ANALISIS POTENSI DAN PEMETAAN RISIKO TSUNAMI DI PANTAI BARAT SEMENANJUNG MALAYSIA MENGGUNAKAN SISTEM
MAKLUMAT GEOGRAFI
NAJIHAH BINTI REMALI
Tesis ini dikemukakan sebagai memenuhi syarat penganugerahan Ijazah Sarjana Kejuruteraan Awam
Fakulti Kejuruteraan Awam dan Alam Sekitar Universiti Tun Hussein Onn Malaysia
iii
Sekalung Budi Sejunjung Kasih
Untuk Ayah, Ibu,dan Keluarga Tersayang Kerana Dorongan, Semangat Dan Harapan Untuk Menggapai Kejayaaan
Juga Buat Penyelia Projek dan Rakan-Rakan Seperjuangan
Tidak Lupa Juga Kepada Semua Jabatan-Jabatan Yang Terlibat Terima Kasih Di Atas Segalanya
iv
PENGHARGAAN
Dengan Nama Allah Ar-Rahman, Ar-Rahim. Selawat dan salam kepada junjungan besar Nabi Muhammad s.a.w., kaum keluarga baginda dan para sahabat baginda r.a. Setinggi-tinggi kesyukuran dipanjat kepada Allah s.w.t kerana dengan izinnya dapat saya menyiapkan Projek Sarjana ini dengan jayanya. Ingin saya merakamkan penghargaan ikhlas kepada pensyarah penyelia, Dr. Mohd Effendi Bin Daud dan juga En Masiri Bin Kaamin yang telah banyak membantu, membimbing dan menyelia serta memberikan dorongan di dalam menjayakan penyelidikan ini. Penghargaan tidak terhingga buat ibu bapa dan seluruh ahli keluarga kerana sentiasa menyokong disaat senang dan susah.
Setulus penghargaan kepada pihak Universiti Teknologi Tun Hussein Onn Malaysia (UTHM) yang telah menyediakan prasarana pembelajaran serta kemudahan yang terbaik untuk para pelajar dan tidak lupa juga penghargaan buat Kementerian Pengajian Tinggi kerana telah memberi sejumlah peruntukan melalui geran FRGS vot 0830.
Di kesempatan ini juga, ingin saya menyatakan penghargaan kepada semua rakan seperjuangan saya yang turut sama membantu di sepanjang tempoh penyelidikan ini. Terima kasih juga kepada rakan-rakan yang lain serta semua yang terlibat sama ada secara langsung atau tidak langsung dalam menjayakan projek penyelidikan ini.
v
ABSTRACT
The catastrophic Indian Ocean tsunami of 26 December 2004 raised a number of questions for scientist and politicians on how to deal with the tsunami risk and assessment in coastal regions. In this thesis, Tsunami Display Program software are used to create a tsunami modeling focusing on tsunami generation, propagation and inundation to hind cast the event and will be used to determine tsunami hazard potential and relocation for West Coast of Peninsula Malaysia, Kota Kuala Muda, Kedah especially. This thesis also discusses the challenges in tsunami vulnerability assessment and presents the result of tsunami disaster mapping and vulnerability assessment study. The spatial analysis was carried out using Geographical Information System (GIS) technology to demarcate spatially the tsunami affected village’s boundary and suitable disaster management program can be quickly and easily developed. The tsunami vulnerability map was used to identify the vulnerability of villages to tsunami. In the tsunami vulnerability map, the intensity of the tsunami was classified as hazard zones based on the parameter such as distance vulnerability, elevation vulnerability , and also land-use vulnerability. The approach to produced tsunami vulnerability assessment map consists of considering scenarios of plausible extreme, tsunami-generating events, computing the tsunami maximum wave levels caused by different events and scenarios and estimating the possible range for study area. This study provides an interactive means to identify the tsunami affected areas after the disaster and mapping the tsunami vulnerable village before for planning purpose were the essential exercises for managing future disasters.
vi
ABSTRAK
Bencana tsunami di Lautan Hindi yang berlaku pada 26 Disember 2004 telah menimbulkan beberapa persoalan kepada ahli sains dan ahli politik mengenai cara dalam membuat penilaian seterusnya menangani risiko tsunami di kawasan persisiran pantai. Di dalam tesis ini, perisian Tsunami Display Program diaplikasikan bagi menghasilkan pemodelan tsunami dengan memberi tumpuan terhadap pembentukan tsunami, perambatan gelombang dan juga banjir bagi menentukan potensi bahaya tsunami disamping penempatan semula penduduk Pantai Barat Semenanjung Malaysia khususnya Kota Kuala Muda, Kedah. Tesis ini juga membincangkan cabaran dalam penilaian kerentanan tsunami dan membentangkan hasil pemetaan bencana tsunami. Analisis spatial dilakukan dengan menggunakan teknologi Sistem Maklumat Geografi (GIS) bagi menentukan sempadan zon yang terjejas dan menentukan program pengurusan bencana yang sesuai bagi menangani masalah ini. Peta kerentanan tsunami digunakan bagi mengenalpasti zon bahaya dan zon selamat sekiranya berlaku bencana tsunami. Menerusi peta kerentanan tsunami ini, klasifikasi setiap zon ditentukan berdasarkan parameter seperti yang telah dikenalpasti seperti jarak, ketinggian, dan juga guna tanah bagi kawasan tersebut. Beberapa senario dan pendekatan telah dipertimbangkan dalam menghasilkan peta kerentanan tsunami iaitu faktor kemunasabahan, parameter yang mencetuskan tsunami, faktor ketinggian gelombang yang dihasilkan menerusi senario yang berbeza dan juga menganggarkan kadar risiko kawasan tersebut. Tesis ini menyediakan cara yang interaktif dalam mengenalpasti kawasan yang terjejas selepas bencana dan pemetaan kawasan berisiko bagi tujuan perancangan dan juga latihan pengurusan bencana pada masa akan datang.
vii KANDUNGAN HALAMAN JUDUL i HALAMAN PENGAKUAN ii DEDIKASI iii PENGHARGAAN iv ABSTRACT v ABSTRAK vi KANDUNGAN vii SENARAI JADUAL x SENARAI RAJAH xi
SENARAI RUMUS xiii
SENARAI LAMPIRAN xiv
BAB I 1.0 PENDAHULUAN 1.1 Pengenalan 1 1.2 Penyataan masalah 4 1.3 Objektif kajian 5 1.4 Skop kajian 6 1.5 Kepentingan kajian 8
BAB II 2.0 KAJIAN LITERATUR
2.1 Pendahuluan 10
2.2 Gempa bumi 11
2.3 Latar belakang tsunami 13
2.3.1 Sejarah tsunami di dunia 13
2.3.2 Tsunami di Lautan India pada 26 Disember 2004 15
2.3.3 Punca kejadian tsunami 17
viii 2.3.3.2 Tsunami terhasil daripada gunung
berapi 21
2.3.3.3 Tsunami terhasil daripada gelinciran
dasar laut 22
2.3.4 Peringkat-peringkat tsunami 23 2.4 Definisi bencana dan pengurusan bencana 28
2.4.1 Risiko bencana tsunami 28
2.4.2 Konsep peta risiko tsunami 29 2.4.3 Analisis kerentanan tsunami 30
2.5 Sistem Maklumat Geografi (GIS) 31
2.5.1 GIS sebagai kotak alatan (Toolbox) 32 2.5.2 GIS sebagai sistem maklumat 32 2.5.3 Keperluan dan aplikasi GIS dalam penghasilan peta
risiko bencana tsunami 33
2.6 Proses GIS 35
2.7 Rumusan 36
BAB III 3.0 METODOLOGI
3.1 Pengenalan 37
3.2 Fasa satu: Kajian awal 40
3.2.1 Kajian keperluan pengguna: Kesan selepas tujuh
tahun di landa tsunami 42
3.2.2 Kajian keperluan pengguna:
Awareness-Persediaan menghadapi tsunami 43 3.3 Fasa dua: Pemodelan berangka tsunami 44
3.3.1 Kriteria simulasi tsunami 45
3.3.2 Kawasan berpotensi-Lingkaran Api Pasifik 46
3.3.3 Mengenalpasti titik lokasi 48
3.3.4 Mekanisma gempa bumi dan parameter 49 3.3.5 Pemodelan perambatan gelombang tsunami 51 3.3.5.1 Data batimetri dan topografi daratan 53 3.3.5.2 Penyediaan data ETOPO 55 3.4 Fasa ketiga: Peta kerentanan tsunami 58
