Sebagai Data Pendukung Peta Kawasan Rawan Bencana Gunungapi

JLBG
JURNAL LINGKUNGAN DAN BENCANA GEOLOGI
Journal of Environment and Geological Hazards
ISSN: 2086-7794, e-ISSN: 2502-8804
Akreditasi LIPI No. 692/AU/P2MI-LIPI/07/2015
e-mail: [email protected] - http://jlbg.geologi.esdm.go.id/index.php/jlbg
Pemodelan Aliran Awanpanas (Aliran Piroklastik)
Sebagai Data Pendukung
Peta Kawasan Rawan Bencana Gunungapi
(Studi Kasus Gunungapi Sinabung Sumatra Utara)
Pyroclastic Flows Modeling as a Supporting Data for Volcanic Hazard Map
(case study Sinabung Volcano-North Sumatra)
Agoes Loeqman1, Nana Sulaksana2, A. Helman Hamdani2, Wening Sulistri1
1
Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Jalan Diponegoro No. 57 Bandung 40122 Indonesia
2
Fakultas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran, Jalan Raya Bandung Sumedang KM 21,
Jatinangor 45363 Indonesia
Naskah diterima 03 Januari 2017, selesai direvisi 10 Maret 2017, dan disetujui 15 Maret 2017
e-mail: [email protected]
ABSTRAK
Indonesia mempunyai 127 gunungapi aktif dan berdasarkan sejarah erupsi 67 di antaranya merupakan gunungapi
berbahaya. Erupsi gunungapi memiliki risiko merusak dan mematikan tidak hanya bagi masyarakat yang bermukim
disekitarnya tapi juga menyebabkan bencana bagi masyarakat luas.
Salah satu bahaya primer erupsi gunungapi adalah aliran awanpanas, produk erupsi gunungapi yang sampai saat ini
paling banyak menyebabkan jatuhnya korban jiwa, untuk itu diperlukan suatu simulasi/pemodelan untuk mengetahui
pola aliran awanpanas guna mendukung penentuan Kawasan Rawan Bencana (KRB) erupsi gunungapi.
Simulasi/pemodelan aliran awanpanas ini dibuat berdasarkan data Model Elevasi Digital (DEM) dan memanfaatkan
aplikasi Sistem Informasi Geografis (GIS), dengan output berupa representasi dinamis dari kecepatan aliran awanpanas,
ketebalan deposit, dan daerah terdampak, dengan studi kasus Gunungapi Sinabung Sumatera Utara.
Setelah erupsi terakhir 1200 tahun lalu (sutawidjaja, 2013), peningkatan aktivitas Gunungapi sinabung ditandai
dengan terjadinya letusan freatik pada periode Agustus-September 2010. Setelah 3 tahun beristirahat, aktivitas erupsi
kembali terjadi sejak September 2013 hingga saat ini. Aktivitas erupsi berupa pertumbuhan kubah lava dan luncuran
awanpanas telah mengakibatkan jatuhnya korban jiwa serta memaksa penduduk mengungsi menjauhi daerah bahaya.
Simulasi/pemodelan aliran awanpanas Gunungapi Sinabung karena runtuhnya kubah lava dibuat ke berbagai arah
dengan skenario volume kubah lava ; 1, 2 dan 3 juta m3. Hasil overlay antara daerah landaan awanpanas dengan
skenario 3 juta m3 pada Peta KRB menunjukan jangkauan aliran awanpanas pada sektor tenggara, barat dan timurlaut
telah sedikit melewati batas KRB III (kawasan sangat berpotensi terlanda awan panas, aliran lava, guguran lava dan
gas beracun).
Kata kunci : awanpanas, Simulasi/model, titan2d, KRB
ABSTRACT
Indonesia has 127 active volcanoes and based on historical eruption, 67 of them are dangerous. Volcano eruption
having destructive risk and deadly, not only for the people who lived around, but also caused disaster for large society.
1
Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 8 No. 1, April 2017: 1 - 12
One of the primary danger of volcano eruption is the pyroclastic flow, volcano eruption products that until recently
was the most caused the loss of life, therefore necessary creating a simulation/modeling to know pyroclastic flow
pattern to support of a determination the Volcanic hazard map.
Pyroclastic flow Simulation/modeling is made based on the Digital Elevation Model (DEM) data and using
Geographical Information System (GIS) application, with output of representation dynamic from the pyroclastic flow
velocity, the thickness of deposit, and affected areas, with case Sinabung Volcano in North Sumatra.
