Electronic Theses and Dissertation

Bangunan pelindung pantai seperti breakwater berfungsi meredam energi gelombang sebelum mencapai garis pantai. Ketika gelombang mengenai struktur tersebut, terbentuk fenomena penyebaran gelombang yang dikenal sebagai difraksi. Pola ini dapat menyebabkan perubahan elevasi muka air dan membangkitkan arus di sekitar struktur, yang dapat memengaruhi stabilitas dan efektivitas perlindungan pantai. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pola difraksi dan koefisien difraksi yang terjadi akibat interaksi gelombang dengan struktur breakwater tidak tenggelam tipe gropozag berpori. Struktur gropozag disusun dari balok-balok kubus kayu yang 5 sisi dari balok kubus ini memiliki 9 pori berdiameter 0,20 m yang dan disusun dengan pola zig-zag sepanjang 30 m dan tinggi 8 m. Simulasi dilakukan menggunakan metode numerik berbasis Smoothed Perticle Hydrodynamics (SPH) melalui software DualSPHysics. Domain simulasi menggunakan kolam gelombang berdimensi 125 m × 50 m × 13 m dengan kedalaman air 6 m, dilengkapi regular wave generator dan wave absorber. Gelombang yang dibangkitkan dipengaruhi oleh 3 variasi tinggi dan periode gelombang yaitu H1T1, H2T2, dan H3T3 dan dipengaruhi oleh 3 variasi lebar breakwater B1, B2, dan B3. Hasil simulasi numerik menunjukkan bahwa model mampu merepresentasikan pola difraksi dan distribusi kecepatan aliran secara visual dan kuantitatif. Validasi menggunakan RMSE sebesar 0,242 meter menunjukkan akurasi yang baik terhadap data fisik. Nilai koefisien difraksi (Kd) di belakang struktur untuk kondisi H₁T₁ diperoleh sebesar 0,40 pada variasi B1 (lebar 5,66 m), 0,30 pada variasi B2 (lebar 8,48 m), dan 0,25 pada variasi B3 (lebar 11,32 m). Nilai ini menunjukkan bahwa semakin lebar struktur, maka semakin besar kemampuan peredaman gelombangnya di area belakang struktur.

Coastal protection structures such as breakwaters function to reduce wave energy before it reaches the shoreline. When waves interact with these structures, a wave spreading phenomenon known as diffraction occurs. This pattern can lead to changes in water surface elevation and induce currents around the structure, potentially affecting the stability and effectiveness of coastal protection. This study aims to investigate the diffraction pattern and diffraction coefficient resulting from wave interaction with a non-submerged porous breakwater of the gropozag type. The gropozag structure consists of wooden cube blocks, where five sides of each block are perforated with nine pores of 0.20 m in diameter, arranged in a zig-zag formation with a total length of 30 m and a height of 8 m. The simulation was conducted using a numerical method based on Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) via the DualSPHysics software. The simulation domain was a wave flume measuring 125 m × 50 m × 13 m with a water depth of 6 m, equipped with a regular wave generator and a wave absorber. The generated waves were influenced by three variations in wave height and period H1T1, H2T2, and H3T3 and three variations in breakwater width B1, B2, and B3. The numerical simulation results showed that the model successfully represented wave diffraction patterns and flow velocity distribution both visually and quantitatively. Validation using RMSE yielded a value of 0.242 meters, indicating good accuracy compared to physical data. The diffraction coefficient (Kd) behind the structure for the H₁T₁ condition was found to be 0.40 for B1 (width 5.66 m), 0.30 for B2 (width 8.48 m), and 0.25 for B3 (width 11.32 m). These results indicate that the wider the breakwater structure, the greater its ability to dissipate wave energy in the area behind the structure.