Aplikasi Modifikasi Hukum Green Untuk Estimasi Tsunami Run-Up

Abstract

AbstrakPengetahuan tentang evolusi tinggi amplitudo gelombang tsunami selama perambatan dari lepas pantai menujugaris pantai diperlukan untuk studi mitigasi. Ketika tiba di pantai, kecepatan fase tsunami tereduksi yang menyebabkanpeningkatan amplitudo, biasa dikenal dengan tsunami run-up yang menimbulkan korban jiwa dan kerusakan properti.Dalam konteks pengurangan risiko bencana, estimasi tinggi run-up adalah vital. Dengan menggunakan data run-up darisurvei lapangan kasus Samoa 2009 dan Palu-Donggala 2018, validitas the basic Green’s Law berbasis efek shoaling sajadiuji untuk estimasi tinggi run-up, di mana kegagalan hukum dasar Green tersebut terjadi pada sebagian besar lokasipengamatan. Sebagai respons, kekekalan energi diterapkan untuk menurunkan the modified Green’s Law denganmenyertakan efek refraksi. The modified Green’s Law diuji untuk estimasi run-up dua kasus yang dipelajari, di manatinggi run-up diparameterisasi oleh dua faktor sekaligus, yaitu efek shoaling karena perubahan kedalaman lokal dan efekrefraksi karena kecepatan fase yang tereduksi saat tsunami mendekati garis pantai. Tujuan utama penelitian ini adalahmengkaji keberlakuan the modified Green’s Law untuk estimasi tinggi run-up dengan memanfaatkan data kedalamanlokal sebagai parameter eksternal dan jarak antar muka gelombang sebagai parameter internal. Estimasi run-up denganbantuan the modified Green’s Law adalah akurat karena 95% hasil-hasil estimasi sesuai dengan nilai yang terukur darisurvei lapangan, jauh lebih baik dari prediksi berbasis the basic Green’s Law yang memberikan kesesuaian sebesar 20%.Kompleksitas batimetri dan topografi, morfologi pantai, dan efek refleksi belum ikut dipertimbangkan. Faktor-faktortersebut juga penting, oleh karena itu perlu diselidiki dalam penelitian mendatang.Kata Kunci : modifikasi Hukum Green, efek refraksi, efek shoaling, run-upAbstractThe evolution of tsunami wave height during its propagation from open seas to coastal zones is required formitigation study. When arriving at a shoreline, tsunami phase speed decreases causing increased wave height onshore,commonly known as tsunami run-up that leads to fatalities on population and infrastructures. In the context of disasterrisk reduction, run-up estimate is of great importance. Using field data of run-up available from 2009 Samoa and 2018Palu-Donggala events, we examined the applicability of the basic Green’s law based on shoaling only to calculate run-upheights and found that it failed to predict run-ups in the majority of observational sites for all the events considered. Wethen applied concept of energy conservation to derive the modified Green’s Law by incorporating refraction effect intothe basic one. The modified Green’s Law was tested for run-up estimates of all occurrences, where run-up height wasparameterized with shoaling effect owing to changes in local ocean depth and refraction effect due to reduction in tsunamiphase speed when approaching coastal lines. The objective of this study is thus to determine if the modified Green’s lawis applicable for run-up estimate using both local depths as external parameters and tsunami wave-front separation asinternal parameters. The results are obtained with high accuracy as 95% of estimates are consistent with the measuredrun-up heights, much accurate than 20% of those derived from the basic Green’s Law. Factors such as bathymetry andtopography complexity, beach morphology, and wave reflection are not yet explored in the present study. These are alsocrucial and need to include for further investigation in future work.Keywords: modified Green’s law, refraction effect, shoaling effect, run-up