Pemodelan Gelombang Tsunami Akibat Gempa Bumi Tektonik Dasar Laut Di Daerah Pulau Nias Dan Sekitarnya

Magnitude 8.6 NORTHERN SUMATRA,

INDONESIA

Monday, March 28, 2005 at 16:09:36 UTC

Preliminary Earthquake Report

U.S. Geological Survey, National Earthquake Information Center World Data Center for Seismology, Denver

March 28, 2005, NORTHERN SUMATRA, INDONESIA, MW=8.6 Natasha Maternovskaya

CENTROID, MOMENT TENSOR SOLUTION HARVARD EVENT-FILE NAME M032805A DATA USED: GSN

MANTLE WAVES: 72S,194C, T=200 CENTROID LOCATION:

ORIGIN TIME 16:10:31.8 0.4 LAT 1.64N 0.04;LON 96.98E 0.04 DEP 24.9 1.1;HALF-DURATION 50.3 MOMENT TENSOR; SCALE 10**29 D-CM MRR= 0.25 0.00; MTT=-0.10 0.00 MPP=-0.14 0.00; MRT= 0.83 0.05 MRP=-0.68 0.05; MTP= 0.14 0.00 PRINCIPAL AXES:

1.(T) VAL= 1.10;PLG=51;AZM= 37 2.(N) 0.01; 2; 130 3.(P) -1.11; 38; 222 BEST DOUBLE COUPLE:M0=1.1*10**29 NP1:STRIKE=329;DIP= 7;SLIP= 109 NP2:STRIKE=130;DIP=83;SLIP= 88 -#######--- #################-- #####################-- -########################-- ----############## #######- ---############# T ########- ---########### ########- ---#####################- ---###################- ---################- ---##############- ---############ --- ---########- --- P ---#####- --- ---#- --- --- ---

Global CMT Catalog

Search criteria

:

Start date: 2000/1/1 End date: 2012/1/31 0 <=lat<= 4 94 <=lon<= 99

0 <=depth<= 1000 -9999 <=time shift<= 9999 0 <=mb<= 10 0<=Ms<= 10 7<=Mw<= 10 0 <=tension plunge<= 90 0 <=null plunge<= 90

Results

110202B NORTHERN SUMATRA, INDONE

Date: 2002/11/ 2 Centroid Time: 1:26:25.9 GMT

Depth= 23.0 Half duration=12.4

Centroid time minus hypocenter time: 15.2

Moment Tensor: Expo=26 4.544 -3.014 -1.530 5.354 -5.630 2.203 Mw = 7.2 mb = 6.2 Ms = 7.6 Scalar Moment = 9.01e+26 Fault plane: strike=297 dip=16 slip=73

Fault plane: strike=135 dip=75 slip=95

122604A OFF W COAST OF NORTHERN

Date: 2004/12/26 Centroid Time: 1: 1: 9.0 GMT

Depth= 28.6 Half duration=95.0

Centroid time minus hypocenter time: 139.0

Moment Tensor: Expo=29 1.040 -0.427 -0.610 2.980 -2.400 0.426 Mw = 9.0 mb = 8.9 Ms = 8.9 Scalar Moment = 3.95e+29 Fault plane: strike=329 dip=8 slip=110

Fault plane: strike=129 dip=83 slip=87

200503281609A NORTHERN SUMATRA, INDONE

Date: 2005/ 3/28 Centroid Time: 16:10:31.5 GMT

Depth= 25.8 Half duration=49.4

Centroid time minus hypocenter time: 55.0

Moment Tensor: Expo=29 0.266 -0.114 -0.153 0.839 -0.568 0.148 Mw = 8.6 mb = 7.2 Ms = 8.4 Scalar Moment = 1.05e+29 Fault plane: strike=333 dip=8 slip=118

Fault plane: strike=125 dip=83 slip=86

200802200808A OFF W COAST OF NORTHERN

Date: 2008/ 2/20 Centroid Time: 8: 8:45.4 GMT

Depth= 14.9 Half duration=12.6

Centroid time minus hypocenter time: 14.9

Moment Tensor: Expo=27 0.428 -0.292 -0.136 0.790 -0.664 0.205 Mw = 7.3 mb = 6.5 Ms = 7.5 Scalar Moment = 1.12e+27 Fault plane: strike=299 dip=11 slip=80

Source Parameter Search Results

Mon Jan 21 05:01:43

UTC 2013 FM Format

Magnitude Range: 6 to 9.5 Depth Range: 0 to 90

Date Range: 2000 1 1 to 2010 11 1 Latitude Range: 0 to 4

Longitude Range: 94 to 99

E P I C E N T E R | MOMENT | P R I N C I P A L A X E S EX | T N P | 1 2 | % SRC

YR MO DA HR MN SEC deg deg | km Mw Nm |VAL PL AZM VAL PL AZM VAL PL

2000 09 01 11:56:51.83 1.438 96.591 PDE| 7.0 6.0 1.1 18 |1.03 61 27 0.05 5 127 -1.08 28 HRV| 20.0 6.0 1.1 18 |1.07 77 62 -0.01 4 314 -1.06 12 223|308 33 83 137 57 95| 98 HRV 2002 11 02 01:26:10.70 2.824 96.085 PDE| 8.0 7.3 1.3 20 |1.28 54 42 0.02 2 308 -1.30 36 HRV| 23.0 7.2 9.0 19 |9.05 60 52 -0.07 5 314 -8.98 30 221|297 16 73 135 75 95| 98 HRV 2002 11 02 09:46:46.70 2.954 96.394 PDE| 31.0 6.1 1.8 18 |1.72 78 85 0.08 1 179 -1.80 12 HRV| 27.0 6.3 3.3 18 |3.15 55 77 0.23 7 336 -3.38 34 241|303 13 56 158 79 98| 86 HRV 2004 05 11 08:28:48.28 0.415 97.825 PDE| 20.0 6.1 1.6 18 |1.62 58 46 0.00 10 300 -1.62 30 HRV| 24.0 6.1 1.5 18 |1.55 59 35 -0.02 3 130 -1.53 31 222|322 14 102 130 76 87| 97 HRV 2004 12 26 00:58:53.45 3.295 95.982 PDE| 7.0 8.2 2.6 21 |2.53 55 50 0.09 8 308 -2.61 34 HRV| 28.6 9.0 4.0 22 |4.01 52 36 -0.12 3 130 -3.89 38 222|329 8 110 129 83 87| 94 HRV 2004 12 26 15:06:36.80 3.470 94.170 HRV| 12.0 6.0 1.1 18 |1.18 49 300 -0.22 39 143 -0.96 11 HRV| 12.0 6.1 1.8 18 |1.62 58 341 0.27 25 119 -1.89 19 218|342 34 139 108 68 63| 71 HRV 2005 02 05 04:03:20.20 2.200 95.030 HRV| 12.0 6.0 1.2 18 |1.16 86 178 -0.01 2 295 -1.16 4 PDE| 9.0 6.8 1.7 19 |1.67 48 66 0.10 22 309 -1.77 33 203|241 24 20 132 82 112| 89 GS 2005 02 26 12:56:58.10 2.800 95.400 HRV| 12.0 6.7 1.4 19 |1.42 51 51 0.03 3 318 -1.46 39 PDE| 21.0 8.1 1.5 21 |1.70 47 45 -0.33 3 312 -1.37 43 219|251 4 29 132 88 93| 61 GS 2005 03 28 16:10:31.50 1.670 97.070 HRV| 25.8 8.6 1.1 22 |1.05 52 30 0.00 4 125 -1.05 38 PDE|***** 7.9 9.1 20 | 51 44 1 135 39 226|325 7 100 135 84 89|100 OBN 2005 03 30 16:19:41.10 2.993 95.414 PDE| 20.0 6.3 3.5 18 |3.48 53 38 0.05 1 129 -3.54 37 HRV| 24.0 6.2 2.9 18 |2.83 58 53 0.18 4 316 -3.01 31 223|298 14 72 137 76 95| 88 HRV 2005 04 03 00:59:21.42 0.368 98.319 PDE| 28.0 6.0 1.1 18 |1.26 57 36 -0.32 5 298 -0.94 33 HRV| 32.0 6.0 1.4 18 |1.34 59 34 0.11 4 130 -1.45 31 222|325 14 105 129 76 86| 85 HRV 2005 04 03 03:10:56.47 2.022 97.942 PDE| 40.0 6.3 3.4 18 |3.38 63 7 -0.04 22 149 -3.34 15 HRV| 46.0 6.2 2.9 18 |2.88 66 21 0.13 8 130 -3.01 22 223|329 24 111 127 68 81| 91 HRV 2005 04 11 06:11:11.82 2.169 96.759 PDE| 20.0 6.1 1.5 18 |1.59 54 43 -0.14 2 310 -1.46 36 218 HRV| 24.0 6.0 1.4 18 |1.31 63 52 0.13 3 316 -1.44 27 225|308 18 81 137 72 93| 82 HRV 2005 04 16 16:38: 3.90 1.812 97.662 PDE| 30.0 6.3 3.2 18 |3.59 56 20 -0.87 15 134 -2.73 30 HRV| 34.0 6.4 4.3 18 |4.19 58 17 0.15 12 127 -4.33 29 224|344 19 129 124 75 78| 93 HRV 2005 04 28 14:07:33.70 2.132 96.799 PDE| 20.0 6.2 2.4 18 |2.35 59 40 0.06 1 308 -2.41 31 HRV| 23.0 6.2 2.5 18 |2.44 60 52 0.16 4 315 -2.60 30 223|301 15 75 136 75 94| 88 HRV 2005 05 14 05:05:18.48 0.587 98.459 PDE| 38.0 6.7 1.6 19 |1.57 65 39 -0.02 14 162 -1.55 20 HRV| 39.0 6.7 1.5 19 |1.49 66 61 0.06 1 329 -1.55 24 238|326 22 88 149 69 91| 92 HRV 2005 05 19 01:54:52.85 1.989 97.041 PDE| 39.0 6.7 1.2 19 |1.21 59 39 -0.05 4 303 -1.16 31 HRV| 12.0 6.9 2.4 19 |2.34 52 49 0.04 3 315 -2.38 38 222|290 8 65 135 83 93| 97 HRV 2005 05 19 01:54:52.85 1.989 97.041 PDE|***** 6.7 1.5 19 | 64 54 5 153 26 PDE| 20.0 6.1 1.5 18 |1.46 57 48 0.11 9 303 -1.56 31 207|269 16 55 125 77 100| 86 GS 2005 06 08 06:28:14.20 1.860 96.460 HRV| 24.0 6.0 1.3 18 |1.25 64 47 0.08 2 313 -1.33 26 PDE| 21.0 6.5 7.9 18 |7.87 61 38 0.07 2 305 -7.93 29 214|298 16 83 125 74 92| 98 GS 2005 07 05 01:52: 6.30 1.560 96.930 HRV| 16.0 6.7 1.2 19 |1.15 52 39 0.03 2 132 -1.18 38

LAMPIRAN D

THYearMonDayHour...MinSecLatLonDepth...mbMsMw...MtImHmax...NDFCVWSTRBR 17972100000.0099.008.03.01T4INDSG1SW. SUMATRA

1843150001.5098.00707.22.01T4INDSG1SW. SUMATRA 185211110001.5098.006.81T1INDSG1JAVA

1861390000.0098.00207.02.03T4INDSG1SW. SUMATRA (BANDA SEA) 18614260001.0097.50707.01.51T4INDWWTSW. SUMATRA

19071451902.0094.50607.67.42.02T4INDWWTSW.Sumatra.Indonesia

2004122605853.03.3295.85308.99.09.04.55.850.9099999...T4INDTBBNorth-200532816936.02.0697.01308.28.78.68.51.52.04.0010LT4TIBINDTBBIndonesia 20082208832.02.7895.98357.57.57.40.0T4LTWINDTBBSemuele Is., Indonesia

LAMPIRAN E

PETA SEISMISITAS INDONESIA

LAMPIRAN F

DATA KEJADIAN TSUNAMI DI INDONESIA SUMBER : WinITDB

DAFTAR PUSTAKA

Hartuti, Rine Evi.2009. Buku Pintar Gempa. Yogyakarta : DIVA Press. Fayakun, Teguh Alif,dkk. Peta Dasar Zonasi Tingkat Peringatan Tsunami. Pusat Pemetaan Dasar Kelautan dan Kedirgantaraan,

BAKOSURTANAL.

Intergovernmental Oceanographic Commission. 2008. Tsunami Glossary. Paris, UNESCO. IOC Technical Series, 85. (English.).

Global Volcanism Program, Smithsonian Institution

Clive Wilkinson, David Souter, Dan Jeremy Goldberg. 2006. Gempa Bumi, Lempeng Tektonik, Dan Tsunami Samudera Hindia. Australian Institute of Marine Science.

Moniharapon, Domey L. 2011. Sistem Peringatan Dini Tsunami: Antara Teknologi Dan Kearifan Lokal. Ambon: Program Studi Ilmu Kelautan Universitas Pattimura.

