bab v hasil dan pembahasan

84
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Analisa Hazard Gempa
Pengolahan data dalam penelitian ini menggunakan software Ez-Frisk dan
menghasilkan peta hazard yang dibedakan berdasarkan sumber-sumber gempa
yaitu sumber gempa Megathrust (subduksi interface), sumber gempa Benioff
(subduksi intraslab), sumber gempa Fault, sumber gempa Shallow Background
dan sumber gempa kombinasi (all source) dengan masing-masing nilai percepatan
maksimum di batuan dasar untuk periode ulang 500 tahun dan 2500 tahun.
5.1.1 Peta Hazard untuk Sumber Gempa Megathrust
Untuk estimasi nilai PGA pada sumber gempa Megathrust menggunakan
fungsi atenuasi Young, dkk (1997), Atkinson-Boore Worldwide subdution
interface (2003) dan Zhao, dkk (2006). Hasil yang didapatkan disajikan pada
Gambar 5.1 dan Gambar 5.2.
Gambar 5.1 Peta hazard sumber gempa Megathrust dengan PGA di batuan
dasar untuk periode ulang 500 tahun.
85
Gambar 5.2 Peta hazard sumber gempa Megathrust dengan PGA di batuan
dasar untuk periode ulang 2500 tahun.
Dilihat dari Gambar 5.1 dan Gambar 5.2 yang merupakan peta hazard
untuk sumber gempa Megathrust, nilai PGA tertinggi berada pada bagian selatan
Pulau Bali, dikarenakan jarak yang lebih dekat dengan zona Megathrust yang
berada di selatan Pulau Bali. Hasil PGA yang diperoleh dari peta hazard sumber
gempa Megathrust periode ulang 500 tahun berkisar antara 0,10 g sampai dengan
0,30 g dan periode ulang 2500 tahun berkisar antara 0,12 g sampai dengan 0,45 g.
5.1.2 Peta Hazard untuk Sumber Gempa Benioff
Untuk estimasi nilai PGA pada sumber gempa Benioff menggunakan
fungsi atenuasi Atkinson-Boore Worldwide subdution intraslab (2003), AtkinsonBoore Cascadia subdution intraslab (2003) dan Youngs, dkk subduction intraslab
(1997). Hasil yang didapatkan yaitu pada Gambar 5.3 dan Gambar 5.4.
86
Gambar 5.3 Peta hazard sumber gempa Benioff dengan PGA di batuan
dasar untuk periode ulang 500 tahun.
Gambar 5.4 Peta hazard sumber gempa Benioff dengan PGA di batuan
dasar untuk periode ulang 2500 tahun.
Kisaran nilai yang diperoleh pada peta hazard sumber model Benioff
untuk periode ulang 500 tahun yakni 0,10 g sampai dengan 0,12 g dan untuk
periode ulang 2500 tahun diperoleh nilai 0,12 g sampai 0,25 g. Nilai PGA tinggi
pada peta hazard sumber gempa Benioff terdapat pada daerah selatan Pulau Bali,
dikarenakan letak wilayah tersebut di zona Benioff yang lebih dangkal daripada
87
wilayah utara Pulau Bali Pada model sumber gempa Benioff pola persebarannya
menunjukan pola yang sama dengan pola persebaran pada Megathrust namun
dengan nilai yang lebih kecil. Perbedaan tersebut disebabkan oleh zona Benioff
berada di kedalaman 50 km sampai 300 km dibandingkan dengan zona
Megathrust yang kejadian gempa maksimal di kedalaman 50 km.
5.1.3 Peta Hazard untuk Sumber Gempa Fault.
Untuk estimasi nilai PGA pada sumber gempa Fault menggunakan fungsi
atenuasi Campbell-Bozorgnia NGA (2008), Boore-Atkinson NGA (2008) dan
Chiou-Youngs NGA (2008). Hasil yang didapatkan pada Gambar 5.5 dan Gambar
5.6. Hasil PGA yang diperoleh pada peta hazard sumber gempa Fault untuk
periode ulang 500 tahun yakni 0,02 g sampai dengan 0,20 g dan untuk periode
ulang 2500 tahun berkisar antara 0,05 g sampai dengan 0,30 g.
Gambar 5.5 Peta hazard sumber gempa Fault dengan PGA di batuan dasar
untuk periode ulang 500 tahun.
88
Gambar 5.6 Peta hazard sumber gempa Fault dengan PGA di batuan dasar
untuk periode ulang 2500 tahun.
Dilihat dari Gambar 5.5 dan Gambar 5.6 diketahui bahwa sumber gempa
Fault
memberikan nilai yang signifikan dengan wilayah yang dekat dengan
Fault. Pada derah penelitian ini nilai Fault tertinggi berada di timur laut Pulau
Bali. Hal ini dikarenakan Fault terdekat yakni Fault Flores Back-arc berada di
timur laut sehingga mempengaruhi pola persebaran nilai PGA pada peta hazard
sumber gempa Fault.
