Menyelamatkan Pesisir dan Ekosistemnya dengan Pemecah Gelombang Berpori

Akhir-akhir ini, intensitas gelombang beramplitudo tinggi yang mencapai pantai semakin meningkat akibat krisis perubahan iklim. Oleh karena itu, pembangunan struktur ketahanan pantai harus dikaji dengan lebih baik.

Para ilmuwan ITB menemukan bahwa pemecah gelombang berpori adalah pendekatan ramah lingkungan untuk meningkatkan ketahanan pesisir dan membantu mengurangi kerusakan akibat perubahan iklim karena dapat memulihkan keseimbangan ekosistem laut.

Riset kemudian dilakukan untuk memberikan metode analitik dan numerik baru untuk menghitung koefisien transmisi gelombang yang dihasilkan dari beberapa pemecah gelombang berpori yang terendam. Metode yang digunakan yaitu pemodelan matematika, solusi analitik, serta metode numerik.

“Dari perbandingan hasil analitik dan numerik RMSE (root mean squared error) yang dihitung semuanya berada di bawah 10%. Ini menegaskan bahwa skema numerik kami mendekati solusi analitik dengan baik,” kata ketua tim penelitian ITB, Dr. Ikha Magdalena.

Perbandingan dengan eksperimen dilakukan melalui percobaan gelombang melewati satu blok media berpori dilakukan pada flume gelombang berukuran 6m x 0,07m x 0,25m. Dimensi media berpori yang digunakan adalah 0,25m x 0,07m x 0,065m.

Melihat pengaruh karakteristik dan dimensi media berpori terhadap besaran reduksi gelombang dengan mengubah ketebalan setiap lapisan dan mendapatkan hasil bahwa hal tersebut tidak memengaruhi nilai transmisi gelobang. Namun, ketika salah satu dari dua lapisan memiliki koefisien gesekan yang lebih besar, peningkatan ketebalannya akan menghasilkan besaran reduksi yang lebih besar.

“Dari percobaan yang telah dilakukan kami berhasil mengembangkan model matematika untuk mengamati redaman gelombang yang disebabkan oleh beberapa pemecah gelombang berpori yang terendam. Model diselesaikan secara analitik menggunakan metode pemisahan variabel dan secara numerik dengan menerapkan metode staggered finite volume,” tutur Dr. Ikha yang tergabung dalam Kelompok Keahlian Matematika Industri dan Keuangan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) ITB.

Dapat disimpulkan bahwa membagi media berpori menjadi beberapa blok berpori lebih efisien dibandingkan menempatkan satu blok panjang. Memperbesar lebar setiap blok berpori akan menghasilkan pengurangan amplitudo gelombang yang lebih besar.

“Ketika semua blok berpori sangat tebal, redaman gelombang lebih banyak terjadi, koefisien fiksi yang lebih tinggi menghasilkan nilai Kƹ yang lebih rendah serta meningkatkan salah satu dari dua ketebalan lapisan berpori untuk ketebalan medium berpori yang konstan tidak akan memengaruhi Kƹ kecuali koefisien fiksi atas cukup berbeda dari koefisien gesekan bawah,” kata Dr. Ikha.

PENULIS ARTIKEL
Dr. Ikha Magdalena • Kelompok Keahlian Matematika Industri dan Keuangan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) ITB

.

199

views

27 October 2023