Since lates eruption about 1.200 years ago, Increased activity Sinabung volcano started by phreatic eruptions during
August – September 2010. After three years of rest, eruption activity occurs again on September 2013 until today, with
lava dome growth and pyroclastic flow acitvity have caused casualties and forcing residents were being evacuated
away from the danger area.
The pyroclastic flow simulation/modeling due the lava dome collapse is made into various directions with scenario
of lava dome volume ; 1, 2 and 3 million m3. The results of overlay between areas affected by pyroclastic flow model
with scenario 3 million m3 and volcanic hazard map showed the range of pyroclastic flow to the southeast, west and
northeast sector reached the limit of zone III at volcanic hazard map (Very potentially affected by pyroclastic flow, lava
flow, lava avalanche, and toxic volcanic gas ).
Keywords : pyroclastic, simulation/modeling Titan2D, volcanic hazard map
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tatanan geologi Indonesia yang terletak di zona
pertemuan 3 lempeng utama; Indo-Australia,
Eurasia dan lempeng Pasifik (Katili, 1980)
menyebabkan Indonesia kaya akan gunungapi.
127 gunungapi aktif tersebar mulai dari Pulau
Sumatera, Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Maluku,
hingga Sulawesi, dan berdasarkan sejarah
erupsinya, 67 gunungapi di antaranya merupakan
gunungapi berbahaya.
Salah satu bahaya erupsi gunungapi yang
akan menjadi tema dalam penelitian ini adalah
awanpanas, produk erupsi gunungapi yang sampai
saat ini paling banyak menyebabkan jatuhnya
korban jiwa.
Beberapa gunungapi telah memiliki Peta
Kawasan Rawan Bencana gunungapi (Peta KRB),
merupakan peta petunjuk yang menggambarkan
tingkat kerawanan bencana suatu daerah bila
terjadi erupsi gunungapi, termasuk kawasan yang
berpotensi terkena aliran awanpanas.
Peta KRB dibagi kedalam tiga kawasan rawan
bencana, yaitu: KRB III, kawasan yang sangat
berpotensi terlanda awan panas, aliran lava,
guguran lava, lontaran batu (pijar), dan/atau
gas beracun dengan radius hingga 3 km. KRB
II berpotensi terlanda awan panas, aliran lava,
lontaran batu (pijar) dan/atau guguran lava, dan
hujan abu lebat dengan radius 3-5 km, serta KRB
I yang berpotensi terlanda lahar, tertimpa material
jatuhan berupa hujan abu, dan/atau air dengan
2
keasaman tinggi (Gunawan, 2014).
Permasalahan utama di Indonesia adalah banyak
masyarakat yang bermukim dan beraktivitas
di KRB II dan III, sehingga saat gunungapi
mengalami peningkatan aktivitas dan diperkirakan
akan diikuti terjadinya erupsi, maka penduduk yang
berada di lokasi KRB II dan III (khususnya yang
terancam awan panas) harus segera diungsikan.
Muncul pertanyaan, Kemana arah dan daerah yang
diperkirakan akan terlanda oleh aliran awanpanas?,
apakah semua penduduk yang berlokasi di KRB
II dan III harus diungsikan? Untuk itu simulasi/
pemodelan aliran awanpanas diharapkan dapat
menjawab pertanyaan tersebut di atas.
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan penelitian ini adalah untuk
mempelajari dan menentukan zonasi aliran/
kawasan/daerah yang terdampak oleh awanpanas
melalui suatu pemodelan. Hasil penelitian
ini diharapkan dapat bermanfaat baik untuk
pengembangan ilmu pengetahuan maupun
penerapannya di lapangan guna memaksimalkan
upaya mitigasi bencana letusan gunungapi
terutama dalam kondisi krisis menjelang erupsi,
karena dapat melokalisir daerah yang terindikasi
bencana berupa aliran awanpanas sedini mungkin.
Selain sebagai acuan tambahan dalam penentuan
kawasan rawan bencana gunungapi, pemodelan
ini bermanfaat pula untuk pemerintah daerah
dalam penataan rencana tata ruang wilayah di
masa datang, dan dengan metode penelitian yang
Pemodelan Aliran Awanpanas (Aliran Piroklastik) Sebagai Data Pendukung
Peta Kawasan Rawan Bencana Gunungapi (Studi Kasus Gunungapi Sinabung Sumatera Utara)
sama diharapkan dapat dilakukan di gunungapi
yang lain yang memiliki karakteristik sama dengan
Gunungapi Sinabung.
