Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran
Pemodelan Aliran Lahar Menggunakan Perangkat Lunak LAHARZ Di Gunung Semeru, Jawa Timur Kushendratno1, Emi Sukiyah2, Nana Sulaksana2, Weningsulistri1 dan Yohandi1 1
Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi 2 Universitas Padjadjaran
Abstrak Gunung Semeru adalah gunungapi yang paling aktif dibandingkan dengan gunungapi lainnya di Pulau Jawa. Semeru merupakan salah satu gunungapi di dunia yang secara efektif menghasilkan lahar. Lahar skala besar dengan volume lebih dari 5 juta m3 terjadi rata-rata setiap enam tahun sekali. Saat ini, Pemetaan Kawasan Rawan Bencana Gunungapi masih dilakukan secara konvensional dengan tingkat subjektifitas yang tinggi. Hal ini mendorong dilakukannya penelitian yang bertujuan untuk menerapkan metode pemetaan yang otomatis, cepat dan objektif. Penelitian ini dilakukan dengan cara memodelkan aliran lahar pada alur sungai yang berpotensi terjadi aliran lahar dengan menggunakan perangkat lunak LAHARZ. Data yang digunakan adalah Digital Elevation Model (DEM) TerraSAR-X dengan resolusi 9 meter. Hasil Pemodelan ini kemudian divalidasi dengan cara identifikasi batas sebaran endapan lahar hasil pemodelan dengan kenyataan di lapangan dan juga dibandingkan dengan peta aliran lahar yang sudah ada sebelumnya. Hasil overlay model aliran lahar dengan citra satelit dari Google Earth memperlihatkan kecocokan morfologi sungai yang mengontrol model aliran lahar. Hasil overlay model aliran lahar dengan aliran lahar pada Peta Kawasan Rawan Bencana (KRB) Gunungapi Semeru memperlihatkan zonasi aliran lahar yang berbeda. Pemodelan aliran lahar memerlukan data DEM terbaru dengan resolusi tinggi sehingga menghasilkan model yang mempunyai akurasi tinggi. Pemodelan aliran lahar bisa dilakukan secara otomatis, cepat dan objektif. Setiap pengguna bisa melakukannya dengan hasil yang sama asalkan sumber, arah aliran dan volumenya juga sama. Kata Kunci : Gunung Semeru, Potensi lahar, Pemodelan, LAHARZ, Peta KRB
1. PENDAHULUAN Gunung Semeru adalah gunungapi tipe-Ayang berlokasi di Jawa Timur. aktivitas gunung ini paling aktif dibandingkan gunungapi lainnya di Pulau Jawa. Puncak tertinggi Gunung Semeru dinamai Mahameru dengan tinggi 3676 m di atas permukaan laut. Kawah aktifnya yaitu kawah Jonggring Seloko, terbentuktahun 1913, dan sejak 1946, aktivitasnya tidak pernah berhenti sampai saat ini.
Gunung Semeru merupakan salah satu gunungapi di dunia yang secara efektif menghasilkan lahar. Awan panas adalah bahaya primer letusan gunungapi dan lahar adalah bahaya sekunder letusan gunungapi. Aktivitas aliran lahar ini muncul setelah terbentuknya awan panas dan letusan freatik. Di Gunung Semeru, Letusan freatik terjadi hampir setiap hari sehingga menambah volume endapan piroklastik. Potensi terjadinya aliran lahar semakin tinggi seiring dengan bertambahnya endapan piroklastik ini. 42
Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran Pemetaan KRB gunungapi sampai saat ini masih dilakukan secara konvensional. Pembuatan batas kawasan rawan bencana seperti aliran piroklastik dan aliran lahar lebih mengutamakan insting seorang ahli geologi. Analisis morfologi lembah, sungai, dan perkiraan volume aliran material vulkanik yang dituangkan dalam peta KRB memiliki tingkat subjektivitas yang tinggi. Hal ini mendorong dilakukannya penelitian dengan menerapkan metode pemetaan aliran lahar yang otomatis, cepat dan objektif. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui dan menentukan zonasi aliran lahar baik sepanjang lembah sungai maupun yang keluar dari jalur lembah melalui suatu pemodelan dan mengetahui perbedaan dan persamaannya dengan Peta Kawasan Rawan Bencana Gunungapi Semeru.