ix
3.4.2 Parameter 1- Ketinggian 61
3.4.3 Parameter 2- Guna tanah 62
3.4.4 Parameter 3 – Jarak 64
3.4.5 Parameter 4 – Arah tsunami 65 3.4.6 Rekabentuk dan pembangunan pangkalan data 66
3.5 Hasil dan pengujian 66
3.6 Rumusan 67
BAB IV 4.0 HASIL DAN ANALISIS
4.1 Pendahuluan 68
4.2 Hasil dan analisis terhadap pemodelan simulasi tsunami 68
4.2.1 Verifikasi 76
4.3 Analisis bagi peta risiko tsunami 80
4.4 Perbincangan 90
BAB V KESIMPULAN DAN CADANGAN
5.1 Pendahuluan 93
5.2 Kesimpulan 93
5.3 Cadangan 94
RUJUKAN LAMPIRAN
x
SENARAI JADUAL
2.1 Magnitud Gempa Bumi Dan Kebarangkalian Untuk
Menghasilkan Tsunami 12
2.2 Kejadian Tsunami Yang Telah Melanda Dunia 15
2.3 Peratusan punca Tsunami di Lautan Pasifik 18 2.4 Magnitud Gempa Bumi, Magnitud Tsunami Dan Ketinggian
Ombak Tsunami Di Jepun 20
2.5 Sejarah Tsunami Berpunca Daripada Gunung Berapi 22
3.1 Jadual ulasan dan cadangan 44
3.2 Lokasi setiap titik sumber 48
3.3 Skala magnitud dalam menentukan parameter gempa bumi 50 3.4 Parameter-parameter yang digunakan di dalam simulasi tsunami 51
3.5 Senarai data ruang (Spatial data) 61
4.1 Perbandingan hasil yang diperolehi 78
4.2 Waktu ketibaan gelombang untuk setiap lokasi 78
4.3 Kelas guna tanah 83
4.4 Kelas dan skor untuk jarak daripada garisan pantai 85
4.5 Kelas bagi ketinggian dan juga skor 87
xi
SENARAI RAJAH
1.1 Lokasi Kota Kuala Muda, Kedah 7
2.1 Lingkaran Api Pasifik 12
2.2 Keratan Rentas Tsunami 18
2.3 Mekanisma Kejadian Tsunami 19
2.4 Strike-slip fault 21
2.5 Lokasi Kamera Pantai dipasang 26
2.6 Lokasi Siren dipasang 26
2.7 Lokasi Pelampung Tsunami 27
2.8 Lapisan data GIS mengikut keperluan 33
3.1 Aturcara Kajian 39
3.2 Pengaruh faktor kedalaman terhadap ketinggian
gelombang dan halaju 41
3.3 Kedudukan tektonik yang aktif, taburan gempa bumi, 47 dan kedalaman parameter di sekitar Parit Sumatera,
Indonesia. Ia di plot menggunakan GMT
3.4 Lokasi yang dipilih 49
3.5 Penghasilkan Grid data 54
3.6 Batimetri laut dan topografi daratan 54
3.7 Muka hadapan bagi Tsunami Display Program 55
3.8 Paparan Form 1 56
3.9 Paparan kemasukan parameter 57
3.10 Paparan ketinggian 58
3.11 Contoh peta kerentanan tsunami 59
3.12 Data SRTM 62
3.13 Peta pecahan kampung dan mukim 63
xii
3.15 Arah gerakan gelombang tsunami 65
4.1 Snapshot simulasi tsunami bagi Lokasi 1 70
4.2 Snapshot simulasi tsunami bagi Lokasi 2 71
4.3 Snapshot simulasi tsunami bagi Lokasi 3 72
4.4 Snapshot simulasi tsunami bagi Lokasi 4 73
4.5 Snapshot simulasi tsunami bagi Lokasi 5 74
4.6 Snapshot simulasi tsunami 26 Disember 2004 75
4.7 Batimetri lautan dan topografi daratan 75
4.8 Laporan dari USGS menunjukkan tempoh perjalanan tsunami
tiba di sekitar kawasan terlibat pada Disember 2004 77 4.9 Keseluruhan keputusan yang dipaparkan menggunakan perisian GMT 79 4.10 Shuttle Radar Topography Mission(SRTM) 81
4.11 Kecerunan kawasan 81
4.12 Kawasan penempatan penduduk 82
4.13 Peta guna tanah (land use vulnerability) 84
4.14 Peta risiko jarak (distance vulnerability) 86 4.15 Peta risiko berdasarkan elemen ketinggian (elevation vulnerability) 87 4.16 Peta risiko tsunami (Tsunami hazard map) 89
xiii SENARAI RUMUS 2.1 Magnitud Moment 2.2 Halaju Gelombang 2.3 Panjang Gelombang 2.4 Vulnerability Total
xiv
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN TAJUK
A Soalan Kaji Selidik Set A B Soalan Kaji Selidik Set B
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan
Kejadian tsunami di Lautan Hindi yang berlaku pada 26 Disember 2004 telah memberi impak yang sangat buruk kepada manusia dan alam sekitar. Bencana alam ini telah mendapat liputan secara meluas oleh pihak media di seluruh dunia kerana ia merupakan bencana alam yang terburuk dalam sejarah ketamadunan manusia sejak 200 tahun terakhir (Komoo, 2005). Bencana tsunami telah menyebabkan trauma dikalangan mangsa manakala kerajaan terpaksa mengeluarkan belanja yang besar untuk ganti rugi kerosakan dan pemulihan disamping menyediakan dana untuk penyelidikan berkaitan bencana alam ini sebagai langkah keselamatan pada masa akan datang. Walaubagaimanapun tsunami merupakan bencana alam yang jarang berlaku dan perbelanjaan untuk persediaan tsunami hendaklah sepadan dengan kebarangkalian risiko yang dihadapi (Majlis Keselamatan Negara, 2005).
Menurut Komoo (2005), kebarangkalian tercetusnya tsunami yang sama magnitud disekitar lokasi yang sama dalam jangka masa beberapa dekad akan datang adalah rendah disebabkan oleh dua perkara: (1) tempoh masa untuk tercetusnya gempa bumi jenis Sumatra di zon subduksi biasanya memakan masa 200 hingga 300 tahun; dan (2) tsunami 26 Disember 2004 sangat kuat berikutan pelepasan tenaga tekanan yang terkumpul dalam tempoh masa yang lama dilepaskan secara tiba-tiba. Walaubagaimanapun ia tidak
2 menghalang untuk tercetusnya tsunami berikutan gempa bumi yang berlaku di lokasi lain disekitar Parit Subduksi Sunda (Sunda Subduction Trench). Menurut kajian Carayannis (2002), sekurang-kurangnya 10 runtuhan besar berlaku di dalam rantaian Pulau Canary dalam tempoh jutaan tahun dan dia menganggarkan runtuhan besar boleh berlaku setiap 10,000 tahun ataupun lebih.
Secara asasnya, tsunami tidak boleh dicegah tetapi dengan ilmu pengetahuan yang ada berkaitan dengan formasi dan rembatan tsunami, kesan buruk akibat bencana ini boleh diminimakan (Papathoma et al., 2003). Rekabentuk strategi yang menjimatkan kos sebagai persediaan menghadapi tsunami perlu diambilkira berdasarkan kepada dua sifat tsunami iaitu pencetus tsunami dan kesannya (Hebenstreit, 2001). Antara pencetus yang lazim berlaku ialah gempa bumi didasar laut, letusan gunung berapi bawah lautan, gelinciran tanah didasar laut, hentaman meteorit dan sebagainya, manakala gelombang tsunami adalah sama dengan gelombang pasang surut digarisan pantai (John et al., 1997). Penyepaduan komponen-komponen yang berasaskan sains dan manusia seperti tsunami-gempa bumi-siklon harus dipergiatkan dalam menghasilkan satu keputusan yang boleh digunapakai dan dipraktikkan sebelum berlakunya tsunami, ketika berlakunya tsunami dan selepas berlakunya tsunami. Data-data dari spektrum yang berbeza samada dari satelit, sistem komunikasi dan juga internet adalah sangat penting dalam menangani kesemua fasa bahaya tersebut (Majlis Keselamatan Negara, 2005).
Antara komponen-komponen yang perlu ada di dalam perancangan bagi mengurangkan risiko dan kesan selepas bencana adalah seperti pengajian asasi, pengawasan dan sistem amaran, persediaan dan nilai risiko, dan langkah-langkah pemulihan (Papathoma et al., 2003). Pengajian asasi merangkumi pendidikan dan kesedaran awam mengenai bencana manakala pengawasan dan sistem amaran pula lebih tertumpu kepada ciri-ciri keselamatan yang telah disediakan dikawasan berisiko. Proses ini sangat rumit, namun dengan berbekalkan pelbagai set data berkenaan dengan bahaya tsunami samada secara berasingan dan kombinasi, segala keperluan untuk menganalisis risiko bahaya tsunami yang sedia ada ini dapat berjalan seperti yang dirancang.
