JALATUNDA - prototype of finite element groundwater modeling

Описание: related websites:
my blogs: https://dasaptaerwin.net (literature); https://dasaptaerwin.substack.com/
Institut Teknologi Bandung: https://itb.ac.id
Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian: https://fitb.itb.ac.id
Prodi S1/S2/S3 Teknik Geologi: https://geologi.fitb.itb.ac.id
Prodi S2 Teknik Air Tanah: https://airtanah.fitb.itb.ac.id/

JALATUNDA - prototype of finite element groundwater modeling #pythonprogramming #groundwater

Pengembangan Pustaka Python Jalatunda untuk Pemodelan Aliran Air Tanah Transien pada Sistem Akuifer Indonesia
Oleh: Dasapta Erwin Irawan, Sandy Herho, Astyka Pamumpuni, Rendy Dwi Kartiko

Urgensi: Pemodelan air tanah kuantitatif di Indonesia masih sangat kurang dimanfaatkan meskipun tekanan terhadap akuifer strategis meningkat, mulai dari subsidensi Jakarta, intrusi air asin pesisir, hingga kompleksitas sistem akuifer vulkanik dan karst yang menopang ketahanan air, energi, serta pangan nasional. Di sisi lain, lisensi perangkat lunak elemen hingga komersial mahal dan menimbulkan ketergantungan teknologi, sementara alternatif open source yang ada belum terdokumentasi dengan baik, sulit digunakan secara pedagogis, dan tidak tervalidasi untuk kondisi hidrogeologi Indonesia, sehingga menghambat pemanfaatan komputasi digital dalam pengambilan keputusan pada sektor industri strategis energi–air, digitalisasi, dan hilirisasi teknologi.
Tujuan: Penelitian ini bertujuan mengembangkan jalatunda, pustaka Python open source untuk pemodelan aliran air tanah transien berbasis metode elemen hingga dua dimensi yang dirancang khusus untuk sistem akuifer Indonesia, sekaligus menyediakan modul pembelajaran dan studi kasus yang dapat diadopsi oleh perguruan tinggi dan instansi pemerintah.
Metode: Metode yang digunakan meliputi perancangan arsitektur library dengan skema elemen hingga Galerkin dan integrasi Crank–Nicolson, implementasi mesh fleksibel, spesifikasi kondisi batas lengkap, serta akselerasi komputasi menggunakan JAX (GPU), yang kemudian divalidasi terhadap solusi analitik klasik (Theis, Hantush–Jacob, Neuman) dan diaplikasikan pada beberapa akuifer perwakilan (vulkanik Bandung Basin, aluvial Jakarta, karst Gunungsewu, dan pesisir Semarang).
Target luaran: Target luaran meliputi rilis jalatunda sebagai pustaka Python teruji dan terdokumentasi, kumpulan notebook Jupyter berisi studi kasus Indonesia untuk mendukung pendidikan dan pelatihan, serta artikel ilmiah bereputasi yang memaparkan formulasi numerik, validasi, dan hasil aplikasi lapangan. Dengan demikian, penelitian ini berkontribusi langsung pada penguatan kemandirian teknologi pemodelan air tanah, peningkatan kapasitas digital sumber daya manusia, dan penyediaan alat analitis bagi perumusan kebijakan pengelolaan akuifer yang mendukung ketahanan wilayah dalam kerangka 8 industri strategis nasional. Dokumentasi penelitian akan dipublikasikan di (opsi 1) Hydrogeology Journal - Springer Nature (Q1).