Analisis Tegangan Geser Dinding Saluran Akibat Beban Hidrodinamika Menggunakan Software Ansys (Studi Kasus: Saluran Irigasi Di Jember)

Abstract

Kerusakan pada saluran irigasi pasangan batu merupakan permasalahan yang umum terjadi akibat pengaruh beban hidrodinamika aliran. Karakteristik aliran berupa tinggi muka air dan kecepatan aliran dapat menghasilkan tegangan geser yang bekerja pada dinding saluran, sehingga berpotensi menyebabkan degradasi mortar, lepasnya batu penyusun, hingga kerusakan lining saluran. Oleh karena itu, diperlukan analisis yang mampu menggambarkan distribusi tegangan geser secara detail untuk mengevaluasi kestabilan dan kinerja saluran irigasi. Penelitian ini bertujuan menganalisis distribusi tegangan geser pada dinding saluran irigasi pasangan batu akibat beban hidrodinamika menggunakan perangkat lunak ANSYS. Pemodelan aliran dilakukan menggunakan ANSYS Fluent untuk memperoleh karakteristik hidrolik berupa tinggi muka air, kecepatan aliran, tekanan, dan wall shear stress. Selanjutnya, data tekanan hasil simulasi fluida ditransfer ke modul Transient Structural untuk menganalisis respon struktur dinding saluran. Validasi model dilakukan dengan membandingkan hasil simulasi numerik dengan kondisi kerusakan saluran yang teramati di lapangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan aliran dan tinggi muka air berbanding lurus dengan peningkatan tegangan geser pada dinding saluran, terutama pada area yang sesuai dengan lokasi kerusakan eksisting. Distribusi tegangan geser terbukti memiliki peranan penting dalam memicu kerusakan lining, sehingga perlu diperhitungkan dalam evaluasi kinerja dan ketahanan saluran. Dengan demikian, analisis berbasis ANSYS dapat digunakan sebagai dasar teknis untuk mengidentifikasi potensi kerusakan serta mendukung perencanaan dan pemeliharaan saluran irigasi pasangan batu yang lebih tahan terhadap beban hidrodinamika.