Penulis
Muhamad Baharudin Fahmi Ocean Engineering 2010
JURUSAN TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABYA 2015
Kata Pengantar
Alhamdulillahi rabbil’alamin, segala puji syukur kita haturkan kepada Allah SWT yang telah memberikan semua kenikmatan. Sholawat serta salam senantiasa kita haturkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah memberi kita teladan terbaik untuk menjadi hidup. Dalam rangka menunjang pembelajaran perkuliahan bidang pantai yang merupakan Salah satu bidang Teknik Kelautan, maka modul tutorial yang ada di hadapan pembaca sekalian ini merupakan salah satu dari sekian banyak cara yang ada. Seperti yang telah kita ketahui, bahwa salah satu cara yang digunakan dalam rekayasa pantai adalah membuat model numeric dengan computer dari kondisi fisik nyata pantai tersebut, sehingga dapat kita ketahui pengaruh – pengaruh dari rekayasa yang dibuat. Misalnya, pengaruh breakwater terhadap penjalaran gelombang, pengaruh reklamasi, perubahan garis pantai dan lain – lain – lain. lain. Pemodelan numeric dapat dilakukan dengan membuat program sendiri dengan software pemrograman yang ada, dan juga biasanya telah ada l embaga, perusahaan atau perorangan yang telah membuat software pemodelan numeric untuk kepentingan pemodelan pantai. Salah satu software yang lazim digunakan adalah Surface water Modeling System (SMS) yang dibuat oleh Aquaveo, sehingga user tinggal menggunakan tanpa perlu membuat programnya terlebih dahulu. Modul tutorial ini merupakan panduan untuk membuat model dan simulasi pada Software SMS versi 11 yang ditulis berdasarkan pengalaman penulis selama menggunakan software tersebut dengan mengikuti tutorial dan user manual yang telah disediakan. Selain itu, juga dari buku tutorial SMS 8.1 yang telah dibuat oleh pada senior, Mas Dain dan kawan – kawan – kawan. kawan. Semoga modul ini bermanfaat bagi kita semua yang menggunakan, serta mampu kita bagikan ilmunya. Jika ada kekurangan dari modul ini, saya ucapkan terimakasih. Saran dan Kritik dalam rangka penyempurnaan modul ini sangat kami harapkan
untuk
disampaikan.
[email protected]
Kritik
dan
saran
dapat
dikirimkan
ke
Kata Pengantar
Alhamdulillahi rabbil’alamin, segala puji syukur kita haturkan kepada Allah SWT yang telah memberikan semua kenikmatan. Sholawat serta salam senantiasa kita haturkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah memberi kita teladan terbaik untuk menjadi hidup. Dalam rangka menunjang pembelajaran perkuliahan bidang pantai yang merupakan Salah satu bidang Teknik Kelautan, maka modul tutorial yang ada di hadapan pembaca sekalian ini merupakan salah satu dari sekian banyak cara yang ada. Seperti yang telah kita ketahui, bahwa salah satu cara yang digunakan dalam rekayasa pantai adalah membuat model numeric dengan computer dari kondisi fisik nyata pantai tersebut, sehingga dapat kita ketahui pengaruh – pengaruh dari rekayasa yang dibuat. Misalnya, pengaruh breakwater terhadap penjalaran gelombang, pengaruh reklamasi, perubahan garis pantai dan lain – lain – lain. lain. Pemodelan numeric dapat dilakukan dengan membuat program sendiri dengan software pemrograman yang ada, dan juga biasanya telah ada l embaga, perusahaan atau perorangan yang telah membuat software pemodelan numeric untuk kepentingan pemodelan pantai. Salah satu software yang lazim digunakan adalah Surface water Modeling System (SMS) yang dibuat oleh Aquaveo, sehingga user tinggal menggunakan tanpa perlu membuat programnya terlebih dahulu. Modul tutorial ini merupakan panduan untuk membuat model dan simulasi pada Software SMS versi 11 yang ditulis berdasarkan pengalaman penulis selama menggunakan software tersebut dengan mengikuti tutorial dan user manual yang telah disediakan. Selain itu, juga dari buku tutorial SMS 8.1 yang telah dibuat oleh pada senior, Mas Dain dan kawan – kawan – kawan. kawan. Semoga modul ini bermanfaat bagi kita semua yang menggunakan, serta mampu kita bagikan ilmunya. Jika ada kekurangan dari modul ini, saya ucapkan terimakasih. Saran dan Kritik dalam rangka penyempurnaan modul ini sangat kami harapkan
untuk
disampaikan.
[email protected]
Kritik
dan
saran
dapat
dikirimkan
ke
Daftar Isi
BAB 1 Gambaran Umum
BAB 2 A. Mengenal Software SMS 11.1 A.1. Layout SMS 11.1
Pada saat pertama kita membuka SMS 11.1, maka akan muncul tampilan sebagai berikut dari default tampilan SMS 11.1 yang di dalamnya terdapat banyaak menu dan tools yang dapat membantu dalam melakukan pembuatan model. Gambar 1 dibawah ini adalah tampilan dari SMS 11.1 beserta nama masing – masing bagian. Menu File toolbar
Dislpay toolbar
Edit Windows
D y
Project explorer n
Main Windows a m ic T o o ls
Modules Marco Toolbar
Status Bar
Gambar 1. Layout defaut SMS 11.1
Pada masing-masing bagian memiliki fungsi dan kegunaan yang nantinya akan kita manfaatkan dalam pembuatan model serta memvalidasi hasil model yang telah disimulasikan. Sebelum lebih jauh, maka kita harus mengenal bagian – bagian tersebut. Berikut adalah penjelasan dari masing – masing dari layout SMS 11.1 a. Menu Merupakan perintah – perintah yang tergantung pada module apa yang sedang bekerja, kecuali tiga menu utama (file, Edit, Display). Berisakan perintah – perintah yang akan terlihat apabila kita klik pada menu tersebut atau kita tekan pada keyboard ALT dan huruf depan dari menu.
b. Edit window Berisikan keterangan dari entitas yang berada dalam model, meliputi koordinat x, y dan kedalaman (z).
c. File Toolbar Merupakan shortcut dari menu file berisikan open, s ave model, print model, dan delete. (gambar dibawah dari kiri ke kanan berurutan)
d. Display Toolbar Merupakan shotcut dari beberapa perintah dalam menu display. refresh, frame, display option, plan view (berurutan dari kiri ke kanan pada gambar dibawah ini)
Fungsi dari display option adalah untuk menampilkan pilihan – pilihan tampilan dari model. Terdapat beberapa tab yang bisa kita pilih. Plan view untuk menampilkan model pada tampilan normal 2 dimensi (default)
e. Project Explorer Project explorer merupakan sebuah hirarki “pohon” yang merupakan representasi dari seluruh pekerjaan yang tampil pada main window. Seperti pada gambar dibwah ini. Semua data mulai dari peta kontur autocad yang kita masukan hingga meshing dan hasil simulasi berada dalam project explorer. Pada sisi kiri masing – masing data terdapat kotak dan centang. Hal itu digunakan sebagai pilihan bagi user, apabila ingin menampilkan
objek tersebut dalam main window, maka tinggal memberikan ccentang, jika tidak tinggal menghilangkan.
f.