5.1.4 Peta Hazard untuk Sumber Gempa Shallow Background.
Estimasi
nilai
PGA
pada
sumber
gempa
Shallow Background
menggunakan fungsi atenuasi Campbell-Bozorgnia NGA (2008), Boore-Atkinson
NGA (2008) dan Chiou-Youngs NGA (2008). Hasil yang didapatkan pada gambar
5.7 dan gambar 5.8. Hasil PGA yang diperoleh pada peta hazard sumber gempa
Shallow Background untuk periode ulang 500 tahun yakni 0,02 g sampai dengan
89
0,30 g dan untuk periode ulang 2500 tahun berkisar antara 0,30 g sampai dengan
0,60 g.
Gambar 5.7 Peta hazard sumber gempa Shallow Background dengan PGA
di batuan dasar untuk periode ulang 500 tahun.
Gambar 5.8 Peta hazard sumber gempa Shallow Background dengan PGA
di batuan dasar untuk periode ulang 2500 tahun.
90
Berdasarkan peta hazard untuk sumber gempa Shallow Background nilai
tertinggi berada di tengah Pulau Bali. Hal ini disebabkan bagian tengah Pulau Bali
banyak terdapat titik-titik kejadian gempa dangkal yang berasal di luar zona Fault
dan zona subduksi namun belum teridentifikasi dengan jelas mekanisme dan
geometri sesarnya. Sumber gempa tersebut cukup menimbulkan dampak yang
serius dikarenakan merupakan sumber gempa dangkal.
5.1.5 Peta Hazard untuk Semua Sumber Gempa.
Estimasi nilai PGA dan SA pada sumber gempa kombinasi digunakan
semua sumber model gempa (sumber gempa Megathrust, sumber gempa Benioff,
sumber gempa Fault dan sumber gempa Shallow Background) dan fungsi atenuasi
Young, dkk., (1997), Atkinson-Boore Worldwide subdution interface (2003) dan
Zhao, dkk., (2006) untuk mekanisme Megathrust. Atkinson-Boore Worldwide
subdution intraslab (2003), Atkinson-Boore Cascadia subdution intraslab (2003)
dan Young, dkk., subduction intraslab (1997) untuk mekanisme Benioff. Serta
Campbell-Bozorgnia NGA (2008), Boore-Atkinson NGA (2008) dan ChiouYoungs NGA (2008) untuk mekanisme Fault dan Shallow Background. Hasil
yang didapatkan yaitu peta hazard PGA, SA pada periode spektra (T) 0,2 sekon
dan 1,0 sekon untuk periode ulang 500 tahun dan 2500 tahun disajikan pada
Gambar 5.9, Gambar 5.10, Gambar 5.11, Gambar 5.12, Gambar 5.13 dan Gambar
5.14.
91
Gambar 5.9 Peta hazard sumber gempa kombinasi dengan PGA (T = 0,0
sekon) di batuan dasar untuk periode ulang 500 tahun.
Gambar 5.10 Peta hazard sumber gempa kombinasi dengan SA pada
T = 0,2 sekon di batuan dasar untuk periode ulang 500 tahun.
92
Gambar 5.11 Peta hazard gempabumi sumber gempa kombinasi dengan
SA pada T = 1,0 sekon di batuan dasar untuk periode ulang 500 tahun.
Gambar 5.12 Peta hazard gempabumi sumber gempa kombinasi dengan
PGA (T = 0,0 sekon) di batuan dasar untuk periode ulang 2500 tahun.
93
Gambar 5.13 Peta hazard gempabumi sumber gempa kombinasi dengan
SA pada T = 0,2 sekon di batuan dasar untuk periode ulang 2500 tahun.
Gambar 5.14 Peta hazard gempabumi sumber gempa kombinasi dengan
SA pada T= 1,0 sekon di batuan dasar untuk periode ulang 2500 tahun.
94
Berdasarkan peta hazard untuk semua sumber gempa didapatkan nilai
pada kondisi PGA (T = 0,0 sekon) dengan periode ulang 500 tahun di batuan
dasar memiliki nilai 0,20 g – 0,35 g. Untuk hasil pada kondisi PGA (T = 0,0
sekon) dengan periode ulang 2500 tahun memiliki nilai 0,40 g – 0,60 g.
Sedangkan hasil yang diperoleh peta hazard di batuan dasar dengan kondisi
spektra T = 0,2 sekon pada periode ulang 500 tahun didapatkan nilai 0,50 g – 0,80
g dan untuk periode ulang 2500 tahun didapatkan nilai 0,90 g – 1,30 g. Nilai yang
didapatkan di peta hazard di batuan dasar dengan kondisi spektra T = 1,0 sekon
pada periode ulang 500 tahun di dapatkan nilai 0,15 g – 0,30 dan pada periode
ulang 2500 tahun diperoleh nilai 0,25 g – 0,45 g. Bila di tabelkan untuk semua
sumber gempa gabungan disajikan pada Tabel 5.1
Tabel 5.1 Hasil pengolahan untuk semua sumber gempa gabungan.