3 Dewasa ini, pelbagai perisian yang digunapakai dalam membantu manusia menguruskan sesuatu kerja. Di dalam bidang ini, antara perisian yang terkenal dan mesra pengguna dikenali sebagai Sistem Maklumat Geografi (GIS) dimana ia merupakan perisian sistematik yang memaparkan maklumat mengikut lapisan demi lapisan dan ia memudahkan pengguna dalam menganalisa data dalam bentuk pertindihan, kuantiti dan sintesis dalam proses membuat keputusan (ESRI, 2000).
Tesis ini menunjukkan kemampuan sistem maklumat geografi bergabung dengan pemodelan atau sistem simulasi tsunami bagi menghasilkan satu keputusan berkenaan dengan pengurusan bahaya tsunami. Tesis ini juga telah dipecahkan kepada dua kumpulan hasil yang berbeza iaitu penggunaan contoh-contoh praktikal yang diekstrak terus daripada pelbagai sumber dengan menggunakan simulasi tsunami khas buat pihak berkuasa. Antara manfaat yang boleh diperolehi daripada sistem GIS adalah kos belanja yang agak murah; dapat mengurangkan penggunaan peralatan canggih dan tenaga kerja mahir yang ramai dalam mengendalikan perisian GIS. Selain itu juga, ia boleh menggandakan produktiviti juruteknik disamping boleh memberikan hasil yang berkualiti tinggi dan diiktiraf tanpa melibatkan kos yang tinggi. Ia boleh memudahkan proses membuat keputusan dan meningkatkan penyelarasan antara agensi apabila kecekapan adalah pada tahap premium (Zaini, 2006).
Memahami bahawa tidak semua pembaca faham mengenai GIS, penyelidik akan menerangkan dengan lebih jelas berkenaan konsep asas yang meliputi operasi, fungsi, dan unsur-unsur sistem di dalam bab dua. Penyelidik akan menerangkan beberapa contoh aplikasi untuk pengurusan bahaya tsunami di peringkat kebangsaan, subnasional, dan tempatan bagi membantu pembaca menilai manfaat dan had kemampuan GIS.Kajian ini bukan sebuah manual teknikal mengenai cara memilih dan mengendalikan GIS malah ia adalah sebuah kajian bagi menghasilkan sebuah peta risiko tsunami semata. Apabila agensi telah memutuskan untuk mempertimbangkan pembelian satu sistem, ia akan memerlukan panduan yang lebih khusus dalam membentuk kemahiran tambahan dan bantuan teknikal.
4 1.2 Pernyataan masalah
Tsunami merupakan salah satu daripada bencana alam yang sangat berisiko tinggi dan menyebabkan kehilangan nyawa disamping kerosakan harta benda yang sangat besar. Oleh kerana daya kemusnahan tsunami sangat tinggi, ia meninggalkan impak yang sangat besar dalam kehidupan manusia, sistem sosial dan ekonomi masyarakat yang terdedah kepada risiko bencana ini. Di Malaysia, tahap kesedaran terhadap bahayanya bencana tsunami masih ditahap yang rendah dan ketika berlakunya tsunami pada 26 Disember 2004, sebanyak 68 nyawa terkorban disamping kerosakan harta benda yang tidak terkawal, kemusnahan alam sekitar dan juga hidupan laut. Menurut laporan yang dikeluarkan oleh pihak Jabatan Pengairan dan Saliran Malaysia (JPS, 2005), jumlah kematian bagi Pulau Pinang adalah 54, Kedah 11 dan diikuti Perak 2 dan Selangor 1 kematian.
Di Kota Kuala Muda, Kedah, kesan kemusnahan akibat bencana tsunami paling teruk dirasai oleh penduduk yang tinggal kurang dari 100 m dari persisiran pantai manakala jarak inundasi dikesan sejauh 350 m dari persisiran pantai dengan ketinggian kurang daripada 0.5 m (Komoo, 2005). Selain kehilangan nyawa, impak yang paling ketara akibat bencana ini adalah kerosakan pada infrastruktur binaan manusia seperti rumah kediaman, jeti dan juga balairaya. Selain itu juga, turut musnah dalam kejadian ini adalah sebahagian besar bot-bot nelayan, peralatan menangkap ikan, kenderaan, perabot, dan juga kemusnahan terhadap tanaman yang penduduk kampung usahakan seperti pokok padi. Keadaan ini telah menyebabkan penduduk hilang punca pencarian dan terpaksa menanggung kerugian hampir jutaan ringgit. Dari segi kesan psikologi pula, penduduk mengalami trauma dan tekanan perasaan apabila berhadapan dengan laut.
Setelah meneliti daripada pelbagai aspek, masalah yang dihadapi bagi pengurusan bencana di kawasan Kota Kuala Muda ini dikenalpasti. Penduduk telah membina penempatan kurang daripada 100 m daripada persisiran pantai dan ini akan menyebabkan penduduk dikawasan ini berisiko tinggi dilanda bencana tsunami. Kawasan jeti nelayan juga berada di persisiran Sungai Kuala Muda dimana kawasan ini teruk terjejas dan
5 menyebabkan peralatan nelayan musnah dalam kejadian tersebut. Dari segi ilmu pengetahuan mengenai bencana pula, ia berada ditahap yang membimbangkan kerana masih ada penduduk yang tidak tahu tindakan yang perlu diambil sekiranya amaran tsunami dikeluarkan oleh pihak berkuasa. Tahap kesedaran mengenai bencana amat penting bagi memastikan penduduk lebih peka terhadap tindakan yang perlu diambil bagi mengurangkan risiko bencana tsunami tersebut.
Sehingga kini, kawasan Kota Kuala Muda masih belum mempunyai sebarang peta risiko tsunami bagi membantu pihak pentadbiran dalam merencanakan sistem keselamatan yang lebih efisyen dan berkesan. Peta ini dijangka dapat membantu pihak-pihak terlibat dalam membuat keputusan agar ia lebih teratur dan terancang disamping dapat membantu penduduk ketika berlakunya kecemasan pada masa akan datang. Peta risiko tsunami ini memaparkan 4 klasifikasi zon iaitu zon sangat bahaya, zon bahaya, zon sederhana dan juga zon selamat. Oleh yang demikian gabungan teknologi GIS sebagai alatan dalam memproses data seterusnya menghasilkan peta risiko tsunami diharap dapat membantu semua pihak dalam merencanakan sistem keselamatan bagi kawasan Kota Kuala Muda. GIS ini dapat membantu dalam perancangan, pengawalan, pemantauan serta pengurusan yang kompleks. Keupayaan ini memberi kelebihan kepada GIS dalam mengambarkan maklumat yang lebih baik, mudah difahami dan terperinci kepada penggunanya.
1.3 Objektif kajian
Kesan bencana tsunami terhadap sesuatu lokasi adalah berbeza-beza dan ia bergantung kepada kekuatan magnitud gempa bumi, bentuk muka bumi dan juga lokasi pusat gempa. Faktor ini akan mempengaruhi kepada halaju ombak, ketinggian ombak dan besarnya gelombang tsunami, masa yang diambil untuk sampai ke pantai, jarak, keluasan kawasan dan sebagainya (Paulatto et al., 2007).
6 Matlamat kajian ini adalah mengaplikasikan teknologi GIS melalui pendekatan pembangunan pangkalan data serta paparan analisis untuk menghasilkan satu peta risiko tsunami. Bagi mencapai matlamat ini, beberapa objektif kajian telah dikenal pasti;
1. Menganalisa simulasi tsunami menggunakan perisian ‘Tsunami Display Program’.
2. Mengkaji risiko tsunami berdasarkan 3 elemen iaitu ketinggian, jarak dan juga guna tanah di kawasan yang terlibat dengan menggunakan GIS.
3. Menghasilkan peta risiko bencana tsunami menggunakan perisian GIS.
1.4 Skop kajian
Penyelidikan ini adalah bertujuan menghasilkan peta penilaian risiko tsunami dengan menggunakan GIS. Lokasi kajian yang dipilih ialah di Kota Kuala Muda, Kedah di mana lokasi ini merupakan antara kawasan yang teruk terjejas oleh tsunami pada 26 Disember 2004. Daerah Kota Kuala Muda terletak di bahagian selatan Kedah, dipisahkan dengan Sungai Muda pada bahagian selatan manakala oleh daerah Bukit Mertajam, Pulau Pinang pada sebelah utara. Sejumlah lima buah kampung yang terletak di pesisir pantai iaitu Kampung Kuala Sungai Muda, Kampung Kepala Jalan, Kampung Masjid, Kampung Paya, dan juga Kampung Pulau Sayak. Kesemua kampung ini terletak di persisiran pantai di antara Tanjung Selat di bahagian utara dan Kuala Sungai Muda di bahagian selatannya. Kawasan ini juga merekod sebanyak 11 kematian dan 27 orang tercedera (JPS, 2005). Jumlah kerugian harta benda yang meliputi rumah penginapan, kenderaan, bot nelayan, jeti, peralatan menangkap ikan, sawah padi dan projek akuakultur pula dianggarkan sebanyak RM33.61 juta (Komoo, 2005).
