Persamaan Model Matematik Gelombang (CGWAVE)

Simulasi model gelombang dilakukan untuk memperoleh informasi mengenai perubahan tinggi gelombang yang terjadi pada daerah perairan di luar pelabuhan, alur masuk pelabuhan, dan kolam pelabuhan. Simulasi gelombang dilakukan pada kondisi elevasi muka air rencana (elevasi pada saat kondisi muka air pasang tertinggi).

   Contoh hasil pemodelan gelombang berupa pola sebaran tinggi gelombang rencana

   Contoh hasil pemodelan gelombang berupa pola penjalaran gelombang

Dalam mensimulasikan model gelombang yang digunakan modul CGWAVE pada software Surface-water Model System (SMS). CGWAVE merupakan program yang mendeskripsikan model dan arah penjalaran gelombang di daerah pelabuhan, daerah pantai terbuka, estuaria, dan gelombang disekitar pulau. Software ini dikembangakan oleh University of Mine dibawah kontrak U.S. Army Corps of Engineers, Waterways Experiment Station. Simulasi CGWAVE merupakan kombinasi dari refraksi-difraksi gelombang, friksi gelombang, gelombang pecah, penyebaran amplitudo gelombang nonlinier dan alur pelabuhan. 

Faktor yang dominan di dalam proses erosi pantai adalah gaya gelombang. Untuk mengkaji keadaan gelombang di perairan dilakukan pemodelan matematis refraksi dan difraksi gelombang. Hasil kajian tersebut selain bermanfaat untuk menetapkan keadaan gelombang rancangan yang akan digunakan untuk merancang bangunan pelindung pantai juga dapat digunakan untuk mengkaji perubahan garis pantai. Model matematis refraksi dan difraksi gelombang yang dipakai dalam studi ini adalah CGWAVE (Coastal surface water Wave). CGWAVE dapat digunakan untuk memprediksi perambatan gelombang linier melewati daerah dengan batimetri tak beraturan. 

Persamaan pengatur yang diselesaikan dalam model refraksi difraksi adalah persamaan perambatan gelombang yang dimodifikasi dari mild slope equation untuk gelombang linier monokromatik. Persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut (Berkhoff, 1982 dalam Demirbilek, 1998).

 

Persamaan diatas mensimulasikan refraksi, difraksi dan refleksi gelombang (umumnya mengenai masalah penyebaran gelombang) di daerah pantai. Walaupun demikian, banyak mekanisme lain yang juga mempengaruhi pola perambatan gelombang di daerah pantai. Persamaan mild slope yang dimodifikasi dengan memasukan pengaruh pergeseran gelombang dan gelombang pecah adalah: