peta rawan kegempaan pulau sumatera berdasarkan analisa
advertisement
PETA RAWAN KEGEMPAAN PULAU SUMATERA BERDASARKAN ANALISA PROBABILISTIK TUGAS AKHIR Disusun untuk memenuhi syarat kurikuler Program Sarjana Geofisika Oleh: Nama : Felik Ferdian NIM : 12403006 PROGRAM STUDI GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008 LEMBAR PENGESAHAN PETA RAWAN KEGEMPAAN PULAU SUMATERA BERDASARKAN ANALISA PROBABILISTIK Oleh _Felik Ferdian_ NIM : 12403006 Program Studi Geofisika Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan Institut Teknologi Bandung Bandung, 30 Juni 2008 Telah diperiksa dan disahkan, Pembimbing Wahyu Triyoso, Ph.D. NIP : 131 801 350 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Kata Pengantar Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada yang dikehendaki-Nya. Salawat serta salam semoga dilimpahkan kepada Rasul rahmatan lil alamin Nabi Besar Muhammad SAW. Semoga dalam penyelesaian Tugas Akhir ini selalu berada dalam keridhoan-Nya. Pada kesempatan ini penulis sangat berterima kasih kepada: 1. Ibunda, ayahanda, adik serta keluarga besar yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil yang tak terhingga sampai saat ini. 2. Bapak Wahyu Triyoso, Ph.D selaku pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, saran, motivasi, perbaikan, dan fasilitas sampai penyelesaian tugas akhir ini. 3. Bapak Sonny Winardhi, Ph.D, Bapak Dr. Hendra Grandis, Bapak Untoro MS, Bapak Dr. Awali Priyono, Bapak Dr Nanang T Puspito, Bapak Prof. Sri Widyantoro, Bapak Afnimar, Ph.D, Bapak Drs Muhammad Ahmad, Bapak Dr Gunawan Ibrahim, dan Bapak Tedy Yudistira M.Si, atas segala ilmu yang diajarkan selama penulis berada di ITB, semoga dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan masyarakat pada umumnya. 4. Seluruh jajaran staf Tata Usaha Departemen GM dan staf Tata Usaha Program Studi Teknik Geofisika, atas kelancaranya dalam administratif. 5. Semua pihak yang telah membantu dan memperlancar penelitian dan penyusunan tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Semoga segala bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung dapat menjadi amal kebaikan dan mendapatkan keridhoan Allah SWT, serta mendapat balasan yang setimpal dan berlipat. Semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. Kritik dan saran membangun sangat diharapkan penulis demi pengembangan keilmuan geofisika. Bandung, Juni 2008 Felik Ferdian ii Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Daftar Isi Lembar Pengesahan............................................................................................................................... i Kata Pengantar ..................................................................................................................................... ii Daftar Isi ............................................................................................................................................... iii Daftar Gambar ...................................................................................................................................... v Abstrak ................................................................................................................................................ vii I. Pendahuluan ..................................................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................................................ 1 1.2 Tujuan ......................................................................................................................................... 1 1.3 Batasan Masalah ......................................................................................................................... 1 1.4 Sistematika Penulisan ................................................................................................................. 2 II. Teori Dasar ...................................................................................................................................... 2 2.1 Gempa Bumi ............................................................................................................................... 2 2.2 Besaran Gempa Bumi ................................................................................................................. 3 2.3 Resiko Gempa ............................................................................................................................. 6 2.4 Rawan Kegempaan dan Resiko Gempa ...................................................................................... 6 2.5 Teori Probabilitas ........................................................................................................................ 7 2.6 Fungsi Atenuasi........................................................................................................................... 8 2.7 Percepatan Gempa di Batuan Dasar .......................................................................................... 10 III. Data dan Pengolahan Data ......................................................................................................... 10 3.1 Data Katalog Gempa Bumi ....................................................................................................... 10 3.2 Konversi Skala Magnitudo........................................................................................................ 11 3.3 Declustering .............................................................................................................................. 11 3.4 Model Zona Sumber Gempa ..................................................................................................... 12 3.5 Probabilistic Seismic Hazard Analysis ..................................................................................... 12 IV. Hasil dan Analisa ......................................................................................................................... 13 4.1 PSHA: Subduksi ....................................................................................................................... 14 4.2 PSHA: Sesar Aktif .................................................................................................................... 14 4.3 PSHA: Background Source ....................................................................................................... 15 iii Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik 4.4 PSHA: Kombinasi ..................................................................................................................... 16 4.5 Kurva Rawan Kegempaan......................................................................................................... 17 V. Kesimpulan dan Saran ................................................................................................................. 19 5.1 Kesimpulan ............................................................................................................................... 19 5.2 Saran ......................................................................................................................................... 20 Daftar Pustaka .................................................................................................................................... 21 Lampiran ............................................................................................................................................. 22 iv Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Daftar Gambar Gambar 2.1 Gelombang seismik pada gempa bumi ................................................................................................... 2 Gambar 2.2 Lempeng tektonik bumi ...................................................................................................................... 3 Gambar 2.3 Tipe batas lempeng tektonik .............................................................................................................. 3 Gambar 2.4 Teori bingkas elastik ........................................................................................................................... 3 Gambar 4.1 Peta rawan kegempaan kegempaan pengaruh subduksi ............................................................... 14 Gambar 4.2 Peta rawan kegempaan pengaruh sesar aktif .................................................................................. 15 Gambar 4.3 Peta rawan kegempaan pengaruh background source ................................................................... 16 Gambar 4.4 Peta rawan kegempaan kombinasi semua sumber gempa ............................................................ 16 Gambar 4.5 Kurva rawan kegempaan kota Banda Aceh .......................................................................................... 18 Gambar 4.6 Kurva rawan kegempaan kota Padang .................................................................................................. 18 Gambar 4.7 Kurva rawan kegempaan kota Bengkulu .............................................................................................. 18 Lampiran 1 Diagram alir pengolahan data ............................................................................................................... 23 Lampiran 2 Plot seismisitas Pulau Sumatera............................................................................................................ 24 Lampiran 3 Time series kegempaan Pulau Sumatera ............................................................................................... 24 Lampiran 4 Histogram kedalaman terhadap kejadian gempa................................................................................... 25 Lampiran 5 Histogram magnitudo terhadap kejadian gempa ................................................................................... 25 Lampiran 6 Histogram tahun terhadap kejadian gempa ........................................................................................... 26 Lampiran 7 Slice section seismisitas Pulau Sumatera .............................................................................................. 26 Lampiran 8 Peta rawan kegempaan pengaruh subduksi PE 2%50 ........................................................................... 27 Lampiran 9 Peta rawan kegempaan pengaruh sesar akitf PE 2%50 ......................................................................... 27 Lampiran 10 Peta rawan kegempaan pengaruh background source PE 2%50 ........................................................... 28 v Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 11 Peta rawan kegempaan kombinasi semua sumber gempa PE 2%50..................................................... 28 Lampiran 12 Peta rawan kegempaan pengaruh subduksi PE 5%50 ........................................................................... 29 Lampiran 13 Peta rawan kegempaan pengaruh sesar aktif PE 5%50 ......................................................................... 29 Lampiran 14 Peta rawan kegempaan pengaruh background source PE 5%50 ........................................................... 30 Lampiran 15 Peta rawan kegempaan kombinasi semua sumber gempa PE 5%50..................................................... 30 Lampiran 16 Tabel rawan kegempaan tiap kota besar di Sumatera ........................................................................... 31 Lampiran 17 Kurva resiko kota Bandar Lampung ..................................................................................................... 31 Lampiran 18 Kurva rawan kegempaan kota Pekanbaru ............................................................................................. 32 Lampiran 19 Kurva rawan kegempaan kota Medan ................................................................................................... 32 Lampiran 20 Kurva rawan kegempaan kota Palembang ............................................................................................ 33 Lampiran 21 Kurva rawan kegempaan kota Jambi .................................................................................................... 33 Lampiran 22 Kurva rawan kegempaan kota Tanjung Pinang .................................................................................... 34 Lampiran 23 Kurva rawan kegempaan kota Pangkal Pinang ..................................................................................... 34 vi PETA RAWAN KEGEMPAAN PULAU SUMATERA BERDASARKAN ANALISA PROBABILISTIK Oleh : Nama : Felik Ferdian NIM : 12403006 Pembimbing : Wahyu Triyoso, Ph.D. Program Studi Geofisika Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan Institut Teknologi Bandung ABSTRAK Pulau Sumatera merupakan daerah dengan tingkat seismisitas yang tinggi sehingga studi tentang potensi kegempaan dengan pembuatan peta rawan kegempaan perlu dilakukan sebagai salah satu bahan masukan dalam melakukan mitigasi bencana gempa bumi maupun aplikasinya dalam bidang geoteknik. Metoda yang dapat digunakan untuk menganalisa rawan kegempaan adalah dengan konsep probabilitas, yaitu probability seismic hazard analysis (PSHA). Dengan metoda ini ketidakpastian dari besar, lokasi dan kecepatan perulangan (rate of recurrence) dari gempa maupun variasi dari karakteristik gerakan tanah akibat besar dan lokasi gempa secara eksplisit ikut diperhitungkan dalam evaluasi rawan kegempaan. Data katalog yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari katalog yang diterbitkan oleh Engdahl, yaitu data katalog gempa yang terjadi di sekitar Pulau Sumatera mulai tahun 1964 sampai dengan tahun 1999, dengan kedalaman maksimum 100 km dan magnitudo lebih besar sama dengan 5 (lima). Sedangkan sebagai data geologi sumber gempa berasal dari sesar Besar Sumatera dan zona subduksi yang terdapat di Pulau Sumatera, didapatkan dari hasil penelitian DH Natawidjaja (2002). Hasil yang didapat merupakan peta kontur rawan kegempaan yang direpresentasikan oleh harga percepatan pergerakan tanah maksimum di batuan dasar untuk perioda ulang 475 tahun (10% terlampaui dalam 50 tahun), 975 tahun (5% terlampaui dalam 50 tahun), dan 2.475 tahun (2% terlampaui