kajian dan analisis resiko bahaya gempa bumi dan tsunami dengan menggunakan sistem informasi...

19
1 Tugas Survei Geodinamika KAJIAN DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS Dosen : Ir. Yuwono, MS Oleh : Deviya Muthoharoh Achadin NRP. 3511 201 212 Program Pasca Sarjana Teknik Geomatika Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya 2012

Upload: deviya-muthoharoh-achadin

Post on 03-Jan-2016

398 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Bahaya gempa bumi, SIG

TRANSCRIPT

Page 1: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

1

Tugas Survei Geodinamika

KAJIAN DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN

MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

Dosen : Ir. Yuwono, MS

Oleh : Deviya Muthoharoh Achadin

NRP. 3511 201 212

Program Pasca Sarjana Teknik Geomatika

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya

2012

Page 2: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

2

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ....................................................................................................................................................... 1

1. PENDAHULUAN ..................................................................................................................................... 3

2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................................................................ 5

a. Gempa Bumi ........................................................................................................................................ 5

b. Tsunami ................................................................................................................................................ 6

c. Mitigasi Bencana ............................................................................................................................... 7

d. Sistem Informasi Geografis (SIG) ................................................................................................ 8

3. KASUS ........................................................................................................................................................ 9

4. PEMBAHASAN ...................................................................................................................................... 10

a. Pembangunan Fault-Source Model ........................................................................................... 11

b. Pembangunan Tool SIG ................................................................................................................. 12

c. Kajian Bahaya Seismik pada Skala Perkotaan ..................................................................... 13

d. Kajian Bahaya Tsunami dengan SIG ........................................................................................ 16

5. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................................................. 18

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................................................... 19

Page 3: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

3

1. PENDAHULUAN

Busur Kepulauan Indonesia terletak pada batas pertemuan empat lempeng

tektonik bumi yang sangat aktif, yaitu Lempeng Eurasia, Lempeng India dan Australia,

serta Lempeng Pasifik. Oleh karena itu, Kepulauan Indonesia merupakan wilayah yang

sangat rawan terhadap bencana gempa-gempa tektonik. Tekanan dasyat karena

pergerakan dari empat lempeng besar bumi ini menyebabkan interior lempeng bumi

dari Kepulauan Indonesia terpecah-pecah menjadi bagian-bagian kecil kerak bumi yang

bergerak antara satu terhadap lainnya yang dibatasi oleh patahan-patahan aktif.

Kejadian gempa bumi besar dan merusak umumnya terjadi pada wilayah di sepanjang

pertemuan ketiga lempeng besar tersebut dan juga pada jalur patahan-patahan aktif

yang terbentuk di bagian interior lempeng Kepulauan Indonesia. Sebagian sumber

gempa bumi tersebut berada di bawah laut sehingga berpotensi tsunami.

Masih teringat jelas peristiwa pada 26 Desember 2004, gempa bumi tektonik

berkekuatan 8,5 SR berpusat di Samudra Hindia (2,9LU dan 95,6BT di kedalaman 20

km di laut) dengan disertai gelombang tsunami menyapu beberapa wilayah lepas pantai

di Indonesia (Aceh dan Sumatera Utara), Sri Langka, India, Bangladesh, Malaysia,

Maladewa dan Thailand. Tsunami yang terjadi di Samudra Hindia ini merupakan

tsunami terbesar dalam sejarah. Menurut Departemen Sosial RI, jumlah korban tewas di

Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam dan Sumatera Utara adalah 105.262 orang.

Sedangkan menurut kantor berita Reuters jumlah korban tsunami diperkirakan

sebanyak 168.183 jiwa dengan korban paling banyak di derita Indonesia. Selain

menelan korban jiwa, dampak negatif lain yang diakibatkan tsunami adalah merusak

apa saja yang di laluinya. Bangunan, tumbuh-tumbuhan serta menyebabkan genangan,

pencemaran air asin lahan pertanian, tanah dan air bersih.

