Pengetahuan tentang evolusi tinggi amplitudo gelombang tsunami selama perambatan dari lepas pantai menuju garis pantai diperlukan untuk studi mitigasi. Ketika tiba di garis pantai, kecepatan fase tsunami tereduksi yang menyebabkan peningkatan 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 tinggi run-up dari survei lapangan kasus Aceh 2004, Samoa 2009, Chili 2010, Tohoku 2011, dan Palu-Donggala 2018, validitas the basic Green’s Law berbasis efek shoaling saja diuji untuk estimasi tinggi run-up, di mana kegagalan hukum dasar Green tersebut terjadi pada sebagian besar lokasi pengamatan. Sebagai respons, kekekalan energi diterapkan untuk menurunkan the modified Green’s Law dengan menyertakan efek refraksi. The modified Green’s Law diuji untuk estimasi run-up semua kasus yang dipelajari, di mana tinggi run-up diparameterisasi oleh dua faktor sekaligus, yaitu efek shoaling karena perubahan kedalaman lokal dan efek refraksi karena kecepatan fase yang tereduksi saat tsunami mendekati garis pantai. Tujuan utama penelitian skripsi ini adalah mengkaji keberlakuan the modified Green’s Law untuk estimasi tinggi run-up dengan memanfaatkan data kedalaman lokal sebagai parameter eksternal dan jarak antar muka gelombang sebagai parameter internal. Estimasi run-up dengan bantuan the modified Green’s Law adalah akurat karena 95% hasil-hasil estimasi konsisten dengan nilai yang terukur dari survei 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-faktor tersebut juga penting, oleh karena itu perlu diselidiki dalam penelitian mendatang.
Kata Kunci: modified Green’s Law, efek refraksi, efek shoaling, run-up
The evolution of tsunami wave height during its propagation from open seas to coastal zones is required for mitigation 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 disaster risk reduction, run-up estimate is of great importance. Using field data of run-up available from the 2004 Aceh, 2009 Samoa, 2010 Chili, 2011 Tohoku, and 2018 Palu-Donggala events, we examined the applicability of the basic Green’s law based on shoaling only to calculate run-up heights and found that it failed to predict run-ups in the majority of observational sites for all the events considered. We then applied concept of energy conservation to derive the modified Green’s Law by incorporating refraction effect into the basic one. The modified Green’s Law was tested for run-up estimates of all occurrences, where run-up height was parameterized with shoaling effect owing to changes in local ocean depth and refraction effect due to reduction in tsunami phase speed when approaching coastal lines. The objective of this study is thus to determine if the modified Green’s law is applicable for run-up estimate using both local depths as external parameters and tsunami wave-front separation as internal parameters. The results are obtained with high accuracy as 95% of estimates are consistent with the measured run-up heights, much accurate than 20% of those derived from the basic Green’s Law. Factors such as bathymetry and topography complexity, beach morphology, and wave reflection are not yet explored in the present study. These are also crucial and need to include for further investigation in future work.
Keywords: modified Green’s law, refraction effect, shoaling effect, run-up