ANALISIS PEMETAAN SAMBARAN PETIR AKIBAT BANGUNAN BTS TERHADAP LINGKUNGAN DAN SEKITARNYA DI KOTA MEDAN TESIS. Oleh

(1)

ANALISIS PEMETAAN SAMBARAN PETIR AKIBAT

BANGUNAN BTS TERHADAP LINGKUNGAN DAN

SEKITARNYA DI KOTA MEDAN

TESIS

Oleh

LESTARI NAOMI LYDIA PANDIANGAN

087004003/PSL

SE K O L A H P A SC_{A S A R JA}NA

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

(2)

ANALISIS PEMETAAN SAMBARAN PETIR AKIBAT

BANGUNAN BTS TERHADAP LINGKUNGAN DAN

SEKITARNYA DI KOTA MEDAN

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara

Oleh

LESTARI NAOMI LYDIA PANDIANGAN

087004003/PSL

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

(3)

Judul Tesis : ANALISIS PEMETAAN SAMBARAN PETIR AKIBAT BANGUNAN BTS TERHADAP LINGKUNGAN DAN SEKITARNYA DI KOTA MEDAN

Nama Mahasiswa : Lestari Naomi Lydia Pandiangan

Nomor Pokok : 087004003

Program Studi : Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

(PSL)

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., Ph.D) Ketua

(Ir. O.K. Nazaruddin Hisyam, M.S) (Ir. Tuban Wiyoso, M.Si)

Anggota Anggota

Ketua Program Studi Direktur

(Prof. Dr. Alvi Syahrin, SH., MS) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., M.Sc)

(4)

Telah diuji pada Tanggal : 15 Juni 2010

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., Ph.D

Anggota : 1. Ir. OK. Nazaruddin Hisyam, MS

2. Ir. Tuban Wiyoso, M.Si 3. Ir. Supriadi, MS

(5)

ABSTRAK

Sumatera bagian utara mempunyai daerah potensi rawan petir karena daerah ini mempunyai topografi yang memungkinkan tumbuhnya awan-awan konvektif di sekitar lereng pegunungan arah timur seperti Kota Medan. Bencana petir dapat berupa serangan petir yang mengganggu transmisi listrik tegangan tinggi, dan dapat merenggut nyawa bagi yang terkena serangan langsung.

Begitu besar bahaya yang ditimbulkan akibat adanya sambaran petir ini, sehingga masyarakat perlu waspada dan hati-hati pada saat terjadi hujan disertai petir, apalagi bagi masyarakat yang tinggal berada di bawah atau di sekitar menara BTS (base tranceiver station). Hal ini dikarenakan secara umum petir akan lebih suka menyambar bagian-bagian di permukaan bumi yang memiliki struktur tinggi (gedung-gedung tinggi, tower BTS, menara transmisi tegangan tinggi) dan lebih suka memilih struktur yang terbuat dari material konduktif seperti metal.

Adanya analisis pemetaan sambaran petir akibat bangunan BTS terhadap lingkungan dan sekitarnya di Kota Medan dapat membantu semua pihak dalam meminimalisir resiko bencana yang diakibatkan oleh sambaran petir.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya pengaruh bangunan BTS terhadap intensitas sambaran petir dikawasan perkotaan dan pemukiman penduduk dan membuat klasifikasi intensitas daerah sambaran petir di Kota Medan.

Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan data primer yaitu data sebaran BTS di Kota Medan dan data sekunder yaitu data petir di Kota Medan yang didapat dari Stasiun Geofisika Tuntungan,BMKG. Data yang digunakan adalah data kejadian petir CG (cloud to ground) di Kota Medan selama 4 tahun (2006 – 2009) dan 190 BTS pada 16 kecamatan di Kota Medan.

Analisis data untuk menentukan apakah ada pengaruh pertambahan jumlah BTS dan kejadian petir CG di selama 4 tahun digunakan uji statistik beda rata-rata (uji t), uji probabilitas dan korelasi-regresi terhadap jumlah BTS dan jumlah kejadian petir CG (2006 - 2009). Untuk membuat peta klasifikasi intensitas sambaran petir digunakan software arcview gis 3.3.