Puslit Geoteknologi – LIPI. Sumatra Rawan Gempa Bumi. Bandung : LIPI

Unesco. 2007. Rangkuman Istilah Tsunami. Jakarta Tsunami Information Center (JTIC).

Iiyas, Tommy. Mitigasi Gempa Dan Tsunami Di daerah Perkotaan. Goetechnic Fakultas Teknik UI

Wells D.L. & Coppersmith K.J. 1994. New Empirical Relationships Among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area And Surface Displacement. Bull. Seism. Soc. Am., 84, 974-1002.

Global CMT Catalog, 2010. Seismic Database. http://www.global cmt.org/cgi-bin/globalcmt-cgi

NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), 2009, Tsunami Catalog

USGS (United State Geological Suurvey), 2010. Seismic Database. http://www.usgs.gov

WinITDB, 2007. Integrated Tsunami Dtabase for the World Ocean. Tsunami Laboratory.ICMMG SD RAS. Novosibirsk. Russia

USGS. 2008. Harvard Moment Tensor Solution havard (12 Juni 2008)

Ryanti.2011.Studi Identifikasi Gempa Bumi Pembangkit Tsunami Di Selatan Pulau Jawa Periode 2005-2009. Fakultas MIPA USM: Surakarta.

Rusli. 2010. Pemodelan Tsunami Sebagai Sarana Mitigasi Bencana Studi Kasus Sumenep Dan Kepulauannya. UIN: Malang.

Sistem Peringatan Dini Jarak Jauh Untuk Tsunami

BMKG. 2010.Laporan Gempa Bumi Mentawai. Jakarta.

Nanang Puspito, dkk. 2005. Laporan Kajian Awal Dan Survey Rekonesans Pasca Gempa Bumi Nias 28 Maret 2005. ITB. Bandung

Dao Hua Zhang,dkk.2009. Predicting Tsunami Arrivals: Estimates And Policy Implications. Elseiver

Retno J. Analisis Penjalaran dan Ketinggian Gelombang Tsunami Akibat Gempa Bumi di Perairan Barat Sumatera dengan Menggunakan Software Tsunami Travel Time (TTT). USM:Surabaya

Tsunamis

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di kantor BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi Dan Geofisika) wilayah I Medan Jl. Ngumban Surbakti No.15 Selayang Medan.

3.2. Metode Penelitian

Metode yang digunakan adalah deskriptif analitis, yaitu dengan penjelasan dan analisis melalui simulasi dari model tsunami WinITDB, dimana data diolah dan kemudian diperoleh hasilnya. Kemudian hasilnya dianalisis untuk mengetahui potensi dan resiko bahaya tsunami di wilayah pulau nias dan sekitarnya. Dalam hal ini akan diperoleh waktu tiba tsunami (Tsunami Travel Time) dari sumber pembangkit sampai ke daerah pesisir pantai yang terkena terjangan tsunami. Hasil yang diperoleh adalah berupa sebaran gelombang tsunami ke semua target area.

Thorne Lay dan Terry C.Wallace merumuskan kecepatan gelombang tsunami, yaitu :

v = ��� (3.1) dimana:

v = kecepatan tsunami ( � �⁄)

� = percepatan gravitasi ( 9,8 m/ �2) � = kedalaman laut (meter)

Untuk mendapatkan jarak antara episenter ke titik kota pengamatan,dapat digunakan dengan rumus segitiga phytagoras.

R

2

=

[(

�

_�

-

�

_�

)

�

]

P 2

+

[(

�

_�

-

�

_�

)

�

]

P 2

Dimana :

�� = posisi lintang episenter

�� = posisi lintang kota pengamatan

�� = posisi bujur kota pengamatan

�� = posisi bujur episenter

�

=

111 km

Jarak ini kemudian dapat dicari dengan menggunakan aplikasi software Matlab yang dijalankan di Command Window dengan cara memasukkan data koordinat kedua titik pengamatan yang sudah dalam bentuk koordinat desimal.

>>Distdim(distance(lat,long,lat,long),’deg’,kilometers’)

Kemudian diperoleh jarak dalam kilometer, maka kecepatan rata-rata dari gelombang tsunami dapat kita hitung dengan persamaan:

t

=

�

�

(

3.3)

� = kecepatan tsunami (m/s) t = waktu tempuh tsunami (sekon)

x = jarak episenter ke titik pengamatan (meter)

3.3. Alat dan Bahan Yang Digunakan

3.3.1. Adapun alat / peralatan yang digunakan meliputi

• 1 unit komputer RAM 2 GB

• Software aplikasi WinITDB, Matlab2009, excell, Notepad

3.3.2. Bahan – Bahan Penelitian

Berisi hal – hal penting untuk penelitian ini, seperti literatur mengenai sejarah peristiwa gempa dan tsunami. Literatur tersebut berisi informasi mengenai keadaan geologis permukaan bumi dan juga berisi mengenai persiapan yang dilakukan sebelum terjadi bencana alam.

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa langkah. Pertama sekali dilakukan studi literatur untuk suatu daerah yang rawan gempa bumi dan tsunami. Data terjadinya gempa bumi diambil dari beberapa sumber data. Data tersebut merupakan data yang membangkitkan gelombang tsunami. Data gempa tersebut diolah dan diperoleh hasil yaitu waktu tiba gelombang tsunami ke suatu titik tertentu di laut atau di pantai yang dapat menggambarkan daerah terimbas tsunami.

3.4.1. Studi Literatur

Studi literatur ini mempelajari dan mengkaji literatur yang berhubungan dengan keadaan geologis suatu daerah. Berdasarkan informasi yang didapat dari United States Geological Survey (USGS) sebagai lembaga survei geologi milik Amerika Serikat dan NOAA ( National Oceanic and Atmospheric Administration ) sebagai lembaga pusat penelitian Tsunami dan pemodelan tsunami, pantai Barat Sumatera merupakan wilayah indonesia yang memiliki sejarah gempa bumi yang membangkitkan gelombang tsunami. Salah satu pulau di pantai Barat Sumatera adalah pulau Nias. Dalam penelitian ini, data gempa yang diolah berasal dari pulau Nias.

Tabel 3.1. Daftar kejadian tsunami di pantai barat Sumatera

Waktu Sumber Lat Lon Ms I Hmax korban

1797/02/10 S of Nias 0.0 99.0 8.0 3.0 5.0 300 1833/11/24 SW Sumatra -3.3 102.2 8.2 2.5

1843/01/05 Nias I. 1.7 98.0 7.5 3.0 8.0

1861/02/16 S of Nias -1.0 97.8 8.5 3.0 5.0 3000 1881/12/31 Andaman Is. 12.0 92.4 7.9 1.0 5.0 1883/08/27 Krakatau -6.1 105.4 - 4.0 36.0 36417 1896/10/10 SW Sumatra -3.5 102.5 6.8 1.0

04/01/1907 NW Sumatra 2.0 94.5 7.6 2.0

28/12/1935 S of Nias -0.2 98.2 8.1 1.0

26/06/1941 Andaman Is. 12.5 92.3 8.1 2.0 5000 26/12/2004 NW Sumatra 3.3 95.8 9.3 4.0 34.6 297728

28/03/2005 NW Sumatra 2.1 97.0 8.7

24/10/2010 NW Sumatra -3.61 99.93 7.2 7

Gambar 3.1. Peta sumber historis tsunami di pantai barat Sumatera (sumber : TSUNAMI LABORATORY, NOAA)

Dari sumber historis di atas dapat kita ketahui bahwa pantai barat sumatera memiliki catatan sejarah yang pernah dilanda gempa bumi yang membangkitkan tsunami. Gempa yang membangkitkan tsunami terjadi di sepanjang zona subduksi, dimana tempat pertemuan lempeng Indo-Australia dengan lempeng Eurasia ( pulau Sumatera ). Lempeng Indo-Australia bergerak menabrak lempeng Eurasia dengan kecepatan 70 mm/tahun, dan bergerak ke bawah lempeng Eurasia.

Pertemuan kedua lempeng ini merupakan zona subduksi, dimana zona subduksi merupakan sumber gempa tektonik yang berpotensi membangkitkan gelombang tsunami. Dapat kita percayai dari tabel historis, bahwa dalam kurun waktu yang lama, dari tahun 1979 sampai 2005 sudah banyak terjadi gempa yang membangkitkan tsunami yang juga menelan korban yang sangat banyak.

Dari sumber historis tersebut, kemungkinan besar akan terjadi lagi gempa yang membangkitkan tsunami, yang letaknya di pantai barat Sumatera itu juga. Dalam jarak 3 bulan saja sudah terjadi 2 kali gempa besar, gempa Simeuleu 26 Desember

2004 dan gempa Nias 28 Maret 2005 yang berjarak 200 km saja. Tentu kita perlu lebih mengantisipasi kejadian jika terjadi lagi gempa di kemudian hari.

3.4.2 Pengambilan data gempa

Data gempa yang diambil berasal dari pulau Nias dan sekitarnya tepatnya diplot pada posisi 0° - 4° N dan 94° E 99° E. Data yang dipakai adalah data historis gempa dan juga data yang dimodifikasi dari aslinya. Hal ini bertujuan memperbanyak model yang akan dibuat dengan variasi data sumber gempa. Data tersebut diperoleh dari database online. Adapun data – data tersebut adalah sebagai berikut:

• Data seismisitas dari United State Geological Survey (USGS) atau badan suirvei geologi Amerika Serikat dan Global CMT Harvard di

• Data tsunami dari WinITDB (Integrated Tsunami Database for the World Ocean for Windows 95,98, NT 4.0, 2000 and XP dan National Oceanic and Atmospheric Administration (NOOA).

Gambar 3.2. Peta Sumber Gempa Yang Menimbulkan Tsunami (Sumber WinITDB 2007)

Dari gambar 3.2. di atas menerangkan lokasi dari gempa bumi yang menimbulkan tsunami. Didapat data peristiwa gempa bumi dan tsunami dari tahun 1797 sampai tahun 2011. Peristiwa gempa bumi yang diambil adalah dengan kekuatan 6 SR sampai 9.5 SR. Dari hasil analisa diperoleh bahwa peristiwa gempa bumi yang terjadi adalah sebanyak 57 kali peristiwa dan tsunami yang terjadi adalah 9 kali. Hal ini menunjukkan bahwa di masa yang akan datang juga kemungkinan besar akan terjadi gempa bumi yang membangkitkan gelombang tsunami. Untuk mengurangi korban dan kerugian maka dengan pengetahuan tentang gempa dan tsunami dan dipakai dalam hal mitigasi bencana. Sejarah telah mencatat besarnya kerugian akibat bencana tsunami dan gempa bumi.

Dalam penelitian ini daerah Pulau Nias tercatat dalam sejarah sebagai daerah yang pernah di landa oleh terjangan tsunami akibat gempa bumi yang terjadi di dasar laut perairan Pulau Nias. Pulau Nias berada di atas zona Subduksi antara lempeng Indo-Australia dan lempeng Eurasia pada Pulau Sumatra. Hal inilah yang menyebabkan wilayah Pulau Nias rawan gempa dan tsunami dan dengan masih aktifnya pergerakan zona Subduksi di bawah Pulau Nias, maka dapat diprediksikan terulangnya peristiwa gempa dan tsunami di Pulau Nias.

Tabel 3.2 9 kejadian tsunami dari tahun 1979 s/d 2008 pada 0°- 4° LU dan 94° BT - 99° BT

(sumber WinITDB) Tahun Bulan Tanggal Lat

lintang Lon Bujur Dalam (km) SR magnitudo

1797 2 10 0.00 99.00 - 8.0

1843 1 5 1.50 98.00 70 7.2

1852 11 11 1.50 98.00 - 6.8

1861 3 9 0.00 98.00 20 7.0

1861 4 26 1.00 97.50 70 7.0

1907 1 4 2.00 94.50 60 7.6

2004 12 26 3.32 95.85 30 9.0

2005 3 28 2.06 97.01 30 8.7

3.4.3 Penentuan sumber pembangkit tsunami

Dalam pemodelan tsunami perlu adanya penentuan parameter patahannya. Parameter sesar seperti panjang (L) dan lebar sesar (W), energi dan magnitudo, kedalaman pusat gempa (H), slip (D) dan mekanisme fokus (ϕ), dip (δ) dan sudut

slip (λ). Parameter ini berfungsi sebagai pembentuk awal tsunami sebelum tsunami itu menyebar. Strike adalah sudut terhadap arah garis horizontal (N) atau sudut dihitung searah jarum jam dari utara, Dip (kemiringan) adalah sudut kemiringan foot wall terhadap bidang horizontal dan slip/rake adalah sudut pergeseran antara satu sisi ke sisi sesar lainnya.

Gambar 3.3. Parameter Patahan (Profesor Imamura)

3.4.4 Parameter Gempa

Berdasarkan hasil studi literatur dan pengumpulan data maka dapat diperoleh parameter gempa bumi yang digunakan sebagai dasar untuk memodelkan tsunami yang terjadi di perairan Pulau Nias. Parameter gempa ini diperoleh dengan memilih data-data historis yang diperoleh dari WinITDB, NOAA, USGS, dimana penentuan pemilihan data ini berdasarkan pada besar magnitudo, lokasi gempa bumi, kedalaman, sudut strike, dip, slip dan panjang patahan, lebar patahan.