Selain tsunami yang terjadi di Aceh, dari tahun 1965 hingga 2011 total terjadi 16

tsunami yang terjadi di Indonesia yang terdapat di beberapa wilayah yaitu Maluku

(1965), Tinabung Sumatera Selatan (1967), Tambu Sulawesi Tengah (1968), Majene

Sulawesi Selatan (1969), Nusa Tenggara Timur (1977), Lakan Tuka NTT (1982), Pantai

Flores (1992), Banyuwangi Jawa Timur (1994), Palu Sulawesi Tengah (1996), Pesisir

Biak Papua (1996), Garis Pantai Utara (1998), Talibu Maluku Utara (1998), Banggai

Sulawesi Tengah (2000), Nias (2005), Pangandaran Jawa Barat (2006), dan Kep.

Page 4: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

4

Mentawai (2010). Fakta-fakta ini menunjukkan dengan jelas bahwa manajemen

bencana gempa bumi dan tsunami di Indonesia sangat penting untuk dilakukan.

Tujuan umum dari manajemen bencana gempa bumi dan tsunami adalah untuk

mencegah terjadinya bencana dan mengurangi dampak bencana gempa bumi dan

tsunami tersebut. Pengelolaan bencana gempa bumi dan tsunami dimulai dari

pencegahan, mitigasi, kesiap-siagaan, tanggap darurat serta pemulihan (rahabilitasi dan

konstruksi). Sistem Informasi Geografis (SIG) menyediakan platform yang tepat dalam

perolehan data dan manajemen informasi untuk manajemen bencana gempa bumi dan

tsunami baik mulai tahap pencegahan maupun sampai pemulihan. Pada paper akan

dibahas peranan SIG dalam mitigasi bencana gempa bumi dan tsunami. SIG digunakan

untuk memerkirakan bahaya seismik pada skala regional dan mengestimasi kerugian

yang dialami mayarakat. Selain itu, SIG juga bisa digunakan untuk membangun database

tentang beberapa skenario terjadinya gempa bumi dan tsunami serta memberikan

analisis resiko yang bisa digunakan sebagai Decision Support System (DSS).

Page 5: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

5

2. TINJAUAN PUSTAKA

a. Gempa Bumi

Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi

akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang

seismik. Jenis gempa bumi dapat dibedakan berdasarkan :

1. Berdasarkan penyebabnya : gempa bumi tektonik, gempa bumi tumbukan,

gempa bumi runtuhan, gempa bumi buatan dan gempa bumi vulkanik

2. Berdasarkan kedalaman : gempa bumi dalam, gempa bumi menengah, dan

gempa bumi dangkal

3. Berdasarkan gelombang atau getaran gempa : gelombang primer dan

gelombang sekunder

Sumber gempa bumi tektonik adalah pergerakan tiba-tiba pada bidang patahan

aktif sebagai proses untuk melepaskan energi kinetik regangan yang terkumpul secara

perlahan-lahan dalam jangka waktu lama. Pergerakan kulit bumi ini berhubungan

dengan pergerakan lempeng-lempeng bumi yang terus menerus akibat gaya-gaya

tektonik global. Jadi sumber gempa bumi adalah sebuah bidang, bukan titik. Skala

gempa bumi di ukur dari kekuatan dan intensitasnya. Kekuatan atau magnitudonya

adalah skala gempa berdasarkan besarnya sumber gempa itu sendiri. Sedangkan skala

intensitas adalah skala untuk besarnya efek goncangan yang terjadi di suatu lokasi.

Besarnya magnitudo gempa sebanding dengan luasnya bidang patahan yang pecah dan

besarnya pergerakan yang terjadi. Besaran intensitas gempa menyatakan besarnya

guncangan yang terjadi atau dirasakan di suatu lokasi. Besarnya guncangan tanah ini

sebanding dengan besarnya kekuatan sumber gempa dan jaraknya dari sumber gempa

ke lokasi tersebut.

