IDENTIFIKASI KESTABILAN LAHAN DILAMPUNG BARAT

IDENTIFIKASI KESTABILAN LAHAN DILAMPUNG BARAT BERDASARKAN SEBARAN
KECEPATAN PERGERAKAN TANAH MAKSIMUM (PGV)
Wisnu S. Priyanto1 dan Prahara Iqbal2
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), UPT Loka Uji Teknik Penambangan dan Mitigasi
Bencana, Jl. Pekon Padang Dalom, Liwa, Lampung Barat 34573, Indonesia
[email protected]
Abstract
Sumatra is an island which is crossed by fault that stretches from the north to the southern part
of the island. This Fault is moving and made an accumulate energy causing movement of soil. The
movement of these faults can be caused by an earthquake which then releases energy into the movement
of the ground surface.. West Lampung is an area that located on active fault across Sumatra. On 1994
earthquake recorded on Liwa, West Lampung with intensity 7.5 richter scale that destructed most of
the city. This study intended to determine the land stability in West Lampung region by analyzing
ground motion, in this case peak ground velocity (PGV). The analysis used deterministic methods by
creating a map of the distribution peak ground velocity. The analisys data using parameters like
earthquake intensity, distance of epicenter, and focal depth of eatrhquake. The data had been taken from
United State Geological Survey (USGS) at the period of December 2005 to December 2015. During that
period there were 29 earthquakes event. The analysis of distribution peak ground velocity on West
Lampung obtained the value of peak ground velocity ranging from 1.4 to 6.67 cm/s. Based on that value,
the land stability of West Lampung is belonging category IV to VI based on Mercali Mercator Intensity
scale.
Keywords: Ground Motion, Land Stability, West Lampung
Abstrak
Sumatera merupakan pulau yang dilintasi sesar yang membujur dari arah utara pulau hingga ke
bagian selatan. Sesar ini bergerak dan dapat mengakumulasi energi, yang dapat mengakibatkan adanya
pergerakan tanah. Pergerakan sesar ini bisa dikarenakan oleh gempa bumi yang kemudian melepaskan
energi menjadi pergerakan tanah dipermukaan. Lampung Barat merupakan daerah yang berada pada
jalur perlintasan sesar aktif Sumatra. Tercatat pada tahun 1994 di Kota Liwa, Lampung Barat terjadi
gempa bumi dahsyat dengan intensitas 7.5 skala richter yang menghancurkan sebagian besar kota
tersebut. Penelitian ini bertujuan mengetahui kestabilan lahan di Wilayah Lampung Barat dengan
menganalisis gerakan tanah, disini menggunakan kecepatan pergerakan tanah maksimum (PGV).
Metode analisis dilakukan dengan metode deterministik, yaitu dengan membuat peta sebaran pergerakan
kecepatan tanah maksimum. Dalam penelitian ini digunakan data berupa parameter intensitas gempa,
jarak episenter, dan kedalaman gempa. Data diambil dari katalog data gempa United State Geological
Survey (USGS) dalam periode Desember 2005 hingga Desember 2015. Selama periode tersebut terdapat
29 kejadian gempa. Berdasarkan hasil analisis tersebut diperoleh nilai kecepatan pergerakan tanah di
sekitar Lampung Barat berkisar 1.4 hingga 6.67 cm/s. Berdasarkan nilai kecepatan pergerakan tanah
dapat disimpulkan kestabilan lahan daerah Lampung Barat termasuk kategori intensitas IV-VI yaitu
kategori ringan hingga kuatsesuai skala Mercali Mercator Intensity (MMI).
Kata kunci: Gerakan Tanah, Kestabilan Lahan, Lampung Barat
PENDAHULUAN
Pulau Sumatera merupakan pulau besar di Indonesia memanjang 1760 km dari timur laut
menuju tenggara dan melebar hingga 400 km [1]. Pulau Sumatera sendiri dilintasi sesar geser yang
relatif menganan sepanjang 1650 km akibat dari pertemuan subduksi dua lempeng yaitu lempeng
Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia [2] (Gambar 1).