Kajian ini menjurus kepada penganalisaan beberapa data spatial bagi menghasilkan satu peta yang telah diklasifikasikan kepada beberapa zon iaitu zon sangat bahaya, zon bahaya, zon sederhana dan juga zon selamat. Kajian ini akan menggunakan perisian ARCGIS 10 bagi menyokong prosedur penganalisaan disamping perisian
7
Tsunami Display Program untuk proses simulasi kajian. Dalam kajian ini, maklumat seperti ketinggian dan kecuraman lokasi sangat penting disamping maklumat-maklumat lain seperti arah tsunami, jarak persisiran pantai, peta penempatan penduduk dan juga bentuk muka bumi. Selain itu juga, magnitud gempa bumi yang berlaku pada 26 Disember 2004 telah digunakan sebagai magnitud utama dalam merencanakan peta risiko tsunami. Kombinasi beberapa maklumat ini akan menghasilkan satu peta risiko tsunami yang dijangka mampu membantu semua pihak yang terlibat dalam menguruskan sistem keselamatan ketika berlaku ancaman gempa bumi dan juga tsunami pada masa akan datang. Rajah 1.1 menunjukkan lokasi kawasan kajian yang telah dipilih iaitu Kota Kuala Muda Kedah.
Rajah 1.1: Lokasi Kota Kuala Muda, Kedah (Google Maps, 2015)
Kota Kuala
8 1.5 Kepentingan kajian
Peta risiko Tsunami ini penting kepada banyak pihak terutamanya penduduk di lokasi terbabit kerana ia boleh berfungsi sebagai pelan tindakan keselamatan dan juga sistem amaran awal sekiranya bencana berlaku kembali dan ini boleh mengurangkan jumlah kehilangan nyawa dan juga kerosakan harta benda. Dengan adanya peta ini, penduduk dilokasi terbabit akan lebih peka terhadap kejadian tsunami semasa memberikan reaksi yang positif setelah amaran bencana tsunami dikeluarkan seperti berkumpul di kawasan yang lebih selamat iaitu kawasan yang telah diklasifikasikan sebagai zon selamat. Impak rempuhan tsunami bukan sahaja memberi kesan kepada manusia malah turut memberi kesan negatif dari aspek biologi dimana ia meliputi kerosakan dan kemusnahan terhadap tumbuhan, haiwan dan juga hidupan marin. Walaupun manusia tidak dapat sepenuhnya mengelak daripada sesuatu bencana alam, usaha dan langkah-langkah keselamatan boleh dikaji seterusnya diaplikasikan bagi mengurangkan impaknya. Kajian demi kajian yang dijalankan oleh penyelidik-penyelidik tempatan dan luar negara dilihat mampu memberi kesedaran awam bagaimana cara mengambil tindakan yang sesuai apabila berhadapan dengan bencana pada masa akan datang.
Menerusi hasil kajian ini diharap pihak bertanggungjawab boleh menyediakan beberapa pelan tindakan awal seperti membina beberapa tembok bagi menghalang air daripada terus merembat ke kawasan penduduk, membina tembok pemecah ombak ataupun dengan penanaman pokok bakau bagi mengurangkan lagi kesan tsunami terhadap penduduk mahupun kepada alam sekitar. Hasil penyelidikan ini diharap mampu memberikan beberapa sumbangan yang bermanfaat kepada semua pihak. Antaranya adalah:-
(i) Penyelidikan ini akan menghasilkan satu peta risiko bencana tsunami yang telah diklasifikasikan dengan beberapa zon dimana ia boleh digunakan sebagai panduan kepada penduduk dikawasan tersebut dan juga pihak-pihak yang lain dalam memastikan keselamatan dan juga kerosakan harta benda ketika berlakunya bencana tsunami dapat dikurangkan.
9 (ii) Kajian ini juga boleh digunakan sebagai panduan kepada pihak-pihak tertentu dalam merencanakan pelan keselamatan dan juga pelan pembangunan kawasan bagi memastikan pembangunan yang dijalankan menepati skop-skop pembangunan di kawasan yang kerap dilanda bencana alam.
(iii) Hasil kajian ini boleh dijadikan motivasi kepada penyelidik lain untuk menghasilkan penemuan baru yang lebih efektif dan berkesan. Semua agensi kerajaan dan bukan kerajaan yang mempunyai kepakaran mengenai bencana ini digalakkan untuk bersama-sama untuk merancang dan menjalankan penyelidikan selain menyelaraskan pengurusan risiko bencana secara lebih berintegrasi.
BAB II
KAJIAN LITERATUR
2.1 Pendahuluan
Asia Tenggara merupakan rantau yang sering terancam oleh bencana alam. Pendedahan terhadap bencana seperti gempa bumi dan tsunami, letusan gunung berapi, gelinciran tanah; dan bencana iklim seperti banjir, kemarau, dan ribut, telah menyebabkan jutaan komuniti yang berada di kawasan berisiko terdedah kepada ancaman bencana ini termasuklah Malaysia (Institut Kajian Bencana Asia Tenggara, 2011).
Pengalaman dari kejadian bencana yang lepas menunjukkan, apa jua jenis bencana yang melanda, sejumlah kawasan yang luas di Asia Tenggara berhadapan dengan risiko pelbagai bencana. Tambahan pula, bencana utama seperti gempa bumi, letusan gunung berapi, dan ribut akan mencetuskan bencana sampingan seperti gelinciran tanah, tsunami, dan banjir. Oleh itu, pengurusan bencana secara terintegrasi perlu diarusperdanakan dalam perancangan, perlaksanaan dan pemantauan projek pembangunan setempat. Pendekatan terintegrasi adalah penting untuk mengurangkan risiko bencana. Pendekatan terbaik ialah dengan memperkenalkan pengurusan bencana secara terperinci dalam semua agenda pembangunan dengan memberikan perhatian kepada hubungan sains dan polisi untuk melaksanakan program dan aktiviti yang boleh mengurangkan risiko bencana. Bab ini akan membincangkan dengan lengkap berkenaan bencana tsunami, penilaian risiko tsunami, sistem maklumat geografi dan juga berkenaan dengan kajian terdahulu.
11 2.2 Gempa bumi
Gempa bumi merupakan satu fenomena bencana alam yang semakin kerap berlaku dan Malaysia juga merupakan sebuah negara yang turut berisiko dilanda gempa bumi. Gempa bumi boleh ditafsirkan sebagai gegaran yang berlaku akibat daripada pergerakan plat di dasar bumi ataupun perpecahan plat secara mengejut. Kebiasaannya gempa bumi berlaku disepanjang garisan sesar dimana plat bergesel antara satu sama lain dalam arah pergerakan yang berbeza (Rodriguezl et al., 2009). Secara amnya gempa bumi terhasil di sempadan plat dan terdapat tiga jenis sempadan plat iaitu transform faults, convergent boundaries dan juga divergent boundaries dimana ianya bergerak secara relatif antara satu sama lain (John et al., 1997).
Ahli penyelidik telah mengenal pasti bahawa kebanyakan gempa bumi berlaku di kawasan yang dikenalpasti sebagai lingkaran api pasifik. Lingkaran api pasifik merujuk kepada kawasan yang terletak mengelilingi Lautan Pasifik dimana kerak buminya berpecah dan bergesel antara satu sama lain. Kawasan ini berbentuk seperti ladam kuda yang merangkumi kawasan lebih kurang 40,000 km (Komoo, 2005). Kajian Bryant (2008), tidak semua gempa bumi mencetuskan tsunami kerana ia bergantung kepada jenis gempa yang berlaku dan juga parameter mekanisma gempa itu berlaku, seperti parameter kedalaman pusat gempa, panjang rekahan serta lokasi dimana berlakunya gempa. Sebagai contoh, gempa bumi yang berlaku di daratan tidak akan mencetuskan tsunami, walaupun gempa bumi tersebut berskala besar. Sekiranya gempa bumi berlaku di kawasan sempadan dua plat (subduction zone), kebarangkalian terjadinya tsunami adalah besar. Berdasarkan kajian (Dhar et al., 2008), magnitud gempa bumi juga, anggaran bagi daya kemusnahan akibat tsunami bagi kawasan yang terlibat juga boleh ditentukan. Rajah 2.1 menunjukkan kawasan yang dilingkupi oleh lingkaran api pasifik dimana kawasan yang bertanda merah ini merupakan kawasan aktif seismik dan sering berlakunya gempa bumi manakala kawasan yang berada di dalam bulatan hitam merupakan kawasan lingkungan kajian. Jadual 2.1 menunjukkan hubungan skala magnitud gempa bumi dengan kadar kemusnahan yang diakibatkan oleh tsunami.