LOKASI PENELITIAN
Lokasi penelitian adalah Gunungapi Sinabung di
Kabupaten Karo, Provinsi Sumatera Utara, yang
secara geografis terletak pada 3°10’ Lintang Utara
dan 98°23.5’ Bujur Timur, dengan tinggi puncak
2460 m dpl.
memaksa penduduk untuk mengungsi menjauhi
daerah bahaya.
GEOLOGI REGIONAL
Secara stratigrafi regional, Gunungapi Sinabung
termasuk kedalam Peta Geologi Medan (gambar
2). Lembar geologi ini telah dipetakan oleh N.R.
Cameron, drr. pada tahun 1982, (Pusat Penelitian
dan Pengembangan Geologi). Gunungapi Sinabung
tersusun oleh aliran lava andesitis sampai dasitis,
Gambar 1. Peta lokasi Gunungapi Sinabung, Sumatera Utara.
Sebelum 2010, data tentang Gunungapi Sinabung
sangat terbatas, tidak adanya informasi erupsi
sejak 1600 menyebabkan Gunungapi Sinabung
dikategorikan gunungapi tipe B, Berita Berkala
Vulkanologi (Santosa, 1992). Beberapa kegiatan
termasuk penelitian/pemetaan Gunungapi Sinabung
mulai dilakukan setelah terjadinya erupsi freatik
pada Agustus – September 2010 (Sutawidjaja,
2013), yang menandakan kebangkitan Gunungapi
Sinabung setelah lama beristirahat, dan hal ini
menyebabkan Gunungapi Sinabung dimasukan ke
dalam gunungapi tipe A.
Setelah 3 tahun beristirahat, aktivitas erupsi
kembali terjadi sejak Oktober 2013 hingga
saat ini. Aktivitas erupsi yang dicirikan oleh
pertumbuhan kubah lava dan luncuran awanpanas
telah mengakibatkan jatuhnya korban jiwa serta
dan berdasarkan pentarikan umur radiometrik
menunjukkan bahwa umur batuan Gunungapi
Sinabung pada umumnya berumur Holosen.
Geomorfologi daerah penelitian terbagi dalam
empat satuan morfologi berdasarkan morfografi
dan morfogenesa, yaitu : Perbukitan Sedimen,
Perbukitan Vulkanik, Kerucut Gunungapi,
dan Puncak Gunungapi. Gunungapi Sinabung
termasuk kedalam satuan morfologi Dataran
Tinggi Berastagi yang membentang seluas 15 km2
memanjang dari bagian Timur dari ngarai Wampu
ke Berastagi, Puncak Gunung pada Morfologi ini
melebihi 1500m, puncak tertinggi adalah kerucut
Gunungapi Sinabung (2451m) dan kompleks
Gunungapi Sibayak (2.212 m).
Munculnya sabuk gunungapi di sepanjang Pulau
Sumatra merupakan akibat penunjaman lempeng
3
Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 8 No. 1, April 2017: 1 - 12
Gambar 2. Peta Geologi Gunungapi Sinabung dan sekitarnya (modifikasi dari Cameron drr., 1982)
Indo-Australia yang menyusup kedalam lempeng
Eurasia. Arah pergerakan lempeng samudra
tersebut tidak tegak lurus terhadap sumbu Pulau
Sumatra, sehingga mengakibatkan suatu patahan
besar yang melintang sepanjang Pulau Sumatra.
Patahan besar ini tidak berdiri sendiri namun
terbagi menjadi beberapa segmen dan mempunyai
zona-zona sesar. Gunungapi Sinabung sendiri
terbentuk pada garis patahan yang berada di
sepanjang batas bagian barat Toba, dan menerus ke
Timur laut hingga Gunungapi Sibayak.
Gunungapi Sinabung mempunyai satu khuluk,
yang terdiri atas 25 satuan batuan erupsi primer
dari kawah pusat, dan 1 endapan batuan gunungapi
sekunder. Endapan Pra Sinabung di daerah ini
berupa Satuan endapan Batugamping dan Endapan
Aliran Piroklastik Toba. Secara umum produk
erupsi Gunungapi Sinabung adalah berupa aliran
piroklastik dan aliran lava (Prambada, 2010).