Dynamic Tools Dynamic tool sebenarnya adalah alat – alat yang digunakan dalam rangka membuat kelengkapan dan perbaikan objek sebelum dilakukan simulasi. Sehingga pada setiap module memiliki dynamic tool yang berbeda – beda. Oleh sebab itulah dinamakan dynamic, karena berubah – ubah sesuai dengan module yang kita pilih. Berikut ini adalah dynamic tool yang ada pada module mesh 1
2
3 4
5
6 7
8
9 10 11 12 13 14 15
1. Select node digunakan untuk memlih node 2. Create node digunakan untuk membuat node
3. Select Nodestring digunakan untuk membuat nodestring sebagai boundary condition 4. Create Nodestring
digunakan untuk memilih nodestring dan
mendefinisikan sebagai type boundary conditionnya 5. Select mesh area digunakan untuk memilih area meshing dan kita dapat
ketahui luas are meshing tersebut pada status bar 6. Crate linear tri 7. Create linear quad 8. Create Quadratic tri
9. Create Quadratic quad 10. Swap Edge digunakan untuk memperbaiki bentuk kualitas meshing
yang telah terbentuk sesuai mesh quality (pada FESWMS) 11. Split marge digunakan untuk memperbaiki kualitas meshing yang telah
terbentuk sesuai indicator mesh quality (RMA 2, CG wave) 12. Add contour label jika kita ingin mengetahui label (angka) pada kontur
di suatu titil. Tinggal kita klik pada model akan keluar angka dimana kita meng-klik 13. Create control structure jika kita ingin menambah struktur pada
daerah kita misal jembatan atau box culvert 14. Create linear line 15. Create quadratic line
Dynamic tool pada Cartesian grid module 1
2 3
4
5
6
7
8
1. Select grid cell 2. Select grid row 3. Select grid column 4. Split grid column 5. Split grid row 6. Drag column boundary 7. Drag row boundary 8. Create Cartesian grid
Dynamic tool pada module scatter 1
2
3 4
5
6
7
1. Select scatter point 2. Create scatter point 3. Select scatter breakline
4. Create scatter breakline 5. Select triangle 6. Create triangle 7. Swap edge
Dynamic tool pada map module 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13
1. Select Node 2. Create node 3. Select vertex 4. Create vertex 5. Select feature arc 6. Create feature arc 7. Select feature arc group 8. Select feature polygon 9. Create 1-D grid frame 10. Select 1-D grid frame 11. Create 2 – D grid frame 12. Select 2 – D grid frame 13. Select Compass plot
g. Main Windows
Merupakan “kertas kerja” user dalam membuat model dan menampilkan hasil simulasi dari model yang telah selesai
h. Module
i.
Status Bar Berisikan dua bagian, pada sisi kiri adalah penujuk koordinat dan kedalaman dari gerakan mouse diatas objek saat plan view (tampilan normal). Sedangkan sisi kanan berisikan entitas dari objek yang dipilih dari model.
j.
Marco Toolbar
Marco toolbar sebenarnya berisikan shortcut dari opsi – opsi pilihan di dalam menu bar.
lighting option digunkan dalam pengaturan cahaya warna pada contour contour option digunakan untuk memilih contour yang akan ditampilkan pada main window dari hasil meshing atau simulasi vector option digunakan untuk mengatur tamppilan vector dari hasil simulasi arus Get module info digunakan untuk mendapatkan info dari modul yang dijalankan Plot wizard digunakan dalam rangka mendapatkan plot hasil dari suatu titik atau garis tertentu yang ada dalam model.
k. Data Toolbar Digunakan untuk memperoleh data dari model secara langsung tanpa ada kotak dialog
measure tool digunakan untuk melihat ukuran/ jarak pada d aerh model yang ada. get data tool untuk mendapat data pada daerah yang diinginkan secera online
l.
Static Tool
Merupakan alat yang dapat aktif dalam setiap modul yang ada, digunakan untuk memindah, memperbesar atau memutar objek yang sedang kita kerjakan. pan : digunakan untuk menggeser, memindah objek kerja yang ada pada main windows Zoom : digunakan sebagai alat memperbesar atau memperkecil objek kerja pada main window
rotate : berfungsi sebagai alat untuk memutar objek yang ada pada main window sesuai sudut pandang yang kita inginkan.
m. Time Step Window Time Step window merupakan tampilan waktu hasil dari sebuah simulasi yang telah dilakukan. Digunakan untuk melihat hasil pada setiap waktunya. Misalnya, sewaktu kita melaukakan simulasi model dalam 24 jam dan telah selesai, maka kita dapat melihat hasil tiap jamnya pada main windows entah hasil pasang surut, arus atau sedimennya.
Cartesian Grid
A.2. Pemodelan Numeris Pantai dalam SMS 11.1
Di dalam Surface water Modeling System V 11.1 terdapat beberapa modul yang dapat digunakan untuk membantu pemodelan numeris pada daer ah sungai, estuary dan pantai (near shore), antara lain: River and Estuary
1D-Hyd centerline
1D-hyd cross section
FESWMS
RMA 2 dan RMA 4
Pemodelan Arus laut
CMS Flow
ADRIC
TUFLOW
Pemodelan Gelombang
CMS Wave
BOUSS2D
CG Wave
ST Wave
BAB 3 PENGENALAN DASAR – DASAR PEMODELAN SMS 11.1
I. PENGENALAN OBYEK DASAR
Dari setiap modul yang ada mempunyai jenis obyek yang berbeda. Akan tetapi mempunyai karakter yang sama dari setiap tool, yaitu ada menu create dan select. Dalam subbab ini menjelaskan tentang penjelasan dari obyek yang ada di SMS dari masing masing modul. a. Scatter modul
- Scatter point Scatter point merupakan suatu titik yang di buat dalam modul scatter. Scatter point mempunyai warna default merah. Titik scatter (scatter point) sangat penting karena dalam titik scatter ini disimpan data koordinat dan elevasi. Untuk membuat sebuah kontur bathimeteri dalam SMS sebagai titik acuan kedalaman tiap posisi adalah scatter point data titik scatter akan membentuk suatu elemen mesh triangle setelah dilakukan meshing elemen - Triangle Triangle sebuah elemen, yaitu suatu luasan yang dibentuk dari 3 scatter point. Dari sebaran data scatter point akan dihubungkan dengan triangle untuk melakukan analisis finit elemen sehingga bentuk model kontur akan sesuai dengan data yang ada. Dengan semakin rapatnya scatter point akan membentuk suatu elemen triangle yang kecil sehingga model kontur akan lebih detail. b. Map modul
- Feature Point Feature point merupakan komponen titik yang terdapat dalam Map module. Feature point ini juga bisa disebut sebagai node, karena ada menu yaitu menu feature object yang menyebutnya sebagai node. Feature point bisa berdiri sendiri atau menjadi bagian dari sebuah garis (yang nantinya disebut sebagai feature arc).
