Mengenal karakter Tsunami

Belajar dari Tsunami di Jepang yang terjadi pada tanggal 11 April 2011, dan tsunami yang tak kalah hebatnya yaitu tsunami di Aceh pada tanggal 26 Desember 2004 yang lalu maka banyak yang dapat dipelajari dari jejak-jejak yang ditinggalkan oleh terjangan tsunami yang menghantam wilayah Honshu Jepang dan pantai Barat Sumatera. Gelombang tsunami tak hanya melewati dan menenggelamkan apa saja yang ada di daratan namun juga mempunyai efek merusak yang luar biasa pada pohon, bangunan dan infrastruktur yang ada di daratan dan menghanyutkannya hingga tak tersisa.

Tsunami mempunyai panjang gelombang 100-200 km yang berbentuk ellips dengan amplitudo sekitar 5 meter, dan periode berkisar antara 10-60 menit. Kecepatan jalar gelombang tsunami berkaitan erat dengan kedalaman air laut yang dilaluinya. Sedangkan tinggi gelombang tsunami berbanding terbalik dengan kedalaman laut. Bila kedalaman laut berkurang setengahnya, maka kecepatan berkurang tiga perempatnya. Sedangkan tinggi gelombang tsunami justru akan bertambah jika mendekati pantai, karena adanya perubahan kedalaman laut yang dilalui tsunami. Di laut lepas tsunami memiliki kecepatan merambat yang sangat tinggi, yaitu bisa mencapai 200 m/s atau 700 km/jam.

bmkg

Sementara itu ketika mencapai pantai, kecepatan gelombang tsunami turun seiring dengan pendangkalan air laut. Berkaitan dengan panjang gelombang tsunami yang sangat panjang, Tsunami mempunyai energi yang sangat besar hal ini dikarenakan secara teoritis disebutkan bahwa kehilangan energi pada perambatan gelombang berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya. Sehingga dalam penjalarannya tsunami hanya kehilangan sedikit energi. Pada dasarnya sifat gelombang tsunami berbeda dengan sifat gelombang laut biasa, karena tsunami terjadi karena adanya patahan (gempa tektonik) naik/turun pada lempeng samudera yang dangkal dengan kekuatan di atas 7 SR,  yang menyebabkan tekanan yang besar pada air laut. Selain itu tsunami juga bisa terjadi akibat letusan gunung di bawah laut, longsoran di bawah laut, atau jatuhnya meteor di tengah laut. Namun kejadian yang terakhir ini sangat jarang terjadi.

Gelombang tsunami yang menjalar memasuki daerah pantai yang menyempit dan dangkal, tingginya akan berubah sesuai dengan perubahan lebar dan kedalaman. Hal ini dapat dijelaskan dengan hukum Green. Secara matematis dapat ditulis:

Di Indonesia sendiri historis terjadinya tsunami pada periode 1600 sampai dengan 2000 menunjukkan bahwa telah terjadi 105 bencana tsunami terjadi di Indonesia, 95 kejadian diantaranya disebabkan oleh gempa bumi, 9 tsunami disebabkan oleh letusan gunung berapi dan 1 kejadian disebabkan oleh tanah longsor (http://arfiyan.blogspot.com).

Gelombang tsunami yang menjalar ke daerah perairan pantai yang sempit dan dangkal akan mengalami proses yang sangat kompleks yaitu shoaling, refraksi, difraksi dan refleksi. Shoaling adalah proses pembesaran gelombang tsunami karena pendangkalan dasar laut. Refraksi adalah transformasi gelombang tsunami akibat perubahan geometri dasar laut dan perubahan kedalaman laut. Apabila gelombang tsunami yang masuk perairan pantai, maka bagian garis puncak gelombang di air yang lebih dangkal akan menjalar dengan kecepatan yang lebih kecil daripada bagian air yang relatif dalam. Hal ini akan menyebabkan pembelokan garis puncak gelombang dan akan membentuk sejajar garis pantai. Proses difraksi merupakan transformasi gelombang tsunami yang diakibatkan oleh adanya bangunan dan struktur. Proses ini terjadi bila tinggi gelombang di suatu titik pada garis puncak gelombang lebih besar daripada titik didekatnya. Hal ini menyebabkan perpindahan energi sepanjang puncak gelombang ke arah tinggi gelombang yang lebih kecil. Sedangkan proses refleksi terjadi jika gelombang tsunami yang menjalar menuju suatu rintangan akan dipantulkan sebagian atau seluruhnya. Besar kecilnya gelombang yang mengalami refleksi tergantung pada jenis dan bentuk rintangan.