Hasil penelitian dan pengolahan menunjukan adanya pengaruh yang sangat nyata antara pertambahan jumlah BTS dan kejadian petir CG pada tahun 2006 - 2009. Berdasarkan hasil overlay peta klasifikasi intensitas sambaran petir menunjukkan intensitas petir tinggi terdapat pada kecamatan yang banyak terdapat bangunan BTS. Kata Kunci: Petir, BTS, Klasifikasi, Peta Rupa Bumi.

(6)

ABSTRACT

Northern Sumatra has a lightning-prone areas because it has topography that allows the growth of convective clouds around the mountain slopes direct to the east, such as Medan. Lightning disasters can manifest as lightning attack which with interfere the high voltage electricity transmission, and can be fatal whoever who comes into direct contact with it.

The danger caused by a lightning strike is so great, so that the community has to be extra needs to be vigilant and cautious at the time of rain accompanied by lightning, especially for those living under or around the base tranceiver station (BTS). This is because lightning generally prefer to strike parts of the earth that has high structures, such as tall buildings, tower base stations, high voltage transmission towers and are more attracted to structures that made of conductive material like metal.

With the existence of the mapping analysis of lightning strike because of BTS Building towards the environment and its surrounding in Medan can help all parties in minimalize the risk of disaster caused by lightning strikes.

This study is aimed to investigate whether the BTS buildings have an effect on the intensity of the lightning strike in city and residential area, it is also to make classification of the intensity of lightning strike areas in the city of Medan.

This study was conducted using primary data, BTS data distribution in Medan and secondary data, lightning data in Medan obtained from Tuntungan Geophysical Station, BMKG. The data is coming from the cloud to ground (CG) lightning occurrence data in the city of Medan in four years (2006-2009) and from 190 base stations in 16 districts in the city of Medan.

Data analysis is used to determine whether there is an influence from the increase of base stations and event of the CG lightning during this four years. It is analysed with using of statistical average (t test), test probability and correlation-regression to the number of base stations and the number of CG lightning events (2006-2009). Further more, in making influence from lightning strike intensity classification map, it is used the GIS software arcView 3.3.

Results of the study showed the significant influence from the number of BTS to CG lightning events in the year 2006-2009. Based on the intensity classification map overlay, it is shown that the intensity of a lightning attack high in

the area that has many BTS buildings.

(7)

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan segala puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, karena penyertaan dan berkat serta anugrahNya maka penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan tesis ini. Selesainya penyusunan tesis ini merupakan karunia dari Tuhan Yang Maha Kuasa melalui kerja keras, bantuan, pengorbanan dan dukungan doa dari berbagai pihak.

Oleh karena itu penulis merasa wajib untuk menghaturkan terima kasih secara khusus kepada yang terhormat Bapak Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., Ph.D., Bapak Ir. OK. Nazaruddin Hisyam, MS dan Bapak Ir. Tuban Wiyoso, M.Si yang telah memberikan bimbingan penyusunan tesis ini dengan sangat simpatik, telaten, sabar dan bijaksana.

Penulis juga merasa harus mengucapkan terima kasih kepada:

1. Direktur Sekolah Pascasarjana USU dan Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Universitas Sumatera Utara Medan, yang telah berkenan menerima penulis untuk belajar di Program Studi ini.

2. Kepala Stasiun Geofisika Tuntungan, yang telah memberikan dukungan kepada penulis untuk melanjutkan jenjang pendidikan S2.

3. Mama tercinta, bang Julius, eda Carolin, bang Togar, kak Rumindang, bang Sebastian, kak Deborah, keponakanku Cedric, Abisya, Vania serta yang terkasih Renol Simatupang yang telah memberikan doa, bantuan dan dukungan untuk suksesnya penulis dalam menyelesaikan S2 ini. Serta penulis persembahkan tesis

(8)

ini untuk Papa terkasih yang telah pulang kepangkuan BAPA di sorga karena selama hidupnya menjadi panutan buat penulis untuk melanjutkan jenjang pendidikan setinggi-tingginya.

4. Rekan-rekan pegawai Stasiun Geofisika Tuntungan juga khususnya Harry dan Wisnu yang telah memberikan bantuan dan dorongan kepada penulis dalam penyusunan tesis ini.

5. Rekan-rekan mahasiswa S2 Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan USU dan berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Sekali lagi penulis mengucapkan terima kasih.