TITAN2D
Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian
ini adalah TITAN2D sebuah program aplikasi yang
dikembangkan oleh Grup ‘Geophysic Mass Flow’,
Universitas Buffalo-New York (SUNY). TITAN2D
dikembangkan untuk tujuan membuat simulasi
pergerakan material vulkanik di atas permukaan
data elevasi digital (DEM).
4
Pada awalnya pemodelan ini dirancang untuk
membantu para ilmuwan dan pihak pemerintah
daerah untuk menilai dan mengurangi resiko dari
bahaya bencana geologi ; guguran, longsoran dan
gerakan tanah (G. TITAN2D menggabungkan
simulasi numerik antara aliran masa dengan data
elevasi digital yang didukung oleh Sistem Informasi
Geografis (SIG), seperti GRASS (Geographic
Resources Analysis Support System).
Untuk mitigasi bencana letusan gunungapi,
pemodelan ini masih tergolong baru, berguna
untuk meramalkan pergerakan material vulkanik
pada atau di atas permukaan, dari yang bergerak
lambat seperti lava maupun yang berkecepatan
tinggi seperti aliran awanpanas. Dengan input awal
berupa estimasi volume kubah lava, dan informasi
material pada setiap sel yang akan dihitung (internal
dan basal friksi), selain itu input penting adalah
DEM karena simulasi aliran membutuhkan input
elevasi. Output langsung dari program ini adalah
representasi dinamis dari kecepatan aliran, tinggi
run-up, ketebalan deposit, dan daerah terdampak.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan pendekatan matematis.
Hasil simulasi/pemodelan aliran awanpanas
bersifat khusus dan setelah diuji kebenarannya
dengan data-data lapangan maka pemodelan ini bisa
Pemodelan Aliran Awanpanas (Aliran Piroklastik) Sebagai Data Pendukung
Peta Kawasan Rawan Bencana Gunungapi (Studi Kasus Gunungapi Sinabung Sumatera Utara)
menjadi bersifat umum sehingga dapat diterapkan
di gunungapi lainnya, khususnya gunungapi yang
sedang mengalami krisis dengan tipe erupsi yang
karakteristiknya hampir sama dengan Gunungapi
Sinabung.
Penelitian didesain dalam tiga tahap yang terdiri
dari tahap prasurvey lapangan, survey lapangan,
dan pasca survey lapangan. Kegiatan pada
tahap prasurvey umumnya berupa desk study,
mempelajari data sekunder serta informasi yang
didapat dari riset-riset sebelumnya mencakup
peta geologi, peta KRB, topografi, serta laporanlaporan terdahulu yang berkaitan dengan aktivitas
Gunungapi Sinabung. Salah satu hal lain yang
paling penting adalah adalah merubah data DEM
ke dalam format GRASS, karena Titan2d akan
bekerja pada file berformat Grass.
Kegiatan survey lapangan telah dilakukan
sepanjang 2014 - 2016 berupa pengambilan
sample, mengamati perkiraan arah luncuran
awanpanas, serta daerah yang terdampak oleh aliran
awanpanas. Paska survey lapangan kegiatan yang
dilakukan berupa pengujian sample awanpanas
untuk menentukan nilai sudut geser dalam atau
internal friksi, dengan uji geser langsung (direct
shear test).
Tujuan utama uji geser langsung adalah untuk
mengetahui kekuatan tanah/batuan terhadap
gaya horizontal pada bidang geser tertentu. Hasil
pengujian kemudian diplot kedalam kurva model
keruntuhan Mohr-Coulomb sehingga dapat
ditentukan parameter-parameter kekuatan tanah/
batuan diantaranya kohesi (C), dan sudut geser
dalam (φ) (Gudmundsson, 2011)..
Hukum Mohr-Coulomb sendiri menyatakan
bahwa kekuatan geser tanah/batuan, τ, mempunyai
hubungan fungsional dengan kohesi tanah/batuan,
c, dan friksi antar partikel yang dikemukakan
dalam bentuk persamaan sebagai berikut:
dimana:
τ = c + σn tan φ
τ adalah kekuatan geser (kPa) yang dibutuhkan
sehingga keruntuhan terjadi;
c adalah kohesi tanah (kPa);
σn adalah tekanan normal (normal stress; kPa)
tegak lurus bidang keruntuhan;
dan φ adalah sudut friksi internal partikel (derajat).