Gambar 1. tektonik geologi regional sumatera
( Bishop, 2000 )
Sesar yang bergerak mengakibatkan akumulasi energi, yang mengakibatkan adanya
pergerakan tanah. Pergerakan sesar ini bisa dikarenakan oleh gempa bumi atau pembebanan dari
energi gravitasi yang kemudian terlepasnya energi dan berubah menjadi pergerakan tanah. Sesuai
hukum Newton kedua bahwa ada gaya pasti ada reaksi. Sesar besar Sumatera dapat menimbulkan
terjadinya gempa bumi dan gerakan tanah. Kabupaten Lampung Barat mempunyai potensi gempa
yang signifikan. Gempa Liwa 1994 tercatat dengan tingkat kekuatan 7.5 skala richter. Berdasarkan
informasi dari Rencana Nasional Penanggulangan Bencana [3] bahwa gempa Liwa tahun 1994 telah
meluluh lantakan hampir semua bangunan di kota tersebut. Kejadian tersebut merenggut korban jiwa
mencapai 1207 orang. Peristiwa kejadian gempa Liwa, 22 tahun yang lalu, merupakan peristiwa
gempa yang disebabkan karena pergerakan lempeng tektonik bumi. Maka dari itu kajian pergerakan
tanah dalam penafsiran analisis Seismik Hazard menjadi penting untuk keperluan mitigasi bencana,
dalam hal ini mengetahui kestabilan lahan di Lampung Barat.
Analisis Seismik Hazard merupakan upaya yang dilakukan oleh peneliti kebumian untuk
menghitung Seismik Hazard dan yang berhubungan dengan resiko seismik dan aplikasi lainya [4].
Besarnya distribusi pergerakan tanah sangat penting dalam mengestimasi desain seismik, kerusakan
pada daerah urban dan analisis akibat gempabumi. Metode ini dapat diaplikasikan pada area luas
berdasarkan data yang didapat [5]. Tingginya pergerakan tanah dapat mempengaruhi tingkat
kerusakan lahan, dalam penelitian ini membahas pergerakan tanah berdasarkan kecepatan pergerakan
tanah maksimum. Maka dari itu pergerakan tanah di wilayah Lampung Barat menjadi penting untuk
dipetakan.
Penelitian ini menggunakan metode deterministik, [6], dalam penelitian pergerakan tanah
analisis dapat dilakukan dengan beberapa nilai pergerakan tanah untuk dianalisis.
nilai puncak
percepatan pergerakan tanah (PGA), puncak kecepatan pergerakan tanah (PGV) dan juga puncak
pergeseran pergerakan (PGD) (Gambar 2). PGA merupakan komponen vertikal hasil rekaman dari
alat pengukur percepatan tanah yang disebut accelerometer, sedangkan integrasi puncak-puncak
percepatan merupakan PGV, dan dari sini nantinya dapat menentukan PGD [7].
Gambar 2. PGA, PGV dan PGD
( Wudan dan Kanamori, 2008)
Penelitian meliputi area Lampung Barat, dengan kondisi geomorfologi sebagian besar
wilayahnya merupakan daerah perbukitan dan pegunungan dengan kondisi lereng yang curam. Daerah
ini termasuk daerah dengan kondisi yang kerentananya tinggi. Maka perlu dikaji lebih dalam. Tujuan
penelitian ini untuk mengetahui kestabilan lahan warga di Lampung Barat terhadap pergerakan tanah.
Dengan diketahuinya nilai kecepatan pergerakan tanah maksimum (PGV) tertinggi di suatu daerah
maka pemerintah setempat akan lebih efektif dan efisien dalam mengambil kebijakan. Informasi ini
bisa menjadi rujukan bagi masyarakat maupun peneliti lain untuk mengetahui informasi kestabilan
lahan di Lampung Barat.