No.
1
2
3
5.2
Sumber gempa
Semua sumber gempa gabungan
dengan PGA T=0,0 sekon.
Semua sumber gempa gabungan
dengan SA T=0,2 sekon.
Semua sumber gempa gabungan
dengan SA T=1,0 sekon.
Periode ulang
500 tahun
2500 tahun
0,20 g – 0,35 g
0,40 g – 0,60 g
0,50 g – 0,80 g
0,90 g – 1,30 g
0,15 g – 0,30 g
0,25 g – 0,45 g
Mikrotremor
5.2.1 Kurva HVSR
Hasil pengukuran data mikrotremor adalah data 3 komponen (komponen
horizontal utara-selatan, komponen horizontal barat-timur dan komponen vertikal)
yang tersebar di Kota Denpasar dan sekitarnya. Data-data ini kemudian diolah
95
menggunakan perangkat lunak Geopsy yang menghasilkan frekuensi dominan
pada sumbu-x dan faktor amplifikasi pada sumbu-y. Hasil pengolahan data
penelitian ini menghasilkan kurva HVSR secara lengkap dapat dilihat pada
Lampiran 4. Beberapa contoh dari hasil pengolahan HVSR tiap kecamatan
disajikan pada Gambar 5.15, Gambar 5.16, Gambar 5.17, Gambar 5.18, Gambar
5.19, Gambar 5.20, Gambar 5.21, Gambar 5.22, Gambar 5.23, Gambar 5.24 dan
5.25.
A008
A055
A073
Gambar 5.15 Kurva HVSR di Kecamatan Denpasar Barat, Kotamadya
Denpasar.
A123
A135
A151
Gambar 5.16 Kurva HVSR di Kecamatan Denpasar Utara, Kotamadya
Denpasar.
96
A011
A029
A033
Gambar 5.17 Kurva HVSR di Kecamatan Denpasar Selatan, Kotamadya
Denpasar.
A006
A017
A031
Gambar 5.18 Kurva HVSR di Kecamatan Denpasar Timur, Kotamadya
Denpasar.
A020
A024
A038
Gambar 5.19 Kurva HVSR di Kecamatan Kuta, Kabupaten Badung.
97
A004
A016
A027
Gambar 5.20 Kurva HVSR di Kecamatan Kuta Selatan, Kabupaten Badung.
A003
A014
A109
Gambar 5.21 Kurva HVSR di Kecamatan Kuta Utara, Kabupaten Badung.
A001
A012
A179
Gambar 5.22 Kurva HVSR di Kecamatan Mengwi, Kabupaten Badung.
98
A178
A178
A204
Gambar 5.23 Kurva HVSR di Kecamatan Kediri, Kabupaten Tabanan.
A002
A185
A186
Gambar 5.24 Kurva HVSR di Kecamatan Sukawati, Kabupaten Gianyar.
A240
Gambar 5.25 Kurva HVSR di Kecamatan Blahbatuh, Kabupaten Gianyar.
Kurva HVSR hasil analisis yang didapat di derah penelitian ini didominasi
oleh bentuk kurva satu puncak. Menurut Sesame (2005) kurva satu puncak
99
diperoleh pada daerah berupa endapan alluvium dengan ketebalan 5-200 meter.
Hasil ini sesuai dengan daerah penelitian yang sebagian besar terdiri dari endapan
alluvium. Gambar-gambar kurva HVSR tersebut menghasilkan nilai frekuensi
dominan dan faktor
amplifikasi dipergunakan sebagai
masukan untuk
mendapatkan nilai 𝑇0 dan nilai 𝐾𝑔 disetiap pengukuran. Nilai hasil perhitungan
pada setiap titik dapat dilihat pada Lampiran 5.
5.2.2 Frekuensi Dominan
Nilai frekuensi Kotamadya Denpasar dan sekitarnya didapat dari kurva
HVSR hasil pengolahan data mikrotremor menggunakan software geopsy. Nilai
frekuensi dominan daerah penelitian rata-rata sebesar 6,02 Hz, kisaran nilai
frekuensi dominan yang didapat antara 0,96 Hz sampai 14,59 Hz. Nilai rata-rata
frekuensi tertinggi pada daerah penelitian berada di Kecamatan Kuta Utara dan
nilai rata-rata frekuensi terendah daerah penelitian berada di Kecamatan Denpasar
Selatan. Peta sebaran nilai frekuensi dominan tanah secara mikrozonasi
ditampilkan pada Gambar 5.26 Dari peta distribusi tersebut dapat dijelaskan
bahwa nilai frekuensi tinggi terdapat pada bagian utara daerah penelitian dan nilai
frekuensi rendah terdapat pada bagian selatan. Menurut Saito,dkk., (2006) daerah
dengan frekuensi rendah berada di daerah reklamasi pantai dan daerah delta yang
bersesuaian dengan daerah penelitan yang berupa daerah reklamasi pantai yang
berada dibagian selatan yang mempunyai frekuensi kecil dan untuk frekuensi
lebih tinggi berada daerah perbukitan yang berada di daerah utara.