Tabel 3.3. Tabel Parameter Gempa Bumi Untuk Model Tsunami

No M (SR) Lat Long Depth Strike Dip Rake RL km

RW km

Dis (m) 1 8.6 2.07 97.01 30 329° 7° 109° 573 149 3 2 8.6 2.07 97.01 40 329° 7° 109° 573 149 3

Berdasarkan hubungan empiris antara magnitudo (M), panjang patahan (RL), lebar Patahan (RW) dan pergeseran patahan (D) yang diperkenalkan oleh D.L. Wells dan K.J. Coppersmith pada tahun 1994 seperti terdapat di bawah ini:

Panjang sesar/ patahan untuk tipe patahan Reverse

M = 4.49 + 1.49* Log RL . (3.4) Lebar sesar/ patahan untuk tipe patahan Reverse

M = 4.37 + 1.95*Log RW (3.5)

M = Magnitudo (Skala Richter) RL = Rupture Length/ panjang patahan RW = Rupture Width/lebar patahan

3.4.5 Model WinITDB

Daerah Pulau Nias adalah pertemuan lempeng Australia dan lempeng Eurasia, yang membuat daerah ini sering mengalami gempa bumi akibat pertemuan lempeng tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan mengolah data – data yang dikumpulkan, kemudian data-data tersebut diolah dengan menggunakan software WinITDB (Integrated Tsunami Database for the World Ocean). Hasil dari pengolahan data-data tersebut berupa sebaran gelombang tsunami dari sumber ke semua daerah yang terkena dampak tsunami tersebut meliputi daerah pesisir yang menjadi aera target terjangan tsunami. Aplikasi WinITDB ini dapat menghitung waktu tiba gelombang tsunami dari sumber pembangkit tsunami ke suatu daerah tertentu.

3.4.6 Daerah Penelitian Nias dan sekitar yang terimbas tsunami

Ketika terjadi gempa bumi yang menyebabkan gelombang tsunami di pulau Nias dan sekitarnya, maka gelombang tsunami akan menyebar ke segala arah dan akan berdampak pada daerah di sekitar pulau Nias. Dengan hasil perhitungan dari model tsunami ini, maka akan diketahui berapa lama gelombang tsunami mencapai area target. Untuk daerah penelitian adalah wilayah Pulau Nias dan kepulauan di sekitarnya dengan koordinat yang di dalamnya terdapat 8 tempat yang merupakan kota di pesisir pantai yang dijadikan objek datangnya tsunami ke daerah itu. Adapun tempat-tempat tersebut dijadikan sebagai tempat penelitian karena tempat-tempat tersebut dipandang sebagai tempat yang vital jika datang gelombang tsunami. Dan juga daerah tersebut merupakan daerah yang padat penduduk, tempat tujuan wisata masyarakat banyak, daerah kegiatan ekonomi, pelabuhan serta pusat kegiatan administrasi pemerintahan. Oleh sebab itu sebagai langkah awal dalam mitigasi bencana untuk meminimalisir kerugian baik materi maupun korban nyawa dan kerugian lainnya maka pengetahuan tentang bencana tsunami ini sangat diperlukan untuk mengurangi kerugian.

Adapun 8 titik tempat itu adalah sebagai berikut:

Tabel 3.4. Titik Daerah Terimbas Tsunami

No LOKASI Titik terimbas

Lintang Utara Dalam derajat (°)

Bujur Timur Dalam derajat (°)

1 SIBOLGA 1.73 98.78

2 BARUS 2.02 98.40

3 G.SITOLI 1.28 97.60

4 TELUK DALAM 0.57 97.80

5 NATAL 0.55 99.12

6 SINABANG 2.47 96.37

7 TAPAKTUAN 3.27 97.17

8 MEULABOH 4.13 96.12

Gambar 3.4. di bawah ini menunjukkan letak daerah terimbas tsunami yang dipilih sebagai titk pengamatan gelombang tsunami yang menyebar dari sumber pembangkit gelombang tsunami ke daerah titik pengamatan tersebut. Daerah titik

pengamatan ditunjukkan dengan lingkaran merah. Daerah tersebut berada di atas daerah zona Subduksi Sumatra (Sumatra Subduction Zone).

Gambar 3.4. Daerah Titik Pengamatan Sebaran Tsunami (ITDB)

3.4.7 Waktu Tiba Tsunami (Tsunami Travel Time/TTT)

Waktu tiba tsunami (Tsunami Travel Time/ TTT)adalah waktu yang dibutuhkan oleh gelombang tsunami untuk tiba ke daerah pesisir pantai, mulai dari sumber pembentukan tsunami sampai ke suatu titik di laut atau di pesisir pantai. Untuk daerah lokal, yang berada dekat dengan sumber pembangkit tsunami maka waktu tiba tsunami lebih kecil dibandingkan dengan daerah yang lebih jauh dari sumber pembangkit tsunami. Penjalaran gelombang tsunami tergantung morfologi wilayah dan posisi titik dari sumber tsunami.

3.4.8 Menjalankan Aplikasi WinITDB

Adapun aplikasi WinITDB (Integratd Tsunami Database for the world ocean) dijalankan dalam sistem operasi windows. Aplikasi ini berisi database peristiwa

gempa bumi dan tsunami. Proyek WinITDB ini disusun sebagai proyek kerja sama antara IUGG/TC dan ICG/ITSU.

Proyek ini diluncurkan pada tahun 1997, dan diarahkan untuk memperbaiki situasi dalam membuat katalog sejarah tsunami di Pasifik dengan cara mengorganisir mereka dalam bentuk katalog tsunami parameter dan bentuk database. Tujuan akhirnya adalah pengembangan dari katalog tsunami yang komprehensif yang mencakup sejarah periode sejarah dan berisi semua data tsunami. Database terdiri dari tiga bagian utama: katalog peristiwa berpotensi tsunami dengan parameter dasar sumber, katalog run-up ketinggian dan katalog sejarah gempa bumi dari zaman prasejarah sampai sekarang. Versi sekarang dari database ini berisi periode dari 47 SM (Sebelum Masehi) sampai waktu sekarang ini dan berisi 2.022 masukan dalam katalog yang berpotensi tsunami, lebih dari 10180 run-up ketinggian dilengkapi dengan koordinat geografis yang tepat dari situs observasional, dan sumber data parametrik pada hampir 230.000 gempa bumi sejarah

Fungsi dasar dari sistem ini adalah sebagai berikut:

1. Pemilihan wilayah kerja di peta seluruh dunia dan regional dan zooming dengan ukuran layar penuh;

2. Pembangunan raster (relief berbayang 3D) dan / atau vektor (tanah kontur, sungai utama dan danau, perbatasan negara) latar belakang peta area yang dipilih;

3. Pencarian dan pengambilan sejarah data seismik dan tsunami oleh sejumlah kriteria dan tampilan mereka dalam berbagai pilihan pada peta latar belakang dibangun;

4. Perhitungan waktu tiba Tsunami/ Tsunami Travel Time (TTT) dalam tabel dan tampilan mereka pada peta latar belakang;

5. Menampilkan bentuk gelombang tsunami untuk model yang realistis dari sumber seismik untuk setiap area yang dipilih ditambah dengan data

batimetri digital. Parameter gempa yang digunakan pada pembuatan model sangat berpengaruh terhadap hasil yang didapatkan. Semakin besar kekuatan gempa yang terjadi, kemungkinan besar akan menciptakan gelombang tsunami yang besar.

6. Menghitung jarak antara sumber pembangkit tsunami dengan daerah yang terkena tsunami di daerah pantai.

3.5 PROSES ANALISIS

3.5.1 Proses Analisa data dengan WinITDB

Berikut beberapa hal dalam proses analisa data dengan WinITDB untuk mendapatkan prediksi waktu tiba tsunami ke titik pengamatan.

 Adapun aplikasi WinITDB (Integratd Tsunami Database for the world ocean) dijalankan dalam sistem operasi windows. Dalam penelitian ini dijalankan pada windows 7. Aplikasi ini berisi database peristiwa gempa bumi dan tsunami.

 Data input yang digunakan WinITDB adalah sebagai berikut : - Lokasi pusat gempa latitude (LU) dan longitude (BT) - Kedalaman pusat gempa / Depth (dalam km)

- Panjang patahan gempa (L dalam km) - Lebar patahan gempa (W dalam km) - Sudut strike/azimut (ϕ dalam derajat) - Sudut dip ( δ dalam derajat)

- Sudut slip / rake (λ dalam derajat) - Dislokasi (D dalam meter)

 Data input untuk WinITDB dapat diperoleh dari USGS (U.S. Geological Survey). Untuk input magnitude gempa, tidak langsung memasukkan besar nilai magnitude gempa. Dimana input magnitudo gempa dalam Skala Richter tidak ada. Nilai parameter input yang dimasukkan ke dalam model

adalah panjang (Length) dan lebar (Width) patahan yang terjadi akibat gempa. Hubungan antara magnitude dengan panjang patahan/ lebar patahan sesuai dengan hubungan empiris yang diperkenalkan oleh D.L. Wells dan K.J. Coppersmith pada tahun 1994.

Gambar 3.5. Tampilan Program Hubungan Empiris Wells Dan Coppersmith

Gambar 3.5 di atas merupakan tampilan program dengan Matlab untuk menghitung panjang dan lebar patahan sesuai magnitudo gempa yang terjadi.

 WinITDB dapat dijalankan dari tombol start menu.

 Setelah diklik WinITDB maka akan muncul tampilan awal WinITDB seperti di bawah ini:

Gambar 3.7. Tampilan Awal WinITDB

 Klik tombol “fx” dan akan muncul tampilan input data berisi parameter yang akan dimasukkan.

 Setelah semua parameter sumber diberikan, klik menu isochrons untuk memulai analisa data input tersebut.

Gambar 3.9. Tampilan Menu Untuk Kalkulasi Data Input  Klik tombol “Calculation” untuk memulai analisa input data.

 Klik tombol “MODELING” untuk memulai proses simulasi gelombang tsunami.

 klik tombol “Start Modeling”

 Proses simulasi seperti gambar di bawah ini :

Gambar 3.12. Proses Simulasi Gelombang Tsunami

Gambar 3.13. Tampilan Progres Modeling Tsunami

Jika proses di atas telah selesai maka akan diperoleh hasil sebaran gelombang tsunami dan Tsunami Travel Time (TTT) ke coastal point (titik pengamatan) di pantai akan didapatkan. Hasil visualisasi gelombang tsunami dalam bentuk format.mov akan tersimpan secara otomatis di direktori ‘modeling’ dimana aplikasi di install. Visualisasi menunjukkan bagaimana terjadinya penjalaran gelombang tsunami dari sumber pembangkit menyebar ke daerah pantai.

3.6 Diagram Blok Penelitian

Data seismisitas 1.USGS 2. Global CMT

MULAI

Data tsunami 1. WinITDB

2.NOOA

Kondisi tektonik Pulau Nias dan

studi area

PARAMETER GEMPA 1. episenter(pusat gempa)

2. magnitude 3. kedalaman 4. panjang patahan

5. lebar patahan 6.dislokasi 7.sudut strike/azimut

8. sudut slip 9.sudut dip

Sumber tsunami

WinITDB

Titik daerah terimbas tsunami

Tsunami Travel Time (TTT), penyebaran gelombang,

visualisasi.mov

ANALISIS

SELESAI STUDI

Penjelasan diagram alir penelitian di atas adalah sebagai berikut:

1. Studi dilakukan dengan mengumpulkan data gempa bumi yang terjadi di daerah Pulau Nias dan sekitarnya. Peristiwa gempa bumi dan tsunami yang pernah tercatat dalam sejarah dikumpulkan sedemikian rupa untuk dapat melihat berapa banyak peristiwa gempa bumi dan tsunami yang terjadi dalam kurun waktu tertentu. Dengan adanya data historis peristiwa gempa bumi dan tsunami, dapat memberikan asumsi atau perkiraan bahwa periode terulangnya kejadian tersebut dapat terjadi di masa yang akan datang. Literatur ini diperoleh dari berbagai sumber seperti buku, artikel penelitian, data base online USGS, WinITDB.

2. Parameter gempa bumi diperoleh dari berbagai sumber. Parameter yang didapat merupakan parameter gempa yang berpotensi dapat membangkitkan gelombang tsunami. Data parameter gempa diperoleh dari data base online USGS, lembaga survey Geologi Amerika Serikat (usgs.gov).

3. Sumber tsunami merupakan tempat yang berpotensi membangkitkan gelombang tsunami. Dalam penelitian ini daerah pantai Barat Sumatra merupakan daerah dengan sejarah historis gempa bumi dan tsunami yang banyak tercatat. Daerah ini adalah daerah zona subduksi, dimana tumbukan antar 2 lempeng saling bertumbukan. Zona subduksi ini merupakan daerah rawan gempa bumi yang berpotensi tsunami.