12
Rajah 2.1: Lingkaran Api Pasifik (Romero, 2014)
Jadual 2.1: Skala magnitud gempa bumi dan kadar kemusnahan yang dianggarkan (Dhar et al., 2008) Magnitud Kemusnahan M>7.8 7.8>M>7.5 7.5>M>7.0 7.0>M>6.5
Kebarangkalian tsunami membinasakan lautan yang luas
Kebarangkalian tsunami merosakkan wilayah dengan kesan terhad sehingga kedalaman 1000 km daripada pusat gempa
Kebarangkalian tsunami merosakkan dengan kesan terhad kepada lingkungan 100 km daripada pusat
13 2.3 Latar belakang tsunami
Tsunami berasal daripada perkataan Jepun yang membawa maksud ombak laut di perlabuhan. Tsunami merupakan suatu siri ombak besar yang mempunyai jarak gelombang dan jangka masa yang agak panjang disebabkan oleh gangguan atau perubahan pada dasar laut akibat daripada beberapa fenomena seperti gempa bumi, tanah runtuh di dasar laut, hentaman meteor dan juga ledakan gunung berapi (MetMalaysia, 2014).
Dari segi istilah, gempa bumi dan tsunami merupakan dua fenomena yang berbeza seperti yang diterangkan di dalam Bab 2 (2.2 dan 2.3). Menurut USGS (2012), gempa bumi dan tsunami boleh dikaitkan di antara satu sama lain kerana ia merupakan satu fenomena di mana tsunami boleh terhasil daripada gempa bumi kuat yang berlaku di dasar laut. Walaubagaimanapun, tidak semua gempa bumi menghasilkan tsunami tetapi ia bergantung kepada magnitud dan juga parameter gempa bumi tersebut.
Tsunami merupakan salah satu bencana alam yang sangat digeruni kerana ia boleh menyebabkan kerosakan harta benda disamping mampu meragut nyawa manusia. Daya kemusnahan tsunami sangat tinggi dan ia mampu meninggalkan impak yang sangat besar kepada manusia dari segi sosial dan sistem ekonomi masyarakat setempat yang terdedah kepada bencana ini (MetMalaysia, 2014).
2.3.1 Sejarah tsunami di dunia
Sejarah telah membuktikan bahawa tsunami merupakan bencana alam geologi yang mampu memusnahkan kehidupan sekiranya pendekatan keselamatan dan langkah pengurangan risiko tidak dipedulikan. Menurut kajian (Choi et al., 2003), pada bulan Ogos 1883 telah tercetusnya tsunami berikutan berlakunya letusan gunung berapi Krakatau yang terletak di bawah laut di Selat Sunda. Letusan gunung berapi ini telah mengakibatkan tsunami melebihi 40 m di persisiran pantai Indonesia selain mengakibatkan kematian
14 melebihi 36,000 penduduk disekitarnya. Sebanyak 4 ledakan gunung berapi berlaku di dasar laut sehingga menyebabkan keruntuhan kawah dan pengaliran ke dalam laut. Selain itu juga, ledakan gunung berapi ini telah menghasilkan bunyi yang sangat kuat sehingga menjangkau 4800 km. Letupan ketiga gunung berapi ini telah meranapkan sebahagian Pulau Krakatau termasuk mengalirkan 9-10 km3 batu pepejal, 18-21 km3 deposit piroklastik pula tersebar sejauh lebih 300 km2 dengan purata kedalaman 40 m dan seterusnya menyebarkan abu halus sekitar 2.8 x 106 km2 (Choi et al., 2003).
Pada 2 September 1992, berlaku gempa bumi di dasar laut yang mengakibatkan tsunami di Nicaraguan tepat jam 7:16 PM, 70 km dari persisiran Managua dengan kekuatan magnitud 7.7. Kejadian tsunami ini telah meragut seramai 170 nyawa dan kebanyakannya terdiri daripada kanak-kanak dan orang kurang berdaya. Purata ketinggian ombak ketika mencecah pantai adalah 4 m di sepanjang 2 km persisiran pantai (Bryant, 2008).
Menurut Ward (2001), pada 17 Julai 1998, berlaku tsunami yang berpunca daripada gempa bumi dasar laut yang turut mengakibatkan tanah runtuh didasarnya. Gempa bumi ini mencatatkan magnitud 7.1 dengan ketinggian maksimum gelombang setinggi 15 m. Tsunami ini juga telah mengakibatkan kematian seramai 2,202 selain menyebabkan kerosakan di bahagian persisiran pantai Sissano berkedudukan barat laut Papua New Guinea. Kawasan ini pernah dilanda gempa bumi pada tahun 1907 dan 1934 tetapi tidak mencetuskan tsunami. Kedalaman purata gelombang direkodkan setinggi 10 m disepanjang 25 km persisiran pantai dimana ketinggian maksimun bagi topografi kawasan adalah 17.4 m (Gelfenbaum et al., 2003). Jadual 2.2 menunjukkan sebahagian daripada kejadian tsunami yang telah melanda dunia dan kesan terhadap kawasan persekitarannya.
15 Jadual 2.2: Kejadian tsunami yang telah melanda dunia (Bryant, 2008)
Tarikh Lokasi gempa Liputan kawasan terjejas
13 Ogos 1868 Arica (Chile) Peru, Japan, Hawaii, New Zealand, Australia, Fiji, USA
10 Mei 1877 Arica (Chile) Peru, Hawaii, California, New Zealand, Australia
27 Ogos 1883 Krakatau, Sunda
Straits
India, Australia
2 Mac 1933 Sanriku, Japan Hawaii
1 April 1946 Unimak Island
(Alaska)
Hawaii, California, Samoa, Peru, Chile
4 Nov 1952 Kamchatka Peninsula Hawaii, Sanriku (Japan)
9 Mac 1957 Aleutian Island Hokkaido (Japan), California, Hawaii, El Salvador
22 Mei 1960 S. Chile South America, Central America, North America, Hawaii,
Japan, Marquesas Island, Pitcairn Island, Samoa, Easter Island, Kuril Islands, Johnston Atoll, Christmas Island, Taiwan, Fiji, New Zealand, Australia
28 Mac 1964 Alaska U.S. West Coast, Canada, Hawaii, Japan
12 Dec 1992 Flores, Indonesia -
26 Dec 2004 Sumatra Indonesia, Thailand, Malaysia, Myanmar, Andaman-Nicobar
Island, India, Sri Lanka, Maldives, Madagascar
2.3.2 Tsunami di Lautan India pada 26 Disember 2004
Gempa bumi yang berlaku di jalur seismos pantai barat Sumatera Utara ternyata mampu mengakibatkan bencana, kematian, kecederaan dan kerosakan harta benda di persisiran pantai Malaysia. Gelombang tsunami turut merambat di Laut Andaman ke Selat Melaka dan merempuh persisiran pantai barat Semenanjung Malaysia. Gelombang ini mula melanda persisiran Kepulauan Langkawi pada pukul 12.40 tengahari, melanda Pulau Pinang pada 1.15 petang dan di Kota Kuala Muda pada 1.40 petang. Akibat perairan Selat
16 Melaka yang cetek, gelombang tsunami mengalami rintangan yang tinggi oleh dasar laut menyebabkan halajunya berkurangan. Ketika merempuh persisiran pantai Malaysia, tinggi gelombang dianggarkan sekitar 2 hingga 3 m, tinggi rabung sekitar 3 hingga 6 m, dan tinggi pecahan ombak boleh mencapai hingga 8 m. Halaju ketika merempuh pantai ditafsirkan tidak melebihi 50 km/jam, dan lebar zon rempuhan serta inundasi kurang daripada 350 m. Tenaga dan daya musnah gelombang tsunami ketika melanda persisiran negara, jauh lebih kecil daripada apa yang berlaku di Aceh, Sri Lanka dan Thailand (Komoo, 2005).
Di Kota Kuala Muda bencana tsunami telah telah menyebabkan 11 orang penduduk kampung terbunuh dan 27 yang lain tercedera. Kerosakan harta benda melibatkan kemusnahan atau kerosakan tempat tinggal dan peralatan dalaman, jeti, bot dan kelengkapan nelayan, dan kawasan pertanian. Oleh kerana kebanyakan komuniti di sini tergolong dalam kategori tahap kehidupan miskin, bencana ini telah membawa kesan sosio-ekonomi dan psikologi yang tinggi. Kampung yang berada terlalu dekat dengan garis pantai, rumah kampung dan jeti kayu yang binaannya kurang kukuh merupakan punca utama kerosakan harta benda (JPS, 2005).