100
Gambar 5.26 Peta sebaran nilai frekuensi dominan pada daerah penelitian
mikrotremor
Berdasarkan hubungan nilai frekuensi dominan yang berbanding terbalik
dengan nilai periode dominan, didapatkan juga nilai periode dominan ditampilkan
pada Gambar 5.27. Nilai periode dominan dipergunakan sebagai parameter untuk
memperoleh nilai PGA Permukaan menggunakan metode Kanai.
101
Gambar 5.27 Peta sebaran nilai periode dominan pada daerah penelitian
mikrotremor
5.2.3 Faktor Amplifikasi
Nilai faktor amplifikasi (𝐴0 ) adalah nilai yang menggambarkan kontras
impedansi antara lapisan permukaan terhadap lapisan bedrock. Menurut Sungkono
dan Santoso (2011) kontras impedansi tinggi ditunjukkan dengan nilai amplifikasi
yang tinggi yang berarti juga tingkat resiko kerusakan ketika mengalami
gempabumi juga tinggi karena nilai 𝐴0 sebanding dengan perbesaran gelombang
saat melewati lapisan sedimen permukaan. Nilai 𝐴0 didapatkan dari puncak kurva
HVSR setiap daerah titik penelitian. Nilai 𝐴0 yang diperoleh dalam daerah
102
penelitian ini rata-rata bernilai 5,07 dengan kisaran nilai yang di dapatkan untuk
daerah penelitian ini antara 1,15 sampai dengan 12,08. Nilai rata-rata tertinggi
berada di Kecamatan Kuta Utara dan nilai rata-rata terendah berada di Kecamatan
Denpasar Timur. Peta kontur nilai amplifikasi penelitian ini yang ditampilkan
pada Gambar 5.28 dapat dijelaskan daerah yang memiliki nilai 𝐴0 yang tinggi
terdapat pada daerah barat laut daerah penelitian sedangkan untuk daerah lain
mempunyai nilai amplifikasi bernilai rendah.
Gambar 5.28 Peta sebaran nilai amplifikasi pada daerah penelitian
mikrotremor.
5.2.4 Indeks Kerentanan Seismik
Nilai indeks kerentanan seismik (𝐾𝑔 ) di 249 titik pengukuran didapatkan
dari persamaan (3.18). Nilai indeks kerentanan seismik pada daerah penelitian
memiliki nilai rata-rata bernilai 6,43 dan kisaran nilai indeks kerentanan seismik
103
antara 0,27 sampai 39,81. Nilai persebaran indeks kerentanan seismik disajikan
pada Gambar 5.29. Pada daerah penelitian dengan nilai rata-rata 𝐾𝑔 tertinggi
berada di Kecamatan Denpasar Selatan dan nilai rata-rata 𝐾𝑔 terendah berada di
Kecamatan Denpasar Timur. Tinggi rendahnya indeks kerentanan seismik
dipengaruhi oleh nilai frekuensi dominan (𝑓0 ) dan faktor amplifikasi (𝐴0 ). Indeks
kerentanan seismik tinggi menggambarkan tingkat kerusakan tanah dan bangunan
yang tinggi ketika terjadi gempabumi dan indeks kerentanan seismik rendah
menggambarkan tingkat kerusakan tanah dan bangunan yang rendah ketika
gempabumi berlangsung (Sungkono dan Santosa, 2011). Menurut Harlianto
(2013) nilai indeks kerentanan seismik untuk daerah perbukitan dengan daerah
pantai terdapat perbedaan nilai yang signifikan, daerah perbukitan mempunyai
nilai indeks kerentanan seismik yang rendah dan berubah semakin membesar nilai
indeks kerentanan seismik kearah daerah pantai. Nakamura, dkk (2000)
melakukan penelitian di daerah Jepang dan mendapatkan hasil bahwa nilai
kerentanan seismik tinggi terdapat pada daerah struktur geologi yang tersusun
alluvium yang bersesuaian dengan litologi disebelah selatan daerah penelitian
yang berupa alluvium terdiri dari lempung, pasir, kerikil, kerakal dan pecahan
koral.
Di dalam penelitian ini, daerah nilai indeks kerentanan seismik tinggi
berada pada bagian selatan daerah penelitian meliputi Kecamatan Kuta dan
Kecamatan Denpasar Selatan ditunjukan dengan warna merah
yang juga
merupakan sebagian besar daerah reklamasi pantai dan jenis tanah alluvium lunak
yang terdiri dari kerikil, pasir, lanau dan lempung dengan campuran endapan
104
sungai, danau dan pantai. Kisaran nilainya berada pada nilai di atas 11 yang
menunjukan kawasan rawan bahaya gempabumi jika ditinjau dari daerah yang
mengalami kerusakan parah seperti penelitian Daryono di daerah Graben Bantul
yang memilik nilai indeks kerentanan seismiknya diatas 10 (Daryono, 2011b).