4. WinITDB merupakan aplikasi yang dapat memprediksi waktu tiba gelombang tsunami dari titik sumber pembangkit di titik tertentu ke daerah titik tertentu di laut atau di pantai sepanjang daerah tersebut terimbas gelombang tsunami.

5. Titik daerah terimbas merupakan daerah pengamatan yang diterjang tsunami. Daerah yang dijadikan menjadi titik pengamatan terletak di pantai Barat Sumatra, yaitu: Kota Sibolga 1.73LU 98.78BT, Barus 2.02LU 98.40BT, Gunung Sitoli 1.28LU 97.60BT,Teluk dalam 0.57LU 97.80BT, Natal 0.55LU 99.12BT, Sinabang 2.47LU 96.37BT, Tapaktuan 3.27LU 97.17BT, Meulaboh 4.13LU 96.12BT. Daerah ini dipilih sebagai titik pengamatan penyebaran gelombang tsunami dari titik sumber pembangkit yang menyebar ke pantai.

6. Tsunami Travel Time (TTT) merupakan waktu tiba tsunami. Tsunami yang terbentuk memerlukan waktu untuk menyebar dan menempuh jarak untuk sampai ke suatu titik tertentu di laut atau di pantai. Penelitian ini akan memberikan hasil berupa hasil waktu tiba tsunami (TTT), model penyebaran, dan animasi simulasi penyebaran tsunami dalam bentuk movie (video).

7. Analisis terhadap penyebaran tsunami dilakukan untuk memperoleh karakteristik terjadinya gelombang tsunami. Analisa tsunami travel time(TTT) untuk model penjalaran gelombang tsunami untuk mengetahui darah-daerah di pantai Barat Sumatra yang terkena dampak tsunami dan memprediksi waktu tiba gelombang tsunami di pantai Pulau Nias dan daerah sekitarnya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis hasil

Penelitian “Pemodelan Gelombang Tsunami Akibat Gempa Bumi Tektonik Dasar Laut Di Daerah Pulau Nias Dan Sekitarnya” ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana potensi bahaya bencana tsunami di pulau Nias dan sekitarnya. Maka untuk dapat mengetahui gempa bumi yang berpotensi membangkitkan gelombang tsunami dapat digunakan hasil model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami di daerah pantai Barat Pulau Sumatra khususnya perairan Pulau Nias.

Hasil dari pemodelan tsunami dengan model WinITDB ini adalah prediksi waktu tiba gelombang tsunami atau Tsunami Travel Time (TTT) dan juga menampilkan bentuk sebaran dan penjalaran gelombang tsunami dan arah sebaran gelombang tsunami yang akan mengimbas beberapa titik target tempat yang ada di Pantai Barat Sumatra, wilayah pantai Pulau Nias, pesisir Tapanuli Tengah, kota Sibolga, barus, Teluk dalam, Gunung Sitoli dan wilayah lainnya seperti yang telah disebutkan pada bab 3 di atas.

Penelitian ini menggunakan data historis (data lapangan) gempa bumi yang diperoleh dari USGS (Unites States Geological Survey) yang merupakan gempa utama yang terekam yang terjadi di pantai Barat Sumatra khususnya yang terjadi di Pulau Nias. Gempa bumi tersebut merupakan gempa dengan parameter yang berpotensi membangkitkan gelombang tsunami, yaitu dengan kriteria magnitudonya > 7 Skala Richter, kedalaman < 30 km, dan pusat gempa di dasar laut.

4.1.1 Parameter Gempa Bumi Berpotensi Membangkitkan Tsunami

Dari hasil penelitian para ahli gempa diketahui bahwa karakteristik gempa bumi yang berpotensi menhasilkan gelombang tsunami adalah gempa-gempa yang terjadi di dasar laut seperti pada gempa bumi pada tanggal 26 Desember 2004, 28 Maret 2005, 25 Oktober 2010. Gempa bumi pada tanggal 26 Desember 2004 mempunyai karakteristik gempa yang membangkitkan gelombang tsunami karena kedalaman pusat gempa tergolong dangkal dengan kedalaman kurang dari 30 km dan magnitudo 9 Skala Richter. Gempa bumi tanggal 25 Oktober 2010 di Pulau Nias mempunyai karakteristik gempa yang membangkitkan gelombang tsunami karena kedalaman pusat gempa 25 km dan magnitudo 8.6 Skala Richter. Gempa bumi Mentawai tanggal 25 Oktober 2010 memiliki karakteristik membangkitkan gelombang tsunami dengan kedalaman 10 km dan magnitudo 7.2 Skala Richter.

Dari bentuk pola focal mechanism ditentukan bahwa gempa bumi pembangkit tsunami mempunyai karakteristik jenis pensesaran gempa tergolong naik/turun atau sesar vertikal (thrust fault/ reverse fault). Lempeng Samudera menunjam ke bawah lempeng Benua dengan kecepatan tertentu, sehingga terjadi tumbukan antar lempeng tersebut. Suatu saat energi yang tersimpan akibat gesekan lempeng akan terlepas. Terlepasnya energi tersebut membuat lempeng Benua terangkat ke atas, sehingga air Laut yang ada di atasnya akan mengalami pergerakan yang besar. Pergerakan dasar laut inilah yang membentuk gelombang tsunami yang menjalar dari dasar laut sampai menuju pantai atau daratan.

4.2 Model Penjalaran Waktu Tiba Tsunami (Tsunami Travel Time) di Pulau Nias Pantai Barat Sumatra

Tsunami Travel Time adalah waktu yang dibutuhkan oleh gelombang tsunami menjalar dari pusat/ sumber pembangkit gelombang tsunami ke suatu titik di Laut atau di pantai. Penyebaran dan penjalaran gelombang tsunami tergantung dari kondisi morfologi wilayah dan posisi titik dari sumber pembangkit tsunami (Sutowijoyo, 2005). Sumber pembangkit tsunami diasumsikan sebagai perubahan dasar laut dalam arah vertikal yang didekati dengan model sesar (fault) atau perubahan dasar laut dalam arah horizontal (Imamura, 1996). Pemodelan ini memerlukan dua input utama, yaitu karakteristik persesaran gempa bumi pembangkit tsunami dan karakteristik batimetri.

Pemodelan waktu tiba tsunami ini dibuat menggunakan aplikasi WinITDB, dimana di dalam aplikasi ini terdapat aplikasi TTT (Tsunami Travel Time). Data parameter gempa bumi yang dapat dibuat model penjalaran waktu tiba yang diperoleh dari USGS adalah sebagai berikut: (a) Tanggal 28 Maret 2005 pukul 16:09:36 (GMT); magnitudo 8.6 SR; kedalaman 25 km; latitude 1.64° LU; Longitude 96.98 BT; berjarak 205 km dari Sibolga; 245 km dari Medan dan 1410

dari Jakarta. (b) Tanggal 10 Oktober 2010 pukul 21:42:20 WIB; magnitudo 7.2 SR; kedalaman 10 km; Latitude 3.61 LS; Longitude 99.93 BT, jarak 78 km Barat Daya Pagai Selatan, Mentawai – Sumatra Barat.

4.2.1 Gempa Bumi Dan Tsunami Nias 28 Maret 2005

Pada tanggal 28 maret 2005 pukul 16:09:36 (UTC) terjadi gempa bumi di 205 km Barat Laut Sibolga, 245 Barat Daya Medan dengan magnitudo 8.6 SR. Lokasi epicenter berada di Pantai Barat Sumatra, tepatnya di Pulau Sumatra pada koordinat 1.64° LU 96.98 BT pada kedalaman 24.9 km ( U.S. Geological Survey, World Data Center for Seismology, Denver). Tipe patahan sesar menunjukkan tipe patahan sesar naik (thrust fault/ reverse fault). Gempa dengan magnitudo 8.6 SR ini termasuk dalam kategori gempa bumi sangat besar dengan dampak di sekitarnya dapat menghancurkan infrastruktur.

Untuk kasus ini data parameter gempa yang digunakan untuk model tsunami adalah dari USGS. Data yang digunakan ada 2 jenis yaitu: (a) NP1, Nodal Plane 1 dengan Strike = 329; Dip = 7; Slip = 109 , (b) NP2, Nodal Plane 2 dengan Strike = 130; Dip = 83; Slip = 88.

Parameter Gempa Nias 28 Maret 2005

Tabel 4.1 Tabel Parameter Gempa Untuk Model Tsunami Nias 28 Maret 2005

No Nodal Plane

Lat Long Depth Strike Dip Rake RL km

RW km

Dis (m) 1 NP1 1.64 96.98 25 329° 7° 109° 573 149 3 2 NP2 1.64 96.98 25 130° 83° 88° 573 149 3

4.2.1.1 Analisa Tsunami Travel Time Gempa Nias 28 Maret 2008

Pada model ini data input yang digunakan adalah data pada nodal plane 1 (NP1) seperti pada tabel 4.1 di atas.

Pada tanggal 28 Maret 2005 pukul 16:09:36 (UTC) terjadi gempa bumi yang membangkitkan gelombang tsunami yang menerjang Pulau Nias. Peristiwa ini memakan korban hampir 500 orang dan kerusakan infrastruktur, bangunan dan saranan transportasi di Pulau Nias. Tsunami tersebut dibangkitkan oleh gempa dengan magnitudo 8.6 SR dan episenter 1.64° LU 96.98 BT pada kedalaman 24.9 km ( U.S. Geological Survey). Gempa ini memiliki mekanisme fokus tipe sesar naik (thrust fault/ reverse fault).

Gambar 4.2 Sebaran Gelombang Tsunami Dari Titik Pusat pembangkit Tsunami.

Gambar 4.2. di atas menunjukkan bagaimana sebaran gelombang tsunami dari titik pusat (tanda ‘+’), mengalami penyebaran ke daerah di sekitarnya di laut dan di darat. Dari gambar di atas terlihat daerah di pantai Barat Sumatra yang terkena terjangan tsunami.

Hasil Tsunami Travel Time dengan parameter input pada bidang nodal Plane 1 (tabel 4.2)

Tabel 4.2 Tsunami Travel Time gempa Nias 28 Maret 2005

Dari tabel 4.2 di atas dapat dilihat bahwa daerah yang tercepat terkena terjangan tsunami adalah Gunungsitoli yaitu 25 menit 40 sekon setelah terjadi gelombang tsunami, kemudian Telukdalam pada menit 34. Daerah yang lebih lama terkena tsunami adalah Natal dengan jarak 266 km dengan waktu 2 jam 40 menit 21 sekon.

4.2.1.2 Analisa Tsunami Travel Time Gempa Nias 28 Maret 2008

Pada model ini data input yang digunakan adalah data pada nodal plane 2 (NP2) seperti pada tabel 4.1 di atas.

No Lokasi posisi Waktu tiba Jarak ke episentrum km

Lat Long jam menit sekon

1 Gunungsitoli 1.28 97.60 00 25 40 266 2 Telukdalam 0.57 97.80 00 34 01 151 3 Barus 2.02 98.40 01 08 59 159 4 Sinabang 2.47 96.37 01 18 33 115 5 Tapaktuan 3.27 97.17 00 49 00 177 6 Meulaboh 4.13 96.12 01 28 07 293 7 Sibolga 1.73 98.78 02 38 32 199 8 Natal 0.55 99.12 02 40 21 266

Gambar 4.3 Sebaran Gelombang Tsunami Dari Titik Pusat pembangkit Tsunami

Hasil Tsunami Travel Time dengan parameter input pada bidang Nodal Plane 2 (NP2) pada (tabel 4.3)

Tabel 4.3 Tsunami Travel Time gempa Nias 28 Maret 2005

N o

Lokasi Posisi Travel time Jarak ke episenter (km) Lat Long Jam menit sekon

1 Gunungsitoli 1.28 97.60 00 25 40 266 2 Telukdalem 0.57 97.80 00 34 01 151 3 Tapaktuan 3.27 97.17 00 49 00 159 4 Barus 2.02 98.40 01 08 59 115 5 Sinabang 2.47 96.37 01 18 33 177 6 Meulaboh 4.13 96.12 01 28 07 293 7 Sibolga 1.73 98.78 02 38 32 199 8 Natal 0.55 99.12 02 40 21 266

4.3. Gempa Bumi Dan Tsunami Mentawai 25 Oktober 2010

Pada hari Senin tanggal 25 Oktober 2010 pukul 21:42:20 WIB atau 14:42:20 UTC terjadi gempa yang berkekuatan besar pada zona subduksi antara lmpeng Indo-Australia dn Eurasia. Berdasarkan laporan dari USGS, gempa ini berkekuatan 7.2 Skala Richter, berpusat di samudra Hindia pada posisi 3.4839 LS – 100.1139 BT, 78 km Barat Daya Pagai Selatan, Mentawai – Sumatra Barat. Dengan kedalaman 10 km. Pada kasus gempa bumi ini BMKG mengeluarkan keputusan BERPOTENSI TSUNAMI.