dalam 50 tahun). Kata kunci : rawan kegempaan, probabilistik, sumber gempa vii SEISMIC HAZARD OF SUMATERA BASED ON PROBABILISTIC ANALYSIS Felik Ferdian 12403006 Supervisor : Wahyu Triyoso, Ph.D. Geophysics Program Faculty of Mining and Petroleum Engineering Institut Teknologi Bandung ABSTRACT Sumatera is a region with a high of seismisity level so the study of seismic hazard is needed by making a seismic hazard map as a proposition of mitigation and also to geotechnical. One method that can be used is probabilty approach, Probabability Seismic Hazard Analysis (PSHA). With this method the uncertainty of value, location, and rate of recurrence of earthquakes and also variation of ground shaking characteristic are explisitly considered in evaluation of seismic hazard. This study use earthquake data catalog from Engdahl, which is earthquake data catalog that occured at Sumatera Island since 1964 till the end of 1999, with maximum depth is 100 kilometres and magnitude are larger than 5 (five). Whereas geological data of seismic source, Sumatera fault zone and subduction, are obtained from previous research by DH Natawidjaja (2002). Seismic hazard result is a contour of peak ground acceleration (PGA) at the base rock which represent the hazard for return period of 475 years (probablilty of exceedance 10% 50 years), 975 years (probability of exceedance 5% 50 years), and 2,475 years (probability of exceedance 10% 50 years). Keywords : seismic hazard, probability, seismic source viii Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik I. Barat dari Pulau Sumatera hingga PENDAHULUAN menerus ke arah Timur di bagian Selatan Pulau Jawa. Selain itu terdapat 1.1. Latar Belakang Letak geografis Indonesia yang pula sesar aktif Semangko Fault yang terletak pada pertemuan 3 (tiga) batas memanjang lempeng lempeng Barisan yang merupakan penerusan Eurasia, lempeng Indo-Australia, dan dari sesar di Kepulauan Nicobar dan lempeng berakhir hingga ke ujung Selatan Pulau utama, yaitu Filipina menyebabkan Indonesia menjadi wilayah dengan sepanjang Pegunungan Sumatera. zona tektonik aktif yang sangat rawan Dalam Tugas Akhir ini akan terhadap bencana gempa bumi. Studi dilakukan analisa rawan kegempaan tentang rawan kegempaan dengan dengan pembuatan peta rawan kegempaan Probabilistic Seismic Hazard Analysis perlu dilakukan sebagai salah satu (PSHA), bahan potensi sumber gempa yang dapat masukan dalam melakukan menggunakan dengan mitigasi bencana gempa bumi maupun mempengaruhi aplikasinya dalam bidang geoteknik. Pulau Sumatera. Studi pada Pulau sangat rawan terhadap terjadinya gempa bumi dangkal yang bisa bersifat sangat merusak dan tingkat sebagai berikut : • Mendapatkan bentuk dengan kerugian Sumatera yang korban manusia material. secara kegempaan Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah kegempaan maupun semua 1.2. Tujuan menyebabkan kerugian, baik itu dalam kerugian meninjau Sumatera dilakukan dikarenakan pada daerah tersebut metoda Pulau geografis peta rawan Pulau Sumatera menggunakan metoda probababilistik. • Mendapatkan harga nilai terletak di ujung Barat dari Indonesia percepatan tanah maksimum pada merupakan salah satu daerah dengan kota-kota aktivitas kegempaan yang sangat besar. Sumatera. besar di Pulau Adanya zona konvergen yang ditandai dengan subduksi dari lempeng Indo- 1.3. Batasan Masalah Australia terhadap lempeng Eurasia Dalam penulisan Tugas Akhir ini yang memanjang sepanjang bagian dilakukan pembatasan masalah untuk 1 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik menyederhanakan masalah • Bab V Kesimpulan dan Saran yang dihadapi yaitu sebagai berikut : Berisikan mengenai kesimpulan • Faktor goncangan didekati dengan dari keseluruhan hasil penelitian nilai estimasi PGA (Peak Ground dalam Tugas Akhir ini dan juga Accelaration). saran untuk penelitian serupa di • Efek lokal pada daerah penelitian masa yang akan datang. dianggap seragam. • Model berdasarkan katalog gempa II. TEORI DASAR Engdahl daerah penelitian mulai tahun 1964 sampai akhir tahun 2.1 Gempa Bumi 1999 dengan nilai magnitudo di Gempa bumi merupakan suatu atas 5 dan kedalaman maksimum pelepasan energi dari dalam bumi adalah 100 km. secara tiba-tiba merambat 1.4. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : • Bab I Pendahuluan Berisikan latar belakang, tujuan, dan kesegala cepat arah serta sebagai gelombang seismik. Secara umum sumber dari terjadinya suatu gempa bumi ada 3 (tiga) buah, yaitu: gempa bumi tektonik, gempa bumi vulkanik, dan gempa bumi akibat runtuhan. batasan masalah dan sistematika penulisan. • Bab II Teori Dasar Menjelaskan dasar teori yang berkenaan dengan Tugas Akhir. • Bab III Data dan Pengolahan Data Membahas mengenai data dan perangkat lunak yang digunakan serta langkah pengerjaan hingga Gambar 2.1 diperoleh hasil yang diinginkan. Gelombang seismik pada gempa bumi • Bab IV Hasil dan Analisa Pada gempa bumi tektonik Berisikan analisa terhadap hasil biasanya terjadi di pertemuan batas data yang diperoleh. dari 2 (dua) buah lempeng (plate boundary) yang saling bersinggungan, 2 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik yang terbagi menjadi 3 (tiga) buah plate boundary, yaitu zona konvergen, zona divergen, dan strike-slip. Gambar 2.4 Teori bingkas elastik 2.2 Besaran Gempa Bumi Besaran gempa merupakan suatu parameter yang penting dan dapat didefinisikan dengan beberapa cara yang berbeda seperti intensitas gempa, magnituda gempa, dan besarnya energi Gambar 2.2 gempa. Lempeng tektonik bumi 2.2.1 Intensitas Gempa Bumi Ukuran intensitas ini mulai dikembangkan pada saat alat seismograf belum dikembangkan dan dipergunakan secara luas dan umum. Pada saat ini penggunaan skala intensitas hanya sebagai pelengkap Gambar 2.3 dan untuk menggambarkan tingkat Tipe batas lempeng tektonik kerusakan Adanya gaya-gaya yang bekerja yang terjadi akibat aktivitas gempa bumi pada suatu pada bidang tersebut dan konstanta daerah elastisitas kualitatif dari pengamatan visual dan serta menyebabkan akumulasi terjadinya energi deformasi batuan dan pelepasan energi menjadi perambatan gelombang seismik. dan sekitarnya secara laporan masyarakat. Berikut ini adalah beberapa skala intensitas gempa bumi di Ilustrasi dari mekanisme gempa bumi dunia: berdasarkan • Modified-Mercalli Intensity Scale teori seperti di bawah ini: bingkas elastik (MMI), dibuat berdasarkan pengamatan efek gempa yang terjadi 3 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik di Amerika Utara dan terdapat 12 magnitudo yang didefinisikan oleh (dua belas) tingkatan. Richter • Skala Ross-Forel (RF) dan skala magnitudo lokal dan merupakan Mercalli-Cancani-Sieberg, skala magnitudo yang pertama. dibuat berdasarkan pengamatan gempa di ini dikenal sebagai Magnitudo lokal suatu gempa negara-negara Eropa Barat. ditentukan berdasarkan data • Japan Meteorology Agency Scale amplitudo maksimum dari (JMA), berdasarkan gelombang gempa yang terekam di pada dibuat pengamatan gempa Jepang, terdapat 8 (delapan) tingkatan dan seismograf jenis Wood- Anderson, dengan perumusan: M L = log