the title of your paper here in capitals

Analisis Probabilitas Gempa Dengan Metode Gaussian dan Besarnya Nilai PGA yang
Berpengaruh di Wilayah Yogyakarta
Candra Bakti Putra P1, Adi Susilo1, Arin Kuncahyani 2
1
Jurusan Fisika FMIPA Univ. Brawijaya
2
BMKG Kelas I Yogyakarta
Email : [email protected]
ABSTRAK
Telah dilakukan studi analisis hazard kegempaan dengan menggunakan metode Gaussian dan nilai
PGA yang berpengaruh di wilayah Yogyakarta. Penulisan ini bertujuan untuk melakukan analisis hazard
gempa dengan pemodelan 3-dimensi untuk periode ulang 500 tahun. Analisis probabilitas gempa
dilakukan pada T=0 detik, T=0,2 detik (periode pendek) dan T=1 detik (periode panjang) yang dibagi
per-grid. Model katalog gempa yang digunakan dalam analisis ini adalah data gempa dari tahun tahun
1937 sampai tahun 2011. Skala magnitudo yang digunakan magnitudo ≥ 5, dan kedalaman maksimum 60
km, dengan koordinat 110°10’ -110°80’ BT dan 7,10°-7,25° LS yang diambil dari BMKG.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk probabilitas Yogyakarta menghasilkan nilai PGA pada
grid 1 antara 0,00848g - 0,00142g, pada grid 2 antara 0,01006g - 0,00136g, pada grid 3 antara 0,07677g 0,01049g dan pada grid 4 berkisar 0,16825g - 0,01102g. untuk probabilitas terlampaui 10% dalam 50
tahun umur bangunan atau setara dengan periode ulang gempa 500 tahun.
Kata kunci : Seismik hazard, PGA, metode Gaussian, Magnitudo
ABSTRACT
The research have been done to analysis earthquake hazard using Gaussian method and PGA
value that influential in Yogyakarta. This report determined to analysis earthquake hazard using 3D
modelling for repeatdly period 500 years. Earthquake probability analysis was done to T=0 second,
T=0,2 second (short period) and T=1 second (long period) that was devided per grid. The katalog model
that was used in this analysis was earthquake data in the year 1937 to 2011. The Magnitude scale that
was used magnitude ≥ 5, and maksimum depth in 60 km, in coordinate 110°10’ to 110°80’ Longitude
East and 7.10° to 7.25° Southen Latitude were taken from BMKG.
A research result refer to Yogyakarta probabilitas produces PGA values in grid 1 between
0.00848g to 0.00142g, in grid 2 between 0.01006g to 0.00136g, in grid 3 between 0.07677g to 0.01049g
and in grid 4 between 0.16825g to 0.01102g. for over probability is 10% in 50 years age building
equivalent to earthquake repeatdly period 500 years.
Keywords : Seismic hazard, PGA, Gaussian method, Magnitude
Pendahuluan
Indonesia merupakan negara kepulauan
yang sangat rawan gempabumi, hal ini
disebabkan karena Indonesia terletak pada
pertemuan tiga lempeng tektonik yaitu
lempeng Indo-Australia, Eurasia dan
lempeng Pasific dan sembilan lempeng kecil
lainnya saling bertemu di wilayah Indonesia
dan membentuk jalur-jalur pertemuan
lempeng. Secara sepintas lokasi-lokasi
gempa aktif sudah dapat dipastikan berada di
tumbukan antar lempeng tektonik tersebut.
Gambar 1 Peta Tektonik Indonesia
(Kertapati,dkk, 2005)
Kondisi wilayah Indonesia yang rawan
yang harus diterima konsekuensinya oleh semua
penduduk agar selalu waspada dan dapat
beradaptasi dengan bahaya gempabumi yang bisa
terjadi sewaktu-waktu karena hingga saat ini
belum ada teknologi yang dapat mengetahui
secara langsung dan secara pasti kapan dan
dimana gempa terjadi.
Wilayah D.I. Yogyakarta merupakan salah
satu wilayah yang memiliki risiko yang cukup
tinggi terhadap bencana gempabumi. Untuk itu,
para ahli gempabumi terus berupaya dan
melakukan
pengembangan
suatu
metode
penghitungan risiko gempabumi yang berguna
untuk mengurangi kerusakan yang ditimbulkan .
Salah satu metode yang dapat digunakan untuk
memperkirakan kapan kemungkinan terulang
kembali gempa besar di suatu wilayah adalah
dengan menggunakan metode probabilitas. Salah
satu metode probabilitas yang dapat digunakan
dalam perhitungan periode ulang kejadian gempa
adalah dengan rumusan probabilitas Gaussian.