Sedangkan untuk daerah dengan nilai indeks kerentanan seismik rendah berada di
bagian utara daerah penelitian yang di dominasi formasi Buyan-Bratan dan Batur
ditunjukan didalam Gambar 5.29 dengan warna hijau dan kuning.
Gambar 5.29 Peta sebaran nilai kerentanan seismik pada daerah penelitian
mikrotremor.
105
5.2.5 Peak Ground Accleration (PGA)
5.2.5.1 PGA Permukaan
Perhitungan Peak Ground Acceleration (PGA) permukaan menggunakan
metode Kanai pada persamaan (3.19). Pada perhitungan menggunakan metode
Kanai sumber gempa yang dipergunakan adalah sumber gempa 6,41 𝑀𝑤 yang
terjadi pada tanggal 14 Juli 1974 dan juga faktor site effect berupa data periode
dominan pada setiap titik daerah pengukuran mikrotremor. Hasil PGA pemukaan
tidak hanya dipengaruhi oleh jarak dengan sumber gempa dan besar intensitas
gempa tetapi juga dipengaruhi oleh nilai periode pada setiap titik pengukuran.
Nilai PGA dari pengukuran ini menghasilkan kisaran nilai antara 34,93 gal sampai
147,59 gal. Dengan nilai rata-rata PGA permukaan didapatkan nilai sebesar 90,08
gal. Sebaran nilai PGA permukaan dapat dilihat pada Gambar 5.30.
Gambar 5.30 Peta sebaran nilai PGA permukaan pada daerah penelitian
mikrotremor
106
Berdasarkan Tabel 3.4 tingkat resiko gempa (Fauzi, dkk., 2005) hasil
pengolahan data PGA permukaan menunjukan daerah tersebut mempunyai tingkat
resiko gempa bumi yang bervariasi dari tingkat resiko kecil (VI-VII dalam MMI)
sampai tingkat resiko besar satu (VIII-IX dalam MMI) berdasarkan nilai PGA
permukaan pada daerah penelitian. Dimana daerah dengan nilai PGA permukaan
tertinggi berada di barat laut dan utara daerah penelitian sedangkan daerah dengan
nilai PGA permukaan terendah berada di tenggara dan selatan daerah penelitian.
5.2.5.2 PGA Bedrock (Batuan Dasar).
Perhitungan PGA Bedrock menggunakan metode Fukushima dan Tanaka
dengan persamaan (3.20). Nilai persebaran PGA bedrock ditampilkan pada
Gambar 5.30. Sama seperti PGA pemukaaan sumber gempa yang dipergunakan
adalah sumber gempa 6,41 𝑀𝑤 yang terjadi pada tanggal 14 Juli 1974 namun nilai
dari periode di setiap titik tidak dipergunakan. Berdasarkan Gambar 5.31 pola
persebaran nilai PGA didapatkan pola persebaran gradasi seragam dengan daerah
tertinggi berada di barat laut daerah penelitian dan semakin melemah ke arah
tenggara daerah penelitian. Jadi dalam pehitungan PGA Bedrock yang
mempengaruhi besar kecil nilai PGA adalah nilai magnitudo gempa dan jarak di
titik pengamatan dengan hiposenter gempa. Dari hasil perhitungan PGA bedrock
mendapatkan nilai tertinggi 68,69 gal di titik A230 dan yang terendah dengan nilai
46,56 gal di titik A022. Dengan nilai rata-rata PGA bedrock di daerah penelitian
ini bernilai 56,33. Nilai PGA bedrock ini dipergunakan untuk perhitungan ground
shear strain.
107
Gambar 5.31 Peta sebaran nilai PGA batuan dasar pada daerah penelitian
mikrotremor.
5.2.6 Ground shear strain
Nilai ground shear strain merupakan suatu parameter yang menunjukan
kemampuan tanah di suatu daerah merenggang atau bergeser saat terjadi
gempabumi. Nilai ground shear strain di 249 titik pengamatan di dapatkan
menggunakan persamaan (3.21). Nilai ground shear strain dipengaruhi oleh nilai
kerentanan seismik dan nilai percepatan getaran tanah maksimum di batuan dasar,
sehingga dapat dilihat pola persebaran pada ground shear strain memiliki pola
yang mirip dengan pola persebaran kerentanan seismik. Rata-tata nilai ground
shear strain dalam penelitian ini di peroleh nilai 3,59 x 10−4 dan kisaran nilai
108
ground shear strain yang diperoleh di daerah penelitian ini antara 1,50 x 10−5
sampai dengan 2,12 x 10−3 . Nilai rata-rata tertinggi ground shear strain berada di
Kecamatan Denpasar Selatan dan nilai ground shear strain terendah berada di
Kecamatan Denpasar Timur seperti yang disajikan pada Gambar 5.32.
Gambar 5.32 Peta sebaran nilai ground shear strain pada daerah penelitian
mikrotremor
Berdasarkan klasifikasi Ishihara (1982), diketahui bahwa nilai ground
shear strain untuk daerah Kotamadya Denpasar dan sekitarnya tergolong daerah
rawan akan terjadi rekahan tanah dengan nilai rata-rata tiap kecamatan di daerah
penelitian diatas 10−4 .