Akan tetapi dalam meshing elemen nantinya tidak boleh ada feature point yang berdiri sendiri akan tetapi harus menjaadi bagian dari garis. Ciri feature point mempunyai bentuk lingkaran buat sempurna yang relatif besar d engan warna hitam (default). - Vertices(Vertex) Vertice juga merupakan komponen titik, akan tetapi tidak bisa berdiri sendiri. Vertice harus menjadi bagian dari suatu garis (feature arc). Ciri dari vertix mempunyai bentuk segi empat diamon menyerupai titik dan te rletak di sebuah garis (feature arc). - Feature Arc Feature arc adalah sebuah komponen berbentuk garis dalam map module. Sebuah feature arc mempunyai ciri diawali dan diakhiri sebuah node feature point (node). Jika ada sebuah garis feature arc kemudian kita buat sebuah feature point(node) diantaranya tepat pada feature arc tersebut, maka feature arc akan terbelah menjadi dua bagian. Diantara
dua buah feature point tersebut dapat
ditambah beberapa vertex untuk membagi menjadi beberapa elemen. - Feature Polygon Feature polygon adalah suatu area yang dibatasi oleh feature arc. Area ini harus tertutup. c. Mesh modul
- Mesh Node Merupakan komponen titik yang terdapat dalam mesh modul. Mesh node ini terdapat di tiap ujung suatu elemen mesh untuk elemen linear dan berada di tiap ujung dan di titik tengah tiap garis elemen jika berbentuk elemen quadratik. Dalam mesh node ini terdapat koordinat posisi dan kedalaman dari kontur. - Node String Merupakan sebuah komponen garis yang terdapat dalam mesh modul. Node string dibuat untuk menempatkan suatu data input misalnya pasang surut (head) dan debit(flow)
- Element Element merupakan komponen luasan yang terbentuk dari garis ‐garis yang menghubungkan beberapa node. Ada element berbentuk segitiga dan elemen berbentuk segi empat. II. Langkah – Langkah Pemodelan
a. Tahap Persiapan -
Pembuatan Model
Ada sebuah konsep sederhana dalam pembuatan model geometri. Yang dimaksud model geometri ini adalah memodelkan bentuk kontur bathimetri. Prinsip dasar dalam pembuatan geometric ini adanya dua syarat utama yaitu adanya nilai elevasi/kedalaman yang diwakili dengan scatter point dan adanya suatu polygon tertutup yang dibentuk dari feature arc. Sedangkan kualitas dari suatu bentuk geometric ditentukan dari sebaran dan banyaknya data scatter point serta pembagian segmen feature arc. Pembagian segmen feature arc dilakukan dengan distribusi vertice.Pada umunya data bathimetri biasanya berbentuk sebuah gambar peta digital raster image (dalam bentuk *.jpeg, *.tiff) atau dalam bentuk gambar vector (*.dwg) selain itu juga bisa dalam bentuk data koordinat dan elevasi (*.xyz). masing‐masing bentuk data bathimetri tersebut dapat diimport kedalam SMS. Tentu saja mempunya perbedaan pengerjaanya serta kemudahan dan kesulitan yang berbeda. Dari pengalaman penulis merasakan format autocad yang di transfer kedalam bentuk *.dxf mempunyai kemudahan dibanding dengan format yang lain. Akan tetapi dari perbedaan data tersebut tujuannya sama yaitu mendapatkan data scatter point. Yang harus diperhatikan dalam pembuatan kontur bathimetri ini adalah : - satuan - skala - koordinat (sebaiknya dalam bentuk UTM) Dalam bab ini pembahasan hanya dibatasi pada pemodelan bathimetri dengan input *.dxf yaitu dari file AutoCad. Jika data bathimetri yang ada dalam bentuk file image (*.jpg atau *.tiff) sebaiknya diolah terlebih dahulu di dalam AutoCad. Dengan format *.dxf prosesnya lebih sederhana dan praktis.
b. Membuat Model dalam SMS 11.1
1. Buka Software SMS 11.1 2. Pada awal membuka software SMS, secara default anda berada pada MAP Module
Map Modul on
3. Sebelum anda memasukan data batimerti dan garis pantai dari autocad, sebaiknya anda melakukan setting koordinat dan satuan yang ada sesuai dengan data yang akan anda masukan. Pilih pada menu edit | Projection
Untuk Horizontal dan vertical, pilih Unit satuan yang diinginkan. #Jika ingin overlay pada google earth, pada Horizontal bisa dipilih Global projection dan akan muncul dialog box seperti di bawah ini.. Pada Projection – pilih UTM Pada Zone – pilih UTM zone daerah model anda Pada Datum pilih WGS 84. Jika pada data pemetaan anda menggunakan koordinat acuan local atau datum local, maka anda bisa membuat acuan sendiri pada add datum dengan memasukan kooordinat acuan pemetaan.
#langkah ini bisa dilakukan diakhir juga
Jika Pembuatan Batimetri dari gambar JPEG yang di-import-kan, maka sebaiknya harus degenerate terlebih dahulu. Caranya adalah sebagai berikut: 1. Siap peta batimetri dengan format JPEG dan tentukan tiga titik koordinat yang nantinya menjadi acuan. Ketiga titik tersebut harus membentuk huruf L atau jika diteruskan ke titik empat membertuk persegi. Tulis koordinat x dan y nya dalam koordinat Easting dan Northing (UTM) 2. Klik File – Open atau icon open pada file tool 3. Pilih peta batimetrinya, akan muncul dialog box seperti dibawah ini
Pada Select file type : cari type JPEG Kemudian Klik OK dan muncul dialog box untuk memasukan tiga titik koordinat acuan yang tadi telah dicatat. Masukan titik acuan sesuai urutan yang telah ditetapkan oleh SMS 11.1, setelah itu selesai kemudian klik OK. Kemudian siap untuk membuat kontuk batimetrinya.
4. Setelah itu, Masukan peta batimetri yang telah anda buat di auto cad dengan type file .dxf. langkahnya sebagai berikut Pilih pada menu, File | Open atau pilih icon open file Setelah itu pilih pada directori mana anda menyimpan file t ersebut.
5. Setelah file dari autocad masuk, makan akan muncul pada pr oject explorer. kemudian klik kanan CAD pada project explorer dan pilih file CAD | convert | CAD
MAP. Seperti gambar dibawah ini
6. Setalah diubah menjadi MAP maka secara otomatis sudah terbaca sebagai arc. Banyak node (titik hitam besar) yang kurang teraturut. Sedikit informasi tambahan, bahwa Node (titik hitam Besar) menandakan bahwa itu satu arc, sebab node adalah ujung dari arc. Sedangkan yang berada diantara dua Node dalam satu arc disebut vertice (titik yang kecil) Karena kurang teraturnya node dan vertice, maka perlu diatur agar rapi. Untuk langkah pengaturannya sebagai berikut: Untuk memilih garis atau arc, klik select Feature arc Klik acr atau garisnya Klik kanan Redistribute Vertice
Atau klik garis kemudian pilih pada menu Feature Object | Redistribute Vertice.
Akan muncul dialog box, kemudian isi spacing sesuai yang diinginkan.
Jika anda ingin sekaligus semua garis diatur, blok semua garis secara bersamaan dengan cara pilih select feature arc tekan shift dan klik serta geser pada model, kemudian ulangi langkah redistibuse vertice diatas. Pada Spacing ini merupakan jarak antar vertice nantinya, sehingga pilih sesuai kebutuhan.
Catatan : semakin banyak vertice akan membuat semakin kecil meshing
yang anda lakukan, sehingga banyak eleman. Hal ini sangat bagus untuk ketelitian hasil, namun mengakibatkan running program semakin lama. Tambahan
Jika dalah satu garis namun di tengah terdapat Node, maka hal tersebut harus dihilangkan agar tidak terputus dan tetap dalam satu garis arc. Langkahnya sebagai berikut; Klik select node pada Tool Box
,
kemudian klik kanan pada node
kemudian pilih convert to vertex atau lewat menu Feature Object | vertice <-> Node
7. Cek elevasi. Terkadang elevasi sudah otomatis langsung masuk dari autocad, namun kadang juga harus memasukan secara manual pada SMS. Untuk mengecek, silahkan klik salah satu garis yang menunjukan batimetri. Kemudian lihat
pada edit windows. Misal, Jika nilai Z masih 0 padahal dikedalaman 10. Maka tuliskan nilai kedalaman dengan ada tanda negative (-10)
8. Setelah semua teratur, selanjutnya adalah mengubah MAP menjadi Scatter. Langkahnya sebagai berikut. #Blok semua kecuali garis pantai Klik kanan CAD pada map data di project exploler. Klik kanan CAD
convert Map – 2D Scatter Atau dengan lewat menu Feature Object | Map – scatter
Setelah itu, pada Scatter Point Z – Value Source pilih Arc Node and Vertice
Jika sudah, maka akan terlihat warna merah pada arc tadi.
Jika berhasil, maka pada feature arc yang telah dipindah ke scatter akan berwarna merah
9. Hapus semua garis feature arc dan scatter yang menunjukan batimetri kecuali garis pantai. - Caranya blok semua garis
pilih
select feature arc tekan shift dan klik
serta geser pada model - tekan Delete pada key board
10. Kemudian setelah menjadi scatter, maka selanjutnya adalah memindahkan model. Sesuai kebutuhan kita. Langkahnya sebagai berikut;
-
Klik kanan CAD pada map data di Project explore. Klik kanan CAD
Type Model
11. Simpan dulu pekerjaan agar tidak mengulangi dari awal lagi. Pilih menu file | save as | berikan nama file | OK Jika ingin menyimpan teroverlay dengan Google earth, pastikan pada projection sudah tepat dengan global projection dan saat menyimpan pilih googleearth raster KMZ file (.kmz) pada save as type
Sampai langkah ini, sangat dianjurkan untuk menyimpan filenya terlebih dahulu sebelum memindahkan ke model lain agar tidak mengulangi lagi dari awal ketika membuat model baru. sebab, langkah – langkah diatas adalah dasar untuk awal pemodelan, semua model melewati langkah tersebut Kecuali, pada model CMS – Flow. Sebab pada model CMS Flow, kedalaman dituliskan
dengan angka positif, bukan dengan angka negative.