METODE
Lokasi penelitian terletak di wilayah Lampung Barat yang dibatasi koordinat 4.97o hingga 5.57o
LS dan 103.54o sampai dengan 104.89o BT. Geologi daerah Lampung Barat dibagi menjadi beberapa
formasi yaitu Formasi Simpang Aur, Formasi Ranau, Formasi Bal, dan Batuan Intrusive. Formasi-
formasi ini terdiri dari endapan gunung api, batu pasir, batuan breksi, granit batu gamping, metamorf,
tufa Lampung, dan Alluvium. Formasi Ranau ini terdiri dari batuan breksi batuapung, tuf mikaan,
tufa pasiran dan tuf batuapung cenderung sifat batuan disini tidak kompak. Formasi Gunungapi
Kuarter ini tersusun oleh lava bersusunan andesit sampai basal dan Breksi gunungapi berwarna abuabu kehitaman, agak kompak, terpilah buruk, berukuran kerikil sampai bongkah, bentuk menyudut
sampai menyudut tanggung yang terdiri dari andesit, basal, dan batuapung, pada formasi ini
cenderung kompak. Formasi Gunungapi Sekincau berupa endapan tuff dan batu apung, cenderung
tidak kompak. [8].
Gambar 3. Peta Geologi Lampung Barat
(Sumber : modifikasi dari Amin dkk., 1988)
Metode dalam penelitian ini digunakan metode deterministik, yaitu menganalisis faktor dari
pergerakan tanah di wilayah Lampung Barat dengan nilai kecepatan pergerakan tanah maksimum
(PGV). Hal itu dilakukan sebab mempunyai banyak kegunaan dalam kegempabumian dan seismologi
[10]. Meskipun sederhana dengan memanfaatkan amplitude dari puncak kecepatan pergerakan tanah
(PGV), tetapi memiliki indikator mengenai ketahanan potensi kerusakan yang terstruktur akibat
gerakan tanah [11]. Data distribusi pergerakan tanah maksimum (PGV) digunakan untuk
memperkirakan tingkat kerentanan atau deformasi berdasarkan skala mercalli mercator instensity
(MMI) yang diakibatkan oleh pergerakan tanah. Analisis pergerakan tanah dalam penelitian ini
dengan membuat peta sebaran pergerakan kecepatan tanah maksimum. Data parameter yang
digunakan seperti intensitas gempa, jarak episenter, serta kedalaman gempa yang diambil dari data
kataog gempa di United State Geological Survey (USGS) selama periode Desember 2005 sampai
Desember 2015 [9]. Pada penelitian ini menggunakan persamaan atenuasi [12] untuk mendapatkan
nilai kecepatan pergerakan tanah, persamaan tersebut sebagai berikut :
………………….(1)
Dengan :
= Kecepatan maksimum pergerakan tanah
= Moment magnitude
= Jarak episenter
H = Kedalaman
Jarak episenter dapat dicari menggunakan koordinat kejadian gempa yang telah terjadi dari
katalog gempa di USGS dengan menggunakan system spherical trigonometri [13]. Peta kontur
distribusi kecepatan pergerakan tanah maksimum dikorelasikan dengan peta morfologi dari raster
DEM. Dari peta distribusi kecepatan pergerakan tanah dapat diketahui sebaran kecepatan pergerakan
tanah maksimum (PGV) di wilayah Lampung Barat. Berdasarkan data kecepatan pergerakan tanah
maksimum (PGV) didapatkan informasi mengenai tingkat kerentanan atau kestabilan lahan yang
kemudian dapat diklasifikasikan berdasarkan dari skala mercalli mercator intensity (MMI) [11].
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil pengolahan data-data parameter dari katalog gempa selama periode
Desember 2005 hingga Desember 2015 dengan magnitudo gempa paling rendah 4 skala richter serta
paling tinggi 5.7 skala richter
(Lihat Tabel 2. Lampiran) didapatkan peta sebaran kecepatan
pergerakan tanah maksimum untuk wilayah Lampung Barat (Gambar 4).