Adapun sudut basal friksi (bed friction angle)
yang berkoresponden kepada sudut miring pada
bidang terjadinya gesekan/interaksi partikel
dipermukaan umumnya bernilai 22o untuk aliran
awanpanas akibat erupsi kecil bertipe vulcanian,
14o untuk erupsi sub plinian, dan 11o untuk erupsi
plinian (Thouret et all., 2001). Mengingat erupsi
Gunungapi Sinabung termasuk dalam erupsi sub
pilinian maka untuk menentukan model landaan
awanpanas yang paling ‘mendekati’, input nilai
sudut basal friksi yang digunakan pada prosesing
data awal bernilai antara 12-15o.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pemodelan landaan awanpanas dengan
skenario 1 juta m3 dengan sudut internal friksi hasil
direct shear test 25.18o dan basal friksi antara 12
– 15o memperlihatkan semakin kecil sudut basal
friksi yang digunakan maka jangkauan luncuran
awanpanas akan semakin jauh (gambar 3). Model
landaan awanpanas selanjutnya dibandingkan
dengan kondisi sebenarnya pada citra google earth
Januari 2014, dari hasil perbandingan outline
sebaran awanpanas terlihat bahwa model dengan
basal friksi 13o lebih mendekati kondisi landaan
awanpanas di lapangan (gambar 4).
Selanjutnya dengan nilai internal friksi 25.18o dan
basal friksi 13o pemodelan awanpanas di lakukan
ke beberapa arah yang berbeda, dengan skenario 1,
2 dan 3 juta m3, untuk mengetahui kecepatan, luas
landaan, serta daerah yang terancam awanpanas di
sekeliling Gunungapi Sinabung.
Hasil pemodelan aliran awanpanas ke arah
tenggara (titik koordinat kubah lava 98o 23’
39.41” BT dan 3o 10’ 11.88” LU), daerah yang
terkena dampak langsung dari aliran awan panas
ini adalah Desa Sukameriah, Berastepu, Bekerah
dan Simacem (Gambar 6) aliran awanpanas
tidak hanya mengarah ke tenggara namun juga ke
arah timur, terhalang oleh Sungai Laborus yang
mengelilingi Gunungapi Sinabung. Keberadaan
Sungai Laborus yang berhulu di Danau Laukawar
dengan dinding sungai yang cukup tinggi menjadi
penahan awanpanas sementara bagi desa-desa yang
berada di sebrang sungai arah tenggara Gunungapi
Sinabung (Berastepu, Gamber, Dusun Sibintun).
Pemodelan aliran awanpanas arah selatan (dengan
titik kubah lava 98o 23’ 29.05” BT dan 3o 10’ 4.54”
LU, 2294 m dpl.) merupakan pemodelan yang
5
Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 8 No. 1, April 2017: 1 - 12
Gambar 3. Hasil pemodelan landaan awanpanas dengan skenario ±1 juta m3, internal friksi
25.18o dan basal friksi antara 12 – 15o.
Gambar 4. Perbandingan outline sebaran endapan awanpanas pada citra satelit google earth
dan hasil pemodelan Titan2d dengan skenario kubah lava ±1 juta m3,
internal friksi 25.18o dan basal friksi antara 12 -15o.
6
Pemodelan Aliran Awanpanas (Aliran Piroklastik) Sebagai Data Pendukung
Peta Kawasan Rawan Bencana Gunungapi (Studi Kasus Gunungapi Sinabung Sumatera Utara)
Gambar 5.
Simulasi aliran awanpanas Gunungapi Sinabung arah tenggara
dengan skenario volume kubah lava 2 juta m3, 0 hingga 120
detik. (selang waktu 10 detik).
7
Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 8 No. 1, April 2017: 1 - 12
menghasilkan luas landaan yang paling sedikit
dibandingkan dengan pemodelan ke arah lain,
arahnya alirannya justru tidak tepat mengarah
ke selatan karena adanya punggungan disekitar
puncak, awanpanas mengalir melalui lereng
curam yang berada di kiri kanannya mengarah
ke tenggara dan baratdaya, meski memiliki luas
landaan paling sedikit namun pemukiman yang
terancam awanpanas cukup banyak (gambar 7).
Gambar 6. Overlay model aliran awanpanas arah tenggara pada
google earth dengan skenario volume kubah lava 2 juta m3.