A − log A0 digunakan di negara Jepang. • Medvedey-Spoonheueur-Karnik dimana: Scale (MSK), dibuat berdasarkan A = amplitudo maksimum pengamatan di Rusia dan digunakan Ao = amplitudo gempa standar di negara-negara Eropa Tengah dan yang terekam oleh seismograf Eropa Timur. Wood-Anderson pada jarak episentral 100 km 2.2.2 Magnitudo Gempa Bumi Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan tentang gempa • Magnitudo Gelombang Permukaan (Ms) Skala magnitudo lokal dari bumi maka berkembang pula skala- Richter skala adanya tipe gelombang tertentu yang magnitudo yang tidak memperhitungkan menggambarkan kekuatan besaran dihasilkan gempa bumi. bumi. Pada jarak episentral yang • Magnitudo Lokal (ML) besar, gelombang badan (body wave) Pada tahun 1935, Charles F. Richter dengan seismometer mendefinisikan akibat adanya gempa biasanya mengalami pelemahan dan menggunakan menyebar, sehingga menghasilkan Wood-Anderson gerakan (motion) yang didominasi skala magnitudo oleh gelombang permukaan (surface untuk gempa dangkal dan gempa wave). lokal (jarak episentral lebih kecil dari permukaan (Ms) merupakan skala 600 km) di Selatan California. Skala magnitudo Magnitudo yang gelombang berdasarkan 4 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik amplitudo gelombang Rayleigh dimana: dengan perioda sekitar 20 detik, A = amplitudo (µm) perioda 20 detik ini dikarenakan T = perioda dari gelombang P (p- pada seismograf wave) pencatatan ∆ = jarak episentral terhadap pencatatan umumnya memiliki amplitudo maksimum pada perioda seismometer (degree) • Magnitudo Momen (Mw) 20 detik. Magnitudo gelombang Untuk mendeskripsikan besaran permukaan ini biasanya digunakan gempa yang sangat besar (very large untuk besaran earthquake), suatu skala magnitudo gempa dangkal (kedalaman fokus yang tidak hanya bergantung pada lebih dari 70 km), gempa dengan tingkat guncangan tanah (ground- jarak menengah sampai jauh (lebih shaking besar dari 1000 km). diinginkan. Skala magnitudo tersebut mendeskripsikan • Magnitudo Gelombang Badan Untuk gempa dengan kedalaman yang dalam, gelombang akan lebih adalah magnitudo momen (Mw) yang didasarkan (MB) fokus levels) pada momen (seismic moment), merupakan pengukuran gempa dimana langsung permukaan memberikan hasil yang dari bidang patahan yang pecah lebih yang (rupture zone) pada zona patahan kecil daripada diisyaratkan untuk melakukan aktif. Magnitudo momen ini didapat pengukuran dengan magnitudo dari persamaan berikut: gelombang permukaan. Magnitudo gelombang badan (MB) merupakan skala magnitudo yang didasarkan Dimana pada seismik (dyne-cm). amplitudo beberapa cycles pertama dari gelombang P (p-wave), dimana tidak terlalu dipengaruhi oleh kedalaman gelombang fokus. badan Magnitudo didapat dari persamaan empiris berikut: M B = log A − log T + 0.01∆ + 5.9 Mo merupakan momen • Momen Seismik (Mo) Momen seismik dikembangkan dari konsep teori bingkai elastik. Momen seismik untuk suatu gempa didefinisikan sebagai berikut: M 0 = µ Ad 5 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik dimana: percepatan, kecepatan, lama µ = modulus kekakuan dari guncangan, dan lain sebagainya) serta batuan dengan rupture (dyne-cm) perioda ulang rata-rata tertentu, selama A = luas total rupture area suatu masa guna bangunan (N). Selain d = pergeseran rata-rata itu ada juga yang disebut sebagai resiko rawan tahunan (Ra), yakni kemungkinan 2.2.3 Energi Gempa Bumi Besarnya total energi gempa tahunan terjadinya gempa bumi dengan intensitas tertentu. yang dilepaskan selama terjadinya Besaran-besaran suatu gempa bumi dapat diestimasi berhubungan, yakni sebagai berikut: dari persamaan berikut (Guttenberg dan Richter, 1956): saling RN = 1 − (1 − Ra ) N Perioda log E = 11.8 + 1.5M S ini ulang rata-rata adalah berbanding terbalik dengan resiko Dimana E mengekspresikan energi tahunan (Ra). (ergs) T= 1 Ra 2.3 Resiko Gempa Peristiwa gempa bumi 2.4 Rawan Kegempaan dan Resiko merupakan gejala alam yang bersifat Gempa acak yang tidak dapat ditentukan Rawan kegempaan dan resiko dengan pasti, baik besaran, tempat, gempa memiliki sebuah perbedaan maupun waktu kejadiannya. Dengan yang mendasar. Rawan kegempaan konsep probabilitas, terjadinya gempa adalah bentuk fisik dari bencana itu bumi dengan intensitas dan perioda sendiri, ulang inilah tanah, diperkirakan. pergerakan patahan, likuifaksi, dan lain kemungkinan (probability) sebagainya, yang dapat menimbulkan yang mencerminkan resiko Yang dimaksud dengan resiko kegempaan bahaya. Sedangkan resiko gempa adalah kemungkinan dari kehilangan rawan kegempaan. rawan pergerakan dapat tertentu Angka seperti (Rn) adalah atau kerugian material dan jiwa yang disebabkan oleh rawan kegempaan. kemungkinan terjadinya suatu gempa Jika dengan ataupun korban jiwa yang ditimbulkan intensitas (dapat berupa tidak ada kerugian material 6 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik oleh suatu gempa bumi, maka dapat 2.5 Teori dikatakan bahwa resiko gempa relatif PSHA tidak ada betapapun besarnya rawan Rumus kegempaan yang ada. Probabilitas dasar dalam dari teori probabilitas total yang dikembangkan Gempa merupakan fenomena dan oleh McGuire (1976) berdasarkan bencana global, begitu banyak resiko konsep yang dikembangkan oleh Cornel (1968) dapat ditimbulkan olehnya, seperti kerusakan bangunan, kerusakan struktur penahan, prasarana dan penunjang probablitas yang adalah sebagai berikut: kerusakan kehidupan. dimana: Ratusan juta jiwa manusia hidup fm = fungsi probablitas dari dengan bayang-bayang bahaya yang magnitudo dapat ditimbulkan oleh gempa bumi. fr = fungsi probabilitas dari jarak Tetapi resiko yang ditimbulkannya sumber dapat diminimalisir dengan tujuan p[I≥i|m,r] = probabilitas berkondisi untuk mereduksi korban jiwa, luka- dari intensitas I yang sama atau luka, dan kerusakan pada gedung- lebih besar dari intensitas i di suatu gedung sarana penunjuang kehidupan. lokasi dengan kekuatan gempa m Dalam kegempaan, geofisika mengestimasi peran dan rawan dari para geologi dan jarak sumber r. ahli Nilai intensitas I untuk kekuatan sangat gempa M dan jarak sumber ke lokasi R signifikan. Sedangkan di sisi lain para ditentukan insinyur, perencana dan para pembuat atenuasi yang dipakai. kebijakan berkonsentrasi dalam mengevaluasi dan memitigasi resiko gempa. Namun demikian, pengevaluasian dari resiko gempa tidak dapat dilakukan tanpa pengertian berdasarkan Nilai rumusan dapat juga dihubungkan dengan nilai Cumulative Distribution Function (CDF) FI(i) dari intensitas I pada magnitudo m dan jarak r: yang baik tentang rawan kegempaan, sehingga sebuah berbagai disiplin untuk kerjasama ilmu menghasilkan dari diperlukan sesuatu yang berguna untuk kepentingan bersama. Pada dasarnya nilai FI(i) tergantung pada distribusi digunakan dan probabilitas pada yang umumnya 7 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik parameter pergerakan tanah diasumsikan terdistribusi log normal. diturunkan nilai probability density function dari magnitudo, yaitu: Probability Density Function dari magnitudo, FM diturunkan dari nilai frekuensi