PENGARUH GENANGAN TERHADAP KECEPATAN TSUNAMI

(1)

6th_{ACE Conference. 29 Oktober 2019, Padang, Sumatra Barat}

979

PENGARUH GENANGAN TERHADAP KECEPATAN

TSUNAMI

Any Nurhasanah1_{, Susilowati}2_{, Andika Wibisono}3

1_{Program Studi Teknik Sipil, Universitas Bandar Lampung, Lampung.} Email: any_nurhasanah@ubl.ac.id

2_{Program Studi Teknik Sipil, Universitas Bandar Lampung, Lampung.} Email: susilowati@ubl.ac.id

3_{Mahasiswa S1 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Bandar Lampung.} Email: andikawibisono97@gmail.com

ABSTRACT

The tsunami that first came to spread on the beach with a dry surface has not been a pool of water, but the second wave that came will propagate on the beach where some surfaces have been flooded by sea water. This affects the speed of the tsunami. This research is a physical model simulation conducted in a laboratory using wave channels. Tsunami speed during dry conditions is 10.6% to 12.2%. The average speed difference is 11.5% faster in dry surface conditions. The water level at the downstream affects the surge speed, the higher the depth of water downstream, the surge speed will slow down.

Keywords : tsunami, speed, flooded

ABSTRAK

Tsunami yang datang pertama kali menjalar pada pantai dengan permukaan yang kering belum ada genangan air, namun gelombang kedua yang datang akan merambat pada pantai yang sebagian permukaannya sudah tergenang air laut. Hal ini berpengaruh terhadap kecepatan tsunami. Penelitian ini merupakan simulasi model fisik yang dilakukan di laboratorium dengan menggunakan saluran gelombang. Kecepatan tsunami pada saat kondisi kering lebih cepat 10,6% sampai 12,2%. Rata-rata selisih kecepatan 11,5% lebih cepat dalam kondisi permukaan kering. Ketinggian muka air di hilir berpengaruh terhadap kecepatan jalar surge, makin tinggi kedalaman air di hilir maka kecepatan surge akan melambat.

Kata Kunci : tsunami, kecepatan, tergenang

1. LATAR BELAKANG

Frekuensi Kejadian tsunami di Indonesia pada 2 tahun terakhir ini cukup tinggi yaitu tsunami memakan korban jiwa yang tidak sedikit. Menurut catatan akhir tahun BNPB, angka korban meninggal Tsunami Donggala (2018) sebanyak 2.101 jiwa. Demikian juga dengan tsunami di Selat Sunda (2018), banyak korban jiwa juga keugian materiil yang lainnya. Gempa yang berpotensi tsunami juga kerap kali terjadi sehingga perlu tingkat kewaspadaan yang tinggi.

(2)

980

Perbedaan karakteristik tsunami mengakibatkan daya rusak yang berbeda. Tsunami yang datang pertama kali menjalar pada pantai dengan permukaan yang kering belum ada genangan air, namun gelombang kedua yang datang akan merambat pada pantai yang sebagian permukaannya sudah tergenang air laut. Adanya genangan ini diperkirakan akan mempengaruhi kecepatan tsunami seperti di kawasan pesisir berawa (coastal wetland and estuaries). Penelitian ini akan membahas pengaruh genangan terhadap kecepatan tsunami.

2. STUDI PUSTAKA

Kecepatan Gelombang Tsunami di Daratan

Secara umum kecepatan tsunami di kawasan pesisir dapat ditulis sebagai berikut (1)

dimana U adalah kecepatan tsunami, h merupakan tinggi tsunami di darat (m), g adalah kecepatan grafitasi (9,81m/dtk2), dan k adalah koefisien rambat gelombang.

Chanson menyelesaikan permasalahan gelombang surge yang terjadi akibat dam break yang setelah menjalar ke daratan mirip dengan surge tsunami secara analitis. Chanson memperoleh Persamaan (2) untuk kecepatan surge yang menjalar di tanah kering.

(2)

Apabila kedalaman air dihilir tidak sama dengan nol atau permukaan air tergenang maka diberikan Persamaan (3).

(3)

dengan

(4)

ds merupakan kedalaman air di hilir, , h = tinggi surge

Dalam Persamaan (2), koefisien friksi (f) diabaikan karena kedalaman air hilir mengurangi tingkat gesekan dengan dasar perairan secara signifikan.

(3)

981 3. METODOLOGI

3.1 Fasilitas Penelitian

Pelaksanan penelitian dilakukan di Laboratorium Hidrolika dan Hidrologi Pusat Studi Ilmu Teknik Universitas Gadjah Mada (Lab. HH-PSIT-UGM). Simulasi yang dilakukan adalah simulasi model fisik dengan menggunakan saluran gelombang dengan ukuran 20,55 m × 0,60 m × 0,45 m yang dilengkapi dengan pembangkit gelombang tsunami berbentuk dam break. Pintu air sebagai pemisah antara hulu dan hilir seperti pada Gambar 1. Alat pengukur tinggi gelombang sebanyak 4 buah diletakkan dengan jarak masing-masing 1 meter. Bagian hulu (reservoir) diisi air dengan kedalaman tertentu. Pintu dilepas secara cepat sehingga menghasilkan surge seperti tsunami yang merambat kea rah pantai.