Adapun persamaan Gaussian yaitu:
Metode
Adapun langkah-langkah dalam melakukan
penelitian ini ditunjukkan pada gambar 3.
Mulai
Seleksi katalog gempa
Konversi magnitude
Declustering gempa
tidak
b-value =1,0
Pemodelan sumber gempa
Dimana : s adalah sebaran dari fungsi gaussian
(mx dan my) adalah titik tengah dari
fungsi gaussian
Subduksi
Declustering
Haz sub
Interpretasi
(Gardner and Knopoff, 1974)
Teori bingkas elastik merupkan teori yang
menjelaskan bagaimana umumnya gempabumi
terjadi yang dikumukakan oleh seorang
seismologi Amerika, Reid (Bullen, 1995).
Menurut teori ini gempabumi terjadi pada daerah
atau area yang mengalami deformasi. Energi
yang tersimpan dalam deformasi akan
terakumulasi sampai daya dukung batuan
mencapai batas maksimum, hingga akhirnya
menimbulkan rekahan atau patahan.
Gambar 2 Mekanisme Sumber Gempabumi
(Ibrahim, 2005).
Pemilihan fungsi atenuasi ini didasarkan
pada kesamaan kondisi geologi dan tektonik dari
wilayah dimana fungsi atenuasi itu dibuat.
Fungsi atenuasi yang digunakan dalam studi ini
sudah melibatkan Next Generation Attenuation
(NGA),
dimana
atenuasi
ini
dalam
pembuatannya sudah menggunakan data gempa
global (worldwide data). (Lay , T. 1995)
Selesai
Gambar 3 Alur Penelitian.
Hasil yang diperoleh dalam pengolahan data
probabilitas gempabumi yaitu sebuah model
grafik gempabumi yang tersebar di beberapa
layer dengan interval tertentu, kemudian
dihitung nilai probabilitas gempa dari masingmasing layer untuk beberapa tahun kedepan.
Hasil dan Pembahasan
Dalam analisis sumber gempa subduksi
katalog gempa yang digunakan adalah katalog
gempa utama yang telah dihilangkan gempa
susulannya dan akibat sumber patahan dan
memiliki batas kedalaman maksimum sekitar ≤
60 km atau merupakan daerah megathrust.
Episenter sumber gempa dari data gempa yang
digunakan dalam penelitian ini dapat dapat
digambarkan dalam bentuk di bawah ini.
probabilitas gempanya akan terulang lagi
sekitar stahun 2084, dan warna merah
menunjukkan grid 2 yang probabilitas
gempanya akan terulang lagi sekitar tahun
2014, dan warna pink merupakan warna dari
wilayah grid 3 yang menunjukkan
pada
daerah ini akan terjadi gempa dengan
magnitudo yang sama saat tahun
2078 serta yang warna kuning merupakan
wilayah dari grid 4 dengan probabilitas gempa
terulang kembali pada saat tahun 2066.
Gambar 4 Hasil Pembagian wilayah sumber
gempa per grid
Setelah itu nilai Probabilitas dihitung per grid.
Agar diperoleh prosentase probabilitas kejadian
gempa yang akan datang maka dilihat dari nilai
rata-rata kejadian gempa (μ) yang terjadi.
Pada wilayah grid 1 diperoleh probabilitas
kejadian gempa yang mendekati 100 % adalah
pada tahun 2084 atau 75 tahun lagi dari tahun
2012. Sama Halnya dengan perhitungan grid 1,
pada wilayah grid 2 diperoleh probabilitas
kejadian gempa yang mendekati 100 % adalah
pada tahun 2014 atau 32 tahun lagi dari tahun
1983. Dan pada wilayah grid 3 diperoleh
probabilitas kejadian gempa yang mendekati
100 % adalah pada tahun 2078 atau 69 tahun
lagi dari tahun 2012. Dan pada wilayah grid 4
diperoleh probabilitas kejadian gempa yang
mendekati 100 % adalah pada tahun 2066 atau
59 tahun lagi dari tahun 2012. Hasil dari semua
perhitungan probabilitas untuk, setiap grid dapat
dilihat di lampiran 3 (L.4.3.).
Hasil perhitungan probabilitas gempa akan
terulang lagi dilihat pada tahun yang sudah
mencapai prosentase 99 %, karena setelah
mencapai angka 99 % perhitungan pada tahun
berikutnya akan mempunyai perbedaan yang
sangat kecil sekali.