BAB 4 3.1
Pendahuluan
3.2
Model R esources Management Associates RMA 2
3.2.1
Teori Dasar R esources Management Associates RMA 2
RMA2 adalah sebuah modul yang ada dalam aplikasi software SMS 11.1 untuk memodelkan hidrodinamika 1D/2D menggunakan metode elemen hingga. Dalam modul ini bertujuan untuk mensimulasikan elevasi muka air laut dan komponen arus horizontal subkritis, aliran permukaan dalam dua dimensi aliran bidang. Untuk menghitung water levels dan arus untuk 2D juga perlu adanya berbagai macam boundary condition seperti
Discharge oleh node/elemen atau line
Boundary condition pasang surut
Discharge sebagai fungsi elevasi
Elevasi muka air laut
Wind stress
Resources Management Associates (RMA2) merupakan model hidrodinamik numerik dua dimensi untuk rata-rata kedalaman dengan metode elemen hingga. RMA2 menghitung solusi elemen hingga untuk bentuk Reynold dari persamaan Navier-Stokes untuk aliran turbulensi dan koefisien viskositas olakan digunakan untuk mendefinisikan karakteristik turbulensi. Sistem persamaan yang digunakan dalam RMA2 terdiri dari dua persamaan gerak dalam persamaan Cartesian (King,2009)
Persamaan kontinuitas untuk fluida incompressible adalah sebagai berikut
Dimana : h
= kedalaman air
u,v
= kecepatan lokal dalam kordinat kartesian x,y
t
= waktu
ρ
= densitas fluida
E
= koefisien viskositas olakan
g
= percepatan gravitasi
z
= elevasi dasar laut
n
= koefisien kekasaran manning
ζ
= koefisien gesekan angin empiris
Va
= kecepatan angin
Ψ
= arah angin
ω
= laju rotasi angular bumi
φ
= garis lintang lokal
Persamaan-persamaan tersebut dapat diselesaikan melalui metode elemen hingga dengan menggunakan Galerkin Method . Elemen yang digunakan berupa garis satu dimensi, segi empat atau sisi melengkung. Fungsi dari bentuk elemen kuadratik untuk kecepatan dan linear untuk kedalaman. Integral Gaussian dipakai untuk pengintegrasian persamaan.
3.2.2
Step By Step Modeling RMA 2
Klik kanan CAD pada Map data di Project explorer | Type | Models | CG Wave .
Jika benar, maka warna garis pantai akan menjadi warna cokelat dan dan ada tanda panah. Tanda panah tersebut menunjukan arah mulai titik tersebut dari mana. Ini nanti berguna dalam kita membuat domain model. Sebelum melakukan pemodelan deangan RMA 2, yang perlu kita lakukan adalah menentukan boundary condition atau batasan daerah model, open boundary dan close boundary. 1. Membuat daerah domain yang akan di modelkan. Langkah yang perlu dilakukan adalah membuat garis pembatas daerah yang di modelkan. Bisa persegi atau semi circle atau sesuai keinginan kita. Tahapan pembuatan daerah batasnya sebagai berikut; -
Pindahkah modul ke Map modul
-
Pilih select feature
-
Klik garis pantai | Klik kanan kemudian pilih atribut | Land/ coastline
-
Pilih Menu Feature Object | Define Domain | pada dialog box pilih
pada tool box.
batas pemodelan. ada persegi sama semi circle. Untuk semicircle ini, jari jari tidak dapat kita atur sendiri namun default dari SMS
-
Setelah garis batas setengah lingkaran jadi, lakukan pendefinisian garis tersebut. Klik select feature arc pada tool box attribute
klik kanan kemudian pilih
pilih sebagai open ocean.
#Jika benar, maka garis tadi akan berwarna biru
-
Setelah langkah-langkah diatas, maka selanjutnya adalah memindahkan type model sesuai kebutuhan pemodelan. Pada tulisan ini pertama adalah pembuatan Model RMA 2. Untuk memlilih modul RMA 2 dapat dilakukan langkah-langkah berikut;
Klik kanan CAD pada Map data di Project explorer | Type | Models | TAB (terdapat RMA 2 dan RMA 4) atau menu Data | switch Current Model | pilih TAB
-
Selanjutnya adalah membuat polygon dengan cara, pil ih menu Feature Object | Build Polygon . Jika benar, maka pada tool box terlihat aktif
select polygon
. Klik tool tersebut dan klik/ double klik pada tengah
daerah domain.
-
Setelah itu akan muncul dialog box untuk membuat meshing. Atur attribut poligon Mesh type : paving (elemen segitiga) Bathimetry type : Scatter set (elevasi akan mengacu pada data scatter)
Kemudian pastikan pada scatter option kalau interpolasi mengacu pad a elevasi. Klik preview mesh untuk melihat meshing yang akan dibuat
Membuat Meshing dan memperbaiki kualitas Meshing
-
Hilangkan centang pada Scatter Map di Project Explorer
-
Selanjutnya klik di luar polygon untuk unselect polygon. Kemudian dil akukan meshing poligon. Feature Object | Map > 2D Mesh atau pada CAD di Project explorer klik kanan | convert Map – 2D Mesh. Klik diluar daerah
meshing untuk melihat meshing yang sudah jadi. Jika keluar dialog seperti dibawah ini, pilih seperti gambar.
-
Meshing Quality Menu Display | display option atau klik icon
.
Akan muncul kotak dialog seperti gambar dibawah ini.
Hilangkan semua centang yang ada kecuali pada Mesh Quality OK Selanjutnya pindahkan modul dari Map modul ke Mesh modul . Untuk mengubah kualitas mesh yang ada, bisa menggunakan pilihan Swap elemen
atau dengan merge elemen
Untuk melihat kontur yang sudah jadi.
Berikan centang pada contour untuk melihat cotour yang sudah jadi dan hilangkan centang selain contour.
Contour Method pilih Color Fill.
Number color untuk menunjukan jumlah warna yang kita gunakan
Membuat boundary condition
BC ini nantinya digunakan untuk menenpatkan data seperti pasang surut atau debit. Untuk membuat BC digunakan tool node string. Pilih create node string, kemudian select node awal tekan ctrl+shift dan double klik node akhir. Node awal dan akhir di tentukan dengan aturan putaran searah jarum jam. Contoh, Jika BC terletak di sisi atas model, maka node awal adalah yang sebelah kiri dan node akhir di sebelah kanan. Jika BC terletak disisi bawah model maka node awal disebelah kanan dan node akhir di sebelah kiri. Langkah – langkah sebagai berikut -
Pindahkan modul ke Mesh modul
-
Klik create nodestring pada tool box
-
Perhatikan tanda panah pada coastline. Sebab ketika membuat nodestring secara otomatis akan terbuat. Sehingga harus sesuai arahnya. Biasanya searah jarum jam. Kemudian tekan shit + Klik ujung pada open boundary atau open ocean.