Gambar 1. Saluran gelombang untuk simulasi model

3.2 Variabel yang Diteliti

Variabel yang diteliti adalah tinggi tsunami, dan kecepatan tsunami. 3.3 Simulasi Penelitian

Simulasi yang dilakukan dengan memvariasikan beberapa tinggi air di hulu dan tinggi genangan air di hilir, sesuai dengan Tabel 1.

Tabel 1 Simulasi surge tsunami Tinggi Air Hulu

do (cm)

Tinggi Air Hilir d1 (cm)

20 3 0

25 3 0

(4)

982 3.4 Pelaksanaan Penelitian

Urutan pelaksanaan pelelitian ini adalah a. Kalibrasi wave probe

Tujuan kalibrasi ini adalah untuk meyakinkan hasil pengukuran yang dilakukan dengan instrument mendekati hasil yang sama dengan hasil pengukuran secara manual (Triatmadja, 2010).

b. Pengujian tinggi dan kecepatan gelombang surge tsunami

Pengujian pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan 4 (empat) buah sensor

wave probe dengan jarak masing-masing 1, 2, 3, 6 meter dari pintu.

c. Pengujian kecepatan pada permukaan dasar tergenang. Masing-masing simulasi diulang sebanyak 3 kali.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada pengujian model fisik di laboratorium ini didapatkan karakteristik tsunami, berupa tinggi gelombang di saluran dan kecepatan jalar gelombang.

4.1 Tinggi Tsunami

Tinggi gelombang pada saluran dipengaruhi oleh tinggi air yang ditampung di bagian hulu dan genangan di hilir. Hasil pembacaan tinggi gelombang dilihat pada Gambar 2.

a b

(5)

983

(6)

984

Hasil pengukuran tinggi gelombang dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 3.

Tabel 2. Perbandingan tinggi gelombang hilir saluran kering dan tergenang Ketinggian Air di Hulu

do (cm)

Tinggi Gelombang Rata-rata (cm)

Hilir Kering Hilir Tergenang

20 8,66 13,16

25 10,64 15,32

30 14,81 17,08

Gambar 3. Perbandingan tinggi tsunami pada kondisi hilir kering dan tergenang

4.2 Kecepatan Tsunami

Metode untuk pengukuran kecepatan gelombang tsunami dengan wave probe yang dipasang di bagian hilir pintu pada jarak 1 m untuk wave probe 1, jarak 2 m untuk wave

probe 2, dan jarak 3 m untuk wave probe 3 dari pintu, Hasil perhitungan kecepatan

tsunami dengan dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 4. Kecepatan tsunami pada saat kondisi kering lebih cepat 10,6% sampai 12,2%. Rata-rata selisih kecepatan 11,5% lebih cepat dalam kondisi permukaan kering

Tabel 3. Perbandingan kecepatan tsunami hilir saluran kering dan tergenang

Tinggi Gelombang (cm) Kecepatan Tsunami (m/det)

Kering Tergenang Kering Tergenang Prosentase (%)

8.66 13.71 1.72 1.51 12.2

10.64 15.11 1.98 1.77 10.6

(7)

985

Gambar 4. Perbandingan kecepatan tsunami kondisi hilir kering dan tergenang

Chanson (2006) memberikan persamaan untuk menghitung kecepatan tsunami pada permukaan yang memiliki genangan di bagian hilir melalui Persamaan (3). Gambar 5 menunjukan hasil pengukuran di laboratorium dibandingkan dengan teori Chanson melalui Persamaan (3) dengan nilai kedalaman air di hilir (d1) = 0,03 m. Ketinggian muka air di hilir berpengaruh terhadap kecepatan jalar surge, makin tinggi kedalaman air di hilir maka kecepatan surge akan melambat

Gambar 5. Kecepatan tsunami dengan genangan di hilir

5. KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini:

1. Kecepatan tsunami pada saat kondisi kering lebih cepat 10,6% sampai 12,2%. Rata-rata selisih kecepatan 11,5% lebih cepat dalam kondisi permukaan kering.

2. Ketinggian muka air di hilir berpengaruh terhadap kecepatan jalar surge, makin tinggi kedalaman air di hilir maka kecepatan surge akan melambat.

(8)

986 6. DAFTAR PUSTAKA

Nugroho, S. P., (2018), Warga Segera Bangkit dan Beraktivitas Kembali Pascabencana di Sulawesi Tengah, https://bnpb.go.id/warga-segera-bangkit-dan-beraktivitas-kembali-pascabencana-di-sulawesi-tengah (diakses 10 Oktober 2019)

Chanson, H., (2006), Tsunami Surges On Dry Coastal Plains: Application Of Dam

break Wave Equations, Coastal Engineering Journal, Vol. 48, No. 4, pp 355-370,

World Scientific Publishing Company and Japan Society of Civil Engineers Triatmadja. R., and Nurhasanah. A., (2012), Tsunami Force on Buildings with

Openings, Journal of Earthquake and Tsunami, World Scientific Publishing Company, Vol. 6, No. 4.

7. UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan Terimakasih kepada Kemenristek Dikti yang telah mendanai penelitian ini, melalui Hibah Penelitian Dasar Unggulan Perguruan Tinggi tahun 2019.