Gambar 5 Peta Hasil probabilitas gempa
Yogjakarta
Gambar 6 Sebaran PGA tiap grid
Nilai PGA per grid dan nilai R rupture
dapat diketahui bahwa rentang nilai percepatan
maksimum akibat sumber gempa subduksi
berkisar 0,008482g - 0,168255g. Nilai
percepatan tersebut merupakan nilai percepatan
yang cukup tinggi karena nilai percepatan
tersebut dipengaruhi oleh adanya zona subduksi
dan patahan Opak yang berada di sekitar grid di
wilayah Yogyakarta.
Peak Spectral Acceleration (PSA) adalah
nilai puncak spektral percepatan pada suatu
wilayah. nilai PSA ini berbeda pada periode
yang berbeda. Perbandingan antara nilai PSA
hasil perhitungan pada tiap Grid adalah
sebagai berikut:
Gambar 7 Sebaran perbandingan PSA tiap
grid
Hasil percepatan gempa/respon spektra pada
T=0 sampai T=3 pada grid 1 sampai grid 4 bisa
di lihat pada grafik di atas. Dari keempat
rentang nilai yang dihasilkan tiap grid maka
dapat dilihat terdapat satu grid yang memiliki
percepatan yang cukup cepat dibandingkan gridgrid yang lain. Ternyata pada grid 4 mempunyai
nilai percepatan PSA (g) yang cukup tinggi
saat berada pada T=0,2
rentang
nilai
percepatan
mencapai 0,33499g. Hal ini
dipengaruhi karena pada wilayah grid 4
merupakan wilayah yang dekat dengan zona
subduksi dan patahan Opak yang berada di
wilayah tersebut.
PENUTUP
Berdasarkan analisis data gempa dari tahun
1937 sampai tahun 2011. Skala magnitudo yang
digunakan
magnitudo ≥ 5, dan kedalaman
maksimum 60 km, maka didapatkan, Analisis
probabilitas gempa besar pada wilayah
Yogyakarta dibagi atas 4 grid, pada grid 1
diperoleh probabilitas kejadian gempa pada tahun
2084 atau 75 tahun lagi dari tahun 2012,
kemudian pada wilayah grid 2 diperoleh
probabilitas kejadian gempa pada tahun 2014 atau
32 tahun lagi dari tahun 1983, kemudian pada
wilayah grid 3 diperoleh probabilitas kejadian
gempa pada tahun 2078 atau 69 tahun lagi dari
tahun 2012 dan pada wilayah grid 4 diperoleh
probabilitas kejadian gempa pada tahun 2066 atau
59 tahun lagi dari tahun 2012. Analisis seismik
hazard
di
Yogyakarta menghasilkan nilai
PGA 0,00848g - 0,16825g untuk probabilitas
terlampaui 10% dalam 50 tahun umur bangunan
atau setara dengan periode ulang gempa 500
tahun, serta
Wilayah Yogyakarta
yang
memiliki nilai PGA paling rendah adalah grid 1
dengan nilai 0.008482g dan yang memiliki nilai
PGA paling tinggi adalah grid 4 dengan nilai
0.168255g. Dari nilai-nilai percepatan gempa
yang diperoleh mengindikasikan bahwa wilayah
Yogyakarta sangat rentan terhadap gempa. Maka
dalam
pembuatan
gedung
atau
sarana
infrastruktur lainnya sangat diharapkan untuk
selalu memperhitungkan faktor percepatan gempa
sebagai acuan dalam pembangunannya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Gardner, J.K., & Knopoff, L. (1974). Is The
Sequence of Earthquake in Southern
California, With Aftershocks Removed.
Bulletin of Seismological Society of
America, 64, 1363-1367
[2] Ibrahim,
G,
dan
Subardjo,
2005.
Pengetahuan
Seismologi.
Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika,
Jakarta
[3] Kertapati, E.K., Boen, T., Petersen, M.D.,
Dangkua, D.T., Asrurifak, M. Usulan
revisi peta hazard kegempaan wilayah
Indonesia, ITB, Bandung, Indonesia
[4] Lay , T. 1995. Modern Global Seismology,
London: United Kingdom Edition
[5] Natawidjaja, D.H. (2007). Gempa Bumi dan
Tsunami diSumatra dan Upaya untuk
Mengembangkan Lingkungan Hidup yang
Aman Dari Bencana Alam. Symposium. ITB
: Bandung
[6] Reid, H.F,. 1982. Elastic Rebound Theory of
Earthquake. BSSA
[7] Tim Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010.
Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi Gempa
Indonesia 2010, Bandung 1 Juli 2010,
Laporan Studi