Bencana alam akibat gempa bumi umumnya dapat diklasifikasikan menjadi dua

macam yaitu bencana primer dan bencana sekunder. Bencana primer adalah efek

langsung dari proses gempanya yaitu efek dari perekahan dan pergerakan pada

patahan, efek goncangan atau getaran dari gelombang seismik yang menjalar dari

sumber gempa ke sekitarnya, atau tsunami apabila terjadi di bawah laut. Bencana

sekunder adalah bencana ikutan atau bencana alam yang di picu oleh getaran gempa

bumi yaitu seperti kerusakan akibat gerakan tanah dan terjadinya likuifaksi. Sebagian

ahli mengklasifikasikan tsunami sebagai bencana sekunder.

Page 6: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

6

b. Tsunami

Tsunami berasal dari bahasa Jepang yang berarti ombak besar di pelabuhan.

Tsunami adalah perpindahan badan air yang disebabkan oleh perubahan permukaan

laut secara vertikal dengan tiba-tiba. Perubahan permukaan laut tersebut bisa

disebabkan oleh gempa bumi yang berpusat di bawah laut, letusan gunung berapi di

bawah laut, longsor bawah laut, atau hantaman meteor di laut. Gelombang tsunami

dapat merambat ke segala arah. Tenaga yang dikandung dalam gelombang tsunami

adalah tetapterhadap fungsi ketinggian dan kelajuannya. Di laut dalam, gelombang

tsunami dapat merambat dengan kecepatan 500-1000 km/jam. Ketinggian gelombang

di laut dalam hanya sekitar 1 meter. Dengan demikian, laju gelombang tidak terasa oleh

kapal yang sedang berada di tengah laut. Ketika mendekati pantai, kecepatan

gelombang tsunami menurun hingga 30 km/jam, namun ketinggiannya sudah

meningkat hingga mencapai puluhan meter. Hantaman gelombang tsunami bisa masuk

hingga puluhan kilometer dari bibir pantai. Kerusakan dan korban jiwa yang terjadi

karena tsunami bisa diakibatkan karena hantaman air maupun material yang terbawa

oleh aliran gelombang tsunami.

Dari beberapa penyebab terjadinya tsunami, gempa bumi yang berpusat dibawah

laut merupakan penyebab utama tsunami yang terjadi di Indonesia. Gelombang tsunami

yang terjadi akibat deformasi di dasar laut memiliki karakteristik sebagai berikut :

a. Memiliki panjang gelombang sekitar 100-200 km atau lebih

b. Memiliki perioda 10-60 menit

c. Kecepatan perambatan gelombang bergantung pada kedalaman dasar laut

Sedangkan ciri-ciri dari gempa bumi pembangkit tsunami yaitu :

a. Lokasi episenter terletak di laut

b. Kedalaman pusat gempa relatif dangkal yaitu kurang dari 70 km

c. Memiliki magnitudo besar M > 7.0 SR

d. Mekanisme pensesarannya adalah sesar naik dan sesar turun

Page 7: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

7

Gambar 1 Ilsutrasi Tsunami

Besar dan tinggi gelombang tsunami dan limpasan tsunami di suatu lokasi

dipengaruhi oleh besarnya pengangkatan dasar laut (yang diakibatkan gempa), pola

gelombang tsunami dari sumber ke lokasi dan kondisi bathimetri dan topografi

setempat. Oleh karena it untuk membuat pemodelan tsunami yang baik ada beberapa

hal yang harus dipenuhi, yaitu :