Di Pulau Pinang bencana tsunami telah meragut 54 nyawa, kebanyakan mereka yang sedang bermandi-manda dan berehat di persisiran pantai berpasir. Selain itu, kerosakan harta benda terutamanya melibatkan bot dan peralatan nelayan, beberapa buah rumah kampung yang terlalu dekat dengan pantai dan sejumlah kenderaan bermotor. Isu utama dalam kes di Pulau Pinang ialah keselamatan pelancong yang mengunjungi pantai untuk rekreasi. Kejadian ini jelas menunjukkan kemalangan yang besar terjadi akibat kurangnya kesedaran dan kefahaman mengenai risiko bencana alam dikalangan semua pihak berkepentingan, i.e. pelancong, pengusaha hotel dan pihak berkuasa tempatan. Kematian yang besar di pantai Pasir Panjang adalah disebabkan tidak ada lorong keselamatan bagi membolehkan pengunjung pantai menyelamatkan diri ketika dalam bahaya. Di tempat lain pula, ramai yang asyik memerhatikan kemaraan gelombang, tanpa menyedari bahayanya, sehingga tidak sempat untuk menyelamatkan diri (JPS, 2005).
Di Kepulauan Langkawi, kerosakan harta benda dan impak psikologi terhadap komuniti nelayan adalah sangat besar. Perkampungan nelayan yang terjejas teruk ialah Kuala Triang, Kuala Melaka dan Kuala Chenang. Selain daripada kerosakan teruk
17 terhadap rumah kediaman dan kedai, jeti dan kebanyakan bot nelayan juga musnah atau rosak dan perlu dibangunkan semula. Kerosakan paling teruk ialah kemudahan pelancong pantai yang canggih, i.e. marina, bot mewah dan peralatan resort. Kebanyakan daripada kerosakan di Langkawi kurang dilaporkan kerana dikhuatiri akan menjejas industri pelancongan (Komoo, 2005).
2.3.3 Punca kejadian tsunami
Terdapat beberapa faktor yang boleh menyebabkan terjadinya tsunami antaranya ialah gempa bumi, letusan gunung berapi, dan gelinciran dasar laut. Sekiranya gempa bumi berlaku berhampiran dengan zon subduksi, ia akan menyebabkan tsunami. Gerakan vertikal pada kerak bumi, akan mengakibatkan dasar laut naik atau turun secara tiba-tiba, dan mengakibatkan gangguan keseimbangan air yang berada di atasnya. Hal ini mengakibatkan terjadinya aliran tenaga air laut, yang ketika sampai di pantai menjadi gelombang besar yang mengakibatkan terjadinya tsunami. Ketinggian ombak (amplitud) lebih kecil manakala panjang ombak lebih panjang sekiranya jarak garisan pantai adalah pendek. Sekiranya situasi ini berlaku, tsunami berlalu tanpa disedari di lautan, hanya terbentuk sedikit kerana biasanya berlaku 30 cm atas lautan aras normal. Amplitud ombak bergantung kepada kedalaman dari dasar laut dan ombak bergerak pantas dilautan dalam. Oleh yang demikian, halaju ombak berkurang manakala amplitud meningkat selari dengan kedalaman air di persisiran pantai (Rodriguezl et al., 2009). Rajah 2.2 menunjukkan keratan rentas parameter untuk pergerakan tsunami manakala Jadual 2.3 menunjukkan punca tsunami di Lautan Pasifik sejak 2000 tahun lepas.
18
Rajah 2.2: Keratan Rentas Tsunami (NOAA, 2004)
Jadual 2.3: Kejadian tsunami di Lautan Pasifik (Bryant, 2008)
Punca Jumlah kejadian Jumlah kematian Peratusan kematian
Tanah Runtuh 65 14,661 2.1
Gempa Bumi 1,172 620,796 89.7
Gunung Berapi 65 51,643 7.5
Tidak diketahui 121 5,363 0.8
Jumlah 1,423 692,464 100
2.3.3.1 Tsunami Terhasil Daripada Gempa Bumi
Menurut Bryant (2008), punca utama yang sering dikaitkan dengan tsunami adalah gempa bumi yang berlaku di dasar laut akibat daripada aktiviti sismik. Secara teorinya, peringkat pertama tsunami apabila berlakunya gempa bumi di dasar laut yang menyebabkan perubahan dalam dasar laut di kawasan yang besar. Perubahan mendadak menyebabkan anjakan air secara tiba-tiba dari kedudukan keseimbangan. Fenomena ini akan menyebabkan terhasilnya gelombang besar yang merambat dengan halaju yang sangat pantas bersesuaian dengan kedalaman dasar laut. Gelombang akan merambat lebih laju di laut dalam manakala halaju akan berkurang apabila menghampiri garisan pantai tetapi
Gelombang tsunami Panjang gelombang Dasar laut Tinggi gelombang Runup Aras laut
19 ketika ini ketinggian gelombang akan meningkat dan bakal memusnahkan kehidupan di peraian pantai. Setelah mencecah daratan, gelombang ini akan menyebarkan air kedaratan dan kejadian ini akan menyebabkan banjir disesetengah kawasan rendah dan landai. Rajah 2.3, menunjukkan gambaran bagaimana tercetusnya tsunami.
Rajah 2.3: Mekanisma Kejadian Tsunami (Sabol, 2011)
Menurut Bryant (2008), gempa bumi yang menghasilkan tsunami berhubung kait dengan aktiviti seismik dimana kekuatan magnitud gelombang permukaan, Ms, adalah antara 7.0 atau lebih besar. Langkah yang lebih baik untuk menentukan saiz gempa bumi adalah dengan menentukan momen seismik, Mo diukur dalam unit Newton meter (Nm) berpandukan daya yang bertindak disepanjang garisan sesar. Dengan kaedah ini, magnitud momen, Mw dapat ditentukan daripada panjang gelombang permukaan lebih daripada 250 saat dengan menggunakan formula dibawah:
Mw = 0.67 log10 Mo – 10.73 (2.1)
Dimana Mw = magnitud momen (tiada dimensi) Mo = momen seismik (Nm)
Gelombang
Garisan sesar
Kerak bumi
20
Menurut USGS (2012), kekuatan magnitud turut mempengaruhi ketinggian gelombang dan Jadual 2.4 menunjukkan hubungan antara magnitud gempa bumi dan juga
ketinggian gelombang.
Jadual 2.4: Magnitud gempa bumi dan ketinggian ombak tsunami di Jepun (Bryant, 2008)
Magnitud gempa bumi, Mw Ketinggian Maksima (m)
6.0 <0.3 6.5 0.5-0.75 7.0 1.0-1.5 7.5 2.0-3.0 8.0 4.0-6.0 8.3 8.0-12.0 8.5 16.0-24.0 8.8 >32.0
Kekuatan tsunami adalah selari dengan jumlah anjakan dasar laut menegak yang ditentukan oleh parameter gempa bumi seperti magnitud momen, sudut miring, strike, kedalaman dan ciri-ciri sesaran. Setiap cirian ini adalah penting untuk difahami kerana kekuatan magnitud sahaja tidak boleh dijadikan sebagai faktor utama tercetusnya bencana tsunami. Gempa Bumi pada 11 April 2012, di Pantai Barat Utara Sumatera membuktikan senario ini dimana ia mencatatkan magnitud M = 8.6, tetapi ia tidak mencetuskan tsunami. Walau bagaimanapun ia berbeza dengan fenomena pada 26 Disember 2004 dimana terjadinya situasi strike-slip fault (USGS, 2012)seterusnya menyebabkan anjakan tegak bagi dasar laut. Rajah 2.4 menunjukkan ilustrasi untuk strike-slip fault.
21
Rajah 2.4: Strike-slip fault (Bryant, 2008)
2.3.3.2 Tsunami Terhasil Daripada Gunung Berapi
Berpandukan sejarah, peratusan tsunami berpunca daripada gunung berapi adalah sebanyak 4.6 peratus dan 9.1 peratus kematian bersamaan 41,002 orang dicatatkan. Dua kejadian tsunami yang berpunca daripada letusan gunung berapi yang menyebabkan kerosakan dan jumlah kematian tinggi yang pernah direkodkan adalah letusan gunung berapi Krakatau pada 26-27 Ogos 1883 dimana jumlah kematian yang direkodkan adalah 36,000 ribu mangsa. Manakala pada 21 Mei 1792 berlaku tsunami di Unzen, Jepun dan melibatkan 4,300 kematian (Intergovernmental Oceanographic Commission, 2009). Menerusi faktor terhasilnya gunung berapi, magma terbentuk akibat tekanan berkurangan di bahagian mantel yang hanya beberapa kilometer dari zon subduksi dimana plat tektonik telah berpindah kebawah plat lain. Tekanan yang lebih rendah antara plat-plat ini akan menyebabkan batu mula melebur dan mula bercampur dengan gas dan pepejal-pepejal lain. Menurut Bryant (2008), terdapat 10 mekanisma letusan gunung berapi yang mampu menghasilkan tsunami. Jadual 2.5 menunjukkan sejarah tsunami yang terhasil akibat aktiviti letusan gunung berapi.