kejadian gempa tahunan. Frekuensi kejadian gempa tahunan dimana: yang biasanya dipakai dalam analisa rawan kegempaan mempertimbangkan selalu adanya gempa minimum yang didefinisikan sebagai batas dimana tidak akan terjadi Probability density function untuk jarak, fR sangat ditentukan dari gangguan berarti pada lokasi derah geometri sumber gempa yang juga tinjauan bila magnitudo gempa yang tergantung pada kondisi geologi dan lebih kecil atau sama dengan gempa seismologi sumber gempa. Dalam minimum melanda daerah tersebut. analisa selanjutnya geometri sumber Batasan magnitudo minimum beserta gempa dapat digambarkan salam suatu magnitudo maksimum menjadikan model tertentu baik dalam bentuk 2- terhadap frekuensi dimensi seperti sumber gempa titik, perhitungan kejadian dikoreksi gempa tahunan sebagaimana harus garis atau area maupun dalam bentuk yang 3-dimensi yang menggambarkan disarankan oleh Arabaz & Robinson sumber gempa dalam bentuk geometri (1990) mengenai Bounded Guttenberg- yang mendekati kondisi sesungguhnya. Richter Law sebagai berikut: 2.6 Fungsi atenuasi Fungsi atenuasi berhubungan dengan intensitas pergerakan tanah setempat (I), magnitudo gempa (M) dan jarak sumber gempa (R). Beberapa m0≤m≤mmax dimana, fungsi atenuasi telah diteliti dan dan m0 adalah magnitudo minimum dipublikasikan oleh beberapa peneliti ditentukan sebesar 5. dengan menggunakan data rekaman Dari gempa nilai tahunan frekuensi tersebut kejadian gempa yang ada. Fungsi atenuasi ini dapat memberikan hubungan yang spesifik 8 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik antara parameter-parameter gempa atenuasi berdasarkan data gempa di seperti sumber gempa dan kondisi Amerika Utara bagian Barat dengan geologi area setempat. Secara umum, magnitudo gempa antara 5.0 sampai fungsi atenuasi tergantung pada faktor- 7.7 dalam jarak 100 km dari proyeksi faktor berikut: pada permukaan. • Mekanisme sumber gempa. Di tahun 1997, fungsi atenuasi • Jarak episenter. tersebut disempurnakan kembali oleh • Kondisi dari lapisan kulit bumi Boore, Joyner, dan Fumal menjadi: dimana gelombang gempa menjalar. ln( PGA) = b + b ( M − 6.0) + 1 2 W • Kondisi geologi setempat yang V b ( M − 6.0)2 + b ln r + b ln( s ) v 3 W 4 V mengelilingi area sumber gempa. Dikarenakan tidak cukupnya data PGA yang diperlukan dimana: untuk menurunkan fungsi atenuasi untuk wilayah Indonesia, maka dipertimbangkan untuk menggunakan fungsi atenuasi yang diturunkan untuk rjb = jarak (km) Vs = kecepatan gelombang geser (m/sec) wilayah lain yang memiliki kondisi b1 = [bISS/bIRS/bIALL] yang bISS = untuk gempa dengan sama secara tektonik dan mekanisme strike slip (-0.313) geologi. Dalam pengerjaan Tugas Akhir ini untuk gempa dengan mekanisme subduksi digunakan model atenuasi Youngs et al., (1997). Sedangkan bIRS = untuk gempa dengan mekanisme reverse slip (-0.177) bIALL = untuk mekanisme gempa tidak diketahui (-0.242) untuk gempa dengan mekanisme sesar mendatar digunakan model atenuasi 2.6.2 Fungsi Atenuasi Youngs et al., (1997) Boore, Joyner, dan Fumal (1997). Model atenuasi untuk zona 2.6.1 Fungsi Atenuasi Boore, Joyner dan Fumal (1997) Pada tahun 1988, Joyner dan Boore mengembangkan suatu fungsi subduksi pada umumnya dapat dibagi dalam 2 (dua) kategori yaitu gempa pada zona megathrust (interface) dan pada zona Benioff (interslab). Youngs et al., (1997) 9 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik mengusulkan suatu fungsi atenuasi yang data dikembangkan gempa subduksi dengan zona Gempa desain maksimum dapat berdasarkan dihitung mekanisme kegempaan yang pernah terjadi di dan megathrust Benioff. Bentuk dari fungsi atenuasi sekitar lokasi yang sejarah ditinjau atau berdasarkan metoda probabilistik. tersebut adalah sebagai berikut: Untuk batuan (rock): berdasarkan Untuk kasus-kasus tertentu misalnya untuk perencanaan suatu ln( PGA) = 0.2418 + 1.414 M W − bangunan yang sangat penting maka 20552 ln[rrup + 1.7818e0.554 MW ] + percepatan 0.00607 H + 0.3846 Z t dihitung berdasarkan gempa desain gempa yang terjadi ekstrem secara deterministik dengan Untuk tanah (soil): ln( PGA) = −0.6687 + 1.438M W − 2.329ln[ R + 1.097e0.61MW ] + 0.00648H + 0.3643Zt memperhitungkan semua kemungkinan dimana: pengaruh paling besar. patahan-patahan di sekitar lokasi yang ditinjau dan dicari yang memberikan PGA = peak ground acceleration Dalam studi ini, analisa rawan (g) kegempaan MW = magnitudo momen menggunakan metoda gempa desain rrup = jarak terdekat ke rupture maksimum, (km) probabilistik untuk rawan kegempaan H = kedalaman (km) yang diharapkan terjadi gempa dalam Zt = tipe sumber gempa (0 untuk 50 tahun adalah 2%, 5%, dan 10 %. dihitung dilakukan dengan secara interface dan 1 untuk intraslab) Σ = standar deviasi, sebesar 1.540.1MW III. DATA DAN PENGOLAHAN DATA 2.7 Percepatan Gempa di Batuan 3.1. Data Katalog Gempa Bumi Dasar Pada penelitian Tugas Akhir ini Untuk mendapatkan percepatan data katalog hasil rekaman gempa gempa maksimum di batuan dasar bumi dapat digunakan dua pendekatan yaitu berbagai sumber yang telah dilakukan dengan desain relokasi oleh Engdahl. Data rekaman maksimum dan gempa desain ekstrem. gempa bumi ini meliputi wilayah pendekatan gempa didapat dari data gempa 10 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Pulau Sumatera pada lintang 80LS- digunakan adalah dalam bentuk skala 80LU dan 940BB-1040BT dengan momen magnitudo (Mw). Untuk itu kedalaman lebih kecil sama dengan perlu 100 km dan magnitudo lebih besar magnitudo pada data katalog tersebut sama dengan 5. Data hasil rekaman menjadi data momen magnitudo. Pada gempa bumi tersebut merupakan data konversi ke skala momen magnitudo hasil perekaman mulai tahun 1964 digunakan suatu persamaan empiris sampai dengan tahun 1999. Data yang yang telah dilakukan oleh Adnan A dipilih untuk dilakukan pengolahan (2005) pada data kegempaan di Pulau data mulai tahun 1964 dikarenakan Sumatera pada hasil merupakan hasil dari analisa regresi. perekaman gempa bumi telah baik Persamaan empiris untuk magnitudo dilakukan, baik itu dari instrumen gelombang perekaman maupun secara jaringan. adalah : tahun tersebut Data-data data hasil dilakukan dan konversi sekitarnya badan (MB) skala yang tersebut perekaman M W = 0.528 M B 2 − 4.685 M B + 15.519 gempa bumi tersebut sebelum dapat Sedangkan persamaan empiris untuk digunakan magnitudo untuk analisa rawan kegempaan, maka harus dilakukan beberapa tahapan analisa statistik untuk mendapatkan hasil gelombang permukaan (MS) adalah: M W = 0.123M S 2 − 0.646 M S + 5.644 yang optimum dan meminimalkan bias 3.3. Declustering Perkiraan yang akan terjadi. kegempaan 3.2. Konversi Skala Magnitudo dalam dari analisa tingkat resiko dengan menggunakan PSHA hanya hasil berdasarkan pada gempa yang tidak perekaman gempa bumi pada katalog saling bergantung satu dengan yang gempa dilakukan lain (independent earthquake) atau penyesuaian terhadap pengolahan data lebih sering disebut sebagai main yang Pada events. Sedangkan dependent events pengolahan data untuk mendapatkan seperti foreshocks dan aftershocks peta rawan kegempaan menggunakan dalam suatu rangkaian gempa harus software PSHA (Stephen Harmsen- terlebih dahulu diidentifikasikan dan USGS) ini skala magnitudo yang dieliminir sebelum dilakukan estimasi Dari data tersebut akan gempa perlu dilakukan. 