1. Mengetahui dengn sebaik-baiknya tentang pola deformasi bumi dari skenario

gempa yang mungkin terjadi, khususnya yang menyangkit pola pengangkatan

daar laut

2. Mempunyai data topografi pantai dan bathimetri (terutama yang di dekat pantai)

yang memadai

c. Mitigasi Bencana

Dari latar belakang tentang bencana alam di Indonesia, mitigasi bencana

merupakan langkah yang sangat diperlukan sebagai suatu titik tolak utama dari

manajemen bencana. Sesuai dengan tujuan utamanya yaitu mengurangi dan atau

meniadakan korban dan kerugian yang mungkin timbul. Maka titik berat perlu

diberikan pada tahap sebelum terjadinya bencana yaitu terutama kegiatan penjinakan

atau peredaman atau dikenal dengan istilah mitigasi. Pada prinsipnya, mitigasi harus

dilakukan untuk segala jenis bencana, baik yang termasuk ke dalam bencana alam

maupun bencana sebagai akibat dari perbuatan manusia.

Mitigasi pada umumnya dilakukan dalam rangka mengurangi kerugian akibat

kemungkinan terjadinya bencana, baik itu korban jiwa dan atau kerugian harta benda

yang akan berpengaruh pada kehidupan dan kegiatan manusia. Untuk mendefinisikan

rencana atau strategi mitigasi yang tepat da akurat maka perlu dilakukan kajian resiko.

Tujuan utama dari mitigasi bencana adalah sebagai berikut :

Page 8: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

8

a. Mengurangi resiko atau dampak yang ditimbulkan oleh bencana khususnya

bagi penduduk seperti korban jiwa, kerugian ekonomi dan kerusakan sumber

daya alam

b. Sebagai landasan untuk perencanaan pembangunan

c. Meningkatkan pengetahuan masyarakat dalam menghadapi serta mengurangi

dampak atau resiko bencana sehingga masyarakat dapat hidup dan bekerha

dengan aman.

d. Sistem Informasi Geografis (SIG)

SIG menyediakan platform yang tepat dalam perolehan data dan manajemen

informasi dalam mitigasi bencana tsunami. Citra satelit dan elevasi digital digunakan

sebagai layer dalam SIG dan dikombinasikan dengan geodata dan data tematik yang

berbeda. SIG dapat digunakan untuk berbagai macam bencana dalam fase

pencegahannya. Pada tingkat nasional, SIG dapat menyediakan informasi yang berguna

dan menciptakan kesiagaan bencana dengan peran dari pemerintah sehingga pada

tingkat pengambilan keputusan secara nasional dapat dilakukan. Pada tingkat umum,

obyektifitas tindakan yang dilakukan adalah memberikan informasi mengenai bencana

dan daerah yang akan terkena dampak dari bencana untuk keseluruhan wilayah dalam

negara. Skala pemetaan, dapat ditentukan dengan skala 1:1,000,000 atau lebih kecil.

Pada tingkat menengah dan tingkat aplikasi, SIG dapat digunakan untuk studi

pengembangan mitigasi tiap kota yang mengalami kerusakan akibat bencana, beberapa

areal dari wilayah kota dipetakan dengan skala 1: 25,000 sampai dengan 1:100,000

hingga skala besar, dari skala 1:25,000 – 1:5000. Detail dari informasi harus tinggi, data

bencana harus lebih kuantiatif dan berdasarkan model deterministik atau probabilistik

bencana. Informasi mengenai elevasi dari wilayah juga dibutuhkan untuk Model Elevasi

Digital, dan jenis lainnya yakni peta lereng dan kemiringan. Kemampuan analisa SIG

untuk zonasi bencana tsunami juga digunakan secara ekstensif .

Page 9: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

9

3. KASUS

Gempa bumi dan tsunami menyebabkan banyak kerusakan bahkan memakan

korban jiwa. Namun, di daerah rawan tsunami tingkat kehidupan tetap berjalan

sebagaimana mestinya, jumlah penduduk meningkat seta pertumbuhan industri dan

pembangunan infrastruktur semakin tinggi. Perencanaan dan investasi untuk membuat

strategi dalam mengurangi dan mitigasi efek bencana gempa bumi dan menjadi sesuatu

yang penting untuk dilakukan. Diperlukan strategi yang dibuat dan di implementasikan

sebelum munculnya gempa bumi dan tsunami dengan tujuan untuk mengurangi biaya

yang dikeluarkan dalam merespon dan me-recovery wilayah setelah terjadinya gempa

bumi dan gelombang tsunami.