Gerakan relatif plat
Strike-slip fault Inter-plate thrust
22 Jadual 2.5: Sejarah tsunami berpunca daripada gunung berapi (Bryant, 2008)
Lokasi Tarikh Ketinggian (m)
New Hebrides 10 Jan 1878 17
Ruang, Indonesia Krakatau, Indonesia 5 Mac 1871 26-27 Ogos 1883 25 >10 Krakatau, Indonesia Sakurajima, Japan 26-27 Ogos 1883 9 Sep 1780 42 6 Ritter Island Krakatau, Indonesia 13 Mac 1888 26-27 Ogos 1883 12-15 2-10
Unzen Volcano, Japan 21 Mei 1792 6-9
Mt. Pelee, Martinique 5 Mei 1902 4.5
Krakatau, Indonesia 26-27 Ogos 1883 <0.5
Matavanu Volcano, Samao 1906-1907 3.0-3.6
2.3.3.3 Tsunami terhasil dari gelinciran dasar laut
Sebanyak 70 peratus permukaan bumi adalah diliputi dengan air dan ia juga mengandungi tektonik dan volkanik berhampiran zon subduksi. Menurut Bryant (2008), tsunami yang melanda Prince William Sound diikuti dengan Great Alaskan Earthquake dan Pasific Ocean pada tahun 1964 telah dikenalpasti sebagai tsunami yang terhasil akibat daripada gelinciran di dasar laut.
Pada 30 Disember 2002, Stromboli yang terletak di Laut Tyrrhenian, Itali telah dilanda tsunami berikutan berlakunya gelinciran didasar laut akibat daripada aktiviti sismik. Kejadian ini telah menyebabkan perubahan isipadu air secara mendadak dan mencetuskan gelombang tsunami selari dengan garisan pantai (Tinti et al., 2005).
Berdasarkan kajian yang dijalankan oleh Bryant (2008), ciri-ciri tsunami yang terhasil daripada gelinciran dasar laut adalah berbeza daripada kejadian tsunami akibat perubahan dasar laut rentetan daripada aktiviti gempa bumi. Salah satu perbezaannya
23 adalah berkenaan dengan arah rambatan gelombang tersebut. Menurutnya lagi, gelangsar akan bergerak pada arah downslope manakala gelombang akan merambat pada kedua-dua
upslode dan selari dengan gelangsar. Kenyataan ini turut disokong oleh (Rodriguez et al.,
2013), terdapat perbezaan antara tsunami yang tercetus daripada gelinciran dasar laut dan juga gempa bumi di dasar laut. Oleh kerana skala dimensi daripada gelinciran dasar laut adalah lebih kecil, maka ia mempengaruhi kekerapan gelombang dan juga panjang gelombang yang dihasilkan.
Menurut Bryant (2008), kedua-dua kejadian gelinciran di daratan atau di lautan mampu menghasilkan tsunami tetapi ia adalah jarang berlaku. Sejarah mencatatkan tsunami terbesar yang berlaku di Lituya Bay, Alaska pada 9 Julai 1958 diikuti dengan runtuhan batu akibat daripada gempa bumi. Air mencecah sehingga 524 m daripada paras laut manakala 30 m hingga 50 m gelombang merambat menuruni teluk menuju ke lautan. Selain itu juga, terdapat 7 tsunamigenic berlaku di Norway sehingga menyebabkan 210 nyawa terkorban.
2.3.4 Peringkat-peringkat Tsunami
Menurut Bryant (2008) terdapat tiga peringkat tsunami yang telah dikenalpasti iaitu punca, perambatan dan runup beserta banjir. Setiap peringkat tsunami ini bakal mencetuskan fenomena yang berbeza mengikut kekuatan magnitud, lokasi pusat gempa, batimetri laut, jarak dan juga topografi kawasan yang terlibat.
Punca tercetusnya tsunami dibahagikan kepada tiga faktor utama iaitu akibat gempa bumi di dasar laut, letusan gunung berapi di dasar laut dan juga gelinciran di dasar laut. Ketiga-tiga faktor ini sering dikaitkan dengan kejadian tsunami berdasarkan kepada faktor kekuatan dan parameternya.
Rambatan tsunami terhasil setelah tercetusnya fenomena tsunamigenik yang melibatkan beberapa elemen iaitu panjang gelombang, halaju dan masa. Setiap elemen ini dipengaruhi sepenuhnya oleh beberapa faktor batimetri laut, magnitud, dan juga parameter
24 gempa bumi (Bryant, 2008). Berikut merupakan persamaan yang dikaitkan dengan halaju gelombang, C (m/s).
C = (gd) 0.5 (2.2)
dimana g ialah pecutan disebabkan oleh graviti (= 9.81 ms-1) dan d (meter) adalah kedalaman air.
Selain itu juga, panjang gelombang, L (meter) juga boleh dikaitkan dengan masa rambatan dan juga halaju sepertimana yang ditunjukkan dalam persamaan di bawah ini (Bryant, 2008):
L (m) = CT (2.3)
Dimana T = Masa (s), C= Halaju (m/s)
Peringkat akhir kitaran tsunami seperti yang dinyatakan oleh (Dutykh et al., 2008) adalah runup dan banjir. Ini adalah peringkat di mana tsunami sampai ke kawasan pantai dan proses pemecahan ombak bakal bermula. Pada peringkat ini, tsunami boleh merosakkan infrastruktur di sepanjang kawasan pantai sehingga menyebabkan banjir. Masalah utama yang timbul akibat kejadian ini adalah merebaknya wabak penyakit, merosakkan tanaman dan ternakan, mendapan lumpur yang tebal dan juga sampah sarap. Jarak kawasan yang dilanda banjir dipengaruhi oleh topografi kawasan yang dilanda bencana tsunami. Sekiranya kawasan tersebut adalah rendah, maka luas kawasan inundasi akan meningkat.
Di rantau Lautan Pasifik, di mana peristiwa tsunami sering kali berlaku, terutamanya di Negara Jepun dan Kepulauan Hawaii, masyarakatnya mempunyai tahap kesedaran yang tinggi dan lebih bersedia menghadapi bencana tsunami ini (Komoo, 2005). Di Jepun, pelbagai peralatan canggih diaplikasikan dalam menghadapi bencana gempa bumi dan tsunami seperti siren amaran kecemasan yang dipasang di setiap sudut kawasan yang berpotensi untuk dilanda tsunami, pendidikan awal untuk segenap lapisan masyarakat berkenaan bencana tsunami dan langkah-langkah keselamatan yang perlu diambil sekiranya amaran tsunami dikeluarkan. Selain itu juga, pihak berkuasa Jepun
97
RUJUKAN
Bahaman, A. F. (2011). The Impacts Of Tsunami After Seven Years Tremendous Hits The West Coast Of Peninsula Malaysia. Universiti Tun Hussein Onn Malaysia: Tesis Sarjana Muda.
Bryant, E. (2008). Tsunami: The Underrated Hazard. 2nd. ed. United Kingdom: Springer.
Carayannis, G. P. (2002). Evaluation Of The Threat Of Mega Tsunami Generation From Postulated Massive Slope Failures Of Island Strato Volcanoes On La Palma, Canary Islands, And On The Island Of Hawaii. Science of Tsunami Hazards, (20)5, 251 – 277.
Che Abas, M. R. (2011). Earthquakes and Tsunami Monitoring Network- Current and Future Programmes. Jabatan Meteorologi Malaysia: Nota
Perbentangan.
Choi, B. H., Pelinovsky, E., Kim, K. O., & Lee, J. S. (2003). Simulation of the trans-oceanic tsunami propagation due to the 1883 Krakatau volcanic eruption. Natural Hazards and Earth System Science.
Clarke, K. C. (1995). Getting Started with Geographic Information Systems. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
Consortium for spatial information (2013). SRTM 90m Digital Elevation Database v4.1. Dicapai pada March 13, 2013, dari Consortium for Spatial Information (CGIAR-CSI): http://www.cgiar-csi.org/
Daud, M. E., Sagiya, T., Kimata, F., & Kato, T. (2008). Long-baseline quasi-real time kinematic GPS data analysis for early tsunami warning, 1191–1195. Dhar, A. S., Hussain, M. A., Ansary, M. A., Imtiaz, A. B. A., Siddiquee, M. Z. H.,
and Shamim, M. (2008). Tsunami Vulnerability Assessment of Cox’s Bazaar District: Bangladesh University of Engineering and Technology (BUET).