Di dalam tesis ini tentu masih banyak terdapat banyak kekurangan, meskipun telah disusun dengan cermat dan bersumber dari berbagai acuan. Oleh karena itu penulis akan sangat berterima kasih dan sangat bangga apabila pembaca berkenan memberi saran dan koreksi. Saran dan koreksi dapat disampaikan melalui LestariPandiangan@yahoo.co.id. Kendatipun disadari masih banyak kekurangan di dalam tesis ini, penulis tetap berharap semoga penelitian ini dapat bermanfaat.

Medan, Juni 2010

(9)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 24 Nopember 1982. Penulis merupakan anak ke-5 dari 5 bersaudara sebagai puteri dari Bapak Samuel P. Pandiangan, Dipl. Eng, SE (alm) dan Ibu Ida Rismawati Sinaga.

Pendidikan formal yang telah ditempuh penulis adalah sebagai berikut:

1. Tahun 1988-1994, menempuh pendidikan tingkat dasar di SD Negeri 12 Pagi Jakarta.

2. Tahun 1994-1997, menempuh pendidikan tingkat pertama di SMP Negeri 134 Jakarta.

3. Tahun 1997-2000, menempuh pendidikan tingkat atas di SMU Negeri 112 Jakarta. 4. Tahun 2000-2003, menempuh pendidikan DIII Geofisika di Akademi Meteorologi

dan Geofisika Jakarta.

5. Tahun 2005-2008, menempuh pendidikan S1 Matematika di FMIPA Universitas Sumatera Utara.

6. Tahun 2008, memasuki Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan.

(10)

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR... iii

RIWAYAT HIDUP ... v

DAFTAR ISI... vi

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

I. PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Batasan Masalah ... 4 1.3. Perumusan Masalah ... 4 1.4. Tujuan Penelitian... 4 1.5. Hipotesis Penelitian ... 4 1.6. Manfaat Penelitian ... 5 1.7. Kerangka Konseptual ... 6

II. TINJAUAN PUSTAKA... 7

2.1. Landasan Teori ... 7

2.2. Petir ... 8

2.3. Tipe Petir ... 14

2.3.1. Petir Awan ke Tanah (CG)... 14

2.3.2. Petir dalam Awan (IC) ... 15

2.3.3. Petir Awan ke Awan (CC)... 15

2.3.4. Petir Awan ke Udara (CA)... 16

2.4. Bahaya Petir ... 16

2.4.1. Bahaya Petir pada Manusia ... 16

2.4.2. Bahaya Petir pada Pohon... 17

2.4.3. Bahaya Petir pada Bangunan... 17

2.5. BTS (Base Transceiver Station)... 18

2.5.1. Lightning Arrester ... 22

2.6. Perencanaan Penataan Ruang ... 24

(11)