Pada paper akan dibahas peranan SIG dalam mitigasi bencana gempa bumi dan

tsunami. SIG digunakan untuk memerkirakan bahaya seismik pada skala regional dan

mengestimasi kerugian yang dialami mayarakat. Selain itu, SIG juga bisa digunakan

untuk membangun database tentang beberapa skenario terjadinya gempa bumi dan

tsunami serta memberikan analisis resiko yang bisa digunakan sebagai Decision Support

System (DSS).

Studi kasus yang digunakan adalah wilayah perairan Vietnam. Sistem peringatan

dini tsunami sudah dibangun 27 negara di sekeliling Samudra Hindia. Dari penelitian

para ilmuwan, telah ditemukan bukti terjadinya tsunami di Vietnam beserta dampak

seriusnya. Mereka mengatakan bahwa tsunami merupakan resiko yang nyata yang bisa

terjadi di Vietnam. Selanjutnya akan dibangun fault-source model untuk kajian bahaya

seismik dan analisis resiko di Vietnam. Teknologi SIG digunakan untuk membuat tool

yang berguna dalam menghitung dan membuat peta bahaya yang menampilkan output

dan mengijinkan pengguna untuk melihat efek dari berbagai skenario dan asumsi

gempa bumi.

Page 10: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

10

4. PEMBAHASAN

SIG bisa digunakan untuk melakukan perhitungan estimasi kerugian yang

berkaitan dengan bangunan dan juga korban akibat bencana tsunami. Estimasi

kerusakan dan korban tsunami bisa membantu pemerintah selaku pembuat keputusan

baik di skala lokal, regional maupun nasional untuk :

1. Membuat mitigasi bencana untuk semua kemungkinan yang bisa terjadi akibat

tsunami

2. Melakukan antisipasi dengan membuat rencana tanggap darurat terjadinya

tsunami

3. Membuat rencana pembangunan untuk recovery dan rekonstruksi setelah

terjadi tsunami

Kajian tentang bahaya seismik biasanya mengacu pada simulasi dari proses

keluarnya energi dan propagasi gelombang seismik dari gempa bumi ke lokasi rawan

bencana. Model bahaya seismik ini melakukan perhitungan potensi bahaya di titik

tersebut serta selanjutnya membuat peta bahaya untuk keseluruhan area studi. Metode

ini sudah tidak akurat lagi untuk digunakan terutama pada gempa bumi dimana energi

total yang dikeluarkan didistribusikan melalui rekahan dengan panjang ratusan

kilometer atau ketika lokasi gempa bumi berdekatan dengan patahan. Untuk

menggantikan metode ini, diperkenalkan sebuat metode baru yang disebut “fault-source

model’. Metode ini mengasumsikan bahwa gempa bumi bersumber pada fokus dan di

propagasikan sebagai intermitten series dari rekahan patahan atau mengalir pada zone

rekahan dari kerak bumi dan intensitas maksimum pada goncangan tanah pada lokasi

ditentukan dari aliran yang dekat dengan lokasi sumber gempa.

Untuk membangun fault-source model Vietnam dibutuhkan 46 data seismik dari

patahan aktif. Data tersebut selanjtnya dikelompokkan dalam dua rangking

berdasarkan kedalaman aktif layer dan treshold magitudonya. Patahan disederhanakan

dan didigitasi sebagai polyline di dalam SIG dan dihubungkan dengan data atributnya.