109
5.3 Hubungan tingkat kerawanan bahaya gempabumi di Pulau Bali
dianalisis dengan metode PSHA dengan nilai tingkat kerawan
gempabumi
wilayah
Kotamadya Denpasar dan
sekitarnya
menggunakan data mikrotremor.
Analisis PSHA dalam penelitian ini yang meliputi empat sumber gempa yang
berbeda (sumber gempa Megathrust, sumber gempa Benioff, sumber gempa Fault
dan sumber gempa Shallow Background) diperoleh nilai distribusi percepatan
getaran tanah maksimum yang bervariasi sesuai dengan karakteristik masingmasing zona sumber yang disajikan dalam Tabel 5.2.
Tabel 5.2 Hasil pengolahan PSHA dari masing-masing sumber gempa dan
gabungan semua sumber gempa.
Nilai PGA
Sumber Gempa Periode Ulang Periode Ulang Skala Dalam MSK
500 Tahun
2500
Megathrust
0,10 – 0,30 g
0,12 - 0,45 g
VII-VIII (untuk
periode ulang 500
tahun)
VII-IX (untuk
periode ulang 2500
tahun)
Benioff
0,10 – 0,125 g
0,12 – 0,25 g
VII (untuk periode
ulang 500 tahun)
VII-VIII (untuk
periode ulang 2500
tahun)
Fault
0,02 – 0,2 g
0,05 – 0,30 g
V-VIII (untuk
periode ulang 500
tahun)
VI-VIII (untuk
periode ulang 2500
tahun)
Shallow
0,02 – 0,30 g
0,30 – 0,60 g
IV-VIII (untuk
Background
periode ulang 500
tahun)
VIII-IX (untuk
periode ulang 2500
tahun)
Semua sumber
0,20 g – 0,35 g 0,40 g – 0,60 g VIII-IX (untuk
gempa dengan
periode ulang 500
110
PGA T=0.0
sekon.
Semua sumber
gempa dengan
SA T=0.2
sekon.
0,50 g – 0,80 g
0,90 g – 1,30 g
Semua sumber
gempa dengan
SA T=1.0
sekon.
0,15 g – 0,30 g
0,25 g – 0,45 g
tahun)
IX (untuk periode
ulang 2500 tahun)
IX-X (untuk
periode ulang 500
tahun)
X (untuk periode
ulang 2500 tahun)
VIII (untuk periode
ulang 500 tahun)
VIII-IX (untuk
periode ulang 2500
tahun)
Dalam analisis PSHA untuk masing-masing sumber gempa dapat diketahui nilai
percepatan getaran tanah maksimum di Pulau Bali sumber gempa yang paling
berpengaruh pada zona sumber gempa Shallow Background. Tingginya nilai
percepatan getaran tanah maksimum ini disebabkan oleh posisi Pulau Bali yang
terletak di atas daerah sumber gempa Shallow Background yang merupakan
sumber gempa dangkal. Sumber gempa dangkal inilah yang merupakan sumber
gempa yang merusak karena jarak yang lebih dekat dengan permukaan.
Hasil dari perhitungan nilai hazard dari semua sumber gempa dengan metode
PSHA di Pulau Bali di tunjukan dengan nilai PGA (T = 0,0 sekon) dengan
periode ulang 500 tahun berkisar antara 0,20 g – 0,35 g, dan periode ulang 2500
tahun memiliki nilai 0,40 g – 0,60 g. Sedangkan hasil yang diperoleh peta hazard
di batuan dasar dengan kondisi spektra T = 0,2 sekon pada periode ulang 500
tahun didapatkan nilai 0,50 g – 0,80 g dan untuk periode ulang 2500 tahun
didapatkan nilai 0,90 g – 1,30 g. Nilai yang didapatkan di peta hazard di batuan
dasar dengan kondisi spektra T = 1,0 sekon pada periode ulang 500 tahun di
111
dapatkan nilai 0,15 g – 0,30 dan pada periode ulang 2500 tahun diperoleh nilai
0,25 g – 0,45 g.
Irsyam, dkk., (2010) telah melakukan penelitian mengenai usulan revisi peta
hazard kegempaan untuk wilayah Indonesia peta SNI 2002 (Lampiran 7) dan
menghasilkan peta SNI 2010. Hasil penelitian Irsyam dkk (2010) yang diperoleh
untuk daerah Bali bahwa nilai hazard di batuan dasar pada kondisi PGA (T = 0,0
sekon) untuk periode ulang 500 tahun dan 2500 tahun di batuan dasar memiliki
nilai, yaitu 0,20 – 0,30 g dan 0,40 g – 0,50 g. Nilai hazard di batuan dasar pada
kondisi spektra T = 0,2 sekon untuk periode ulang 500 tahun dan 2500 tahun,
yaitu 0,50 – 0,60 g dan 0,80 – 0,90 g. Dan untuk nilai hazard di batuan dasar pada
kondisi spectra T = 1,0 sekon untuk periode ulang 500 tahun dan 2500 tahun,
yaitu 0,15 – 0,20 g dan 0,25 – 0,30 g.