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 29

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 29

3.2. Bahan dan Alat Penelitian ... 31

3.3. Metode Pengumpulan Data ... 31

3.3.1. Pengumpulan Data ... 31

3.4. Analisis Data ... 32

3.4.1. Pembuktian Hipotesis yang Pertama... 32

3.4.1.1. Uji beda rata-rata (uji-t)... 32

3.4.1.2. Uji dengan perhitungan regresi-korelasi ... 33

3.4.1.3. Uji probabilitas ... 33

3.4.2. Pembuktian Hipotesis yang Kedua... 34

3.4.2.1 ArcView GIS... 34

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 36

4.1. Analisis Rata-rata Jumlah BTS dan Jumlah Kejadian Petir CG Tahun 2006-2009 ... 37

4.1.1. Hasil Uji Hipotesis yang Pertama dengan Menggunakan Uji Statistik ... 37

4.1.1.1. Hasil uji beda rata-rata (uji-t) ... 37

4.1.1.2. Hasil uji regresi-korelasi ... 40

4.1.1.3. Hasil uji probabilitas ... 46

4.1.2. Hasil Uji Hipotesis yang Kedua ... 48

4.1.2.1. Pemetaan persebaran petir dan BTS dengan menggunakan ArcView GIS 3.3 ... 48

4.2. Pemetaan Iso Strokes Daerah Penelitian... 70

4.3. Evaluasi Hasil Analisis dan Pemetaan Intesitas Sambaran Petir ... 72

4.3.1. Dampak terhadap Lingkungan Sekitar Tower BTS ... 73

4.3.2. Pemanfaatan Informasi Jumlah Sebaran Petir dan BTS ... 74

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 76

5.1. Kesimpulan ... 76

5.2. Saran... 76

(12)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

1. Hasil Uji Beda Rata-rata ... 37

2. Rekapitulasi Hasil Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Petir CG ... 46

3. Probabilitas Jumlah Petir pada awan Cb... 46

(13)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

1. Atlas Awan... 9

2. Proses Pelepasan Muatan dari Awan ke Tanah (a) ... 9

3. Proses Pelepasan Muatan dari Awan ke Tanah (b)... 10

4. Peta Iso Kronik Level Tahun 1991-2006... 13

5. Tipe Awan Ke Tanah/Cloud to Ground (CG)... 15

6. Tipe Petir dalam Awan/Intercloud (IC) ... 15

7. Tipe Awan ke Awan/Cloud to Cloud (CC)... 15

8. Tipe Awan Ke Udara/Cloud to Air (CA) ... 16

9. Tower BTS ... 18

10. Peta Lokasi Sebaran Data Penelitian... 30

11. Peta Persebaran BTS Tahun 2006-2009 ... 36

12. Grafik (Histogram) Jumlah BTS Tahun 2006... 38

13. Grafik (Histogram) Jumlah Kejadian Petir CG Tahun 2006 ... 38

(14)

20. Grafik Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Kota Medan Tahun 2006-2009 ... 41

21. Grafik Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Wilayah Kecamatan Medan Barat Laut Tahun 2006-2009... 42

22. Grafik Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Wilayah Kecamatan Medan Timur Laut Tahun 2006-2009 ... 43

23. Grafik Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Wilayah Kecamatan Medan Tenggara Tahun 2006-2009 ... 44

24. Grafik Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Wilayah Kecamatan Medan Barat Daya Tahun 2006-2009 ... 45

25. Peta Persebaran BTS dan Petir Tahun 2006 ... 48

29. Peta Persebaran BTS dan Petir Wilayah Kecamatan Medan Barat Laut Tahun 2006 ... 52

33. Peta Persebaran BTS dan Petir Wilayah Kecamatan Medan Timur Laut Tahun 2006 ... 56

(15)

35. Peta Persebaran BTS dan Petir Wilayah Kecamatan Medan Timur Laut

Tahun 2008 ... 58

37. Peta Persebaran BTS dan Petir Wilayah Kecamatan Medan Tenggara Tahun 2006 ... 60

41. Peta Persebaran BTS dan Petir Wilayah Kecamatan Medan Barat Daya Tahun 2006 ... 64

45. Peta Klasifikasi Intensitas Sebaran Petir Daerah Penelitian ... 69

46. Peta Iso Strokes Daerah Penelitian (a)... 70

(16)

DAFTAR LAMPIRAN

No Judul Halaman

1. Hasil Perhitungan Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG

Kota Medan... 81

2. Hasil Perhitungan Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Wilayah Kecamatan Medan Barat Laut ... 82

3. Hasil Perhitungan Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Wilayah Kecamatan Medan Timur Laut... 83

4. Hasil Perhitungan Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Wilayah Kecamatan Medan Tenggara ... 84

5. Hasil Perhitungan Regresi-Korelasi Jumlah BTS dan Kejadian Petir CG Wilayah Kecamatan Medan Barat Daya ... 85

6. Jarak aman Tower BTS dengan Bangunan sekitar... 86

7. Peta Persebaran Petir pada awan CB 7 Maret 2008 ... 87

8. Peta Persebaran Petir pada awan CB 1 Juni 2008 ... 88

9. Layout Radar 7 Maret 2008... 89

10. Layout Radar 1 Juni 2008 ... 90

11. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Amplas ... 91

12. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Area... 92

13. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Barat ... 93

14. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Baru... 94

15. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Denai ... 95

(17)

17. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Johor... 97

18. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Kota... 98

19. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Maimun ... 99

20. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Perjuangan... 100

21. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Petisah ... 101

22. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Polonia ... 102

23. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Selayang... 103

24. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Sunggal... 104

25. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Timur... 105

26. Peta Persebaran Petir Kecamatan Medan Tuntungan ... 106

27. Data Time Series Petir CG di Kota Medan Tahun 2006-2009 ... 107

28. Data Jumlah BTS di Kota Medan Tahun 2006-2009... 109

29. Data Lokasi BTS Penelitian Tahun 2006... 110