Electronic Theses and Dissertation

Terdapat kendala dalam pemenuhan kebutuhan sanitasi pada daerah yang
terdampak banjir dan daerah rawan yang berpotensi tinggi terjadi banjir, seperti
daerah rawan banjir rob atau kepada masyarat masyarakat yang bertempat tinggal
di pinggir sungai. Solusi yang dapat dilakukan terkait masalah sanitasi tersebut
yaitu pembuatan floating portable toilet (FPT) yang mengapung di atas permukaan
air. Kestabilan FPT dapat dianalisis dengan menggunakan software opensource
DualSPHysics yang mengemplementasikan metode Smoothed Particle
Hydrodynamics (SPH). Metode SPH merupakan skema numerik bebas jaringan
Lagrangian di mana partikel merepresentasikan aliran, berinteraksi dengan struktur,
dan menunjukkan deformasi yang besar dengan batas-batas yang bergerak. Tujuan
penelitian ini adalah untuk mengetahui kestabilan floating portable toilet terhadap
pengaruh gelombang. Metode simulasi SPH yang digunakan adalah simulasi 3D
dengan kasus floating yang dilakukan sebanyak 12 skenario dengan tiga tinggi
gelombang yang berbeda yaitu, 0.5 m, 1 m, dan 1.5 m. Digunakan jarak antar
partikel sebesar 0.12 m dan jumlah partikel sebanyak 396.792 partikel. Hasil yang
didapatkan berupa data arah gerakan objek FPT yang disimulasikan. Data tersebut
adalah hasil visualisasi terhadap hasil yang telah di simulasi, dan data floating info
yang memberikan informasi terkait pergerakan objek FPT. Pergerakan ini meliputi
pergerakan maju mundur arah sumbuh x (surge), pergerakan rotasi arah sumbu y
(pitch) dan pergerakan naik turun arah sumbu z (heave). Berdasarkan hasil numerik
SPH menunjukkan bahwa nilai maksimum pergerakan FPT arah surge adalah 0.6
m. Sudut pitch maksimum adalah 7˚ dan sudut picth minimum adalah -8˚. Dan
pergerakan maksimum arah hevae FPT adalah 0.5 m. Dari hasil simulasi, FPT
memiliki nilai kestabilan yang aman sesuai dengan kriteria batas aman 6DOF.
Namun pada ketinggian gelombang maksimum yang disimulasikan, FPT bergerak
dengan kondisi yang dapat membuat kenyamanan dapat terganggu saat pemakaian.

There are obstacles in fulfilling sanitation needs in areas affected by flooding and vulnerable areas that have a high potential for flooding, such as areas prone to tidal flooding or to communities who live on the riverbank. The solution that can be done related to the sanitation problem is the manufacture of floating portable toilets (FPT) that float on the water surface. The stability of the FPT can be analyzed using DualSPHysics opensource software that implements the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method. The SPH method is a Lagrangian network-free numerical scheme in which particles represent the flow, interact with the structure, and exhibit large deformations with moving boundaries. The purpose of this study is to determine the stability of floating portable toilets against the influence of waves. The method used is a 3D simulation which is carried out as many as 12 scenarios with three different wave heights, namely, 0.5 m, 1 m, and 1.5 m. A distance between particles of 0.12 m and 1.5 m is used. The distance between particles is 0.12 m and the number of particles is 396,792 particles. The results obtained are data on the direction of motion of the simulated FPT object. The data is the result of visualization of the results that have been simulated, and floating info data that provides information related to the movement of the FPT object. This movement includes back and forth movement in the x-axis direction (surge), rotation movement in the y-axis direction (pitch) and up and down movement in the z-axis direction (heave). Based on SPH numerical results, the maximum value of FPT movement in the surge direction is 0.6m. The maximum pitch angle is 7˚ and the minimum picth angle is -8˚. And the maximum movement of FPT hevae direction is 0.5 m. From the simulation results, the FPT has a safe stability value according to the 6DOF safe limit criteria. However, at the maximum height simulated, the FPT moved in a condition that could compromise comfort during use.