Perbedaan nilai yang diperoleh Irsyam dkk (2010) dengan penelitian ini
dikarenakan dalam penelitian ini menggunakan data-data gempa terkini yang
belum dipergunakan pada peta hazard SNI-03-1726-02. Input parameter yang
digunakan dalam analisa seismic hazard di penelitian ini telah menggunakan
model sumber gempa 3-D yang memiliki fungsi jarak yang lebih nyata.
Didalam hasil analisis PSHA berdasarkan Gambar 5.1, Gambar 5.2, Gambar
5.3, Gambar 5.4, Gambar 5.5, Gambar 5.6, Gambar 5.7, Gambar 5.8, Gambar 5.9,
Gambar 5.10, Gambar 5.11, Gambar 5.12, Gambar 5.13 dan Gambar 5.14
diperoleh nilai untuk Kotamadya Denpasar dan sekitarnya yang disajikan pada
Tabel 5.3.
112
Tabel 5.3 Hasil PSHA untuk Kotamadya Denpasar dan sekitarnya.
Sumber Gempa
Periode
Nilai (g)
Skala MSK
Megathrust
Benioff
Fault
Shallow
Background
Semua sumber
gempa gabungan
dengan PGA
T=0,0 sekon.
Semua sumber
gempa gabungan
dengan SA
T=0,2 sekon.
Semua sumber
gempa gabungan
dengan SA
T=1,0 sekon.
500 tahun
0,18 – 0,20
VIII – IX (Resiko besar dua)
2500 tahun
0,25 – 0,30
VIII – IX (Resiko besar tiga)
500 tahun
0,10
VII – VIII (Resiko sedang dua)
2500 tahun
0,18 – 0,2
VIII – IX (Resiko besar dua)
500 tahun
0,08
VII – VIII (Resiko sedang satu)
2500 tahun
0,10
VII – VIII (Resiko sedang dua)
500 tahun
0,20
VIII – IX (Resiko besar dua)
2500 tahun
0,40 – 0,45
IX – X (Resiko sangat besar
satu)
500 tahun
0,25
VIII – IX (Resiko besar tiga)
2500 tahun
0,45 – 0,50
IX – X (Resiko sangat besar
satu)
500 tahun
0,60
IX – X (Resiko sangat besar
satu)
2500 tahun
1,00 – 1,10
> X (Resiko sangat besar dua)
500 tahun
0,20 – 0,25
VIII – IX (Resiko besar dua)
VIII – IX (Resiko besar tiga)
2500 tahun
0,35 – 0,40
IX – X (Resiko sangat besar
satu)
Berdasarkan Tabel 5.3 untuk Kotamadya Denpasar dan sekitarnya yang
merupakan daerah padat penduduk ternyata didapatkan nilai PGA yang lebih
tinggi dibandingkan dengan daerah lain di penelitian PSHA ini. Hal tersebut dapat
mengakibatkan resiko yang lebih parah yang di timbulkan oleh gempabumi,
sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut lagi untuk Kotamadya Denpasar
113
dan sekitarnya sebagai upaya mengurangi resiko yang ditimbulkan oleh
gempabumi. Menurut UU No 24 Tahun 2007 mengisyaratkan bahwa pemerintah
berkewajiban menyelenggarakan penanggulangan bencana termasuk didalamnya
mitigasi bencana. Dalam kaitannya dengan kebencanaan gempabumi maka usaha
yang diperlukan adalah mengenai potensi bencana baik sumbernya (sesar aktif,
subduksi, dll) maupun efek geologi dari geologi permukaan (Marjiyono, 2010).
Berdasarkan alasan tersebut perlu dilakukan analisis lebih lanjut mengenai geologi
lokal menggunakan data mikrotremor dengan metode HVSR sebagai upaya
mitigasi bencana gempabumi lanjutan untuk mengurangi dampak yang
ditimbulkan oleh bencana gempabumi.
Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini menggunakan data mikrotremor dari
PSG (Pusat Survey Geologi) dengan titik pengamatan 249 titik pengamatan untuk
mengetahui keadaan geologi lokal disajikan di dalam Tabel 5.4.
Tabel 5.4 Hasil pengolahan data mikrotremor
No Parameter
Nilai
1
frekuensi dominan (𝑓0 )
(0,96 – 14,59) Hz
2
faktor amplifikasi (𝐴0 )
1,15 – 12,08
3
periode dominan (𝑇0 )
(0,07 – 1,05) s
4
indeks kerentanan seismik (𝐾𝑔 )
0,27 – 39,81
6
PGA di lapisan permukaan (𝛼𝑠 )
(34,93 – 147,59) gal
7
PGA di batuan dasar (𝛼𝑏 )
(46,56 – 68,59) gal
8
ground shear strain (𝛾)
1,5 x 10−5 – 2,1x 10−3
114
Berdasarkan Tabel 5.4 yang didapatkan dari Gambar 5.26 sampai Gambar 5.32
dapat disimpulkan daerah rawan ketika terjadi gempabumi berdasarkan data
mikrotremor berada di Kecamatan Denpasar Selatan dan Kecamatan Kuta
menggunakan hasil indeks kerentanan seismik (𝐾𝑔 ) sebagai cerminan data asli
yang diperoleh mikrotremor (frekuensi dominan dan faktor amplifikasi).