Ada dua tipe dari atribut patahan yang disimpan dalam database. Yang pertama yaitu

informasi dari patahan yang meliputi nama patahan, rangking patahan, tipe patahan,

arah patahan, panjang patahan dan lain-lain. Tipe kedua yaitu tentang parameter

patahan yang bisa digunakan secara langsung untuk melakukan perhitungan bahaya

Page 11: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

11

seperti maximum moment magnitde, ukuran rekahan permukaan dan sub permukaan

dan lain-lain.

a. Pembangunan Fault-Source Model

Hubungan antara magnitudo gempa bumi M dan panjang rekahan L digambarkan

dengan :

( )

Dimana L adalah panjang rekahan dalam km, M adalah magninttudo gempa bumi

sedangkan a dan b adalah koefisien regresi yang ditentukan berdasarkan tipe patahan,

bisa dilihat pada tabel 1. Hubungan antara parameter goncangan tanah Y, magnitudo

gempa M dan jarak fokal R, atau yang dikenal dengan rumus atenuasi :

( )

Dengan Y adalah nilai salah satu dari puncak gerakan tanah. Sedangkan c1, c2, dan c3

adalah konstanta spatial dependent.

Tabel 1 Koefisien Regresi dari Hubungan antara Patahan dan Rekahan

Dalam kasus ini, dua parameter gerakan tanah digunakan untuk menggambarkan

bahaya seismik. Parameter pertama yaitu Peak Ground Acceleration (PGA) dalam satuan

gals. Sedangkan yang kedua yaitu intensitas I yang menggambarkan kekuatan dari

gerakan permukaan tanah..

Tabel 2 Hubungan antara PGA dan Intensitas

Page 12: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

12

b. Pembangunan Tool SIG

Fault-source model di aplikasikan untuk mendefinisikan skenario gempa bumi

yang digunakan untuk kajian bahaya seismik dan kajian resiko di Vietnam dalam dua

level yaitu regional dan perkotaan. Dengan kata lain, skenario gempa bumi digunakan

untuk melakukan simulasi dari kejadian pada masa lalu untuk memrediksi efek dari

kejadian yang akan datang.

Prosedur sederhana yang digunakan pada kajian bahaya seismik di Vietnam

terlihat pada gambar 2. Keluaran dari Prosedur ini yaitu peta gerakan tanah dari area

studi. Prosedur berawal dari penentuan area studi. Selanjutnya memilih patahan dari

database SIG yang mempunyai potensi gempa bumi pada area studi tersebut. Parameter

patahan yang dipilih yang menggambarkan sumber dari skenario gempa bumi yang

berasal dari patahan yang dipilih sebelumnya. Selanjutnya rumus peredaman

digunakan untuk melakukan perhitungan potensi bahaya seismik di area studi sesuai

dengan skenario yang ditentukan sebelumnya. Dua layer peta gerakan tanah yang

menggambarkan PGA dan I akan terbentuk. Perangkat lunak berbasis SIG ini disebut F-

Hazzars dibuat untuk memermudah pengguna dengan berbagai variasi pilihan.

Menentukan area studi

Menentukan sumber patahan

Mendefiniskan skenario gempa

bumi

Menghitung dan menggambarkan

peta bahaya

Gambar 2 Prosedur Kajian Bahaya Seismik Menggunakan Fault-Souce Model

Dengan Prosedur yang sedikit rumit, fault-source model juga bisa digunakan untuk

analisis resiko seismik dan estimasi kerugian pada skala perkotaan. Modul tambahan

untuk perhitungan dibangun sebagai kombinasi dataset yang menggambarkan kondisi

Page 13: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

13

daerah lokal sebagai salah satu elemen resiko pada area studi. Tool SIG yang disebut

ArcRisk dibangun untuk kasus perkotaan yang dilengkapi dengan fungsi Decision

Support System (DSS).

Gambar 3 menunjukkan Prosedur dalam melakukan analisis resiko dan estimasi

kerugian akibat bencana tsunami. Dua langkah pertama yaitu menentukan area studi

dan skenario gempa bumi sama dengan pada Prosedur untuk kajian bahaya seismik.

