PEMODELAN PROBABILITAS BENCANA GUNUNGAPI DENGAN TEKNOLOGI SIG, STUDI KASUS GUNUNG MURIA, DAERAH UJUNG LEMAH ABANG, KABUPATEN JEPARA, JAWA TENGAH
TUGAS AKHIR B
Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung
Disusun oleh : RAMA YOLANDA 12003008
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
N
LEMBAR PENGESAHAN
PEMODELAN PROBABILITAS BENCANA GUNUNG API DENGAN TEKNOLOGI SIG, STUDI KASUS GUNUNG MURIA, DAERAH UJUNG LEMAH ABANG KABUPATEN JEPARA, JAWA TENGAH
Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Tenik di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr.Ir. Prihadi Sumintadireja
Dr. I. G. B. Eddy Sucipta, ST., MT.
NIP. 131 667 756
NIP.132 130 459 Bandung, Juni 2008
Rama Yolanda 12003008
Sari Studi ini berfokus pada evaluasi bencana gunungapi terhadap tapak pembangkit listrik tenaga nuklir Ujung Lemah Abang (NPP ULA), Jawa Tengah, Indonesia, di dekat Gunung Muria. Metoda Bayesian yang digunakan dalam studi ini didasarkan pada pengembangan model probabilistic pada distribusi spasial peristiwa kegunungapian (volcanic event) di masa lalu dan pada model proses geologinya. Kegunungapian (volcanism) di Gunung Muria direfleksikan dengan anomali gravitasi yang tinggi pada pusat gunung sehingga dapat digunakan untuk memprediksi aktivitas kegunungapian di masa datang. Data gravitasi ditransformasikan ke suatu fungsi likelihood menggunakan statistik Bayesian. Hasilnya adalah sebuah model yang didasarkan pada peristiwa kegunungapian di masa lalu dan dimodifikasi dengan mengikutsertakan informasi geologi yang penting. Dengan menggunakan pendekatan Bayesian kisaran probabilitas menjadi meningkat. Di lokasi PLTN-ULA probabilitas letusan gunungapi adalah 9.8 x 10-9 tiap 100 tahun menggunakan inferen Bayesian. Nilai ini masih berada dalam batas persyaratan untuk pembangunan fasilitas pembangkit tenaga nuklir, yang mempunyai batas minimum 10-4 tiap 100 tahun.
i
KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Segala puji pada Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Penelitian ini secara akademik dimaksudkan sebagai syarat kelulusan jenjang studi Strata Satu pada Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi
Bandung. Sedangkan tujuan
penelitian ini adalah untuk memastikan bahwa tapak PLTN-ULA terjamin dari segi aspek keselamatan bahaya volkanologi sesuai standar IAEA.
Studi dilakukan dengan pengumpulan data primer maupun sekunder, dilanjutkan
dengan
analisis
deterministik,
probabilistik
pada
aspek
volkanologi yang meliputi piroklastik lahar dan bukaan vent baru pada wilayah SDV (screening distance value).
Terlakasananya penelitian ini tak lepas dari peran berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Dr. Ir. Prihadi S.A. dan Dr. I. G. B. Eddy Sucipta, ST., MT., selaku dosen pembimbing 1. LVGers atas semua bantuannya, Mas Hendro, Mas Diky, Pak Dedi, Tedy, Ogi,Gaper, Ichsan, Aldi. 2. Seluruh dosen dan karyawan Program Studi Teknik Geologi FITB ITB. 3. Badan Tenaga Atom Nasional, yang telah banyak memfasilitasi penelitian ini. 4. Teman-teman Asrama R-H Sangkuriang, Cepi, Rizal, Bineka, Bang Fadh, Cipto, Turis, Aldo, Ridwan, Budi, Andi
ii
5. Teman-teman petualang akhirat, Adji, Aam, Didi, Dami, Yuda, Robi, Maulana. 6. Teman-teman seperjuangan di GEA khususnya teman-teman 2003. 7. Barudak PGII atas dorongan semangatnya, Soraya, Tedi, Riska, Gilang, Taufik, Sandy, Dian, Riki, Niko, Regy. 8. Teman-teman kost di Cisitu, Ichsan, Andi, Dadang, Mansur 9. Teman dan sahabat, untuk suka duka selama ini 10. Semua pihak yang telah membantu terlaksananya penelitian ini dan tidak mungkin disebutkan satu persatu.
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan untuk terlaksananya pembangunan PLTN dengan lancar. Namun demikian penelitian ini jauh dari sempurna, adanya masukan dan kritik yang membangun sangat membantu.