98 Dominey-Howes, D., & Papathoma, M. (2006). Validating a Tsunami
Vulnerability Assessment Model (the PTVA Model) Using Field Data from the 2004 Indian Ocean Tsunami. Natural Hazards, 40(1), 113–136.
doi:10.1007/s11069-006-0007-9.
Dutykh, D., Dias, F. (2008). Tsunami generation by dynamic displacement of sea bed due to dip-slip faulting. Mathematics And Computers In Simulation. ESRI (2000). Challenges for GIS in Emergency Preparedness and Response, An
ESRI White Paper.
Gelfenbaum, G., & Jaffe, B. (2003). Erosion and Sedimentation from the 17 July, 1998 Papua New Guinea Tsunami. Pure and Applied Geophysics (160), 1969–1999. doi:10.1007/s00024-003-2416-y
Google Maps (2015). Dicapai pada September 20, 2015, dari: www.google.com.my/maps
Hebenstreit, G. T. (2001). Tsunami Research at the End of a Critical Decade, Kluwer Academic Publishers, 282.
Imamura,F. (1996). Simulation of wave-packet propagation along sloping beach by TUNAMI-code, Long-wave Runup Models edited by H.Yeh, P.Liu and
C.Synolakis. World Scientific (ISBN981-02-2909-7), 231-241.
Institut Kajian Bencana Asia Tenggara (2011). Pengurangan Risiko Bencana Terintegrasi: Buletin Seadpri 05: Universiti Kebangsaan Malaysia.
Intergovernmental Oceanographic Commission (2009). Tsunami risk assessment and mitigation for the Indian Ocean; knowing your tsunami risk – and what to do about it. Paris: IOC Manual and Guides No. 52.
Ismail, H., Abd Wahab, A. K., Mohd Amin, M. F., Mohd Yunus, M. Z., Jaffar Sidek, F., & Esfandier J, B. (2013). A 3-tier tsunami vulnerability assessment technique for the north-west coast of Peninsular Malaysia. Natural Hazards, 63(2), 549–573. Dicapai pada Februari 12, 2013, dari doi:10.1007/s11069-012-0166-9
Jabatan Pengairan dan Saliran Malaysia (2005). Laporan Penyiasatan Pasca-Tsunami 26 Disember 2004. Dicapai pada September 15, 2012, dari Jabatan Pengairan dan Saliran Malaysia (JPS): http://www.water.gov.my/resource- centre-mainmenu-255/technical-studies/coastal-engineering-mainmenu-298?lang=my
99 Jabatan Meteorologi Malaysia (2014). Gempa Bumi Dan Tsunami. Dicapai pada
Ogos 12, 2014, dari Jabatan Meteorologi Malaysia (MetMalaysia):
http://www.met.gov.my/web/metmalaysia/education/earthquakeandtsunami/wh atistsunami
John, W., & Kathie, W. (1997). United State Geological Survey, “How
Earthquakes Happen,” Maintained by USGS. Dicapai pada Jun 11, 2012 dari http://pubs.usgs.gov/gip/earthq1/fig.gif
Komoo, I. (2005). Bencana Tsunami 26.12.04 Di Malaysia:Kajian Impak Alam Sekitar, Sosio-ekonomi dan Kesejahteraan Masyarakat. Universiti Kebangsaan Malaysia: Institut Alam Sekitar dan Pembangunan (LESTARI) & Akademi Sains Malaysia.
Majlis Keselamatan Negara (2005). Arahan Majlis Keselamatan Negara No. 20: Dasar dan Mekanisma Pengurusan Bencana, Malaysia.
Mamoru, N. (2006). Source fault model of the 1771 Yaeyama tsunami- Southern Ryukyu Island Japan inferred from numerical simulation: Pure Appl. Geophys, 163, 41-54.
Mizuno, H. (2012). An Enterprise GIS Application Package for Japanese Local Government. Dicapai pada September 20, 2012, dari
http://proceedings.esri.com/library/userconf/proc98/proceed/to400/pap363/p3 63.htm
National Oceanic & Atmospheric Administration (2004). Tsunami. Dicapai pada Jun 13, 2012, dari National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA): http://www.tsunami.noaa.gov/
Osso, F. D., Bovio, L., Cavalletti, A., Immordino, F., Gonella, M., & Gabbianelli, G. (2010). A novel approach ( the CRATER method ) for assessing tsunami vulnerability at the regional scale using ASTER imagery: Natural Hazards and Earth System Science, 42(2), 55–74.
Papathoma, M., Dominey-Howes, D., Zong, Y., Smith, D. (2003). Assessing
tsunami vulnerability, an example from Herakleio, Crete: Natural Hazards and Earth System Science, 3(5), 377-389.
100 Paulatto, M., Pinat, T., & Romanelli, F. (2007). Tsunami hazard scenarios in the
Adriatic Sea: Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 7, 309–325.
Raof, I. N. A. (2011). Tsunami Awareness in West Coast of Peninsula Malaysia – Preparing for the next Tsunami. Universiti Tun Hussein Onn Malaysia: Tesis Sarjana Muda.
Rodriguez, M., Chamot-Rooke, N., Hebert, H., Fournier, M., Huchon, P. (2013).
Owen Ridge deep-water submarine landslides: implications for tsunami hazard along the Oman coast. Natural Hazards and Earth System Sciences, European Geosciences Union, 13, 417-424.
Rodriguezl, R.L., & Dorado, Y. P. (2009). Assessing Tsunami Vulnerability using MCE in Phang Nga, Thailand. Royal Institute of Technology: Laporan Projek Sarjana.
Romero, S. (2014). Ring of fire: 6.1 earthquake in Nicaragua and 7.3 in New Guinea. Dicapai pada April 20, 2014 dari
http://blog.susanaromeroweb.com/?p=8456&lang=en
Ruslan, R. & Noresah M. S. (1998). Sistem maklumat geografi. Dewan Bahasa dan Pustaka, Kuala Lumpur.
Sabol, S. (2011). Japan earthquake and tsunami. Dicapai pada September 11, 2012 dari
http://sabolscience.blogspot.com/2011/03/japan-earthquake-and-tsunami.html
Satake, K. (2004). Preparation for Future Earthquake and Tsunami Hazards: Lessons Learned from the 2004 Sumatra-Andaman Earthquake and the Asian Tsunami. First
International Conference of Aceh and Indian Ocean Studies, Organized by Asia Research Institute, National University of Singapore & Rehabilitation and Construction Executing Agency for Aceh and Nias (BRR).
Setyonegoro, W., & Climatological, M. (2009). Tsunami Numerical Simulation Applied To Tsunami Early Warning System Along Sumatra Region.
Sinaga, T. P. T., Nugroho, A., Lee, Y.-W., & Suh, Y. (2011). GIS mapping of tsunami vulnerability: Case study of the Jembrana regency in Bali, Indonesia.
KSCE Journal of Civil Engineering, 15(3), 537–543. doi:10.1007/s12205-011-0741-8.
Stein, S., & Okal, E. A. (2005). Speed and size of the Sumatra earthquake: Natural Hazards and Earth System Science, 434, 581 – 582.
101 Tinti, S., Manucci, A., Pagnoni, G., Armigliato, A., & Zaniboni, F. (2005). The 30
December 2002 landslide induced tsunamis in Stromboli: Sequence of the events reconstructed from the eyewitness accounts. Natural Hazards and Earth System Science, 5(6), 763-775. doi:hal-00299290
Titov, V. & Synolakis, C. (1998). Numerical Modeling of Tidal Wave Runup. J. Waterway, Port, Coastal, Ocean Eng., 4(157), 157-171.
US Department of Energy (2002). Vulnerability Assessment Methodology, Electric Power Infrastructure. United State: US Department of Energy.
United State Geological Survey (2012). Earthquake Hazards Program: Dicapai pada September 20, 2012 dari United State Geological Survey (USGS): http://earthquake.usgs.gov/.
Watts, P., Grilli, S. T., Kirby, J. T., Fryer, G. J., & Tappin, D. R. (2003). Landslide tsunami case studies using a Boussinesq model and a fully nonlinear tsunami generation model. Natural Hazards and Earth System Sciences (3), 391–402. Ward, S. N. (2001). Landslide tsunami. Journal of Geophysical Research, 106(B6),
11201. doi:10.1029/2000JB900450.
Wells & Coppersmith (1994). New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement. Bull. Seism. Soc. Am., 84(4), 974-1002.
Wood, N. J., & Good, J. W. (2004). Vulnerability of Port and Harbor Communities to Earthquake and Tsunami Hazards: The Use of GIS in Community Hazard Planning. Coastal Management, 32(3), 243–269.
doi:10.1080/08920750490448622.
Zaini, Z. (2006). Sistem Maklumat Geografi Dalam Penentuan Kawasan Pemeliharaan Warisan, Kajian Kes: Bandar Taiping, Perak. Universiti Teknologi Malaysia: Tesis Sarjana.