Gambar 1. Peta lokasi Gunung Semeru di Jawa Timur (ditunjukkan oleh segitiga berwarna hitam).
2. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan dengan cara memodelkan aliran lahar pada alur sungai yang berpotensi terjadi aliran lahar dengan menggunakan perangkat lunak LAHARZ. Data yang digunakan adalah data Digital Elevation Model (DEM) TerraSAR-X hasil akusisi tahun 2011 dengan resolusi 9 meter. Hasil pemodelan ini kemudian dibandingkan dengan Peta Kawasan Rawan Bencana (KRB) Gunungapi Semeru dan citra satelit dari Google Earth. Lahar adalah satu aliran yang terdiri dari campuran material vulkanik dan air yang berasal dari gunungapi. Lahar ini bisa membawa material panas, dingin atau keduanya (Situmorang, 1989). Dua tipe lahar yaitu lahar letusan dan lahar hujan. Lahar letusan terjadi ketika suatu letusan terjadi di gunungapi yang memiliki danau kawah seperti di Gunung Kelud (Sudradjat dkk, 2010). Lahar hujan terjadi ketika hujan turun di puncak gunung selama beberapa waktu dan membawa air hujan beserta endapan piroklastik di bagian atas sungai yang berhulu di puncakgunung. Lahar yang terjadi di Gunung Semeru termasuk tipe lahar hujan. Sesuai dengan arah bukaan kawah serta terbentuknya endapan piroklastik terutama yang bersifat aliran di bagian lereng tenggara, maka sebaran aliran lahar terutama akan menempati bagian kaki tenggara dengan pola sebaran melebar padadaerah pedataran (Bacharudindkk, 1996). Catatan sejarah kejadian lahar di Gunung Semeru bisa dilihat pada Tabel 1.
Gambar 2. Citra Gunung Semeru dari Google Earth. Diambil pada September 2014
43
Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran LAHARZ adalah perangkat lunak untuk pemodelan aliran lahar yang dibuat oleh Steve Schiling dari USGS pada tahun 1998. LAHARZ ini merupakan implementasi dari persamaan empiris yang memprediksi luas penampang sungai (A) dan area inundasi (B) sebagai fungsi volume lahar (V) (Gambar 4). (A = 0.05V2/3 dan B = 200V2/3). Persamaan ini dibuat berdasarkan analisis statistik terhadap data aktivitas 27 lahar besar dari 9 gunungapi di dunia. LAHARZ ini dibuat dalam format Arclnfo Macro Language (AML) sehingga bisa dijalankan dalam perangkat lunak ArcGIS. Tabel 1. Frekuensi, besarnya, dan jarak tempuh serta parameter lainnyauntuk kejadian lahar berbahaya di Gunung Semeru berdasarkan laporan atau catatan sejarah sejak tahun 1885 (Modifikasi dari Touret dkk, 2007)
Gambar 4. Diagram hubungan antara dimensi lahar ideal dan penampang lembah (A) serta area inundasi (B) yang dihitung dalam LAHARZ. (modifikasi dari Iverson dkk, 1998)
3. ANALISIS Tahapan analisis dimulai dengan mengekstraksi data DEM Gunung Semeru dan sekitarnya menjadi format ASCII, kemudian dikonversi lagi menjadi format Grid sehingga bisa digunakan untuk pemodelan aliran lahar menggunakan LAHARZ. Dalam pemodelan ini, dipilih sungai yang berpotensi terlanda aliran lahar yaitu Besuk Bang, Besuk Kobokan dan BesukSat. Hasil Pemodelan kemudian dioverlay dengan citra satelit dari Google Earth untuk mengetahui kecocokan model aliran lahar dengan morfologi sungai sebenarnya. Selain itu dilakukan juga overlay dengan Peta KRB Gunung Semeru untuk mengetahui perbedaan dan persamaannya. 4. HASIL PENELITIAN
Gambar 3. Peta Kawasan Rawan Bencana Gunung Semeru Jawa Timur (Bronto dkk, 1996). KRB aliran lahar ditunjukkan oleh warna kuning.