Pada gambar 4, merupakan peta sebaran nilai kecepatan pergerakan tanah maksimum di
Lampung Barat. Pada area Barat daya peta cenderung memiliki nilai kecepatan pergerakan tanah
maksimum yang kecil yaitu berkisar 2 cm/s sampai dengan 3 cm/s. Berdasarkan pada skala MMI
wilayah ini masuk kategori intensitas IV. Hal ini didukung dengan informasi pada peta geologi
(Gambar 2), bahwa daerah ini batuanya cenderung kompak. Pada skala ini menurut [14] Worden jika
terjadi pergerakan tanah, maka di dalam rumah akan terasa seperti ada truk lewat atau terasa seperti
ada barang berat yang menabrak dinding rumah. Barang-barang yang bergantung bergoyang-goyang,
jendela dan pintu berderik, barang pecah belah pecah, gelas-gelas gemerincing, dinding serta rangka
rumah berbunyi.
Di wilayah peta bagian timur menunjukkan pergerakan tanah dengan nilai kecepatan
pergerakan tanah maksimum berada pada kisaran 3 cm/s sampai dengan 4 cm/s. Mengacu tabel skala
MMI, wilayah ini termasuk kategori intensitas skala V. wilayah ini masuk pada kategori medium,
Dalam tahap ini bisa dibayangkan kerusakan akibat alunan gelombang tanah apabila terosilasi dengan
perubahan vertikal sampai 4 cm. pada zona ini dengan informasi pada peta geologi (Gambar 2),
bahwa daerah ini merupakan endapan gunung api berumur kuarter yang sifat batuanya tidak kompak.
Pada peta bagian utara memiliki nilai sebaran kecepatan pergerakan tanah maksimum dengan
kisaran rata-rata diatas 5 sampai dengan 6.7 cm/s. Dengan nilai kecepatan pergerakan tanah
maksimum kisaran tersebut, maka dengan melihat table skala MMI, dapat dikategorikan dalam
intensitas skala VI Pergerakan tanah ini pastinya akan sangat terasa oleh semua orang. Barang-barang
kecil dan buku jatuh dari raknya, gambar-gambar jatuh dari dinding. Mebel-mebel bergerak atau
berputar. Dinding yang lemah pecah-pecah, dan pohon-pohon terlihat bergoyang-goyang. Pada zona
ini sesuai dengan informasi pada peta geologi (Gambar 2), bahwa daerah ini merupakan endapan
gunung api berumur sekincau yang terdiri dari batuan tufa dan batuapung berukuran kerikil hingga
kerakal, selain itu kontur lereng yang curam, sehingga kemungkinanya sangat labil.Pada kategori ini
untuk lahan yang terususun oleh material yang tidak kompak seperti batuan tuff hasil endapan
gunung api apabila itu bangunan dengan pondasi yang tidak kokoh maka akan roboh. akan tidak
stabil, apabila itu morfologi lereng akan dapat mengakibatkan longsoran.
Berdasarkan tujuan penelitian yaitu mengetahui stabilitas lahan di wilayah Lampung Barat
terhadap pergerakan tanah menggunakan analisis nilai sebaran kecepatan pergerakan tanah
maksimum, disimpulkan dari pemaparan peta sebaran kecepatan pergerakan tanah maksimum di
wilayah Lampung Barat mengacu pada skala MMI (Tabel 1), termasuk kategori intensitas IV-VI.
Dari analisa tersebut dapat diketahui nilai kecepatan pergerakan tanah maksimum (PGV) di
wilayah Lampung Barat termasuk tinggi dan berpotensi mengalami pergerakan tanah dengan
intensitas kerusakan yang cukup signifikan apabila terjadi pergerakan tanah.