-
Klik diluar daerah tersebut dan klik select nodestring
Selanjutnya
maka akan keluar persegi di daerah laut sama darat. Pada titik itulah kita memasukan nilai sesuai data yang mereka butuhkan. -
Jika ada sungai atau inlet, maka buat boundary condition untuk sungai. Caranya, pilih dimana letak sungainya. Pilih create node string | klik pada daerah sungai | select node string . Jika benar maka akan muncul persegi seperti di open ocean
-
Selanjutnya memilih pengaturan pemodelan Klik menu RMA | model control
Title : berisan judul untuk model ini Mechine type : tergantung dimana anda akan melakukan running
program Water propertis : centang dan masukan nilainya Untuk Tab Timing Simulating type : dynamic Iteration for flow : jumlah iterasi dalam penghitungan. Semakin
banyak iterasi, semakin lama namun akan bagus) Time step size
: output akan tercatat tiap waktunya ( missal diisi dengan 0.5, maka file output akan mencatat output tiap 0.5, bisa jam atau menit)
Number time step : jumlah time step ( jumlah waktu running, biasanya
satuan jam. Jadi kalau 2 hari, time step 48) Maximum time step : maksimum time step yang tercatat di output
(meskipun running selama 48 time step, kita bisa mengeluarkan berapa time step yang akan tercatat) First time step : awal mulai pencatatan time step (mulai waktu mencatat
output, missal 48 time step mulai tercatat ke time step 20)
Tab Files.
RMA 2 input File : RMA 2 solution files
centang
write hotstart, save every diisi tiap 1
time step. File hotstart ini nantinya yang akan menjadi inputan dari RMA 4.
Tab Global Method.
Centang pada elemen wet/dry. Pada Nodal Transisition (marsh porosity) centang dan pilih option jika ada data yang perlu di inputkan. Coriolis force : gaya coriolis yang mempengaruhi
Tab Weather .
Jika ada data angina dapat dimasukan
-
Masukan nilai batas pada boundary condition.
Pilih select node string | klik pada boundary mana yang akan kita isi | RMA 2 | assign BC (missal untuk sungai)
Akan muncul kotak dialog. Pilih Specified flowrate.
Ulangi langkah memilih boundary mana yang akan di isi. Untuk selanjutnya memasukan pada open ocean. Akan muncul kotak dialog seperti berikut;
Pilih water surface elevation : Transient
klik
pada kotak Curve
undefined untuk memasukan nilainya pada kotak seperti dibawah ini : Pada time diisi mulai dari 1 dst, ini berisikan time step. Pada head diisi ketinggian water surface elevation
-
Jika
semua
data
sudah
masuk
perlu
dilakukan
renumber.
Pilih nodestring, sebaiknya dari sisi flow. Menu Nodestring | Renumb er,
pilih Band width untuk perhitungan penomeran node dari flow. Dan pil ih front width untuk penomeran dari head. -
Setelah itu, juga lakukan renumber pada node. Pilih menu Nodes | renumber nodes
-
Pilih menu RMA 2 | material propertis
Masukan nilai turbulence, kekasaran, marsh porosity dan lain – lain sesuai kebutuhan. -
Sekarang saatnya melakukan running program. Namun sebelumnya lakukan chec model dengan pilih Menu RMA 2 | model Check.
-
Sekarang simpan model yang sudah jadi. Menu File | save atau Save as atau save procejt
-
Jika sudah tidak ada kesalahan, makan selanjutnya adalah Run RMA. Menu RMA 2 | Run RMA 2
BAB 5 POST PROCESING
5.1. Validasi Model
Bagian penting dari sebuah pemodelan numerik adalah verifikasi hasil pemodelan. Sebelum menggunakan SMS, untuk memprediksikan masalah permsalahan proses pantai dalam hal ini pola arus (RMA2) terlebih dahulu harus dilakukan observasi lingkungan sebagai data untuk melakukan verifikasi. Verifikasi ini adalah membandingkan hasil model hingga tingkat perbedaannya masih diijinkan. SMS mempunyai alat bantu yaitu “Observation Coverage” untuk membantuk mengambil data dari model. Dalam Observation coverage terdapat Observation point dan observation arc yang akan membantu melakukan analisa verifikasi. Sebelum membuat observation point/arc, terlebih dulu harus dibuat observation coverage dengan cara sebagai berikut: 1. Pilih Map Data pada Project explorer 2. Klik kanan pada Map data | New Coverage | pilih observation | pada coverage name beri nama Observation
Maka akan muncul coverage baru di bawah CAD 3. Pilih Feature Object | attribute
4. Akan muncul kotak dialog seperti dibawah ini, pada feature object type pilih point
Pada Measurement Name
: isikan nama
Active
: klik agar keluar centang
Module : Mesh 2D Data set : pilih data set hasil simulasi
Pada Observetion Name
: beri nama observasi
kolom x, y
: isikan koordinat titik yang akan ditinjau
color
: pilih warna titik tinjau
5. Klik menu display | plot wizard atau klik marco toolbox Akan muncul dialog box seperti dibawah ini dan kemudian pilih plot typr
Compute vs. observed data Residual vs. observed data Error vs. simulation Error vs. summary Time series Observation profile ARR Mesh Quality #Misal pada kesempatan ini memilih time series next, pada function type pilih scalar kemudian Finish
6. Jika telah keluar grafik sesuai time series, untuk melihat nilai dari tiap titik waktu dengan cara klik kanan pada grafik
view
value. Setelah itu blok
nilainya dan copy kan ke dalam Microsoft excel untuk dibandingkan dengan nilai hasil pengukuran lapangan. Untuk melihat kesalahannya dapat menggunakan metode statistika ( Root Mean Square Error, Standart deviasi). 7. Jika nilai hasil perbandingan dapat ditolerir, maka dapat dilanjutkan ke dalam module RMA 4.
Langkah observasi hasil pemodelan diatas sama untuk semua module yang ada pada buku tutorial ini. Namun mungkin yang membedakan adalah s aat memilih module. Untuk yang menggunakan meshing maka pilih Mesh 2D. jika menggunakan Cartesian grid maka pilih Cartesian grid 2D. Untuk data set, biasanya hasil simulasi adalah surface elevation dan current velocity. Sehingga saya sarankan untuk membuat observation sendiri untuk keduanya. Agar jangan dicampur, supaya tidak membingungkan.
5.2. Membuat Video Output Hasil Simulasi
Setelah selesai proses simulasi dan validasi selesai, maka kita dapat membuat file video dari hasil simulasi sebanyak jumlah time step waktu yang kita lakukan. Output video ini dapat kita gunakan untuk presentasi sebab lebih efisien dari pada harus membuka software ketika presentasi untuk menunjukan hasilnya. Berikut ini adalah langkah – langkah membuat output video dari hasil simulasi; 1. Menu Data | Film Loop
2. Kemudian akan muncul dialog box berikut; Pada Create AVI file isikan dengan nama file dan tempat penyimpanan. - Jika ingin menciptakan file video berdasarkan koordinat dunia sesuai dengan google earth, dapat kita pilih pada opsi kedua yang penting adalah dalam memaskukan koorginat harus sesuai.
BAB 4 RMA 4 Pendahuluan RMA 4 adalah pemodelan numeric untuk transport kualitas air dengan metode finite element yang didesain untuk simulasi pada rata – rata kedalaman secara adveksi/ difeksi pada lingkungan perairan. Selain itu juga dapat digunakan untuk mengetahu proses perpindahan atau percampuran dari subtansi yang dapat larut pada di reservoir, teluk, sungai dan pantai. Berikut ini merupakan fungsi dari RMA 4 3. Mendefinisikan distribusi salinitas secara horizontal 4. Mengetahui track dari penyebaran panas sebuah power plants 5. Identifikasi area yang kritis akibat tumpahan minyak dan polutan lainnya. 6. Monitoring kualitas air pada habitat ikan perairan
Step by Step Modeling RMA 4 Pilih menu RMA 4 | Model control Pada Tab General Isi Title sesuai dengan kebutuhan Start time
: Awal dimulainya waktu pencatatan hasil simulasi
Time Step
: range banyaknya hasil simulasi yang akan dilakukan
Total Step
: Jumlah keseluruhan waktu simulasi
Max Time
:
Pada Tab File RMA 4 input file RMA 2 solution File pilih file hasil simulasi RMA 2 dengan ekstensi file .sol Hotstart input bisa diisi dari hasil pencatatan Hotstart pada RMA 2 dengan dile ekstensi .hot RMA 4 Output file Write RMA 4 Solution File : catatan hasil dari simulasi RMA 4 dari awal sampai dengan akhir Write specific time range : untuk mencatat hasil simulasi pada range waktu yang kita inginkan dari keseluruhan hasil simulasi
Pada Tab Constituents Masukan nilai diffuse coefficient untuk model
Pilih Select Nodestring Pilih menu RMA 4
pilih
assign
Boundary condition pada open sea.