Pemodelan aliran awanpanas ke arah barat (titik
kubah lava 98o 23’ 21.76” BT dan 3o 10’ 13.73” LU,
2354 m dpl.) berbeda dengan model lainnya, aliran
awanpanas tidak hanya mengarah ke arah barat
namun juga ke arah baratlaut-utara, barat daya
dan tenggara. Hal tersebut kemungkinan karena
adanya perbedaan morfologi pada daerah puncak
Gunungapi Sinabung dimana bagian barat lebih
tinggi di bandingkan dengan daerah sekitarnya
(gambar 8).
Pemukiman yang terancam oleh pola aliran
awanpanas arah barat ini adalah Desa Mardinding
yang berada di barat daya Gunungapi Sinabung,
sementara untuk awan panas yang mengalir ke
arah barat-baratlaut dirasa tidak membahayakan
karena daerah tersebut merupakan hutan, tidak ada
pemukiman.
Gambar 7. Overlay model aliran awanpanas arah selatan pada
google earth dengan skenario volume kubah lava 2 juta m3.
Pemodelan aliran awanpanas ke arah utara (titik
koordinat kubah lava 98o 23’ 29.69” BT dan 3o 10’
24.90” LU, 2297 m dpl.) memiliki daerah landaan
yang paling luas dibandingkan dengan arah lainnya,
dengan skenario volume kubah lava hingga 3 juta
m3 aliran awanpanas dapat melewati/menyebrangi
Sungai Laborus yang merupakan batas KRB III,
dan area yang daerah yang terdampak meliputi
baratlaut hingga timurlaut (Gambar 9).
Pemodelan awanpanas ke arah timur (titik
koordinat kubah lava 98o 23’ 42.65” BT dan 3o 10’
13.51” LU, 2244 m dpl.), aliran awanpanas tidak
hanya mengarah ke timur namun ada juga yang
mengarah ke tenggara. Sungai Laborus kembali
menjadi akhir aliran awanpanas ke arah timur
(Gambar 10).
Gambar 8. Overlay model aliran awanpanas arah barat pada
google earth dengan skenario volume kubah lava 2 juta m3.
8
Meski aliran awanpanas tidak melewati KRB
II, namun endapan awanpanas yang masuk
ke sungai sesaat akan menahan aliran air dan
terkadang mengakibatkan terjadinya letusan
freatik, selanjutnya endapan awanpanas biasanya
terbawa air sungai menjadi lahar dan mengancam
pemukiman-pemukiman
dan
warga
yang
beraktivitas di sepanjang Sungai Laborus.
Pemodelan Aliran Awanpanas (Aliran Piroklastik) Sebagai Data Pendukung
Peta Kawasan Rawan Bencana Gunungapi (Studi Kasus Gunungapi Sinabung Sumatera Utara)
Gambar 9. Overlay model aliran awanpanas arah utara pada
google earth dengan skenario volume kubah lava 2 juta m3.
Gambar 10. Overlay model aliran awanpanas arah timur pada
google earth skenario volume kubah lava 2 juta m3.
Tabel 1. Data kejadian luncuran awanpanas terbesar/terjauh Gunungapi Sinabung 2014-2016
Kejadian
Jangkauan
Keterangan
1.
11 januari 2014
4.244 m
Mencapai S. Laborus antara Desa Sukameriah dan
Berastepu
2.
28 April 2015
4.513 m
Mencapai S. Laborus – Desa Gurukinayan
3.
21 Mei 2016
4.520 m
Sedikit melewati S. Laborus mencapai Desa Gamber
Gambar 11. Arah dan Jangkauan awanpanas terbesar/terjauh periode 2014-2016 Gunungapi Sinabung
pada Peta KRB Gunungapi Sinabung
9
Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 8 No. 1, April 2017: 1 - 12
Tabel 2. Data hasil pemodelan aliran awanpanas Gunungapi Sinabung
Arah
luncuran
Volume
kubah
(106 m3)
Jangkauan
(km)
Kec. rata-rata
(m/s)
Luas
terdampak
(km2)
Daerah Terancam
Tenggara
1
4.177
53.781
5.9
2
4.548
43.598
6.7
3
5.022
51.319
10
Sukameriah,Bekerah,
Simacem, Gamber,
Gurukinayan, Berastepu,
Dusun Sibintun
1
3.657
31.876
3.7
2
3.819
32.678
5.1
3
3.977
43.407
6.0
Mardinding, Perbaji,
Selandi,Gurukinayan,
Sukameriah,Berastepu,
Dusun Sibintun
1
3.576
34.834
5.7
Lau Kawar, Mardinding
2
3.621
51.797
8.0
3
3.788
51.294
12
1
3.202
45.023
7.4
2
3.422
41.432
10
3
3.710
43.364
15
1
4.017
45.023
7.2
2
4.318
41.432
10
3
4.483
43.364
12
Selatan
Barat
Utara
Timur
Lau Kawar, Kutagugung,
Sigarang-garang
Bekerah, Sukameriah,
Simacem, Sukanalu,
Kutatonggal.
