analisis potensi dan pemetaan risiko tsunami di … · bab ii 2.0 kajian literatur 2.1 pendahuluan...
TRANSCRIPT
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
DISEMBER 2015
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
2.3.3.1 Tsunami terhasil daripada gempa bumi 18
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
3.4.1 Penyediaan data peta kerentanan tsunami 60
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
4.6 Jumlah skor dan zon bagi keseluruhan analisis 88
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
3.14 Imej spot-5 64
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
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
Muda, Kedah
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
Kemungkinan yang sangat kecil
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
Mantel
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
fault
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.