Bandung, Juni 2008
Rama Yolanda
iii
DAFTAR ISI Sari .......................................................................................................................................i KATA PENGANTAR.........................................................................................................ii DAFTAR ISI......................................................................................................................iv DAFTAR GAMBAR.........................................................................................................vii DAFTAR TABEL...............................................................................................................x DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................................xi
BAB I PENDAHULUAN...............................................................................................................1 I.1
Latar Belakang.........................................................................................................1
I.2
Maksud dan Tujuan..................................................................................................2
I.3
Lokasi Penelitian......................................................................................................2
I.4
Metode Penelitian....................................................................................................3
I.5
Tahapan Penelitian...................................................................................................3
I.6
Data..........................................................................................................................4
BAB II GEOLOGI KOMPLEKS GUNUNG MURIA.....................................................................6 II.1
Geologi Umum Gunung Muria................................................................................6 II.1.1 Volkanostratigrafi Gunung Patiayam..........................................................6 II.1.2 Volkanostratigrafi Gunung Genuk...............................................................7 II.1.3
Volkanostratigrafi Gunung Muria…………...……………………………7
II.1.4 Depresi Bundar (Circular Depression)………...........………… ……..….8 II.1.5 II.2
Lahar………............…………………………………........……………...9
Karakteristik Volkanik Muria..................................................................................9 II.2.1 Karakteristik Kompleks Volkanik Muria...................................................10 II.2.1.1.
Karakteristik Gunung Muria....................................................10
II.2.1.2.
Karakteristik Gunung Genuk...................................................13
II.2.1.3.
Karakteristik Gunung Patiayam...............................................15
iv
II.2.1.4.
Karakteristik Sistem Kegunungapian ULA..............................16
II.2.2 Evolusi Kegunungapian di Semenanjung Muria ......................................17 II.2.3 Kapabilitas Kompleks Volkanik Muria.....................................................18 II.2.3.1
Sejarah Aktivitas Kegunungapian..............................................20
II.2.3.2
Manivestasi Aktivitas Magmatik Sekarang................................20
II.2.3.3 Analisis Petrologi........................................................................22 II.2.3.4 Struktur Geologi dan Aktivitas Tektonik....................................23 II.2.3.5 Masa Hidup dan Masa Tenang Aktivitas Kegunungapian..........25
BAB III TEORI DASAR SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS...................................................26 III.1
Pendahuluan...........................................................................................................26
III.2
Konsep Dasar SIG..................................................................................................26 III.2.1. Definisi SIG...............................................................................................26 III.2.2. Komponen SIG..........................................................................................26 III.2.2.1 Hardware....................................................................................26 III.2.2.2 Software......................................................................................27 III.2.2.3 Brainware/Penguna.....................................................................28 III.2.2.4 Data.............................................................................................28 III.2.2.4.1 Jenis Data Dalam SIG…...…………............………28 III.2.2.4.2 Sumber Data Dalam SIG……..…………............…30 III.2.2.4.3 Pengolahan Data Dalam SIG……………............…31
III.3
Pembuatan Basis Data SIG............................... ....................................................32 III.3.1 Penyiapan Data..........................................................................................32 III.3.2 Dijitasi Peta................................................................................................34 III.3.3 Pembuatan Layer Tematik.........................................................................35
v
BAB IV BASIS DATA SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS DI DAERAH PENELITIAN.............................................................................................36 IV.1 Manipulasi Data.......................................................................................................36 IV.2 Proses Registrasi Peta..............................................................................................38 IV.3 Menyimpan Hasil Registrasi....................................................................................42 IV.4 Dijitasi Peta..............................................................................................................43 IV.5 Pembuatan Data Atribut...........................................................................................49
BAB V EVALUASI BENCANA GUNUNGAPI..........................................................................50 V.1
Evaluasi Bencana Gunungapi................................................................................50
V.2
Analisis Probabilistik Spasiotemporal Pembukaan Vent Erupsi Baru ...............................................................................51
V.3
Analisis Probabilistik Spasial dan Temporal dengan Data Gravitasi ..................58
BAB VI KESIMPULAN.................................................................................................................61