BC
Akan muncul seperti kotak dialog seperti dibawah ini Jika data konsentrasi secara perjam, maka dapat dipilih Transient jika tidak pilih constant
Klik RMA 4 | Material propertis Akan muncul kotak dialog seperti di bawah,
BAB 6 Modeling FESWMS 1.FESWMS
The Finite Element Surface Water Modeling System (FESWMS) digunakan juga untuk mensimulasi aliran muka air laut dalam dua dimensi. Di dalam FESWMS juga terdapat modul FST2DH (Flow and Sediment Transport) yang digunakan untuk mensimulasikan pergerakan air dan sedimen non-kohesiv dalam sungai, estuari
dan
pantai
dengan
memasukkan
metode
elemen
hingga
untuk
menyelesaikan persamaan yang mendiskripsikan rata-rata kedalaman aliran muka air laut dalam dua dimensi dan transport sedimen.
2. Langkah – Langkah Pemodelan FESWMS
Seperti yang telah saya tuliskan sebelumnya, bahwa dalam pemodelan menggunakan SMS ini, yang penting adalah langkah – langkah awalnya. Untuk nanti ingin membuat model apa, itu tinggal kita pindahkan atau Switch model. Ulangai Langkah – Langkah Pemodelan dengan menggunakan Software SMS 11.1 pada tulisan di atas jika anda belum menyimpan model masternya. Setelah
Jadi, ikuti langkah – langkah dibawah ini untuk melakukan pemodelan dengan menggunakan model FESWMS. Sebelum masuk ke model FESWMS, pastikan model anda di CG Wave dan sudah terdefinisikan garis pantai sebagai coastline. Klik garis pantai | klik kanan | attribute| coastline. Dan garis batas daerah di modelkan terdefinisi sebagai open
Ocean. Klik garis batas model| klik kanan | attribute | open ocean Jika sudah, pindahkan model dari CG Wave ke model FESWMS -
Klik CAD pada project explorer | Klik Kanan | Model | Type | FESWMS
Selanjutnya Built Polygon -
Menu Feature Object | Built Polygon
-
Klik pilihan select polygon polygon pada tool box double klik pada tengah model
. Klik atau
-
Setelah itu akan muncul dialog box untuk membuat meshing. Atur attribut poligon Mesh type : paving (elemen segitiga) Bathimetry type : Scatter set (elevasi akan mengacu pada data scatter)
Kemudian pastikan pada scatter option kalau interpolasi mengacu pad a elevasi. Klik preview mesh untuk melihat meshing yang akan dibuat 2. Membuat Meshing dan memperbaiki kualitas Meshing
-
Hilangkan centang pada Scatter Map di Project Explorer
-
Selanjutnya klik di luar polygon untuk unselect polygon. Kemudian dil akukan meshing poligon. Feature Object | Map > 2D Mesh atau pada CAD di Project explorer klik kanan | convert Map – 2D Mesh. Klik diluar daerah
meshing untuk melihat meshing yang sudah jadi. -
Meshing Quality Menu Display | display option atau klik icon
.
Akan muncul kotak dialog seperti gambar dibawah ini.
Hilangkan semua centang yang ada kecuali pada Mesh Quality OK
Selanjutnya pindahkan modul dari Map modul ke Mesh modul . Untuk mengubah kualitas mesh yang ada, bisa menggunakan pilihan Swap elemen
atau dengan merge elemen
Untuk melihat kontur yang sudah jadi.
Berikan centang pada contour untuk melihat cotour yang sudah jadi dan hilangkan centang selain contour.
Contour Method pilih Color Fill.
Number color untuk menunjukan jumlah warna yang kita gunakan
-
Setalah memperbaiki meshing, maka selanjutnya adalah memperbaiki elemen. Pada model FESWMS, elemen yang digunakan menggunakan QUAD 9 dan model Quadratic. Caranya adalah Menu Element | Linier <-> Quadratic Menu Element | Quad 8 <-> Quad 9
Membuat boundary condition
BC ini nantinya digunakan untuk menenpatkan data seperti pasang surut atau debit. Untuk membuat BC digunakan tool node string. Pilih create node string, kemudian select node awal tekan ctrl+shift dan double klik node akhir. Node awal dan akhir di tentukan dengan aturan putaran searah jarum jam. Contoh, Jika BC terletak di sisi atas model, maka node awal adalah yang sebelah kiri dan node akhir di sebelah kanan. Jika BC terletak disisi bawah model maka node awal disebelah kanan dan node akhir di sebelah kiri.
Langkah – langkah sebagai berikut -
Pindahkan modul ke Mesh modul
-
Klik create nodestring pada tool box
-
Perhatikan tanda panah pada coastline. Sebab ketika membuat nodestring secara otomatis akan terbuat. Sehingga harus sesuai arahnya. Biasanya searah jarum jam. Kemudian tekan shit + Klik ujung pada open boundary atau open ocean.
-
Klik diluar daerah tersebut dan klik select nodestring
Selanjutnya
maka akan keluar persegi di daerah laut sama darat. Pada titik itulah kita memasukan nilai sesuai data yang mereka butuhkan. -
Jika ada sungai atau inlet, maka buat boundary condition untuk sungai. Caranya, pilih dimana letak sungainya. Pilih create node string | klik pada daerah sungai | select node string . Jika benar maka akan muncul persegi seperti di open ocean dan sungai.
Memasukan nilai Batas
-
Klik nodestring pada sungai | klik kanan | Assign BC atau Klik node string | menu FESWMS | assign BC
-
Masukan nilai air debit sungai
-
Klik node string pada open ocean | klik kanan | Assign BC atau Klik Node String | menu FESWMS | Assign BC
-
Masukan watersurface elevation, Pilih Dinamic dan masukan nilainya seperti di RMA 2
-
Menu FESWMS | Model Control
FESWMS version : pilih FESWMS 3 FST2HD Output : pada scalar data pilih option untuk memilih apa saja out dari pemodelan dengan memberi centang. Run Type : Hydrodinamic Untuk sediment dan semi-couple belum stabil .
Solution Type : Dinamic TAB TIMING
Iteration : pilih sesuai kebutuhan Start time : awal mula pencatatan hasil Run Time : waktu pemodelan
Time step : waktu pencatatan per output an
TAB Parameter
Pada Water Surface elevation : pilih nilai diatas angka yang ditunjukan pada watersurface elevation di open ocean model. Lihat kembali model.
Untuk tab sediment control
Isikan sesuai kebutuhan model Klik parameter untuk memasukan parameter sediment dan klik bad control untuk kekasaran dasar. Tab Wind/strom jika perlu untuk di masukan, Selanjutnya adalah Menu Nodestring | Renumber Menu File | Save project Menu FESMWS | Model Check Menu FESWMS | Run FST2HD
BAB 7 Modeling BOUSS 2D I. Pendahuluan
BOUSS - 2D adalah model numerik yang komprehensif untuk mensimulasikan propagasi dan transformasi gelombang di wilayah pesisir dan pelabuhan berdasarkan solusi waktu - domain dari jenis persamaan Boussinesq. Persamaan yang mengatur seragam berlaku dari dalam air dangkal dan dapat mensimulasikan sebagian besar fenomena yang menarik di zona dekat pantai dan cekungan pelabuhan termasuk shoaling / pembiasan atas topografi variabel , refleksi / difraksi dekat struktur , disipasi energi karena gelombang pecah dan gesekan bawah , perpindahan energi lintas - spektral karena nonlinier interaksi gelombang - gelombang , interaksi gelombang - gelombang saat ini dan interaksi dengan struktur berpori . Banyak proses di inlet dan pelabuhan dapat dipelajari dengan menggunakan BOUSS - 2D. II. Step by Step Modeling BOUSS 2D
Langkah awal pada pemodelan ini hampir sama dengan pemodelan – pemodelan pada modul lain yang telah dijelaskan diatas. Jika anda masih menyimpan data batimetri dalam bentuk feature arc yang belum di convert ke scatter. Jika anda belum kita mulai dari langkah pertama
a. Memasukan Data Batimetri dari Autocad ke SMS 11.1 -
Klik menu File | Open, kemudian pilih data batimetri dalam bentuk dxf atau dwg. Jika sudah terpilih kemudian pilih OK.