4.3.1 Mekanisme Gempa bumi

Mekanisme gempabumi Mentawai 25 Oktober 2010, yang dilakukan analisa pada gempabumi utama pada Origin Time (OT) 14:42:22 UTC pada posisi 3.61 LS - 99.93 BT, 7.7 SR; kedalaman 10 km adalah Oblique dominan Thrust Fault; dengan strike 319, dip 7, rake 98.

Secara umum sifat kegempaan di daerah Sumatra dipengaruhi oleh aktivitas subduksi lempeng Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia dan sistem patahan Sumatra yang membujur dari Aceh sampai Lampung. Gempabumi ini terjadi pada zona awal penunjaman (subduksi) lempeng Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia di Samudra India yang dikenal dengan zona megathrust. Dari distribusi gempa susulan terlihat bahwa zona patahan (zona rupture) akibat gempa ini mencapai sekitar 200 km (Gambar 4.4).

Gambar 4.4. Peta Distribusi Gempabumi Susulan Mentawai, 25 Oktober 2010

Gempabumi yang terjadi di daerah megathrust Sumatra pada umumnya berpotensi mempunyai magnitude besar dan berpotensi menimbulkan tsunami yang mengancam kepulauan busur muka Sumatera dan pantai barat Sumatera. Sejak tahun 2000 sampai dengan 2010 tercatat 17 kali gempabumi dengan magnitude 7 –9 skala Richter dan diantaranya adalah gempabumi dan tsunami Aceh yang menimbulkan korban ratusan ribu jiwa dan kerusakan infrastruktur yang sangat dahsyat. Dari pemodelan tsunami rata-rata waktu tempuh gelombang tsunami sampai ke Kepulauan Pagai-Mentawai sekitar 7 menit. Gempa Mentawai tahun 2010 menimbulkan tsunami besar di beberapa tempat di Kepulauan Pagai-Mentawai. Hal ini ditunjukkan oleh bekas jejak tsunami di daerah Kepulauan Pagai-Mentawai yang diperoleh dari hasil survey lapangan (Gambar 4.5 dan Tabel 4.6).

Gambar 4.5 Hasil Laporan Survey (BMKG)

Dari hasil pemodelan tsunami yang diakibatkan oleh gempabumi Mentawai 25 Oktober 2010, dihasilkan informasi awal tentang parameter tsunami seperti; waktu tiba gelombang tsunami dan tinggi tsunami pada beberapa tempat di Kepulauan Mentawai dan Sumatera Barat serta model penjalaran gelombang tsunami. Hasil yang didapatkan dari pemodelan tsunami untuk daerah Padang ketinggian tsunami adalah 0.3 meter. Dari pengamatan pasang surut air laut di Padang, menunjukkan ada perubahan pola pasang surut harian. Dapat digambarkan pada jam kejadian gempabumi, permukaan laut diawali dengan posisi surut dan dari hasil di pengamatan pasang surut terjadi sedikit perubahan. Hal ini memberikan informasi bahwa telah terjadi kenaikkan muka laut akibat gempabumi tersebut. Berdasarkan rekaman data tide gauge, ketinggian tsunami di Padang adalah 0.4 meter, Tanahbala dan Enggano 0.26 meter. Hasil pengukuran lapangan pada 3 lokasi dekat pantai barat di daerah Kepulauan Pagai-Mentawai menunjukkan bahwa ketinggian tsunami mencapai 5.15 sampai7.39 meter. Gempabumi Mentawai mengakibatkan tsunami lokal yang besar yang mengakibatkan 450 korban jiwa.

4.3.2 Model penjalaran Waktu Tiba Tsunami (Tsunami Travel Time) Gelombang Tsunami Mentawai 25 Oktober 2010

Pada tanggal 25 Oktober 2010 terjadi gelombang tsunami yang menerjang kepulauan Mentawai. Mekanisme gempabumi Mentawai 25 Oktober 2010, yang dilakukan analisa pada gempabumi utama pada Origin Time (OT) 14:42:22 UTC

pada posisi 3.61 LS - 99.93 BT, 7.7 SR; kedalaman 10 km adalah Oblique dominan Thrust Fault; dengan strike 319, dip 7, rake 98.

Proses simulasi travel time dilakukan dengan cara input data parameter pembangkit tsunami. Data yang diinput adalah lokasi gempa, panjang patahan, lebar patahan, kedalaman, dislokasi dan fokal mekanisme. Proses visualisasi model tsunami dalam bentuk peta penyebaran dan proses perhitungan travel time ke daerah pantai Pulau Sumatra.

Gambar 4.6 Sebaran Tsunami Dengan WinITDB Pada Tsunami Mentawai 2010

Tabel 4.4 Tsunami Travel Time Ke Daerah Terimbas

Negara Daerah terimbas Lintang (LU/LS)

BujurTimur (BT)

Waktu Jam:Menit:Sekon Indonesia Mukomuko -2.57 101.12 00:16:37 Indonesia Goti -2.07 100.92 00:25:08 Indonesia Airhaji -1.93 100.88 00:28:58 Indonesia Padang -0.95 100.35 00:58:45 Indonesia Bintuhan -4.80 103.35 00:44:41 Indonesia Telukdalem 0.57 97.80 00:45:56 Indonesia Tiku -0.40 99.92 00:50:09 Indonesia Manna -4.48 102.90 00:51:48 Indonesia Bengkulu -3.80 102.25 00:54:26 Indonesia Lais -3.53 102.03 00:58:39 Indonesia Gunungsitoli 1.28 97.60 01:18:50 Indonesia Sindangbarang -7.45 107.13 01:21:06 Indonesia Kotaagung -5.50 104.62 01:27:06 Indonesia Tapaktuan 3.27 97.17 01:28:13 Indonesia Sinabang 2.47 96.37 01:38:06 Indonesia Labuhan -6.37 105.83 01:39:08 Indonesia Airbangis 0.20 99.38 01:43:22 Indonesia Tanjungkarang -5.43 105.27 01:44:58 Indonesia Meulaboh 4.13 96.12 01:51:16 Indonesia Barus 2.02 98.40 01:51:22 Indonesia Anyer Kidul -6.08 105.88 01:55:24 Indonesia Merak -5.93 106.00 01:55:24 Indonesia Kalipucang -7.65 108.73 01:55:40 Indonesia Banda Aseh 5.55 95.32 01:56:51 Indonesia Sibolga 1.73 98.78 01:57:53 Indonesia Sabang 5.88 95.33 01:58:41 Indonesia Cilacap -7.72 109.02 01:59:38 Indonesia Natal 0.55 99.12 01:59:42 Tanda ‘-‘ menunjukkan garis Lintang Selatan (LS)

4.3.3 Analisa Pengaruh Jarak Terhadap Waktu Tempuh Tsunami

Untuk analisa pengaruh jarak terhadap waktu tiba tsunami, diambil beberapa daerah penelitian yang memiliki jarak yang berbeda dengan pusat sumber gempa. Wilayah terpilih tersebut memiliki jarak yang berbeda-beda terhadap pusat gempa, sehingga dengan analisa ini dapat diketahui pengaruh jarak sumber pembangkit tsunami ke daerah yang terkena tsunami. Dari hasil analisa diperoleh bahwa daerah yang pertama diterjang tsunami adalah daerah yang memiliki jarak

yang lebih dekat ke sumber tsunami. Daerah yang lebih jauh lebih lama terkena gelombang tsunami.

Tabel 4.5. Waktu Tempuh Model Tsunami Saat Gempa Mentawai 25 oktober 2010

Daerah Terimbas Jarak Ke Pusat Gempa (Km) Waktu Tempuh (Menit)

Mukomuko 149 16

Goti 180 25

Air Haji 191 28

Lais 216 58

Bengkulu 241 54

Padang 280 58

Manna 329 66

Tiku 343 50

Bintuhan 388 53

Airbangis 418 103

Tabel 4.5 di atas menunjukkan tabel waktu tiba tsunami ke daerah terimbas ke pantai sumatra. Untuk daerah Mukomuko yang berjarak 149 km dari pusat gempa, waktu tempuh tsunami dari sumber pembangkit adalah 16 menit. Ke daerah Airbangis dengan jarak terjauh 418 km, tsunami memerlukan waktu tempuh sebesar 103 menit.

Gambar 4.7. Grafik Waktu Tiba Ke Daerah Terimbas

y = 0,216x - 8,078

0 20 40 60 80 100 120

0 100 200 300 400 500

w a k tu t e m p u h ( m e n it ) jarak (km)

jarak vs waktu tempuh (menit)

Persamaan garis linear yang di dapat dari grafik 4.7 di atas adalah y = 0,216x -8,078. Dimana y merupakan waktu tempuh tsunami dan x jarak daerah ke sumber tsunami. Dengan persamaan garis tersebut, maka kita dapat mencari waktu tiba tsunami ke daerah lain dengan jarak yang berbeda.

Dari gambar 4.7. di atas menunjukkan waktu tiba tsunami ke beberapa daerah dengan jarak yang berbeda terhadap titik pusat gempa. Dari grafik terlihat bahwa perbedaan jarak antara pusat gempa dengan daerah terimbas akan mempengaruhi waktu tempuh tsunami ke daerah terimbas. Semakin jaug jarak sumber tsunami ke titik terimbas, maka waktu tempuh tsunami semakin lama.

Visualisasi tsunami mentawai

Gambar 4.8. visualisasi tsunami mentawai 2010

4.3.4 Observasi Tsunami Pada Tide Gauge Padang

BMKG telah melakukan pengamatan tide gauge di PADA Gauge merekam kenaikan muka air laut pada pukul 22:48 WIB, dengan anomali ketinggian muka air laut 0.461 m. Dari grafik di sealevel at Padang terlihat pada waktu 15.00 lewat tercatat perubahan tinggi permukaan laut di daerah padang. Ini menunjukkan gelombang tsunami masuk ke daerah padang pada pukul 15.00 lewat.

Origin Time terjadinya gempa bumi mentawai adalah pada pukul 14:42:22 GMT. Jika gelombang tsunami terbentuk maka diperoleh selisih waktu tiba tsunami dengan waktu terjadinya gempa bumi.

Gambar 4.9. Rekaman tide gauge pada Stasiun Padang

Gambar 4.11 Rekaman tide gauge pada stasiun Enggano

Gambar 4.12 Time Line Tsunami Mentawai ( Sumber : BMKG)

Gempabumi Mentawai tanggal 25 Oktober 2010, magnitudo 7.2 SR, lokasi 3.61 LS – 99.93 BT, 78 km Barat Daya Pagai Selatan, Mentawai – Sumatera Barat.

Memenuhi kriteria sebagai gempabumi yang menimbulkan TSUNAMI (Magnitudo > 7.0 SR, posisi dilaut, kedalaman < 33 km). Gempabumi ini merupakan gempa tektonik yang diakibatkan oleh tumbukan lempeng Samudera Indo Australia terhadap lempeng benua Eurasia dengan mekanisme sumber berupa patahan naik (thrust fault).

Peringatan dini tsunami didesiminasikan pada Pkl. 21:47:04 (sebelum menit ke 5) dan pengiriman berita “ancaman Tsunami telah berakhir“ pada pukul 22:34:04 (menit ke 51) dengan mempertimbangan hasil estimasi ketinggian dan waktu tiba tsunami. Berdasarkan data rekaman pasang surut tinggi tsunami di Padang 0,461 m dan Enggano 0,26 m.

4.3.5 Perbandingan hasil waktu tiba tsunami antara laporan BMKG dan Hasil Penelitian Untuk Tsunami Mentawai

Dibuat suatu perbandingan antara hasil laporan BMKG dengan hasil penelitian untuk tsunami Mentawai 2010. Tujuan dari dilakukan perbandingan ini adalah untuk mengetahui apakah hasil simulasi WinITDB yang menggunakan data historis gempa tsunami Mentawai sesuai dengan hasil yang terjadi di lapangan. Analisa menunjukkan bahwa hasil model sesuai dengan hasil di lapangan yang dibuat oleh pihak BMKG.

Tabel 4.6 Laporan Waktu Tiba Tsunami (Laporan BMKG)

Tabel Informasi Waktu Tiba dan Ketinggian Tsunami di beberapa Tempat di Kepulauan Pagai-Mentawai

Tabel 4.7 Waktu Tiba Tsunami ( Hasil Penelitian)

Lokasi koordinat Waktu tiba tsunami Lintang Bujur Jam Menit Sekon Malakopa -2.95 100.20 00 12 33 Muntai -3.03 100.23 00 15 50 Mukomuko -2.57 101.12 00 39 59 Padang -0.95 100.35 00 58 45 Bengkulu -3.80 102.25 00 54 26

Untuk daerah Malakopa selisih hasil antara hasil penelitian dengan model WinITDB dengan laporan BMKG adalah 2 menit, dimana laporan BMKG menunjukkan waktu tiba tsunami ke daerah Malakopa adalah 10 menit dan dari hasil model WinITDB adalah 12 menit. Untuk daerah Muntai waktu tiba tsunami dari laporan BMKG adalah 15 menit dan dari hasil simulasi WinITDB adalah 15 menit 50 sekon.