Adanya risiko bencana adalah apabila di daerah rawan bencana terdapat kehidupan. Sama halnya dengan tsunami, apabila tsunami itu terjadi di kawasan tidak berpenghuni maka juga tidak berpengaruh apa-apa terhadap kehidupan, dan tidak menjadi suatu ancaman atau menyebabkan risiko apapun, namun jika tsunami terjadi di kawasan padat penduduk seperti yang pernah terjadi di Aceh dan Honshu Jepang maka akibatnya juga akan sangat luar biasa.

Bencana alam seperti gempa dan stunami memang tidak bisa dihindari karena kejadian tersebut secara halus bisa dikatakan sebagai fenomena alam yang pasti akan terjadi di permukaan bumi yang dinamis ini. Sehingga selanjutnya yang perlu dipikirkan adalah bagaimana caranya meminimalis risiko yang diakibatkan oleh bencana tersebut dengan meningkatkan kapasitas di kawasan rawan tsunami.

Belajar dari stunami Aceh bahwa hampir semua bangunan yang dilewati tsunami mengalami kerusakan. Beberapa kerusakan diantaranya:

  • Kerusakan pada struktur bawah, seperti fondasi dan lantai dasar.

FEMA 646

  • Kerusakan akibat ditimpa benda-benda yang ikut hanyut bersama tsunami (debris). Sehingga struktur seperti kolom rusak akibat menahan terjangan debris seperti kayu, puing-puing bangunan hingga kapal.

FEMA 646

  • Efek Dumming akibat adanya debris.

FEMA 646

  • Beberapa rumah/hotel dengan konstruksi terbuka relatif  kuat menghadapi tsunami, karena aliran air bisa masuk melewati lobang terbuka (pintu/jendela) sehingga dapat mengurangi kekuatan aliran air (kecepatan/arus) yang melalui gedung tersebut.

Kerusakan pada struktur tersebut disebabkan oleh karakteristik dari terjangan tsunami yang mengalami proses-proses sebagai berikut:

  1. Adanya gaya hidrostatik dan gaya hidrodinamik yang timbul akibat adanya genangan air.
  2. Puing-puing yang terbawa air membuat massa  tsunami tidak hanya air saja, tetapi merupakan aliran debris.
  3. Debris yang terbawa air adakalanya membawa api atau gas yang mudah terbakar
  4. Scour dan kerusakan fondasi
  5. Kekuatan angin yang diinduksi oleh kekuatan gelombang.

Gedung tampak utuh, tapi tantai dasar roboh (Soft story failure)

uplift karena pengaruh gaya hidrodinamik

Jadi gerakan gelobang tsunami mempunyai kinerja yang sangat komplek dan terakumulasi hingga menjadi kekuatan yang sangat dahsyat untuk menghancurkan suatu wilayah. Namun semua itu tidak perlu ditakuti apabila kita sudah tahu bagaimana karakter tsunami. Selanjutnya yang perlu dipelajari adalah bagaimana cara menyelamatkan diri dari tsunami dengan merancang strategi-strategi pengurangan risiko tsunami yang prinsipnya adalah membawa penduduk ke daerah yang lebih tinggi, bisa daerah perbukitan/dataran tinggi ataupun dengan mengevakuasi peduduk dengan struktur bangunan vertikal.  Mengenai strategi-strategi pengurangan risiko tsunami akan dibicarakan pada kesempatan selanjutnya.

Referensi:

  1. BMKG
  2. FEMA 646
  3. http://arfiyan.blogspot.com

1 thought on “Mengenal karakter Tsunami

  1. Pingback: Tanda, karakteristik dan strategi efektif pengurangan risiko Tsunami « arinkoen

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s