-
Kemudian convert dari peta dxf ke peta batimetri dalam SMS 11.1 Pada project explorer akan muncul data autocad yang sudah kita masukan. Selanjutnya adalah mengkonvert. Klik pada CAD data dan pilih file batimetri | klik kanan | convert | CAD Map
Saat ini anda sudah masuk pada map module itu anda pilih select feature arc
. Kemudian setelah
- Blok semua garis batimetri yang sudah ada di layar kerja. Klik menu Feature arc | redistribute vertices Kemudian akan muncul dialog untuk mengisi spasi antar titik – titik vertice
- Pada pemodelan dengan menggunakan BOUSS 2D, nilai Batimetri yang dimasukan adalah negatif. Sehingga masukan nilai z pada SMS 11.1 dengan nilai negatif.
- Setelah semua kita masukan nilai batimetri dengan nilai positif, maka selanjutnya adalah mengkonvert MAP Data ini sudah ke dalam scatter data kecuali pada garis pantai .
- Klik CAD pada MAP Data | Klik kanan | Convert | MAP – Scatter
Akan muncul kotak dialog seperti dibawah ini.
Jika benar, maka garis – garis yang sudah dikonvert akan menjadi warna merah. Setelah itu, hapus semua garis batimetri yang sudah menjadi scatter (warna merah) kecuali garis pantai. Akan tampil seperti dibawah ini,
- Selanjutnya adalah membuat daerah daratan. Caranya adalah dengan membuat kotak tertutup mulai dari garis pantai. Seperti dibawah ini. - Pindahkan model ke BOUSS 2D Klik CAD pada map data | Klik kanan | Model | Type | Bouss 2D
- Pilih create feature arc
- Klik Feature arc | Build Polygon - Selanjutnya select feature polygon - Double Klik pada daerah hitam, kemudian akan muncul kotak dialog Polygon Attribute, pilih Land
Setelah itu bisa dihapus garis yang menutup atau tetap biarkan saja.
- Membuat Grid pada daerah model
Klik create 2D Grid Frame
dan buat daerah model dengan titik awal berada
pada daerah laut kemudian titik kedua berada pada daerah darat. Hal ini disebabkan karena menunjukan gelombang dari laut dalam ke pesisir.
2
1
3
- Kemudian pindah module kedalam Cartesian GRID MODULE Klik kanan CAD data | Convert | Map – 2D Grid
Akan muncul kotak dialog seperti dibawah ini
.
- Pada option Elevation Options | Pada Source pilih Scatter Dalam interpolation dialog. Pilih elevation pada Scatter set to interpolate From
- Kembali pada dialog Map
2D
Grid
Pilih Grid Helps | centang pada minimum wet grid cell depth dan isi sesuai kebutuhan | centang T (wave period) dan masukan nilai sesuai dengan periode gelombang yang akan kita modelkan | OK
Pada cell size akan muncul ukuran yang sesuai dengan periode yang kita masukan dan jangan ubah ukuran cell-nya. Akan menyebabkan error.
- Pilih menu Display | display option - Hilangkan semua centang pada Cell - Centang pada contours - Pilih Tab Contour | Contour method pilih color fill | use color ramp - OK
- Pada Project explorer hilangkan semua centang kecuali pada Cartesian Grid Data
- Selanjutnya pilih menu Cellstring | Generate Cellstring | Along Open and land boundaries
Muncul kotak dialog generate cellstrings masukan nilai 0
- Pilih cellstring dengan select cellstrings - Pada cellstring laut terbuka awal gelombang dibangkitkan pilih Wave maker,
-
Pada wave simulation parameter
Type : irregular multidirection Series duration : isi sesuai dengan kebutuhan -
Spectral Parameter
Type : Jonswap spectrum Option : Specify Hs and Tp Masukan Sig. Wave Height : isi sesuai keperluan Peak wave period : untuk nilai T pastikan sesuai dengan nilai T pada saat membuat grid diatas. Jika tidak akan error
Directional parameter Projection : meterologic Wave angel : masukan arah datang gelombang
- Pada cellstring yang lain (sisi kanan dan kiri) bisa dipilih dengan damping atau porosity - Selanjutnya dalah memasukan model control Pilih menu BOUSS 2D | Model control Akan muncul kotak dialog seperti dibawah ini Time control : Duration isi sesuai recomendasi atau di bawahnya Time step : isi sesuai recomendasi agar nilai courant 0,6 atau sekitarnya untuk menjaga kestabilan. Output Option Pada Time independent berikan centang sesuai dengan keinginan.
Pada Animation output Centang pada output WSE dan override default Begin output : untuk waktu awal yang akan tercatat di output End output : waktu terakhir dari output. (jika waktu duration 700 s, kemudian kita isikan begin output 50 dan end output 200. Maka yang akan tercatat di output adalah d etik 50 – 200 meskipun running sampai 750)
- Model BOUSS 2D | model check untuk mengecek ada tidaknya kesalahan pada model - Pilih menu File | save project - Pilih menu BOUSS 2D | Run BOUSS 2D
OUTPUT PROSES
- Jika running sudah selesai maka akan muncul output time pada samping project explorer seperti dibawah ini
- Untuk melihat animasi hasil output. Dapat digunakan pada display output Pilih menu Display | Display option Hilangkan semua centang kecuali pada functional surface dan contour Klik pada option akan muncul dialog seperti dibawah ini.
Data set : use defened dataset WSE Animation
Display attribute pilih warna dan transparansinya Klik OK
Pada Display option dialog pilih general. Z magnification isi dengan nilai 20 atau 30. Pada Tab lighting | centang pada eneble light dan pilih S_E_Spec_Smooth_Shiny
Pilih rotate
, kemudian silahkan posisi untuk melihat hasil animasinya.
Membuat Film dari hasil Output
Pilih Menu Data | Film loop
Create AVI File pilih nama file yang akan disimpan. Kemudian Next
Specify number of frame isi dengan berapa banyak yang akan kita buat. Pilih Next
Frame per second : tampilan frame tiap detik. Semakin kecil semakin lama gerakan gelombangnya Clock option : pilih untuk menampilkan animasi jam video yang berjalan
Quality : kualitas gambar video
Finish
BAB 8
Model CG Wave 1. Buka software SMS 11.1 2. Pada awal membuka, anda berada MAP Modul
Map Modul
3. Sebelum anda memasukan data batimerti dan garis pantai dari autocad, sebaiknya anda melakukan setting koordinat dan satuan yang ada sesuai dengan data yang akan anda masukan. Pilih pada menu | edit
current coordinat
Untuk Horizontal dan vertical , pilih Unit satuan yang diinginkan. Pada Horizontal System, pilih system koordinat UTM model anda.
Pada UTM zone, pilih letak UTM daerah yang akan anda model kan.
4. Setelah itu, Masukan peta batimetri yang telah anda buat di auto cad dengan type file .dxf. langkahnya sebagai berikut Pilih pada menu, File | Open atau pilih icon open file Setelah itu pilih pada directori mana anda menyimpan file t ersebut. 5. Setelah file dari autocad masuk, kemudian klik kanan CAD pada project explorer dan pilih CAD
MAP.
