan iv) kemudahan mendapatkan perangkat pendukung model serta v) kesiapan sumber daya manusia, sudah diujicobakan pada lokasi studi DAS Cisadane hulu, dan dengan responden para pengguna model hidrologi.

---

ABSTARCTThe integration of water resource management pattern with regional spatial plan is needed in minimizing the effect of adjustments of spatial use and in sustaining the carrying capacity of the environment. This study aims to integrate water resource management pattern with regional spatial plan. It addresses the problem in calculating water availability and water needs in the Guidance for Determining Environmental Carrying Capacity in Regional Spatial Planning, mandated in the Annex of Regulation of the Minister for Environment No 17/2009. The Guidance outlined a method of determining water availability which is based on rational modeling. The use of rational model as a foundation in this case is problematic since the rational model was developed to calculate discharge plans for drainage channels in small areas and in short time concentrations. The rational method is, in essence, a peak discharge calculation method. There is a need to find other model that is widely known and widely used in Indonesia capable of determining the water availability to supply standard drinking water of a city.Based on the problem, the objective of this study is to integrate water resource management pattern with regional spatial planning through the calculation of water availability potential in a region in the Guidance for Determining Environmental Carrying Capacity in Regional Spatial Planning, found in the Annex of the Regulation of the Minister for Environment No. 17/2009. Through a literature review on the methods on estimating water availability potential, the water balance method is found to be the most fundamental method in water availability estimation. A set of criteria for water balance model selection is established based on a workability criteria. Workability criteria is determined based on the ease of use of the model and the validity of its results.Through literature review and in-depth interview survey result of model users, three hydrological water balance models are selected as alternative models for water availability estimation. The three models are the Mock, SCS-CN, and SWAT. A series of test-run is done using the three models to understand their characteristics and determine their levels of ease of use. From the test-runs of the hydrological models in estimating water availability potential in Upper Cisadane River Basin Area, the study found a close relation between the result of model prediction and field observation, where determining coefficient value R2 of the rational model, Mock model, SCS-CN model and SWAT model are found to be 0.66, 0.69, 0.62, and 0.68, respectively. The numbers suggest that the hydrological models are fit for water availability simulation.This research then calculate water needs based on regional spatial planning activities of Bogor City in 2014. The calculation result of water carrying capacity of Bogor City in the years 2004-2008 indicated a condition of surplus.Based on the test-runs of the three hydrological model, a research instrument (questionnaire) is developed by using variables and workability indicators of hydrological models. The variables of interest are hydrological model characteristics, while the hydrological models of interest are the rational, Mock, SCS-CN, and SWAT models. The indicators for model characteristics are a) the ease of data collection and preparation for model inputs, b) the ease of water balance components calculations, c) model reliability, d) the ease of obtaining model support devices, and e) human resource conditions. These instruments are conveyed to model users as respondents: a) members of staff in the Ministry of Public Works and Spatial Planning, b) water consultants, and c) water engineers and academics. The result of respondent survey on the indicator of the ease of data collection and preparation for model input, SWAT is scored as the easiest to use with ease of use value of 1.93. On water balance calculation, the SWAT is scored as the easiest to use with a value of 1.88. On water reliability indicator based on the ease of model calibration and validation, the Mock scored as the easiest with a value of 2.0. On the ease of obtaining support device, the respondents choose SWAT as the easiest.The procedure to assess the usability of hydrological model in estimating water availability potential for regional spatial planning using five indicators of i) data availability, ii) water balance calculation capability, iii) model reliability, iv) ease of obtaining model support devices, and v) human resources readiness is already tested in Upper Cisadane river basin and underwent a survey of hydrological model users as respondents"

"Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model optimasi untuk alokasi lahan DAS optimal dalam aspeks debit banjir, debit andalan, erosi, produktivitas, pendapatan dan ketenagakerjaan. Model optimasi dikembangkan menggunakan goal programming yang terintegrasi dengan proses hirarki analisis (AHP) dan sistem informasi geografis (GIS). Fungsi tujuan ditetapkan untuk meminimalkan penyimpangan atau deviasi dari tujuan pengelolaan DAS yaitu: pengendalian banjir dalam periode ulang seratus tahun, debit untuk memenuhi permintaan domestik, perkotaan, industri dan irigasi untuk tiga puluh tahun yang akan datang, tingkat erosi dengan harkat tingkat bahaya erosi sedang, produktivitas pertanian berdasarkan evaluasi lahan kelas agak sesuai (S-2), pendapatan petani sesuai dengan upah minimum regional dan menciptakan lapangan pekerjaan untuk pekerja pertanian potensial yang ada di DAS. Prioritas pada fungsi tujuan ditentukan dengan teknik pembobotan menggunakan proses hirarki analitik. Variabel keputusan adalah hutan (X1), perkebunan (X2), lading/tegalan (X3), kebun campuran (X4), sawah (X5), semak (X6) dan permukiman (X7). Beberapa fungsi kendala tujuan terorganisir menjadi beberapa sub-model. Beberapa sub model tersebut ditentukan dengan menggunakan GIS seperti erosi, dan debit. Kendala fungsional adalah alokasi lahan untuk variabel keputusan tidak boleh melebihi lahan yang tersedia di DAS. Hasil uji model di DAS Manjunto, Provinsi Bengkulu-Indonesia, menunjukkan bahwa model optimasi yang dikembangkan berhasil menentukan alokasi lahan optimal dalam skala DAS ditinjau dari aspek debit banjir periode ulang 100 tahun, debit andalan untuk rumah tangga, industry, perkotaan (RIK) dan irigasi, erosi, produktivitas, pendapatan dan ketenagakerjaan. Namun beberapa kelemahan dari model ini seperti akurasi yang masih rendah perlu disempurnakan dalam penelitian lebih lanjut.

---

This study aims to develop an optimization model for land allocation in terms of discharge, erosion, productivity, income and employment aspects. The optimization model was developed using goal programming integrated with analytic hierarchy process and geographic information system. Objective function was set to minimize the deviation of goals watershed management namely : flood controlling in one hundred year time period, discharge to fulfill the demand domestic, urban, industry and irrigation, erosion rate within medium range, agriculture productivity within medium level, income in compliance with the minimum standard and create jobs to potensial agriculture employment. Priority of objective function was determined by weight method using analytic hierarchy process. Decision variables are forest (X1), plantation (X2), dry land fields (X3), mixed farms (X4), rice fields (X5), shrub (X6) and settlements (X7). Some goal constraint functions organized into several sub-models. Some of sub models determined using GIS such as erosion, and discharge. Functional constraints are the land allocations for them should not exceed the available land on watershed area. The test results in Manjuto watershed on Bengkulu Province showed that the developed optimization model has been successfully determined the optimal allocation of land in a watershed in terms of discharge, erosion, productivity, income and employment aspects. However, low accuration of this model needs to be refined in further research."