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................62
LAMPIRAN.......................................................................................................................65
vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Mitigasi bencana alam berdasarkan probabilitasnya (Mc. Birney dkk, 2003)…..………………………………………………..………2 Gambar 1.2 Peta Lokasi Daerah Ujung Lemah Abang (Microsoft Encarta, 2003)............3 Gambar 1.3 Diagram alir studi analisa volkanologi untuk Tapak PLTN...........................5 Gambar 2.1 Penampang geologi skematik (tanpa skala) di sekitar Semenanjung Muria (NEWJEC, 1996).................................................................10 Gambar 2.2 Kawah Gunung Muria dan penyebaran produk vulkaniknya di sekitar puncak tertinggi..................................................................................................11 Gambar 2.3 Penampang skematik (tanpa skala) di sekitar Gunung Genuk dan Ujungwatu (NEWJEC, 1996)................................................................................................14 Gambar 2.4 Peta skematik di sekitar Gunung Genuk dan Ujungwatu (NEWJEC, 1996)...................................................................................................................14 Gambar 2.5
Model struktural (tanpa skala) Gunung Patiayam (NEWJEC, 1996)........16
Gambar 2.6
Diagram Umur (Ma) vs. SiO2 (wt.%).......................................................23
Gambar 2.7 Peta kelurusan berdasarkan anomali Bouguer regional (NTT, 2000)........................................................................................................24 Gambar 2.8 Peta kelurusan berdasarkan anomali Bouguer residual (NTT, 2000)........................................................................................................24 Gambar 3.1 Komponen Hardware dalam GIS (modifikasi dari Mufidah, 2003)..............27 Gambar 3.2 Model data dalam GIS (Neteler dan Mitasova, 2004)...................................29 Gambar 3.3 Dimensi data spasial dalam GIS (Neteler dan Mitasova, 2004)....................29 Gambar 3.4 Perbedaan data spasial dan data atribut (Neteler dan Mitasova, 2004)...................................................................................................................30 Gambar 3.5 Diagram alir pembuatan basis data GIS (Modifikasi dari Husein, 2003).....31 Gambar 4.1 Langkah untuk menampilkan fitur rulers......................................................37
vii
Gambar 4.2 Langkah untuk membuat garis bantu vertikal dan horizontal........................37 Gambar 4.3 Langkah untuk mengatur sudut gambar ........................................................38 Gambar 4.4 Menampilkan Tool Georeferencing ..............................................................39 Gambar 4.5 Menambahkan titik kontrol............................................................................40 Gambar 4.6 Penambahan titik kontrol dengan menggunakan tabel data...........................41 Gambar 4.7 Menyimpan hasil registrasi............................................................................42 Gambar 4.8 Membuat shapefile.........................................................................................43 Gambar 4.9 Membuat shapefile........................................................................................44 Gambar 4.10 Penamaan shapefile dan penentuan jenis feature-nya.................................44 Gambar 4.11 Pemilihan referensi properti spasial UTM WGS 1984...............................45 Gambar 4.12 Pemilihan referensi properti spasial............................................................46 Gambar 4.13 Fitur editing.................................................................................................47 Gambar 4.14 Dijitasi dengan sketch tool..........................................................................47 Gambar 4.15 Dijitasi line..................................................................................................48 Gambar 4.16 Dijitasi Polygon...........................................................................................48 Gambar 4.17 Dijitasi Point................................................................................................49 Gambar 4.18 Pembuatan data atribut.................................................................................49 Gambar 5.1.
Erupsi vent dengan data umur di Gunung Muria.......................................53
Gambar 5.2. Probabilitas terjadinya suatu peristiwa (event) vulkanik di lokasi NPPULA....................................................................................................................55
viii
Gambar 5.3. Peta probabilitas terjadinya event vulkanik berdasarkan posisi vent.....................................................................................................................56 Gambar 5.4. Peta probabilitas kejadian vulkanik berdasarkan posisi erupsi pusat....................................................................................................................57 Gambar 5.5.
Peta probabilitas kejadian vulkanik berdasarkan posisi erupsi maar.........58
Gambar 5.6.
Peta probabilitas kejadian vulkanik dengan pembobotan 50%..................59
Gambar 5.7.
Peta probabilitas kejadian vulkanik dengan pembobotan 60%..................60
ix
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Data umur radiometrik dan interval waktu secara statistik dari Gunung Muria (NEWJEC, 1995 dan NTT, 1998 dalam NTT, 2000)............12 Tabel 2.2 Kriteria dan nilai relatif yang digunakan pada evaluasi kapabilitas Kompleks Vulkanik Muria (NTT, 2000)........................................................19 Tabel 2.3 Total nilai relatif pusat erupsi gunungapi di Kompleks Vulkanik Muria untuk evaluasi kapabilitas (NTT, 2000)...............................................20 Tabel 5.1. Umur dan interval statistik Gunung Muria (NEWJEC, 1995 dan NTT, 1998, dalam NTT, 2000)................................................................52
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Peta Geologi Kompleks Muria ........................................................66 Lampiran B Data Gravity Daerah Penelitian .......................................................67 Lampiran C Data Kejadian Volkanik Daerah Penelitian......................................71
xi