Gambar 2. Peta Raster dari Dem di Overlay Peta kontur persebaran kecepatan pergerakan tanah (PGV) di
olah dari intensitas gempa, jarak episenter, serta kedalaman diambil dari data gempa USGS Desember
2005 sampai Desember 2015
Tabel 1. Skala Intensitas gempa berdasarkan MMI ( Worden dkk, 2012)
KESIMPULAN
Nilai Kecepatan pergerakan tanah maksimum wilayah Lampung Barat berada antara kisaran
1.4 cm/s sampai dengan 6.67 cm/s. Menurut skala mercalli mercator intensity (MMI) sebagian besar
wilayah lampung barat berada di skala IV sampai dengan skala VI. Dapat disimpulkan beresiko tinggi
terhadap pergerakan tanah yang menyebabkan kerusakan yang signifikan apabila terjadi pergerakan
tanah.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih penulis ucapakan kepada UPT Loka Uji Teknik Penambangan dan Mitigasi
Bencana, Liwa yang memberikan penulis semangat dan motivasi untuk meneliti kebencanaan. Terima
kasih kepada Diklat Jabatan Fungsional Peneliti Tingkat Pertama Lembaga Ilmu Pengetahuan
Indonesi (LIPI) Gelombang IV
DAFTAR PUSTAKA
[1] A.J. Barber, M.J. Crow and J.S. Milsom. 2005. Sumatra: Geology, Resources and Tectonic
Evolution. Published by the Geological Sociecty London.
[2] Bellier, O., M. Sébrier, S. Pramumijoyo, T. Beaudouin, H. Harjono, I. Bahar, and O. Forni (1997),
Paleoseismicity and seismic hazard along the Great Sumatran Fault (Indonesia),J.
Geodyn.,24(1–4), 169–183,doi:10.1016/S0264-3707(96)00051-8.
[3] BNPB. 2010. Rencana Nasional Penanggulangan Bencana 2010-2014. Badan Nasional
Penanggulangan Bencana Republik Indonesia.
[4] Wang, Zhenming. 2010. Seismic Hazard Assessment: Issues and Alternatives. Jurnal Pure and
Applied Geophysics. Springer Basel Ag 2010. DOI 10.1007/s00024-010-0148-3
[5] F. Yamazakia,, K. Wakamatsua, J. Onishib, K.T. Shabestari. 2000. Relationship between
geomorphological land classification and site amplification ratio based on JMA strong motion
records. Published by Soil Dynamics and Earthquake Engineering.
[6] McGuire, Robin K. 2001. Deterministc vs. Probabilistic Earthquake Hazards and Risks. Elsevier,
Jurnal Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 21 (2001) 377-384
[7] Yih-Min Wudan Hiroo Kanamori, 2008. Development of an Earthquake Early Warning System
Using Real-Time Strong Motion Signals. Sensors : 9 January 2008
[8] Amin, T.C., Santosa, S. dan Gunawan, W., 1988. Peta Geologi Bersistem Lembar Kotaagung.
Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Departemen Pertambangan dan Energi,
Bandung.
[9] USGS. 2015. ShakeMap Scientific Background. http://earthquake.usgs.gov/earthquakes
/shakemap/background.php#wald99b
[10] Akkar, Sinan. Dan Bommer, Julian J. 2007. Empirical Prediction Equations for Peak Ground
Velovity Derived from Strong-Motion Records from Europe and The middle east. Buletin of
Seismological Society of America, Vol. 97, No. 2, pp. 511-533, April 2007, doi :
10.1785/0120060141
[11] Wald, David J., Quitoriano, Vincent., Heaton, Thomas H., dan Kanamori, Hiroo. 1999.
Relationships between Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, and Modified
Mercalli Intensity in California. Jurnal Earthquake Spectra, Vol 15, No. 3, Agustus 1999
[12] Priyanto, Wisnu S. 2012. Atenuasi Respon Hubunganya Dengan Gempa Bumi Subduksi Sumatera.
Geofisika, FMIPA Universitas Gadjah Mada.
[13] Geyer, Michael. 2013. Geometric Analysis of An Observer on A Spherical Earth and an Aircraft
or Satellite. US. Department of Transportation Research and Innovative Technology
Administration Jhon A. Volpe National Transportation Systems Center. Hal. 33-36.
[14] Worden, C. B., Gerstenberger, M. C. Rhoades, D. A. and Wald, D. J. 2012. Probabilistic
Relationships between Ground-Motion Parameters and Modified Mercalli Intensity in
California. Bulletin of the Seismological Society of America, 102:1, pp. 204–221.