4.4. Variasi Data Parameter Gempa Berpotensi Tsunami

Pemodelan ini menggunakan parameter data yang dimodifikasi yang mendekati data historis kejadian gempa bumi. Analisa variasi data parameter gempa ini untuk mengetahui pengaruh kedalaman titik sumber gempa (hyposenter) dan melihat bagaimana hasilnya terhadap waktu tempuh tsunami (Tsunami Travel Time/ TTT).

4.4.1 Variasi Kedalaman Pusat Gempa

Penelitian ini menggunakan model tsunami dengan kedalaman pusat gempa yang berbeda, tetapi posisi pusat gempa terletak pada titik yang sama. Parameter strike, dip dan slip yang diberikan sebagai input data dibuat sama. Pada penelitian ini dibuat beberapa model tsunami dengan variasi kedalaman mulai dari kedalaman 10km, 20 km, 30 km, 40 km, 50 km dan 60 km.

Gambar 4.13. Peta Lokasi Episentrum Gempa Nias 28 Maret 2005 (ITDB)

Pada gambar 4.13 lingkaran merah menunjukkan menunjukkan pusat gempa Nias tanggal 28 Maret 2005 dengan episenter 2.07°N 97.01°E. Gempa bumi tersebut memiliki kekuatan magnitudo 8.6 SR (data USGS) dengan parameter patahan strike 329°, dip 7° dan slip 109°.

Hasil sebaran tsunami pada gambar (4.17) dibawah berikut.

Gambar 4.15. Model Penyebaran Dan Penjalaran Gelombang Tsunami

Tabel 4.8. Waktu Tempuh Gelombang Tsunami Dari Sumber Tsunami Ke Daerah Pantai Dengan Kedalaman Pusat Berbeda.

Waktu tempuh dalam menit

Keterangan : D_10 adalah depth/ kedalaman 10 km D_20 adalah depth/ kedalaman 20 km

D_30 adalah depth/ kedalaman 30 km D_40 adalah depth/ kedalaman 40 km

kota

Kedalaman Pusat Gempa (Km)

D_10 D_20 D_30 D_40 D_50 D_60 Sibolga 134,19 153,07 147,02 93,07 93,07 153,07 Barus 85,58 86,31 89,45 86,31 86,31 86,31 Gunung sitoli 37,45 37,58 36,42 37,58 37,58 37,58 Teluk dalem 44,43 44,33 46,3 44,33 44,33 44,33 Natal 173,38 171,53 169,15 171,53 171,53 171,53 Sinabang 71,04 59,52 68,46 59,52 59,52 59,52 Tapaktuan 39,31 38,31 41,49 38,31 38,31 38,31 Meulaboh 87,16 84,52 85,1 84,52 84,52 84,52

D_50 adalah depth/ kedalaman 50 km D_60 adalah depth/ kedalaman 60 km

Tabel 4.8. di atas menunjukkan besar waktu yang diperlukan gelombang tsunami untuk menyebar dari titik pusat pada 2.07°N 97.01°E ke daerah-daerah terimbas gelombang tsunami. Dari hasil terlihat bahwa saat kedalaman pusat pembangkit 10 km, waktu tiba tsunami ke daerah Sibolga adalah 134,19 menit dan pada kedalaman 20 km waktu tiba tsunami adalah 153.07 menit. Untuk daerah barus diperoleh hasil waktu tiba tsunami 85,58 menit dengan kedalaman 10 km, dan 86,31 menit untuk kedalaman 20 km, 89,45 menit untuk kedalaman 30 km. Dari hasil untuk daerah Barus dapat terlihat bahwa waktu tiba tsunami tidak terlalu berbeda walaupun kedalaman pusat gempa berbeda.

Gambar 4.16. Grafik Waktu Tiba Tsunami Dari Sumber Ke Titik Pantai Dengan Sumber Berbeda Dan Posisi Sumber Tetap

Dari grafik 4.16. di atas menunjukkan bahwa waktu tiba gelombang tsunami ke daerah pantai (coastal point) relatif sama walaupun terdapat perbedaan kedalaman

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Ts u n am i Tr ave l Ti m e ( TTT) w ak tu tib a (me n it)

Coastal point (pantai)

Grafik waktu tiba tsunami ke pantai

pusat gempa. Untuk daerah Barus waktu yang ditempuh gelombang tsunami relatif sama sekitar 86 menit.

Tabel 4.9. Jarak Episenter Ke Titik Pengamatan

No lokasi Lat

N

Long E

Jarak dari episenter (km)

2.07°N 97.01°E

1 SIBOLGA 1.73 98.78 200.3

2 BARUS 2.02 98.40 154.5

3 G.SITOLI 1.28 97.60 109.6

4 TELUK DALAM 0.57 97.80 188.5

5 NATAL 0.55 99.12 289.1

6 SINABANG 2.47 96.37 83.8

7 TAPAKTUAN 3.27 97.17 134.6

8 MEULABOH 4.13 96.12 249.4

4.4.2. Variasi Besar Magnitudo Gempa

Hasil penelitian dengan parameter gempa magnitudo berbeda pada kedalaman yang sama yaitu pada magnitudo 7 SR, 7.5 SR, 8 SR dan 8.5 SR pada kedalaman 30 km.

Tabel 4.10. parameter gempa dengan magnitudo berbeda pada kedalaman sama

No M Lat Long Depth Strike Dip Rake RL km RW km Dis

1 7 2.07 97.01 30 329° 7° 109° 48.37 22.32 3 2 7.5 2.07 97.01 30 329° 7° 109° 104.75 40.28 3 3 8 2.07 97.01 30 329° 7° 109° 226.83 72.70 3 4 8,5 2.07 97.01 30 329° 7° 109° 491.22 131.2 3

Tabel 4.11. Waktu Tiba Tsunami Dengan Magnitudo Berbeda Dan posisi Episenter Sama

No.

kota

Magnitudo gempa (SR)

M_7 M_7.5 M_8 M_8.5

1 _{Sibolga 136 125 120 114}

2 _{Barus 59 46 41 59}

3 _{Gunung sitoli 34 16 0.6 20}

4 _{Teluk dalem 34 30 23 13}

5 _{Natal 154 141 134 137}

6 _{Sinabang 42 36 0.6 0.6}

7 _{Tapaktuan 19 14 0.6 8}

8 _{Meulaboh 136 62 52 0.6}

Waktu tiba Tsunami dalam menit

Dari tabel 4.11 di atas kita dapat melihat pengaruh besar dari magnitudo terhadap waktu tiba tsunami ke pantai. Dari tabel kita dapat melihat bahwa waktu tiba gelombang tsunami dengan magnitudo 7.5 SR lebih cepat dari pada magnitudo 7 SR. Dan pada magnitudo 8 SR lebih cepat lagi dibandingkan dengan magnitudo 7 SR dan 7.5 SR. Magnitudo 8.5 SR memiliki waktu yang lebih cepat untuk sampai ke pantai. Ini menunjukkan bahwa semakin besar magnitudo gempa pembangkit tsunami maka akan mempengaruhi kecepatan waktu tiba tsunami ke pantai.

Pada magnitudo 7 SR waktu tempuh gelombang tsunami ke Sibolga adalah 136 menit, pada magnitudo 7.5 SR waktu tempuh gelombang tsunami adalah sebesar 125 menit, pada magnitudo 8 SR waktu tempuh gelombang tsunami ke Sibolga adalah 120 menit dan pada magnitudo 8.5 SR waktu tiba gelombang tsunami adalah 114 menit.

Gambar 4.18. Grafik Waktu Tiba Tsunami Ke Pantai Dengan Magnitudo Berbeda Dengan Posisi Pusat Gempa Yang Sama

Dari hasil grafik di atas dapat dilihat waktu tiba gelombang tsunami akibat gempa bumi dengan magnitudo berbeda. Grafik menunjukkan bahwa magnitudo yang

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 T su n a m i T ra v e l T im e ( T T T ) w a k tu t ib a ( m e n it )

Coastal point (pantai)

waktu tiba tsunami ke pantai

lebih besar membuat waktu tiba gelombang tsunami ke pantai lebih cepat sampai dibandingkan dengan gempa magnitudo yang lebih kecil.

Hasil visualisasi gelombang tsunami pada magnitudo 7 SR dan pusat

d) Menit 180

Gambar 4.19. Visualisasi Penyebaran Gelombang Tsunami

gambar 4.19. di atas menunjukkan bagaimana visualisasi penjalaran gelombang tsunami dari sumber pembangkit tsunami menjalar ke daerah pantai. Simulasi tersebut dilakukan selama 3 jam atau 180 menit.

4.4.3 Variasi Titik Pusat (Episenter) Gempa

Penelitian ini dilakukan dengan prediksi bahwa beberapa titik di Pulau Nias mengalami seismik gap dimana belum terjadi pelepasan getaran seismik di daerah tersebut. Dengan asumsi seperti itu, maka diprediksi kemungkinan besar akan terjadi pelepasan energi akibat terjadinya tumbukan lempeng Indo-Australia ke bawah lempeng Asia Di bawah Pulau Nias. Kondisi tersebut dapat kita lihat pada (gambar 4.20) di bawah ini:

Gambar 4.20. Peta Seismisitas Pulau Nias

Peta seismisitas daerah Pulau Nias di atas menunjukkan bahwa beberapa titik daerah sekitar perairan Pulau Nias sebagai titik pusat terjadinya gempa. Dan ada beberapa titik kosong yang belum pernah terjadi gempa atau mengalami seismik gap (tidak terjadi aktivitas seismik).

Dari informasi tentang kondisi seismisitas Pulau Nias dan sekitarnya itu, maka dibuat suatu prediksi kemungkinan suatu saat akan terjadi pelepasan energi di daerah seismik gap tersebut. Kemudian dibuat beberapa model tsunami dengan pusat gempa di tunjukkan pada gambar 4.21 di bawah ini.

Gambar 4.21. Posisi Sumber Gempa (Titik Putih)

Lingkaran putih pada gambar 4.21 di atas menunjukkan titik pusat gempa yang diprediksi kemungkinan akan terjadi lagi di waktu yang akan datang. Setelah hasil didapat dan dilakukan analisis maka diperoleh waktu tempuh tsunami dari titik pusat pembangkit tsunami sampai ke daerah pantai. Semakin dekat titik pusat gempa berpotensi tsunami ke suatu daerah maka akan semakin cepat gelombang tsunami menerjang daerah tersebut.

4.4.4 Variasi Panjang Dan Lebar Patahan Sesar

Dilakukan penelitian dengan menggunakan variasi panjang patahan dan dianalisa pengaruhnya terhadap waktu tempuh tsunami ke daerah pantai. Data yang digunakan adalah data dari USGS dan dimodifikasi panjang patahan yang terjadi. Untuk lokasi pengamatan dipilih daerah Barus untuk melihat waktu tempuh tsunami ke daerah ini.

Tabel 4.12. Variasi panjang patahan terhadap waktu tempuh gelombang tsunami ke daerah pantai (daerah Barus)

No P Lat Long Depth Strike Dip Rake L km W km Dis

1 P1 0.5 98 10 329° 7° 109° 50 25 3 2 P2 0.5 98 10 329° 7° 109° 75 25 3 3 P3 0.5 98 10 329° 7° 109° 100 25 3 4 P4 0.5 98 10 329° 7° 109° 125 25 3 5 P5 0.5 98 10 329° 7° 109° 150 25 3 6 P6 0.5 98 10 329° 7° 109° 175 25 3 7 P7 0.5 98 10 329° 7° 109° 200 25 3

Hasil dari variasi panjang patahan ini didapat seperti pada tabel di bawah ini:

Tabel 4.13. hasil waktu tempuh variasi panjang patahan

No patahan Panjang patahan (km)

Waktu tempuh tsunami (jam:menit:sekon)

1 50 1:01:48

2 75 1:11:21

3 100 1:11:21

4 125 0:59:33

5 150 0:19:49

6 175 0:21:04

7 200 0:36:10

Dari tabel hasil di atas menunjukkan adanya perbedaan waktu tiba tsunami ke daerah terimbas tsunami. Perbedaan panjang patahan memberikan waktu yang bervariasi. Dengan panjang patahan yang berbeda , tentu morfologi dasar laut dan kedalaman dasar laut tentu akan berbeda. Seperti dibahas pada bab 3 di atas, bahwa waktu tempuh tsunami dipengaruhi oleh kedalaman laut, semakin dalam laut maka kecepatan semakin besar dan jika semakin dangkal maka kecepatan tsunami akan mengalami penurunan.