11 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik atau perkiraan tingkat kegempaan, karena akan menyebabkan perhitungan 3.5. Probablistic Seismic Hazard hasil parameter Analysis gempa terdistorsi. Analisa rawan kegempaan (seismic hazard analysis) meliputi Untuk memisahkan antara main dengan estimasi kuantitatif dari guncangan dan tanah (ground-shaking) pada suatu aftershocks yang digunakan dalam lokasi tertentu. Rawan kegempaan penelitian ini dapat dianalisa secara deterministik software zmap sebagai Proses ini disebut events foreshocks maka digunakan bantuan. sebagai dengan secara probabilistik dalam 3.4. Model Zona Sumber Gempa asumsi dimana analisa juga mempertimbangkan secara eksplisit dan evaluasi ketidakpastian dari besarnya gempa, gempa dilakukan lokasi maupun waktu terjadinya. Pada data-data geologi, penelitian Tugas Akhir ini dilakukan Identifikasi sumber-sumber berdasarkan suatu tertentu mengenai kejadian gempa atau declustering. mengambil seismologi, dan geofisika. Sumber berdasarkan gempa menggambarkan bagian dari menggunakan PSHA software dari kulit USGS (Stephen Harmsen) bumi dimana terdapat metoda probabilistik karakteristik aktivitas gempa. Pulau Metoda yang dapat digunakan Sumatera yang merupakan daerah untuk menganalisa rawan kegempaan dengan kegempaan yang aktif karena adalah dengan konsep probabilitas, merupakan zona yaitu lempeng Indo-Australia konvergen dari probability seismic hazard yang analysis (PSHA). Dengan metoda ini tersubduksi terhadap lempang Eurasia ketidakpastian dari dari besar, lokasi dan juga terdapat sesar besar Sumatera dan kecepatan perulangan (rate of yang recurrence) merupakan sumber-sumber gempa di Pulau Sumatera. variasi dari dari gempa maupun karakteristik gerakan Model zona sumber gempa baik tanah akibat besar dan lokasi gempa subduksi dan sesar besar Sumatera secara eksplisit ikut diperhitungkan pada penelitian Tugas Akhir ini akan dalam evaluasi rawan kegempaan. merujuk pada hasil penelitian dari Metodologi PSHA ini serupa dengan Sieh & Natawidjaja (2000). metoda yang dikembangkan oleh 12 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Cornell (1968) dan Algermissen et al. akan terlampaui, digunakan untuk (1982). mengkarakterisasikan seismisitas Metoda dideskripsikan prosedur PSHA ini dalam 4 tahapan dapat dari masing-masing zona sumber (empat) gempa. Hubungan empiris ini dapat (Reiter,1990) mengakomodasikan sebagai berikut: besarnya magnitudo maksimum 1) Tahap pertama adalah identifikasi dari gempa. 3) Gerakan tanah yang terjadi di suatu dan karakteristik sumber gempa, termasuk didalamnya adalah lokasi akibat adanya gempa karakterisasi distribusi probabilitas dengan besar gempa berapapun dari dan lokasi kejadian dimanapun lokasi yang rupture berpotensi dalam sumber. Dalam dalam kebanyakan diterapkan sumber gempa, dapat ditentukan distribusi probabilitas yang sama dengan menggunakan predictive untuk relationships. kasus, masing-masing zona sumber. Hal ini secara tidak langsung menyatakan 4) Langkah masing-masing terakhir zona adalah bahwa mengkombinasikan ketidakpastian gempa mungkin sama-sama akan dari lokasi gempa, besarnya dan terjadi pada setiap titik dalam zona prediksi parameter gerakan tanah sumber ini untuk mendapatkan probabilitas bentuk dimana parameter gerakan tanah untuk akan terlampui selama perioda gempa. dikombinasikan geometri Distribusi dengan sumber mendapatkan distribusi waktu tertentu. probabilitas yang sesuai dengan jarak sumber ke lokasi. 2) Langkah berikutnya IV. HASIL DAN ANALISA adalah Dari hasil pengolahan data yang karakterisasi dari seismisitas atau dilakukan sesuai diagram alir yang telah distribusi sementara dari ditentukan maka didapat peta rawan perulangan kejadian gempa kegempaan Pulau Sumatera untuk masing- (recurrence relationship), yang masing pengaruh dari sumber gempa. mengekspresikan kecepatan rata- Selain itu juga diperoleh peta kegempaan rata (average rate) dari suatu pulau Sumatera hasil kombinasi dari gempa dengan besar yang berbeda 13 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik semua sumber gempa yang berpengaruh di daerah objek penelitian. Hasil dari peta rawan kegempaan berdasarkan analisa probabilistik ini adalah percepatan maksimum di batuan dasar untuk perioda ulang 475 tahun (10% terlampaui dalam 50 tahun). 4.1. PSHA : Subduksi Pulau Sumatera merupakan zona konvergensi karena merupakan daerah Gambar 4.1 dimana terdapat pertemuan dua buah Peta rawan kegempaan pengaruh batas lempeng tektonik utama, yaitu subduksi lempeng Indo-Australia tersubduksi di yang bawah Besarnya tingkat rawan lempeng kegempaan yang direpresentasikan Eurasia. Pada daerah tersebut akan dalam nilai percepatan maksimum di sangat rawan sekali terjadinya gempa batuan dasar akibat dari pengaruh karena dinamika lempeng-lempeng sumber gempa subduksi di Pulau tersebut. Identifikasi dan evaluasi Sumatera semakin mengecil ke arah tingkat rawan kegempaan terhadap Timur Laut, berkisar 0-0.5 g untuk sumber perioda ulang 475 tahun. gempa subduksi perlu dilakukan dan dianalisa pada studi area Pulau Sumatera. Pada gugusan 4.2. PSHA : Sesar Aktif kepulauan di Akibat dinamika lempeng- sebelah Barat dari Pulau Sumatera lempeng tektonik tersebut terjadilah menunjukkan rawan kegempaan yang akumulasi stress dan strain pada relatif lapisan bidang intraplate. Pada studi lebih dengan Sumatera besar dibandingkan yang terdapat itu sendiri. di Pulau kasus di Pulau Sumatera hal ini ini direpresentasikan dalam bentuk sesar Hal diakibatkan oleh letak posisi dari zona besar subduksi yang memang berada di pergerakan searah strike, yaitu sesar sebelah Barat dari Pulau Sumatera. mendatar. Sumatera yang Gempa-gempa memiliki yang diakibatkan oleh aktivitas sesar lebih 14 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik bersifat merusak karena 0.59 g, disusul kota Padang dan kedalamannya yang relatif dangkal. Bengkulu dengan Untuk itulah identifikasi dan evaluasi masing 0.26 g dan 0.21 g. Untuk tingkat rawan kegempaan terhadap besar resiko kegempaan di kota sumber gempa sesar aktif perlu lainnya dilakukan dan dianalisa pada studi sebanding dengan jarak yang semakin area Pulau Sumatera. menjauh. akan besar semakin masing- berkurang 4.3. PSHA : Background Source Seismisitas untuk Pulau Sumatera ini didapat dari katalog gempa yang diterbitkan oleh Engdahl dimana merupakan hasil relokasi dari data-data katalog lainnya. Hasil plot seismisitas di Pulau Sumatera tersebar sepanjang pantai Barat Pulau Sumatera dan sebagian kecil di Gambar 4.2 sepanjang Pegunungan Barisan. Dari Peta rawan kegempaan pengaruh data terlihat bahwa banyak gempa sesar aktif terkonsentrasi Dari hasil pengolahan data di atas dapat dilihat bahwa besar rawan terutama di pantai Bengkulu sampai Bandar Lampung dan Selat Sunda. sepanjang Identifikasi dan evaluasi tingkat