Gambar 12. Model landaan awanpanas pada Peta KRB Gunungapi Sinabung.
10
Pemodelan Aliran Awanpanas (Aliran Piroklastik) Sebagai Data Pendukung
Peta Kawasan Rawan Bencana Gunungapi (Studi Kasus Gunungapi Sinabung Sumatera Utara)
Membandingkan beberapa kejadian awanpanas
Gunungapi Sinabung pada periode 2014 hingga
2016, diketahui jangkauan maksimum luncuran
awanpanas ke arah tenggara pada umumnya
berhenti setelah mencapai Sungai Laborus,
terkecuali pada 21 Mei 2016, di mana setelah sedikit
melewati S. Laborus aliran awanpanas mencapai
Desa Gamber dan mengakibatkan jatuhnya korban
jiwa (PVMBG, 2017).
matematis berbasis sistim informasi geografis
dengan beberapa kondisi/asumsi; awanpanas yang
terjadi akibat doom collaps (runtuhnya kubah
lava) dengan kecepatan awal adalah nol (akibat
gravitasi), dengan nilai internal dan basal friksi
dianggap tetap, dan tidak memperhitungkan adanya
; jatuhan piroklastik, surge, viskositas magma/
kubah lava, dan faktor cuaca (hujan, angin).
Berdasarkan Hasil overlay antara model landaan
awanpanas dengan Peta KRB Gunungapi Sinabung
menunjukan jangkauan awanpanas pada sektor
tenggara, barat dan timurlaut telah mencapai batas
KRB III bahkan sedikit melewatinya (gambar 12).
Sementara hingga saat ini, jangkauan maksimum
awanpanas Gunungapi Sinabung ke arah tenggara
kurang lebih 4500 m, belum melewati batas KRB
III.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Pemodelan aliran awanpanas yang merupakan
hasil proses penggabungan beberapa data dengan
tata kelola Sistem Informasi Geografis (SIG) dapat
memberikan informasi mengenai perkiraan arah
aliran, kecepatan dan daerah yang terlanda aliran
awanpanas sedini mungkin.
DISKUSI
Beberapa kawasan rawan bencana gunungapi telah
dipetakan namun tanpa disertai dengan pembuatan
simulasi/pemodelan perkiraan erupsi yang
dinamis, salah satunya adalah simulasi/pemodelan
aliran awanpanas salah satu produk erupsi paling
berbahaya yang telah banyak menimbulkan korban
jiwa.
Hasil simulasi/pemodelan aliran awanpanas
Gunungapi Sinabung dengan internal friksi 25.18o
dan basal friksi 13o dapat mewakili/mendekati
kejadian luncuran awanpanas pada awal-awal
erupsi yang terjadi pada Januari 2014. Hasil
overlay antara daerah landaan awanpanas dan Peta
KRB Gunungapi Sinabung menunjukan landaan
awanpanas di arah tenggara, barat, dan timurlaut
sedikit melibihi batas KRB III, sehingga Peta KRB
perlu direvisi dengan sedikit memperluas batas
KRB III pada sektor-sektor tersebut.
Selain bermanfaat dalam penyusunan/pemetaan
kawasan rawan bencana gunungapi, khususnya
untuk beberapa gunungapi yang memiliki
karakteristik erupsi seperti Gunungapi Sinabung,
pemodelan aliran awanpanas ini dapat digunakan
sebagai data pendukung Peta KRB gunungapi yang
telah ada, sehingga dapat membantu pemerintah
daerah dalam memaksimalkan upaya mitigasi
bencana erupsi gunungapi, selain itu dapat pula
dijadikan acuan dalam rencana penataan wilayah
(tata guna ruang dan lahan) di sekitar gunungapi di
masa mendatang.
