Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang Tsunami Menggunakan Model Numerik Linier TUNAMI N1 di Pantai Kabupaten Padang Pariaman dan Kota Pariaman Sumatera Barat.

(1)

Ketua : Dwi Pujiastuti

Pembimbing: Daz Edwiza

Anggota : Meli Muchlian

6/16/2008

Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran

Gelombang Tsunami

Menggunakan Model Numerik Linier TUNAMI N1

di Pantai Kabupaten Padang Pariaman dan Kota

Pariaman

Sumatera Barat

Jurusan Fisika FMIPA

Universitas

(2)

PENDAHULUAN

DAMPAK TSUNAMI (TAHUN 1833)

DI KAB. PADANG PARIAMAN DAN KOTA PARIAMAN

SUMATERA BARAT

PENENTUAN TINGGI DAN WAKTU TEMPUH

SERTA PEMODELAN PENJALARAN GELOMBANG TSUNAMI

EARLY WARNING SYSTEM

(3)

BATASAN

MASALAH

1.

Sistem koordinat derajat dan UTM

(

Universal

Tranvers Mercator

)

2.

Jarak antar grid 810 m

3.

Data Batimetri



GEBCO

“(

General Bathymetric Chart of the Oceans

)”

Data Topografi



SRTM

“

(

Shuttle Radar Topography Mission

)”

4.

Model Numerik Tsunami Linier

TUNAMI N1

5.

Daerah tinjauan Kab. Padang Pariaman dan Kota

Pariaman (S. Limau, Pariaman Tengah, Ketaping)

(4)

(5)

(6)

Tsunami Rangkaian gelombang laut yang menjalar

(7)

PENYEBAB TIMBULNYA TSUNAMI

Aktivitas vulkanik

Gempa bumi bawah laut

Faults: Dip Slip

Longsoran bawah laut

(8)

I . Kondisi awal /(dislokasi di dasar laut) II. Terbentuk gelombang tsunami

(9)

Mekanisme pembangkitan

tsunami

(10)

Post processing

Processing (running program)

Pre processing

(11)

Pembuatan file input data kedalaman laut dan ketinggian daratan

 Luas daerah kajian

 Menentukan batas daerah kajian

SRT M

 Data topografi & batimetri

&

Pengolahan data topografi dan garis

pantai

 Menginterpolasi data topo+gp+bati

 Menampilkan data numerik Penyimpanan data

(12)

}

(13)

A. Penentuan Pusat gempa

Lokasi Domain Jarak Grid_DX=DY Ukuran _Grid Koordinat

SUMATERA

BARAT A 810 540 × 630 97,94

o _{- 101,98 BT}

0,085o_{- 4,80}o_LS

(14)

B. Initial Condition

Parameter sesar sumber gempa

Kejadian Xo Yo M HH D L W TH DL RD Skenario 1 99,3 -3,3 7,5 10 1,81 62 31 135 100 80 Skenario 2 99,3 -3,3 8,0 10 3,225 111 55 135 100 80 Skenario 3 99,3 -3,3 8,5 10 9,09 313 156 135 100 80

di mana: Xo Longitude Epicenter (deg), Yo Latitude Epicenter (deg),

M Magnitude (Mw), HH Focal depth (km), D Dislocation (m),

L Panjang fault (km), W Lebar fault (km), TH Strike (derajat),

(15)

C. Program linier penjalaran gelombang tsunami

 Data Batimetri &

Topograf

 _{Input parameter fault & ukuran grid masing-masing}_{Input parameter fault & ukuran grid masing-masing} domain

domain

 _{Penetapan total time model, yaitu 3 jam (10800 detik)}_{Penetapan total time model, yaitu 3 jam (10800 detik)}  _{Penentuan titik pasang surut tsunami}_{Penentuan titik pasang surut tsunami}

titik 1

titik 1  Sungai Limau (S 0,51 E 100,05) Sungai Limau titik 2

titik 2  Pariaman Tengah(S 0,65 E 100,09) Pariaman Tengah titik 3

titik 3  Ketaping (S 0,80 E 100,27) Ketaping

 _{Input parameter fault & ukuran grid masing-masing}_{Input parameter fault & ukuran grid masing-masing} domain

domain

 _{Penetapan total time model, yaitu 3 jam (10800 detik)}_{Penetapan total time model, yaitu 3 jam (10800 detik)}  _{Penentuan titik pasang surut tsunami}_{Penentuan titik pasang surut tsunami}

titik 1

titik 1  Sungai Limau (S 0,51 E 100,05) Sungai Limau titik 2

titik 2  Pariaman Tengah(S 0,65 E 100,09) Pariaman Tengah titik 3

(16)

 Penyajian grafik pasang surut

 Mengkorversi data (.txt) menjadi (.bmp)

 Mengkorversi data (.bmp) menjadi (.avi)

 Video animasi penjalaran tsunami

(17)

Data skenario pemodelan tinggi dan waktu tempuh penjalaran gelombang tsunami

Data skenario pemodelan tinggi dan waktu tempuh penjalaran gelombang tsunami

No. Nama Lokasi

Koordinat Lokasi

Skenario (Mw)

7.5 8 8.5

Lintang

(18)

Pemodelan Tsunami Mw 7,5 Pemodelan Tsunami Mw 8

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

Di daerah pembangkitan, gelombang tsunami menunjukan perubahan ketinggian muka air positif dan negatif dengan lembah gelombang mengadap

daerah pantai barat Pulau Mentawai.