Namun dalam kasus ini, pemilihan daerah studi meliputi batas administrasi dari kota,

kabupaten dan kecamatan. Dengan menggunakan data seismik, seismotektonik, teknik

geologi dan kondisi daerah lokal, maka didapatkan kajian gerakan tanah area studi.

Karakteristik gerakan tanah yang diperoleh digunakan sebagai masukan untuk kajian

kerusakan tanah yang disebabkan oleh likuifaksi dan tanah longsor pada saat gempa

bumi. Dan akhirnya, informasi tentang elemen-elemen yang rawan resiko seperti

demografi dan data infrastruktur bisa digunakan sebagai kombinasi dengan kajian

kerusakan tanah untuk mengevaluasi resiko dan mengestimasi kerugian pada area studi

di akibatkan oleh gempa bumi.

1. Menenntukan

area studi

3. Kajian Gerakan

Tanah

2. Menentukan

skenario gempa

bumi

4. Kajian

Kerusakan Tanah

Inventarisasi data

demografi dan

rawan bencana

5. Estimasi

kerusakan dan

kerugian

Proses pembuatan keputusan ;

1. Rencana untuk mereduksi bencana

gempa bumi

2. Kesiapan

3. Respon tanggap darurat

4. Recovery

Gambar 3 Prosedur Analisis Resiko dan Estimasi Kerugian

c. Kajian Bahaya Seismik pada Skala Perkotaan

Kajian bahaya seismik dilakukan pada pusat Kota Hanoi, Vietnam. Kerusakan

gedung dan korban jiwa disebabkan oleh salah satu skenario gempa bumi yang

Page 14: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

14

diasumsikan berpusat di patahan aktif Sungai Chay, melintasi kota dan analisis resiko

dilakukan dengan menggunakan arcRisk. Parameter patahan Sungai Chay didefinisikan

sebagai berikut :

1. Koordinat episenter = 105,34 dan =20,99

2. Mw=6,6

3. Kedalaman fokal H=15 km

4. Sumber patahan mellintang sepanjang barat laut ke tenggara

Pada skenario ini, nilai maksimum magnitudo gempa diprediksi untuk seluruh daerah

Janoi dan rumus atenuasi yang digunakan adalah rumus atenuasi Yunnan. ArcRisk

menyediakan prosedur yang komprehensif termasuk didalamnya tentang kajian bahaya

seismik (meliputi evaluasi gerakan tanah dan kerusakan tanah) dan analisis resiko

seismik (meliputi kerusakan gedung dan estimasi korban jiwa) pada area studi.

Untuk setiap area studi, hasil kajian gerakan tanah terdiri dari ;

a. Satu set peta akselerasi Peak Ground, yang merupakan gabungan dari beberapa

periode waktu yang berbeda

b. Satu set peta akselerasi spektral, yang merupakan gabungan dari beberapa waktu

dan vibrasi yang berbeda

Hampir sama dengan hal tersebut diatas, kajian kerusakan tanah terdiri dari :

a. Peta rawan likuifaksi

b. Peta rawan tanah longsor

c. Peta kemungkinan likuifaksi

d. Peta kemungkinan tanah longsor

e. Peta tanah permukiman sebagai akibat dari likuifaksi

f. Peta persebaran lateral tanah akibat dari likuifaksi

g. Peta persebaran lateral tanah akibat tanah longsor

Estimasi kerugian dibuat dari dua elemen penerima resiko yaitu masyarakat dan

gedung. Keluaran dari estimasi kerugian adalah 2 set peta yaitu satu set peta yang

menggambarkan kerusakan gedung dalam beberapa tingkat yang berbeda yaitu sedikit,

sedang, luas dan seluruhnya. Dan satu set peta yang menunjukkan jumlah korban jiwa

dalam 4 level yang berbeda dan 3 waktu yang berbeda.