Gambar 4.22. Grafik Hubungan Panjang Patahan Dengan Waktu Tiba Tsunami Ke Daerah Barus

Dari gambar 4.22 di atas menunjukkan adanya perubahan waktu tiba tsunami ke daerah barus, dimana semakin panjang patahan maka waktu tiba tsunami semakin cepat. Panjang patahan yang terbentuk mempengaruhi waktu tiba gelombang tsunami ke titik terimbas.

y = -0,000x + 0,062

0:00:00 0:14:24 0:28:48 0:43:12 0:57:36 1:12:00 1:26:24

0 50 100 150 200 250

w a k tu t e m p u h t su n a m i (j a m :m e n it :s e k o n )

panjang Patahan (km)

Waktu tempuh tsunami (jam:menit:sekon) Linear (Waktu tempuh tsunami (jam:menit:sekon))

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa perairan daerah Pulau Nias dan sekitarnya merupakan zona rawan gempa bumi dan tsunami. Berdasarkan data historis dari WinITDB dan NOAA telah terjadi tsunami sebanyak 9 kali dalam kurun waktu tahun 1797 sampai tahun 2008 yaitu pada daerah geografis 0° - 4°LU dan 94°BT - 99°BT. Dari model penyebaran tsunami menunjukkan bahwa daerah Nias dan perairan sekitarnya terkena imbasan gelombang tsunami. Daerah yang terkena imbasan gelombang tsunami adalah daerah Sibolga, Barus, Gunungsitoli, Teluk Dalam, Natal, Sinabang, Tapaktuan dan Meulaboh.

2. Berdasarkan parameter gempa yang terjadi pada tanggal 28 Maret 2005 diperoleh hasil waktu tiba tsunami ke berbagai wilayah di Perairan Pulau Nias. Daerah tercepat terimbas tsunami adalah daerah Gunungsitoli dengan waktu tiba tsunami 25 menit 40 sekon, daerah Telukdalam dengan waktu tempuh 34 menit dan barus selama 1 jam 8 menit. Dan daerah yang terakhir terkena imbas tsunami adalah daerah Natal dengan waktu tiba tsunami 2 jam 40 menit.

3. Berdasarkan kejadian tsunami Mentawai 2010 didapat hasil daerah yang terimbas tsunami adalah Kep. Pagai-Mentawai,Bengkulu, Padang, Nias Selatan, Mukomuko, Manna, Bintuhan,

4. Dari penelitian ini diketahui bahwa daerah yang rawan terhadap tsunami di Pulau Nias adalah Gunungsitoli dan Telukdalam.

5.2. Saran

1. Untuk penelitian selanjutnya, dapat membedakan pengaruh dari tiap parameter data gempa seperti pengaruh panjang sesar dan lebar sesar, magnitudo gempa, posisi episenter gempa untuk memperoleh variasi hasil yang bervariasi.

2. Untuk menentukan letak koordinat suatu daerah pengamatan sebaiknya harus berada di tepi pantai supaya waktu tiba tsunami yang diperoleh lebih akurat.

3. Dengan didapatnya hasil waktu tiba tsunami ke suatu daerah, dimana waktu lebih kurang 1 jam, maka waktu tersebut dapat digunakan sebaik mungkin untuk melakukan kegiatan evakuasi sebelum terjadi bencana tsunami. Hal ini dapat mengurangi besar kerugian.

4. Pemerintah setempat dan masyarakat sebaiknya memperhatikan pembangunan di daerah Pantai untuk keselamatan masyarakat. Pembangunan daerah pantai sebaiknya memperhatikan faktor–faktor lingkungan, faktor bangunan dan sebagainya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. BENCANA GEOLOGIS DI INDONESIA

Bencana merupakan hal yang tidak diinginkan oleh semua mahkluk hidup karena menimbulkan penderitaan dalam kehidupan mahkluk hidup. Untuk itu kita perlu memahami terjadinya suatu bencana alam sehingga kita dapat mempersiapkan diri kita dalam menghadapi kejadian tersebut dengan baik dan benar.

Gambar 2.1. Peta sumber gempa di Indonesia

(Seismic-Eruption Maintenance program, Alan Jones. Dept. of Geological SciencesState University of New York at Binghamton)

Indonesia merupakan salah satu negara kepulauan, dimana terdapat kurang lebih 17.504 pulau besar dan kecil. Indonesia merupakan daerah yang rawan akan

terjadinya gempa terutama gempa tektonik. Hal ini dikarenakan letak Indonesia yang berada persis di tepi lempeng bumi yaitu Lempeng Eurasia yang sekarang masih sangat aktif bergerak. Gerakan lempeng ini akan terus terjadi seiring dengan berjalannya siklus pergerakan lempeng Bumi seperti yang terjadi pada jutaan tahun yang silam. 225 juta tahun silam, di bumi ini hanya ada satu benua raksasa yaitu Pangaea. Karena adanya siklus pergerakan lempeng, benua raksasa itu pada akhirnya terbelah seiring dengan berjalannya waktu, dan itu masih terjadi hingga sekarang. Masing-masing daerah yang terbelah, bergerak mengikuti pergerakan lempeng di bawahnya. Lempeng itu sendiri bergerak karena sebenarnya, lempeng bumi ini seperti mengambang di atas lautan batuan cair di dalam bumi.

2.2. SUMATRAN SUBDUCTION ZONE (ZONA SUBDUKSI SUMATRA)

ZONA SUBDUKSI CAIRAN

PANAS LITOSFER

LAUT

Gambar 2.2. Lapisan Dalam Inti Bumi Pada Zona Subduksi (sumber: Ekspedisi Cincin Api)

Gambar 2.2 di atas menunjukkan lapisan inti bumi. Di dalam lapisan bumi terdapat beberapa macam jenis lapisan. Cairan panas tersebut menyebabkan timbulnya gaya tekan ke arah atas permukaan bumi. Lapisan keras di atas cairan tersebut seperti litosfer akan mendapat gaya dorongan. Arah dari arus cairan panas dapat saling berlawanan sehingga memberikan pergerakan yang berlawanan terhadap gerak lempeng di atas cairan tersebut. Akibatnya pergerakan lempeng-lempeng menjadi beragam, ada yang bergerak saling menjauh menimbulkan

rekahan, ada yang bertumbukan dan menunjam lempeng yang lain sehingga salah satu lempeng terangkat ke atas membentuk struktur bumi seperti pegunungan bukit barisan di Sumatra. Daerah bertemunya 2 lempeng dimana salah satu lempeng menabrak lempeng lain dan menunjam masuk ke bawah lempeng tersebut disebut zona Subduksi. Salah satu zona subduksi di bumi adalah zona subduksi Sumatra. Zona ini adalah salah satu daerah dengan tingkat seismisitas yang tinggi, karena di daerah zona ini dalam kurun waktu telah menyebabkan gempa bumi dan tsunami besar.

2005(8.7)

Gambar 2.3. Kondisi Tektonik Pulau Sumatra Dan Nias

(sumber: Kenneth W. Hudnut-USGS survey)

Gambar 2.3. di atas menunjukkan lempeng Australia dan lempeng India bergerak ke arah lempeng Eurasia tepatnya di gugusan pulau di Pantai Barat Sumatra. Pergerakan antar lempeng tersebut menyebabkan gempa bumi Sumatra-Andaman 2004 dan gempa 2005 di Nias-Simeuleu. Dan tumbukan tersebut masih berlangsung sampai hari ini dan akan terus terjadi.

2.3. KONDISI TEKTONIK PULAU NIAS

Pulau Nias terletak di pantai Barat pulau Sumatera. Secara administratif daerah ini adalah bagian dari provinsi Sumatera Utara. Daerah yang dikaji sebagai bahan penelitian diplot pada posisi 0° - 4° N dan 94° E 99° E. Menurut sumber USGS (United States Geological Survey), bahwa frekuensi terjadinya gempa bumi di daerah yang diplot tersebut cukup tinggi. Pulau Nias juga berada di daerah gugusan cincin api (ring of fire).

Pulau Nias

SUMATERA

Zona Gempa bumi Zona Subduksi

Lempeng Benua

Samudra Hindia

Palung Laut dalam

Sumber gempa zona sesar

Lempeng samudra

Jalur patahan sumatra

Gambar 2.4. Zona Subduksi di Pantai Barat Sumatera

Dari gambar 2.4 di atas dapat kita lihat bahwa di daerah tersebut, Nias dan Pulau Sumatera terdapat 2 sumber gempa. Yaitu sumber gempa zona subduksi dan sumber gempa sesar sumatera. Pulau Nias tepat berada di sumber gempa zona subduksi dimana gempa akibat tabrakan lempeng ini berpotensi besar dapat menimbulkan gelombang tsunami.

Gempa bumi adalah tanah yang berguncang akibat rekahan bumi pecah dan bergeser dengan keras. Wilayah di sebelah barat sumatra mempunyai banyak sumber gempa karena posisinya dekat dengan jalur tabrakan dua lempeng bumi,

dimana lempeng samudra Hindia bergerak ke arah dan menunjam ke bawah lempeng benua (Sumatra). Bagian lempeng yang menunjam di bawah Kep.Mentawai dan Nias umumnya melekat kuat pada tubuh batuan di atasnya, sehingga pergerakan ini memampatkan tubuh batuan (Gambar.2.4). Akumulasi tekanan ini akan meningkat dari waktu kewaktu sampai pada suatusaat melampaui daya rekat dua lempeng tersebut. Maka ibarat sebuah per pegas raksasayang sudah ditekan maksimal dan kemudian dilepaskan, Pulau Nias akan terpental ke atas dan ke arah luar secara tiba-tiba menimbulkan guncangan bumi yang sangat keras, yaitu gempabumi yang terjadi pada zona subduksi.

Lempeng samudra ini menabrak Sumatra agak miring, sehingga menyebabkan ada tekanan yang mendorong daerah Sumatra ke arah utara. Dorongan ke utara ini tidak bisa diserap oleh zona subduksi dan Pulau Nias dan Kep.Mentawai, tapi harus ditanggung oleh sebuah jalur patahan besar di sepanjang Peg. Bukit Barisan Sumatra yang disebut Patahan (besar) Sumatra. Sama halnya dengan zona subduksi, Patahan Sumatra menahan tekanan lempeng dari hari ke hari sampai melampaui kekuatan batuan yang merekatkan bumi di barat dan timur jalur patahan ini.

Pada saat itulah terjadi gempa besar dimana akumulasi tekanan akan dilepaskan tiba-tiba menyebabkan bumi di bagian barat bergerak tiba-tiba ke arah utara dan yang di bagian timur bergerak ke arah selatan. Begitulah tentang kenapa di Sumatra banyak gempa terjadi tidak hanya di bawah lautan tapi juga di sepanjang Bukit Barisan.

2.4. LEMPENG TEKTONIK

Teori tektonika adalah untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh menggantikan paruh pertama abad ke-20 dan konse

pada tahun 1960-an. Teori ini dikemukakan oleh Alfred Wegener pada tahun 1912.

Bagian terluar dari interior bumi terbentuk dari dua lapisan. Di bagian atas terdapat dan padat. Di bawah lapisan litosfer terdapat tetapi bisa mengalir seperti cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat lama karena Lebih dalam lagi, bagian mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu yang lebih dingin, melainkan tekanan yang tinggi.

Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik. Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil. Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, bai semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/tahun. Lempeng tektonik bisa merupakan kerak benua atau samudera, tetapi biasanya satu lempeng terdiri atas keduanya. Misalnya dasar Samudera Atlantik dan Hindia. Lempeng – lempeng tersebut aktif bergerak satu sama lain, sehingga menimbulkan variasi bentuk permukaan bumi ini.

Gambar 2.5. Peta Lempeng Tektonik Bumi (Sumber: USGS) Tabel 2.1. Tabel Nama Lempeng yang Membentuk Litosfer.

No. Nama Lempeng Keterangan

1 Lempeng Antartik Lempeng Besar

2 Lempeng Pasifik Lempeng Besar

3 Lempeng lndo-Australia Lempeng Besar

4 Lempeng Eurasia Lempeng Besar

5 Lempeng Afrika Lempeng Besar

6 Lempeng Amerika Selatan Lempeng Besar 7 Lempeng Amerika Utara Lempeng Besar

8 Lempeng Filipina Lempeng Kecil

9 Lempeng India Lempeng Kecil

10 Lempeng Narca Lempeng Kecil

11 Lempeng Cocos Lempeng Kecil

12 Lempeng Arab Lempeng Kecil

Sumber : USGS

2.5. RING OF FIRE

Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi sepe pembentukan kenampakan topografis seperti

samudera. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti yang paling aktif dan dikenal luas. Indonesia secara keseluruhan termasuk dalam wilayah zona cincin api ini. Hal ini berakibat seringnya daerah – daerah di Indonesia di landa Gempa, dari Sabang sampai Merauke, kecuali Kalimanta yang jarang dilanda bencana gempa bumi.

Gambar 2.6. Peta Ring Of Fire / Cincin Api (sumber : USGS)

Cincin api adalah suatu zona gempa bumi dan letusan gunung api. Tempat ini mengelilingi cekungan samudra pasifik. Cincin ini berbentuk seperti tapal kuda dengan panjang 40.000 km. 81 % kejadian gempa bumi terjadi di sepanjang cincin api tersebut. Terbentuknya cincin api ini adalah akibat langsung dari pergerakan dan tabrakan lempeng tektonik.