(25)

Simulasi model menghasilkan data matrik ketinggian muka air di daerah kajian untuk langkah waktu yang telah ditentukan besarannya. Dalam hal ini, pencetakan

hasil dibuat tiap 20 detik satu data. Dengan demikian, selama kurun waktu 3 jam atau 10.800 detik akan dihasilkan data sejumlah 540 file.

1000 dt setelah gempabumi _{4200 dt setelah gempabumi}

(26)

Skenario Mw 8

1000 dt setelah gempabumi

(27)

Skenario Mw 8,5

(28)

KESIMPULAN



Pada daerah tinjauan pasang surut tsunami, (setelah terjadi

gempa bumi dan sebelum terjadinya tsunami mencapai

pantai) terjadi penurunan muka air laut.



Tinggi gelombang tsunami paling besar



skenario

pemodelan Mw 8,5.

Daerah yang mengalami tinggi gelombang tsunami paling

besar adalah Ketaping (4,50 m), selanjutnya disusul oleh

Pariaman Tengah (3.85 m) dan terakhir Sungai Limau (3,09

m).



Daerah yang paling cepat dihantam gelombang tsunami

adalah Ketaping (2545 detik), selanjutnya disusul oleh

Pariaman Tengah (2659 detik), dan terakhir Sungai Limau

(3057 detik).



Bentuk geometri dan profil pantai juga mempengaruhi tinggi

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)



Gempa Besar

dengan Magnitude

Mw >7



Lokasi di Laut



Kedalaman

dangkal

< 40km.



Terjadi deformasi

(37)

Karakteristik Tsunami



Panjang gelombangnya lebih panjang dibandingkan dengan

kedalaman laut



Kecepatan gelombang tergantung pada kedalaman air pusat

terjadinya gangguan seismik, kecepatan gelombang bisa

mencapai 900 km/jam (560 mile/jam dan melambat sampai

kira-kira 50 km/jam (31 mile/jam) saat gelombang mencapai

pantai



Waktu tempuh penjalaran tergantung pada jarak dari pusat

gempa ke pantai



Dampak umumnya ditandai dengan surutnya air pada batas

normal yang menandakan kedatangan gelombang raksasa.



Tinggi gelombang tsunami bisa mencapai 30 m (yang

(38)

UTM



“UNIVERSAL TRANSVERS MERCATOR”

(SILINDER MELINTANG MERCATOR)

Jarak antar 2 garis bujur = 6 derajat



Zona

(39)

CIRI-CIRI PROYEKSI UTM

 _{Proyeksi bekerja pada setiap bidang Elipsoide yang dibatasi cakupan garis}

meridian dengan lebar 6º yang disebut Zone. ZONE :

Penomoran Zone merupakan suatu kesepakatan yang dihitung dari Garis Tanggal Internasional (IDT) pada Meridian 180º Geografi ke arah Barat - Timur, Zone 1 = 180ºW sampai dengan 174ºW). Wilayah Indonesia dilingkup oleh Zone 46 sampai dengan Zone 54 dengan kata lain dari Bujur 94º E(ast) sampai dengan 141 E(ast)

 _{Proyeksi garis Meridian Pusat (MC) merupakan garis lurus vertical pada tengah}

bidang proyeksi.

 _{Proyeksi garis lingkar Equator merupakan garis lurus horizontal di tengah bidang}

(40)

CIRI-CIRI PROYEKSI

UTM

 _{Grid merupakan perpotongan garis-garis yang sejajar dengan dua garis proyeksi}

pada butir 2 dan 3 dengan interval sama. Jadi, garis pembentuk grid bukan hasil proyeksi dari garis Bujur atau garis Lintang Elipsoid (kecuali garis Meridian Pusat dan Equator).

 _{Faktor skala garis (scale factor) di Pusat peta adalah 0.9996, artinya garis}

horizontal di tanah pada ketinggian muka air laut, sepanjang 1 km akan

diproyeksikan sepanjang 999.6 m pada Peta. Catatan : Faktor skala tidak sama dengan skala peta.

 _{Penyimpangan arah garis meridian terhadap garis utara Grid di Meridian Pusat =}

(41)

Persamaan Gerak

gelombang tsunami diekspresikan

dengan Teori Gelombang Perairan Dangkal (Dean dan

Dalrymple, 1984)









































z

y

x

P

z

u

w

y

v

x

u

t

u



_xx



xy



_xz



1









































z

y

x

y

P

z

u

w

y

v

x

u

t

u



xy



yy



yz

(42)

Dengan mengintegrasikan persamaan di atas dari

dasar sampai permukaan menggunakan aturan

Leibnitz

, diperoleh persamaan di bawah yang

terintegrasi (Imamura, 1994)

(43)

Persamaan

kontinuitas

0













y

N

x

M

t













h

u

udz

M

(

)











h

v

vdz

(44)

(45)

G

R

I

D

O

M

A