Dari hasil analisa PSHA dan mikrotremor, diketahui daerah rawan
tejadinya gempabumi di Pulau Bali dan keadaan geologi lokal di Kotamadya
Denpasar dan sekitarnya yang disajikan pada Gambar 5.33 dan Gambar 5.34
sebagai upaya lanjutan mitigasi bencana gempabumi.
Gambar 5.33 Peta daerah rawan resiko gempabumi pada daerah penelitian
berdasarkan nilai kerentanan seismik dan PGA periode ulang 500 tahun.
115
Gambar 5.34 Peta daerah rawan resiko gempabumi pada daerah penelitian
berdasarkan nilai kerentanan seismik dan PGA periode ulang 2500 tahun.
Dari Gambar 5.33 dan 5.34 dapat diketahui bahwa pola persebaran daerah rawan
mirip dengan pola persebaran pada nilai indeks kerentanan seismik. Hal ini faktor
geologi lokal mempunyai peran sangat besar dalam dampak yang ditimbulkan
gempabumi seperti
pada contoh kasus gempabumi di Michochan, dimana
kerusakan parah akibat gempabumi terjadi didaerah yang jauh dari sumber
gempabumi dibandingkan dengan daerah yang dekat dengan sumber gempabumi.
Hasil yang diperoleh pada Gambar 5.33 dan Gambar 5.34 menunjukan nilai tinggi
pada daerah rawan resiko gempabumi berada pada bagian selatan daerah
penelitian dan daerah rendah pada daerah rawan resiko gempabumi berada pada
116
bagian utara dan timur laut daerah penelitian. Pembagian tingkat daerah rawan
resiko gempabumi setiap kecamatan secara rinci disajikan dalam Tabel 5.5.
Tabel 5.5 Tingkat daerah rawan resiko gempabumi di daerah penelitian.
Nama
Tingkat rawan resiko
Periode
Daerah
Kecamatan
gempabumi
Utara
Sedang, dominan rendah
500 tahun
Selatan, barat dan timur
Rendah
Denpasar
Utara
Utara
Sedang, dominan rendah
2500
tahun
Selatan, barat dan timur
Rendah
Rendah, tinggi, dominan
Utara
sedang
500 tahun Selatan
Sedang
Timur dan barat
Sedang, dominan tinggi
Denpasar
Selatan
Rendah, tinggi, dominan
Utara
sedang
2500
Selatan
Sedang
tahun
Timur dan barat
Sedang, dominan tinggi
Utara, selatan, barat dan
500 tahun
Rendah
timur
Denpasar
Timur
2500
Utara, selatan, barat dan
Rendah
tahun
timur
Utara, timur dan barat
Rendah
500 tahun
Selatan
Sedang, dominan tinggi
Denpasar
Barat
Utara, timur dan barat
Rendah
2500
tahun
Selatan
Sedang, dominan tinggi
Utara, selatan, barat dan
500 tahun
Rendah
timur
Sukawati
2500
Utara, selatan, barat dan
Rendah
tahun
timur
Utara, selatan, barat dan
500 tahun
Rendah
timur
Kuta Selatan
2500
Utara, selatan, barat dan
Rendah
tahun
timur
Utara dan selatan
Rendah
500 tahun
Tengah
Tinggi, dominan sedang
Kuta
Utara dan selatan
Rendah
2500
tahun
Tengah
Tinggi, dominan sedang
117
Kuta Utara
Kediri
Mengwi
Utara
500 tahun Tengah
Selatan
Utara
2500
Tengah
tahun
Selatan
Utara, selatan, barat dan
500 tahun
timur
2500
Utara, selatan, barat dan
tahun
timur
Utara
500 tahun Tengah
Selatan
Utara
2500
Tengah
tahun
Selatan
Rendah, dominan sedang
Rendah, dominan rendah
Rendah
Rendah, dominan sedang
Rendah, dominan rendah
Rendah
Rendah
Rendah
Sedang, dominan rendah
Rendah, dominan sedang
Sedang, dominan rendah
Sedang, dominan rendah
Rendah, dominan sedang
Sedang, dominan rendah
Hasil ini dapat dipergunakan sebagai usulan untuk perencanaan struktur bangunan
dan tata ruang pembangunan di Pulau Bali pada umumnya, dan Kotamadya
Denpasar dan sekitarnya pada khususnya sesuai SNI 1726: 2012 pada Lampiran 8
sebagai mitigasi lanjutan untuk mengurangi dampak resiko akibat gempabumi.