2.6. TSUNAMI

Adapun Kata tsunami berasal dari kata/bahasa Jepang, terdiri dari dua kata, yaitu tsu ( pelabuhan ) dan nami ( gelombang ), pertama kali muncul di kalangan para nelayan Jepang. Pada saat itu, para nelayan Jepang akan kembali ke

pelabuhan setelah mereka selesai melaut. Mereka menemukan bahwa daerah pantai sudah hancur karena hantaman gelombang yang tinggi dan yang besar. Padahal ketika mereka berada di tengah lautan, mereka tidak merasakan adanya gelombang tersebut. Hal ini disebabkan karena panjang gelombang tsunami sangat panjang. Setelah itu mereka menyimpulkan bahwa gelombang tsunami hanya timbul di sekitar pantai saja. Jadi pengertian tsunami adalah rangkaian gelombang yang terjadi secara tiba-tiba dimana sejumlah massa air naik secara vertikal dari laut menuju pantai dalam waktu yang singkat.

Tsunami merupakan gelombang air yang sangat besar yang dibangkitkan oleh berbagai macam gangguan di di dasar laut. Adapun gangguan yang dapat menyebabkan gelombang tsunami adalah gempa bumi, pergeseran lempeng, atau gunung meletus di dasar laut. Tsunami dapat juga terjadi jika ada meteorit yang jatuh ke atas permukaan lautan. Namun hal ini masih perkiraan para ahli, belum pernah terjadi peristiwa dimana meteor besar jatuh ke atas permukaan laut.

Pada dasarnya tsunami dapat terjadi akibat adanya rekahan dan rekahan itu menimbulkan perubahan ketinggian permukaan air laut secara tiba-tiba. Rekahan itu dapat dikarenakan lempeng bumi di dasar laut bergerak dan saling bertabrakan dengan lempeng bumi yang lain atau karena runtuhan dataran dasar laut yang kemudian meninggalkan cerukan besar di dasar laut (seperti meteor yang jatuh ke laut). Syaratnya untuk dapat menimbulkan tsunami, rekahan itu harus panjang dan sangat lebar. Ketika rekahan itu terbentuk, secara tiba-tiba sejumlah besar volume air tersedot mengisi rekahan yang baru saja terbentuk itu. Tetapi karena air akan segera menuju ke ketinggian semula, air di sekitarnya dalam volume besar akan mengisi penurunan permukaan air tersebut. Proses pengisian secara tiba-tiba itulah yang kemudian menciptakan gelombang besar yang dapat menuju pantai dan menjadi gelombang tsunami. Apabila rekahan yang terbentuk itu dekat dengan daratan, tsunami dapat mudah sekali terbentuk dan dengan mudahnya juga dapat menerjang pantai. Kekuatan gelomang itu sangatlah besar, bahkan rumah batubata pun bisa hancur karenanya.

DAFTAR ISI

halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstract v

Daftar Isi vi

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Lampiran xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Perumusan Masalah 3

1.3. Batasan Masalah 4

1.4. Tujuan Penelitian 4

1.5. Manfaat Penelitian 5

1.6. Sistematika Penulisan 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Bencana Geologis di Indonesia 6 2.2. Sumatra Subduction Zone (Zona Subduksi Sumatra) 7

2.3. Kondisi Tektonik Pulau Nias 9

2.4. Lempeng Tektonik 10

2.5. Ring Of Fire 12

2.6. Tsunami 13

2.7. Penyebab Terjadinya Gelombang Tsunami 17 2.7.1. Gempa Bumi Bawah Laut (Undersea Earthquake) 17 2.7.2. Longsoran Lempeng Bawah Laut ( Undersea Landslides) 18

2.7.3. Aktivitas Vulkanik ( Volcanic Activities ) 18 2.7.4. Tumbukan Benda Angkasa Yang Jatuh 18 2.8. Gempa Bumi Penyebab Gelombang Tsunami 19

2.9. Besar Skala Tsunami 19

2.9.1. Magnitudo Tsunami 19

2.9.2. Intensitas Tsunami 20

2.9.3. Hubungan Magnitudo Gempa Dengan Magnitudo Tsunami 20

2.9.4. Skala Imamura 21

2.9.5. Hubungan Magnitudo Dengan Kedalaman Pusat Gempa 21

2.10. Karakteristik Dan Kecepatan Tsunami 22

2.11. Ciri-Ciri Terjadinya Tsunami 25

2.12. Dampak Terjadinya Tsunami 26

2.13. Pemodelan Tsunami 28

2.14. Model Deformasi Patahan Dan Parameter Gempa Bumi 29

2.15. Sistem Sesar (Fault System) 31

2.16. Dasar Pemodelan Tsunami 33

2.17. Penentuan Parameter Sumber Tsunami 38 2.18. Instrumentasi Dalam Sistem Peringatan Dini Tsunami 41

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian 43

3.2. Metode penelitian 43

3.3. Alat dan bahan Yang Digunakan 44

3.3.1. Alat Penelitian 44

3.3.2. Bahan Penelitian 44

3.4. Prosedur penelitian 45

3.4.1. Studi literatur 45

3.4.2. Pengambilan data gempa 47

3.4.3. penentuan sumber pembangkit tsunami 49

3.4.4. parameter Gempa 49

3.4.5. Model WinITDB 50

3.4.6. Daerah Nias dan Sekitar yang terimbas tsunami 51 3.4.7. Waktu tiba Tsunami (Tsunami Travel Time/TTT) 52 3.4.8. Menjalankan Aplikasi WinITDB 52

3.5. Proses Analisis 54

3.5.1. proses analisa data dengan WinITDB 54

3.6. Diagram Blok Penelitian 60

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisi Hasil 63

4.1.1. Parameter Gempa Berpotensi Membangkitkan Tsunami 64

4.2. Model Penjalaran Waktu Tiba Tsunami 65 (Tsunami Travel Time) di Pulau Nias Pantai Barat Sumatra

4.2.1. Gempa Bumi Dan Tsunami Nias 28 Maret 2005 66 4.2.1.1 Analisa Tsunami Travel Time Gempa 67

Nias 28 Maret 2008

4.2.1.2 Analisa Tsunami Travel Time Gempa 68 Nias 28 Maret 2008

4.3. Gempa Bumi Dan Tsunami Mentawai 25 Oktober 2010 70

4.3.1. Mekanisme Gempa bumi 70

4.3.2. Model penjalaran Waktu Tiba Tsunami 72 (Tsunami Travel Time) Gelombang Tsunami

Mentawai 25 Oktober 2010

4.3.3. Analisa Pengaruh Jarak Terhadap Waktu Tempuh 74 4.3.4. Observasi Tsunami Pada Tide Gauge Padang 76 4.3.5. Perbandingan hasil waktu tiba tsunami antara 79

laporan BMKG dan Hasil Penelitian Untuk Tsunami Mentawai

4.4. Variasi Data Parameter Gempa Berpotensi Tsunami 80 4.4.1. Variasi Kedalaman Pusat Gempa 80 4.4.2.. Variasi Besar Magnitudo Gempa 84 4.4.3. Variasi Titik Pusat (Episenter) Gempa 88 4.4.4. Variasi Panjang Dan Lebar Patahan Sesar 89

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 92

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Tabel Nama Lempeng yang Membentuk Litosfer. 12 Tabel 2.2 Magnitudo Tsunami dan Ketinggian Tsunami 20

Tabel 2.3 Skala Tsunami 21

Tabel 2.4 Tabel kecepatan tsunami bergantung kedalaman laut 24 Tabel 2.5 Sejarah peristiwa tsunami di samudera Indonesia 27 Tabel 3.1 Daftar Kejadian Tsunami Di Pantai Barat Sumatra 45 Tabel 3.2 Kejadian Tsunami dari Tahun 1979 s/d 2008 48 Tabel 3.3 Tabel Parameter Gempa Bumi Untuk Model Tsunami 50

Tabel 3.4 Titik Daerah Terimbas Tsunami 51

Tabel 4.1 Tabel Parameter Gempa Model Tsunami Nias 28 Maret 2005 66 Tabel 4.2 Tsunami Travel Time gempa Nias 28 Maret 2005 69 Tabel 4.3 Tsunami Travel Time gempa Nias 28 Maret 2005 70 Tabel 4.4 Tsunami Travel Time Ke Daerah Terimbas 74 Tabel 4.5 Waktu Tempuh Model Tsunami Saat Gempa 75

Mentawai 25 oktober 2010

Tabel 4.6 Laporan Waktu Tiba Tsunami (Laporan BMKG) 79 Tabel 4.7 Waktu Tiba Tsunami ( Hasil Penelitian) 80

Tabel 4.8. Waktu Tempuh Gelombang Tsunami Dari Sumber Tsunami Ke 82 Daerah Pantai Dengan Kedalaman Pusat Berbeda.

Tabel 4.9 Jarak Episenter Ke Titik Pengamatan 84 Tabel 4.10 parameter gempa dengan magnitudo

berbeda pada kedalaman sama 85 Tabel 4.11 Waktu Tiba Tsunami Dengan Magnitudo

Berbeda Dan posisi Episenter Sama 85 Tabel 4.12. Hasil waktu tempuh variasi panjang patahan 91

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1. Peta sumber gempa di Indonesia 6

Gambar 2.2. Lapisan Dalam Inti Bumi 7

Gambar 2.3. Kondisi tektonik pulau Sumatra dan Nias 8 Gambar 2.4. Zona Subduksi di Pantai barat Sumatera 9

Gambar 2.5. Peta Lempeng tektonik bumi 12

Gambar 2.6. Peta ring of fire / cincin api 13 Gambar 2.7. Zona Ancaman Bencana Tsunami Di Indonesia 15

Gambar 2.8. Proses Terjadinya tsunami 17

Gambar 2.9. Asteroid jatuh ke samudra 19

Gambar 2.10. Peristiwa Tsunami 23

Gambar 2.11. Parameter Patahan/ Sesar Pembangkit Tsunami 29

Gambar 2.12. Jenis-jenis Sesar 33

Gambar 3.1. Peta Sumber historis tsunami di Pantai barat Sumatra 46 Gambar 3.2. Peta Sumber Gempa Yang Menimbulkan Tsunami 47

Gambar 3.3. Parameter Patahan 49

Gambar 3.4. Daerah Titik Pengamatan Sebaran Tsunami 52 Gambar 3.5. Tampilan Program Hubungan

Empiris Wells Dan Coppersmith 55

Gambar 3.6. Tampilan WinITDDB dalam Dekstop 55

Gambar 3.7. Tampilan Awal WinITDB 56

Gambar 3.8. Tabel Source Parameter 56

Gambar 3.9. Tampilan Menu Untuk Kalkulasi Data Input 57

Gambar 3.10. Menu Star Modeling 57

Gambar 3.11. Tampilan Menu Modeling Data Input 58 Gambar 3.12. Proses Simulasi Gelombang Tsunami 59 Gambar 3.13. Tampilan Progres Modeling Tsunami 59

Gambar 3.14. Diagram Alir Penelitian 60

Gambar 4.1 Mekanisme Terjadinya Tsunami (COMET Program) 65 Gambar 4.2 Sebaran Gelombang Tsunami Dari Titik Pusat

pembangkit Tsunami. 68

Gambar 4.3 Sebaran Gelombang Tsunami Dari

Titik Pusat pembangkit Tsunami 70 Gambar 4.4. Peta Distribusi Gempabumi Susulan Mentawai,

25 Oktober 2010 72

Gambar 4.5. Hasil Laporan Survey (BMKG) 73

Gambar 4.6 Sebaran Tsunami Dengan WinITDB

Pada Tsunami Mentawai 2010 74

Gambar 4.7. Grafik Waktu Tiba Ke Daerah Terimbas 76 Gambar 4.8. visualisasi tsunami mentawai 2010 77

Gambar 4.9. Rekaman tide gauge pada Stasiun Padang 78 Gambar 4.10 Rekaman Tide Gauge pada Stasiun Padang 78 Gambar 4.11 Rekaman tide gauge pada stasiun Enggano 79

Gambar 4.12 Time Line Tsunami Mentawai 79

Gambar 4.13. Peta Lokasi Episentrum Gempa Nias 28 Maret 2005 82 Gambar 4.14. Tampak Melintang Kedalaman Pusat Gempa 82 Gambar 4.15. Model Penyebaran Dan Penjalaran Gelombang Tsunami 83 Gambar 4.16. Grafik Waktu Tiba Tsunami Dari Sumber Ke Titik

Pantai Dengan Sumber Berbeda Dan Posisi Sumber Tetap 83 Gambar 4.17. Titik merah menunjukkan episenter gempa 84 Gambar 4.18. Grafik Waktu Tiba Tsunami Ke Pantai Dengan Magnitudo

Berbeda Dengan Posisi Pusat Gempa Yang Sama 86 Gambar 4.19. Visualisasi Penyebaran Gelombang Tsunami 87

Gambar 4.20. Peta Seismisitas Pulau Nias 88

Gambar 4.21. Posisi Sumber Gempa 89

Gambar 4.22. grafik hubungan panjang patahan

dengan waktu tiba tsunami ke daerah barus 91

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D LAMPIRAN E LAMPIRAN F