Seperti gambar dibawah ini
6. Setalah diubah menjadi MAP maka secara otomatis sudah terbaca sebagai arc. Banyak node (titik hitam besar) yang kurang teraturut. Sedikit informasi tambahan, bahwa Node (titik hitam Besar) menandakan bahwa itu satu arc, sebab node adalah ujung dari arc. Sedangkan yang berada diantara dua Node dalam satu arc disebut vertice (titik yang kecil) Karena kurang teraturnya node dan vertice, maka perlu diatur agar rapi. Untuk langkah pengaturannya sebagai berikut: Untuk memilih garis atau arc, klik select Feature arc Klik acr atau garisnya Klik kanan
Redistribute Vertice
Atau klik garis kemudian pilih pada menu Feature Object | Redistribute Vertice.
Jika anda ingin sekaligus semua garis diatur , blok semua garis kemudian ulangi langkah diatas
Pada Spacing ini merupakan jarak antar vertice nantinya, sehingga pilih sesuai kebutuhan.
Catatan : semakin banyak vertice akan membuat semakin kecil meshing yang anda lakukan, sehingga banyak eleman. Hal ini sangat bagus untuk ketelitian hasil, namun mengakibatkan running program semakin lama. Tambahan
Jika dalah satu garis namun di tengah terdapat Node, maka hal tersebut harus dihilangkan agar tidak terputus dan tetap dalam satu garis arc. Langkahnya sebagai berikut; Klik select node pada Tool Box
, kemudian klik kanan pada node
pilih
convert to vertex. Atau lewat menu Feature Object | vertice <-> Node 7. Cek elevasi.
Terkadang elevasi sudah otomatis langsung masuk dari autocad, namun kadang juga harus memasukan secara manual pada SMS. Untuk mengecek, silahkan klik salah satu garis yang menunjukan batimetri. Kemudian lihat pada edit windows. Misal, Jika nilai Z masih 0 padahal dikedalaman 10. Maka tuliskan
nilai kedalaman dengan ada tanpa tanda negative (10). Khusus pada CG wave, batimetri positif
8. Setelah semua teratur, selanjutnya adalah mengubah MAP menjadi Scatter .
Langkahnya sebagai berikut.
Klik kanan pada CAD pada map data di project exploler. Klik kanan CAD
convert Map – Scatter Atau dengan lewat menu Feature Object | Map – scatter Setelah itu, pada Scatter Point Z – Value Source pilih Arc Node and Vertice Jika sudah, maka akan terlihat warna merah pada arc tadi.
9. Kemudian Blok semua garis tadi kecuali garis pantai. Hapus semua garis yang
menunjukan batimetri kecuali garis pantai. -Caranya blok semua garis
tekan
Shift dan tahan serta klik garis pantai.
-tekan Delete pada key board
10. Kemudian setelah menjadi scatter, maka selanjutnya adalah memindahkan
model. Sesuai kebutuhan kita. Langkahnya sebagai berikut; -
Klik CAD pada map data di Project explore. Klik kanan CAD
Type Model
Pilih model sesuai kebutuhan pemodelan. -
Untuk awal model ini, Pilih Model CG Wave.
11. Membuat fungsi panjang gelombang -
Pindahkan modul ke scatter modul
-
Pilih menu Data | pilih Data Set toolbox
-
Pilih Wave Length and Celerity pada Coastal
-
Pada output base name isikan nama hasil out put yang diinginkan
-
Pada Period masukan periode yang akan dimodelkan
-
Centang pada wavelength dan celerity
-
Klik Compute
Done
Akan muncul seperti di bawah ini
12. Creating a Size Function
-
Pilih Menu Data | Data Calculator
-
Pilih d2.Transition_Wavelength
-
Click / (divide symbol)
-
Masukan nilai (5) hl ini berarti represents that we will generate
Add to Expression
approximately five elements per wavelength
-
Isikan nama hasil pada
-
Klik Compute
Done
13. Smooth Size Function
-
Pilih Menu Data | data set toolbox
-
Pilih Spatial | Smooth data sets
-
Pilih data hasil create a size function pada data set
-
Pada smoothing option pilih element change : area change limit isi nilai 0.5
-
Masukan nama output pada output dataset name
14. Membuat daerah domain model -
Pilih Map Module
-
Pilih garis pantai dengan select feature arc
-
Pilih menu Feature Object | Define Domain Pilih domain yang diinginkan, kotak atau semicircular. Kalau ingin membuat sendiri bisa mengunakan create feature arc dan pilih garis yang telah dibuat. Selanjutnya klik menu feature Object | attribute ocean
open
15. Creating the Finite Element Mesh -
Klik menu Feature object | Build Polygon
-
Kemudian pilih select feature polygon
. Double klik pada dalam
domain. Akan muncul kotak dialog. -
Pada scetter set to interpolate from, pilih data scatter yang telah dikukan smooth
-
Pada truncate value masukan nilai min dan nilai max. nilai min sama dengan nilai yang ada pada single value
-
Pada bathymetri Type pilih Scatter set Pada scatter option pilih elevation dan matikan Truncate Values
-
Klik Ok
16. Membuat Meshing -
Klik Feature Object | Map – 2D mesh
-
Pada box dialog, matikan Copy coverage before meshing
-
Akan muncul element meshing yang sudah kita buat.
-
Untuk melihat hasil batimetri yang telah dibuat. Klik menu Display |
OK
Display option matikan
-
Pilih pada 2D mesh
semua kecuali pada contour
-
Pilih tab Contour. Pada color method pilih Fill, kemudian Ok. Pada Project exploration matikan semua kecuali pada Mesh data
17. Model Control -
Click on the Mesh object in the Project Explorer to make it active and select CGWAVE | Model Control.
-
Set the Incident Wave Conditions: Direction = 30.0, Period = 20.0, and Amplitude = 1.0.
-
In the Solver Options section, make sure the Output Echo Frequecy is set to 1 and the Maximum Iterations is set to 500,000.
-
CGWAVE uses a 1-d file. The 1-d parameters must be set in this dialog and the 1-d depths extracted. By default, the ideal spacing is computed and the # of 1-d nodes is set to run to 1.5*radius away from the coastline. We can leave these defaults. Click on the Extract Depths button to extract the values.
-
Choose the elevation function to extract from and click Select.
-
Click the OK button to exit the CGWAVE Model Control dialog.
18. Renumbering Select the Select Nodestring tool from the Toolbox. -
Select the blue ocean nodestring by clicking in the box on the nodestrings
-
select Nodestrings | Renumber Nodestrings
19. Model Control Menu CG Wave | Model control Pada Incident Wave Condition isikan arah, periode dan amplitude gelombang Open Boundary, Bondary condition pilih 3 – semi 1D Two Lines Solver Options Output Echo Frequecyis set to 1 and the Maximum Iterationsis set to 500,000 1-D Domain Extension Parameter, extract depths Klik OK dan tutup dialog Model control
20. Save project File | save
21. Runnning Menu CG Wave | Run CG Wave
pilih
elevation
3. Post processing Functional Surface
-
Select Display | Display Options. Select 2D Mesh.
-
Matikan semua (hilangkan centang) kecuali pada Functional Surface.
-
Klik pada Options button sebelah Functional Surface
-
Atur pada Z Offset dengan Display surface above geometr y
-
Pada Display Attributes, atur warna dengan Contour surface dan klik pada Options button.
-
Pilih Color Ramp button dan buka color options dialog. ganti Palette Method ke Intensity Ramp dan ganti color ke blue.
-
Click OK.
-
Pilih rotate
, dan atur tampilan sesuai pilihan
4. Membuat Film dari hasil Output
Pilih Menu Data | Film loop
Create AVI File pilih nama file yang akan disimpan. Kemudian Next
Specify number of frame isi dengan berapa banyak yang akan kita buat. Pilih Next
Frame per second : tampilan frame tiap detik. Semakin kecil semakin lama gerakan gelombangnya Clock option : pilih untuk menampilkan animasi jam video yang berjalan
Quality : kualitas gambar video
Finish