Gambar 5. Hasil pemodelan aliran lahar menggunakan LAHARZ. Estimasi volume berdasarkan kejadian
44
Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran lahar skala besar yang pernah terjadi di Gunung Semeru mulai dari 5 juta m3 sampai 20 juta m3.
Gambar 6. Overlay model aliran lahar dengan citra satelit dari Google Earth hasil akuisisi September 2014. Tampak bahwa model aliran lahar bisa mengalir dengan baik mengikuti morfologi sungai.
Gambar 7. Overlay model aliran lahar dengan Peta KRB Gunung Semeru. Dalam hal ini, dibandingkan model aliran lahar dengan estimasi volume terbesar yaitu 20 juta m3.
Peta KRB Gunungapi Semeru merupakan peta potensi bencana gunungapi yang akan meletus di masa depan. Kawasan rawan bencana aliran lahar pada peta ini merupakan kawasan yang berpotensi lahar setelah terjadinya letusan yang menghasilkan aliran piroklastik. Endapan aliran piroklastik ini sendiri masih belum pasti kemana arah alirannya dan berapa volumenya sehingga potensi laharnya pun belum bisa diprediksi dari lembah mana dan kemana arahnya. Hal ini tampak pada KRB aliran lahar yang begitu luas (Besuk Sat dan Besuk Kobokan) bila dibandingkan dengan model aliran lahar. Padahal model komputer ini menggunakan estimasi volume maksimum 20 juta m3, dimana
aliran lahar dengan volume tersebut belum tentu terjadi dalam kurun waktu 100 tahun. LAHARZ melakukan pemodelan aliran lahar dengan menentukan sumber dan arah aliran terlebih dahulu, penentuan asumsi volume lahar didasarkan pada sejarah aktifitas lahar gunungapi tersebut, sedangkan Peta KRB Gunung Semeru tidak menentukan asumsi volume lahar yang akan terjadi dalam penarikan batas aliran lahar. Oleh karena itu, LAHARZ menghasilkan model aliran lahar yang lebih akuratdari Peta KRB Gunung Semeru. Pemodelan aliran lahar menggunakan perangkat lunak LAHARZ bisa dilakukan secara otomatis, cepat dan objektif. Setiap pengguna bisa melakukannya dengan hasil yang sama asalkan sumber, arah aliran dan volumenya juga sama. DAFTARPUSTAKA [1]. Bacharudin, R., Hadisantono, R.D, Djuhara, A. 1996. Pemetaan Zona Risiko Bahaya Gunungapi Semeru Jawa Timur. Bandung,DirektoratVulkanologi. [2]. Bronto, S., Hamidi,S.&Martono.A. 1996. Peta Kawasan Rawan Bencana G.Semeru.Bandung, DirektoratVulkanologi. [3]. Iverson, RM., Steven, P. Schilling, & James, W. Vallance, 1998, Objective delineation of lahar-inundation hazard zones. Geological Society of America Bulletin, August 1998, v. 110, no.8, hal. 972-984. [4]. Schiling, S. 1998. LAHARZ: GIS Programs for Automated Mapping of Lahar-inundation Hazard Zone. Volume 98, paper 638, U.S. Geological Survey open-file report. [5]. Situmorang, T. 1989. Pemetaan Zona Bahaya Aliran Piroklastik dan Lahar G. Semeru. Bandung, DirektoratVulkanologi. [6]. Sudrajat, A., Syafri, I., Paripurno, E.T. 2010. Karakteristik Lahar di Gunung Merapi, Jawa Tengah sebagai Indikator
45
Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran eksplosivitas pada Holosen. Jurnal Geologi Indonesia, Vol 6.No.2,hal.69-74. [7]. Thouret, J.C., Lavigne, R, Suwa, H., Sukatja, B., Surono. 2007. Volcanic
Hazard at Mount Semeru, East Java (Indonesia), with Emphasis on Lahars. Bulletin of Volcanology, vol. 70, hal. 221-244.
46