Page 15: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

15

Gambar 4 Peta Akselerasi Peak Ground Distrik Ba Dinh, Hanoi

Gambar 5 Peta Kerusakan Gedung Distrik Ba Dinh, Hanoi

Page 16: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

16

Gambar 6 Peta Korban Jiwa Level 2 Distrik Ba Dinh, Hanoi pada pukul 02.00 pagi

Gambar 7 Peta Korban Jiwa Level 2 Distrik Ba Dinh, Hanoi pada pukul 02.00 siang

d. Kajian Bahaya Tsunami dengan SIG

DSS yang digunakan dalam kajian tentang bahaya tsunami untuk zona tepi pantai

dibangun dengan menggunakan turunan pengalaman, tool, dan beberapa modul yang

Page 17: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

17

ada pada ArcRisk. Meskipun demikian, ada beberapa perbedaan diantara 2 sistem itu

mengingat karakteristik yang berbeda serta tipe propagasi dan dampak yang berbeda

juga. Mengacu pada gambar 3, perbedaan antara kajian analisis resiko pada gempa bumi

dan tsunami mulai pada modul 3. Yaitu, perhitungan model dilakukan untuk membuat

kajian tentang kedalaman laut dan deformasi permukaan laut yang nantinya

berpengaruh pada tipe gelombang pada saat gempa bumi muncul pada titik episentral.

Pada modul 4, model hidro-dinamik digunakan untuk menghitung propagasi

transoceanic dari skenario tsunami. Keluaran dari modul 4 berupa gambar animasi yang

menggambarkan simulasi dari propagasi tsunami mulai dari titik episenter ke zona area

studi dengan indikasi waktu dan intensitas. Untuk modul 5 hampir sama dengan pada

gempa bumi tetapi lebih menekankan pada kerugian dan kerusakan yang disebabkan

oleh penggenangan (inundation). Kajian bahaya tsunami memerlukan waktu run yang

lebih lama serta fasilitas komputer yang lebih baik di bandingkan dengan kajian untuk

kasus gempa bumi.

Page 18: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

18

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari paper ini diperoleh beberapa kesimpulan, antara lain ;

a. Kajian bahaya seismik dilakukan dengan menggunakan fault-source model

b. Berdasarkan modelnya, ada dua tool SIG yang dibuat yaitu tool untuk analisis

resiko bahaya seismik untuk berbagai skala baik regional maupun perkotaan

serta mempunyai fungsi tambahan dimana pengguna bisa memilih studi area,

parameter patahan, dan rumus atenuasi.

c. Kelebihan lain dari model ini yaitu bisa diperluas dengan menambahkan modul

DSS terutama pada kajian analisis resiko tsunami.

d. Baik kajian bahaya seismik maupun kajian resiko tsunami dilakukan

menggunakan prosedur yang sama dan hanya terjadi perbedaan pada sumber

gempanya dimana tsunami disebabkan oleh sumber gempa yang ada di dalam

laut.

e. Pada paper hanya menggunakan studi kasus untuk Vietnam saja namun dengan

prinsip yang sama teknologi ini bisa diterapkan juga di Indonesia dengan

didukung database data-data patahan aktif dan parameter-parameter sumber

gempa.

Page 19: KAJIAN  DAN ANALISIS RESIKO BAHAYA GEMPA BUMI DAN TSUNAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

19

DAFTAR PUSTAKA

[1] Natawidjaja, D.H. 2007. Evaluasi Bahaya Patahan Aktif, Tsunami dan Goncangan

Gempa. Laboratorium Riset Bencana Alam. LIPI

[2] Nguyen Hong Phuong. 2011. Earthquake – Tsunami Hazzard Assessment and Risk

Mitigation in Vietnam Using GIS. The International Symposium on Grids and Clouds

and the Open Grid Forum. Taiwan

[3] Esri. 2006. GIS and Emergency Management in Indian Ocean Earthquake/Tsunami

Disaster. An ESRI White Paper