Pegunungan Barisan yang memanjang rawan kegempaan terhadap sumber sepanjang dan gempa dari background source perlu sesar besar dilakukan dan dianalisa pada studi tingkat rawan area Pulau Sumatera dengan melihat kegempaan berasosiasi Sumatera. berada Pulau dengan Besar di Sumatera kegempaan akibat pengaruh sesar sejarah kegempaan aktif ini berkisar antara 0-0.9 g untuk earthquake) perioda ulang 475 tahun dengan kota pergerakan tanah (ground motion) Banda Aceh yang memiliki resiko dari gempa di masa yang akan datang. untuk (historical mengestimasi terbesar karena berada tepat di atas sesar aktif tersebut, yaitu dengan nilai 15 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik karakteristik masing-masing sumber gempa yang direpresentasikan dengan nilai percepatan maksimum di batuan dasar dengan perioda ulang tertentu. Kemudian dari hasil estimasi resiko kegempaan masing-masing sumber gempa dilakukan kombinasi dengan bobot yang sesuai untuk mendapatkan ketidakpastian dari lokasi, besarnya gempa dan estimasi pergerakan tanah Gambar 4.3 dengan probabilitas dimana parameter Peta rawan kegempaan pengaruh pergerakan tanah akan terlampui pada background source perioda waktu tertentu. Secara keseluruhan besar rawan kegempaan di Pulau Sumatera yang direpresentasikan oleh percepatan maksimum di batuan dasar untuk perioda ulang 475 tahun (10% terlampaui dalam 50 tahun) adalah berkisar antara 0-0.6 g. Peta rawan kegempaan dari pengaruh seismisitas untuk Pulau Sumatera sangat besar di sepanjang pesisir pantai Barat Pulau Gambar 4.4 Sumatera Peta rawan kegempaan kombinasi sepanjang dan terkonsentrasi pesisir Barat di pantai semua sumber gempa Bengkulu sampai ke Lampung dan Dari hasil estimasi percepatan Selat Sunda serta semakin berkurang pergerakan tanah maksimum pada ke arah sebelah Timur Laut. peta rawan kegempaan di atas, dapat dilihat bahwa pada gugusan kepulauan 4.4. PSHA : Kombinasi di sepanjang Barat Pulau Sumatera Dari hasil pengolahan data pada memiliki resiko yang cukup besar masing-masing sumber gempa didapat dengan kisaran nilai 0.45 g sampai variasi nilai rawan kegempaan dengan dengan 0.65 g dengan kerawanan 16 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik terbesar terletak pada Pulau Enggano. tersebut Hal tersebut dikarenakan kerawanan terhadap intensitas kejadian gempa di pada sekitar gugusan kepulauan tersebut yang akan rupture berpengaruh area dari sesar memiliki jarak yang sangat dekat tersebut. Pengaruh kedalaman dari dengan rupture area pada sesar tersebut juga zona konvergen Indo- akan menjadi dominan dikarenakan Australia terhadap lempeng Eurasia pada mekanisme sesar geser (strike- yang merupakan zona tektonik yang slip) kedalaman rupture area adalah sangat aktif dan memiliki sudut relatif dangkal dengan magnitudo subduksi yang relatif landai sehingga besaran gempa-gempa yang terjadi banyak kegempaan yang akan dirasa di yang permukaan akan menjadi lebih besar. tersubduksinya lempeng merupakan gempa dengan tertentu sehingga rawan Pada rawan kegempaan Pulau kedalaman yang dangkal. Pada sepanjang pantai Barat Sumatera semakin ke Timur Laut akan Pulau Sumatera juga memiliki rawan memiliki kegempaan yang cukup besar, hal ini berkurang dan mengecil. Hal ini dapat dilihat pada nilai percepatan dikarenakan faktor jarak pada masing- pergerakan tanah maksimum yang masing sumber berkisar antara 0.35 g sampai dengan sudduksi maupun sesar aktif, yang 0.65 g. Besarnya nilai kerawanan pada semakin jauh sehingga pengaruh dari sepanjang keduanyapun pantai Barat Pulau Sumatera selain dikarenakan pengaruh nilai yang semakin gempa, baik akan itu semakin berkurang. resiko dari zona konvergen subduksi lempeng Indo-Australia terhadap 4.5. Kurva Rawan Kegempaan lempang Eurasia di sepanjang Barat Hasil dari pengolahan data dan Pulau Sumatera, juga dikarenakan estimasi pengaruh kerawanan dari sesar Besar dengan Sumatera yang memanjang sepanjang probabilistik adalah berupa kurva Pulau Sumatera yang merupakan sesar rawan kegempaan (hazard curve) aktif. Pada sesar Besar Sumatera akan suatu memiliki masing-masing sumber gempa dengan besar kerawanan yang sangat peta kegempaan menggunakan daerah pada beberapa segmennya suatu dikarenakan keaktifan dari percepatan sesar rawan perioda analisa terhadap ulang maksimum pengaruh dan di nilai batuan 17 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik dasar. Pada kurva yang dihasilkan lempeng pada kota Banda Aceh didapat bahwa bertumbukan. Walaupun jarak antar untuk probablity of exceedance yang kedua kota tersebut tidak jauh dari lebih kecil dari 10% 50 tahun (atau sumber gempa lain yaitu sesar Besar -3 Eurasia namun yang saling frekuensi kejadian tahunan 2x10 ) Sumatera, akan memiliki pengaruh dominan dari masing-masing segmen sesar tersebut sumber gempa yang berasal dari tidak aktivitas sesar Besar Sumatera. Hal ini menghasilkan kerawanan yang tidak sesuai dengan lokasi kota Banda Aceh dominan pengaruhnya terhadap kedua yang memang terletak di atas sesar kota tersebut. cukup aktivitas besar dari sehingga Besar Sumatera segmen sesar Aceh. Gambar 4.6 Kurva rawan kegempaan kota Padang Gambar 4.5 Kurva rawan kegempaan kota Banda Aceh Sedangkan sampel lain dari kota besar yang terdapat di Pulau Sumatera dengan nilai kerawanan yang juga cukup besar adalah kota Bengkulu dan Padang. Pada kedua kota tersebut dapat dilihat berdasarkan hasil plot Gambar 4.7 kurva Kurva rawan keduanya kegempaan mendapat bahwa pengaruh dominan kerawanan yang berasal dari sumber gempa dimana aktivitas lempeng zona konvergen subduksi Indo-Australia antara rawan kegempaan kota Bengkulu Kurva rawan kegempaan untuk kota-kota besar lain di Pulau Sumatera dapat dilihat pada lampiran. terhadap 18 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik V. KESIMPULAN DAN SARAN • Pada kota Padang, tingkat kerawanan gempa relatif besar dengan 5.1 Kesimpulan Dari hasil yang telah dilakukan efek kegempaan dominan yang rawan berasal dari dalam penelitian Tugas Akhir ini sumber gempa subduksi lebih besar dapat dibandingkan diambil kesimpulan dari kegempaan beberapa buah estimasi rawan Pulau Sumatera diantaranya adalah: di didapatkan Aceh Pulau bahwa merupakan Sumatera kota kota berasal dari kota Bandar Lampung, tingkat kerawanan gempa relatif besar dengan pengaruh dominan Banda berasal dari rawan kegempaan dengan yang berasal dari sumber gempa rawan kegempaan terbesar, disusul subduksi kemudian kota Bengkulu, Padang, rawan kegempaan yang berasal dan serta dari sumber gempa akibat aktivitas semakin berkurang ke arah Timur sesar Besar Sumatera dan semakin Laut Pulau Sumatera. besar gap untuk perioda ulang Bandar Lampung • Pada kota Banda Aceh, tingkat kerawanan gempa cukup besar dengan efek dibandingkan dengan lebih dari 2500 tahun. • Pada kota Pekanbaru, tingkat rawan kerawanan gempa relatif rendah kegempaan berasal dari sumber dengan pengaruh dominan berasal gempa dari sesar dominan Besar Sumatera (fault). • yang rawan sumber gempa sesar. • Pada • Rawan kegempaan pada kota-kota besar kegempaan dengan Pada rawan berasal kota Bengkulu, tingkat subduksi kegempaan dari yang sumber gempa dibandingkan dengan kerawanan gempa relatif besar rawan kegempaan yang berasal dengan rawan dari sumber gempa akibat aktivitas dari sesar Besar Sumatera walaupun sumber gempa subduksi lebih besar jarak ke sumber gempa sesar dibandingkan Sumatera lebih aktivitas dari efek kegempaan kegempaan dominan yang berasal dengan yang sumber gempa sesar. berasal rawan dari dekat, namun sumber gempa subduksi lebih besar. 