Saran
Perubahan morfologi pada tubuh gunungapi
sangatlah cepat, sehingga data DEM yang
dipergunakan untuk pembuatan model/simulasi
aliran awanpanas sebaiknya merupakan data
terbaru yang lebih update, dan penggunaan DEM
dengan akurasi tinggi akan menghasilkan model
aliran awanpanas yang lebih baik (lebih presisi).
Membandingkan kejadian luncuran awanpanas
pada periode Januari 2014 dengan keadaan
saat ini tentu akan berbeda, mengingat selama
erupsi morfologi Gunungapi Sinabung telah
banyak berubah, selain itu karena luncuran
awanpanas dominan ke arah tenggara, maka akan
menyebabkan permukaan yang dilaluinya semakin
licin, sehingga basal friksinya akan terus mengecil,
dan jarak luncuran akan semakin jauh.
Mengingat tingganya aktivitas erupsi Gunungapi
Sinabung hingga saat ini, dimana awanpanas masih
berpotensi mengancam sektor tenggara dengan
sedikit perluasan ke arah selatan atau timur, maka
dapat direkomendasikan agar masyarakat dan
pengunjung tidak beraktivitas dalam radius 3 km
dari puncak, dan 7 km untuk masyarakat yang
bermukim di sektor selatan-tenggara, dan 6 km
sektor tenggara-timur.
Sebagai catatan, Simulasi/pemodelan aliran
awanpanas ini merupakkan hasil perhitungan
Seluruh penduduk yang bermukim di KRB III
sebaiknya direlokasi, meski relokasi telah dilakukan
11
Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 8 No. 1, April 2017: 1 - 12
khususnya di sektor selatan-tenggara-timur
Gunungapi Sinabung yang saat ini telah terlanda/
sangat terancam oleh awanpanas (Sukameriah,
Simacem,
Bekerah,
Gurukinayan,
Dusun
Sibintun, Berastepu, Gamber, dan Sukanalu),
namun beberapa desa diluar sektor tersebut masih
ada yang bertahan (Mardinding, Kutambaru,
Perbaji, Selandi, Sigarang-garang, Lau Kawar,
Kutagugung), dan diharapkan dapat direlokasi di
masa mendatang. Untuk pemukiman yang berada
di KRB II arah sektor selatan-tenggara-timur tetap
diungsikan (Desa Tigapancur, Pintubesi, Jeraya,
dan Kutatengah).
DAFTAR PUSTAKA
Cameron, N.R., Aspden, J.A.,McC Bridge, D.,
Djunuddin, A., Ghazali, S.A., Harahap, H.,
Hariwidjaja, Johari, S., Kartawa, W., Keaths, W.,
Ngabito, H., Rock, N.M.S., Whandoyo, R., 1982.
Peta Geologi Lembar Medan, Sumatera Utara,
Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi.
Gudmundsson, A. 2011. Rock Fractures in Geological
Processes. New York: Cambridge University
Press.
Gunawan, H., Mulyana, A.R., Solihin, A., Pujowarsito,
Riyadi, 2014. Peta Kawasan Rawan Bencana
12
Gunungapi Sinabung, Provinsi Sumatera
Utara, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana
Geologi, Badan Geologi.
Katili, J., A., 1980. Geotectonics of Indonesia: a Modern
View. Direktorat Jendral Pertambangan. Jakarta.
Prambada, O., Zaenuddin, A., Iryanto, Santosa, I.,
Nakada, S., Yoshimoto, M., 2010. Laporan
Pemetaan Geologi Gunungapi Sinabung,
Kab. Karo, Provinsi Sumatera Utara, Pusat
Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi,
Badan Geologi.
PVMBG, 2017. Kumpulan Lap Evaluasi Tingkat
Aktivitas Gunungapi Sinabung, Periode 20132017. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana
Geologi, Badan Geologi.
Santoso, M., S., 1992. Berita Berkala Vulkanologi,
Gunungapi
Sinabung
(B),
Direktorat
Vulkanologi; Direktorat Jenderal Geologi
dan Sumber Daya Mineral; Departemen
Pertambangan dan Energi.
Sutawidjaja, I., S., 2013. The August 2010 Phreatic
Eruption of Mount Sinabung, North Sumatra.
Indonesian Journal of Geology, Vol. 8 No. 1
March 2013: 55-61.
Thouret, J., C., Finizola, A., Fornari, M., LegeleyPadovani, A., Frechen, M., 2001, Geology of El
Misti volcano near the city of Arequipa, Peru:
Geol. Soc. Ame. Bull. 113/12, p. 1593–1610.