Electronic Theses and Dissertation

Penelusuran banjir (flood routing) merupakan metode untuk memperkirakan perubahan debit aliran dari bagian hulu menuju bagian hilir. Metode penelusuran banjir terdapat dua pendekatan yaitu secara hidrologi dan hidraulika. Penelitian ini menggunakan pendekatan hidraulika melalui model persamaan Saint Venant. Persamaan Saint Venant merupakan persamaan diferensial parsial nonlinier, sehingga penyelesaiannya dilakukan secara numerik menggunakan metode beda hingga skema MacCormack. Solusi yang diperoleh menghasilkan profil debit (Q), kedalaman (h), dan kecepatan aliran (u) yang stabil serta akurat. Stabilitas solusi dijamin melalui pemenuhan syarat CFL < 1, sementara keakuratan divalidasi dengan galat keseimbangan massa yang kecil dibawah
1%. Hasil penelusuran menunjukkan bahwa pada titik x=25 km debit puncak terjadi pada jam ke-7,5 sebesar 95 m^3/s. Pada x=50 km debit puncak terjadi pada jam ke-12 sebesar 87 m^3/s . Pada x=75 km debit puncak terjadi pada jam ke-17 sebesar 80 m^3/s. Hasil yang diperoleh ini dibandingkan dengan model gelombang kinematik dan difusi memberikan informasi hidraulika yang lebih komprehensif, mampu merepresentasikan dinamika inersia dan gesekan, serta menjaga konservasi massa dengan galat yang sangat kecil.

Kata kunci: Penelusuran Banjir, Persamaan Saint Venant, konservasi, Metode Beda
Hingga, Skema MacCormack

Flood routing is a method used to estimate changes in discharge from upstream to downstream areas. There are two approaches in flood routing methods: hydrological and hydraulic. This study employs a hydraulic approach using the Saint Venant equations. Since the Saint Venant equations are nonlinear partial differential equations, they are solved numerically using the finite difference method with the MacCormack scheme. The obtained solutions yield stable and accurate profiles of discharge (Q), water depth (h), and flow velocity (u). Solution stability is ensured by satisfying the CFL < 1 condition, while accuracy is validated by a small mass balance error of less than 1%. The routing results indicate that at a distance of x = 25 km, the peak discharge of 95 m^3/s occurs at 7,5 hours. At x = 50 km, the peak discharge of 87 m^3/s occurs at 12 hours. At x = 75 km, the peak discharge of 80 m^3/s occurs at 17 hours. Compared to kinematic and diffusion wave models, the results provide more comprehensive hydraulic information, are capable of representing inertia and friction dynamics, and maintain mass conservation with a very minimal error. Keywords: Flood Routing, Saint Venant Equation, Conservation, Finite Difference Method, MacCormack Scheme.