19 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik • Pada tingkat berasal dari rawan kegempaan kerawanan gempa relatif rendah yang berasal dari sumber gempa dengan pengaruh dominan berasal subduksi dari yang rawan kegempaan yang berasal sumber gempa dari sumber gempa akibat aktivitas dibandingkan dengan sesar Besar Sumatera yang hampir kota Medan, rawan berasal kegempaan dari subduksi rawan kegempaan yang berasal dari sumber gempa akibat aktivitas sesar Besar Sumatera. • Pada dibandingkan dengan tidak berpengaruh sama sekali. • Pada kota Pangkal Pinang, tingkat kerawanan gempa relatif sangat tingkat rendah dengan pengaruh dominan kerawanan gempa rendah dengan berasal dari rawan kegempaan pengaruh dominan berasal dari yang berasal dari sumber gempa rawan kegempaan yang berasal subduksi dari subduksi rawan kegempaan yang berasal rawan dari sumber gempa akibat aktivitas dari sesar Besar Sumatera yang hampir kota Palembang, sumber dibandingkan kegempaan gempa dengan yang berasal sumber gempa akibat aktivitas dibandingkan dengan tidak berpengaruh sama sekali. sesar Besar Sumatera yang sangat minim sekali pengaruhnya. 5.2 Saran tingkat Beberapa saran dalam penelitian kerawanan gempa rendah dengan di masa yang akan datang diantaranya pengaruh dominan berasal dari adalah: rawan kegempaan yang berasal • Hasil pemetaan rawan kegempaan • Pada dari kota Jambi, sumber dibandingkan kegempaan gempa subduksi ini dapat dijadikan bahan acuan rawan dalam mitigasi maupun aplikasinya dengan yang berasal dari dalam bidang geoteknik. sumber gempa akibat aktivitas • Perlu dilakukan penelitian lebih sesar Besar Sumatera yang sangat lanjut tentang rawan kegempaan minim sekali pengaruhnya. daerah lain, mengingat bahwa • Pada kota Tanjung Pinang, tingkat Indonesia merupakan negara yang kerawanan gempa relatif sangat sangat rawan tejadinya bencana rendah dengan pengaruh dominan 20 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik gempa bumi karena merupakan • zona tektonik aktif. • Data-data for mengenai hasil Hazard lanjut Survey (USGS). dari pihak-pihak terkait • of Geological Hendarto. 2005. Analisa Hazard Gempa ini dapat berupa data katalog Menggunakan rekaman gempa yang lengkap, Seismic maupun berupa model atenuasi Dengan Model Sumber Gempa 3 yang Dimensi. memang diperuntukkan Pulau Sumatera Probabilistic Hazard khusus untuk kondisi geologi dan Sipil, tektonik Indonesia. Bandung. Analysis Departemen Teknik Institut Teknologi Natawidjaja,HD.2002.Neotecton ics of Sumatran Fault And Adnan, A.2005. Seismic Hazard Paleogeodesy of the Sumatran Assessment For Subduction Malaysia Using Distribution Peninsular 42, Institute Gumbel Jurnal Method. Teknologi Universiti California Zone. of Technology: California. • Petersen,MD.2004.Probabilistic Teknologi Malaysia. Seismic Hazard Analysis for Atkinson,G. 1995. New Ground Sumatera, Indonesia and Across Motion Relation For Eastern The North America. Bull. Seismol. Peninsula. Tectonophysics 390. Soc. Am. 85, 17-30. • (PSHA). ilmu kegempaan di Indonesia, hal DAFTAR PUSTAKA • Seismic Analysis United-States • • Probababilistic penelitian tentang kegempaan lebih sangat diperlukan guna kemajuan VI. Harmsen,S.2007.USGS Software • Southern Youngs,RR. Malaysian 1997. Strong Boore, DM. 1997. Equation For Ground Estimating Horizontal Response Relationships For Subduction Spectra Zone And Peak Ground Acceleration For Western North America summary Earthquake: of recent Motion Earthquakes. Attenuation Seismol. Res. Lett. 68, 58-73. a work. Seismol. Res. Lett. 68, 154-179. 21 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik LAMPIRAN 22 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik gridded Earthquake catalog fault subduction Fault data Subduction data Converting To Mw Declustering PSHA software map PGA Hazard map Lampiran 1. Diagram alir pengolahan data 23 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 2. Plot seismisitas Pulau Sumatera Lampiran 3. Time series kegempaan Pulau Sumatera 24 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 4. Histogram kedalaman terhadap kejadian gempa Lampiran 5. Histogram magnitudo terhadap kejadian gempa 25 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 6. Histogram tahun terhadap kejadian gempa Lampiran 7. Slice section seismisitas Pulau Sumatera 26 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 8. Peta rawan kegempaan pengaruh subduksi PE 2%50 Lampiran 9. Peta rawan kegempaan pengaruh sesar aktif PE 2%50 27 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 10. Peta rawan kegempaan pengaruh background source PE 2%50 Lampiran 11. Peta rawan kegempaan kombinasi semua sumber gempa PE 2%50 28 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 12. Peta rawan kegempaan pengaruh subduksi PE 5%50 Lampiran 13. Peta rawan kegempaan pengaruh sesar aktif PE 5%50 29 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 14. Peta rawan kegempaan pengaruh background source PE 5%50 Lampiran 15. Peta rawan kegempaan kombinasi semua sumber gempa PE 5%50 30 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik 2% 50 years 5% 50 years 10% 50 years Banda Aceh 1.01 g Banda Aceh 0.80 g Banda Aceh 0.65 g Medan 0.32 g Medan 0.22 g Medan 0.17 g Pekanbaru 0.27 g Pekanbaru 0.20 g Pekanbaru 0.16 g Padang 0.63 g Padang 0.49 g Padang 0.40 g Bengkulu 0.84 g Bengkulu 0.66 g Bengkulu 0.54 g Palembang 0.12 g Palembang 0.08 g Palembang 0.07 g Bandar Lampung 0.80 g Bandar Lampung 0.60 g Bandar Lampung 0.47 g Jambi 0.10 g Jambi 0.08 g Jambi 0.06 g Pangkal Pinang 0.04 g Pangkal Pinang 0.03 g Pangkal Pinang 0.02 g Tanjung Pinang 0.05 g Tanjung Pinang 0.04 g Tanjung Pinang 0.03 g Lampiran 16. Tabel rawan kegempaan tiap kota besar di Sumatera Lampiran 17. Kurva rawan kegempaan kota Bandar Lampung 31 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 18. Kurva rawan kegempaan kota Pekanbaru Lampiran 19. Kurva rawan kegempaan kota Medan 32 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 20. Kurva rawanan kegempaan kota Palembang Lampiran 21. Kurva rawan kegempaan kota Jambi 33 Peta Rawan Kegempaan Pulau Sumatera Berdasarkan Analisa Probabilistik Lampiran 22. Kurva rawan kegempaan kota Tanjung Pinang Lampiran 23. Kurva rawan kegempaan kota Pangkal Pinang 34 Ucapan Terima Kasih Dari hati yang paling dalam, penulis haturkan beribu-ribu terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu baik secara langsung maupun tidak langsung selama perkuliahan di ITB ini, khususnya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Mamah, papah, yang telah berjasa sangat selama hidup penulis, hanya ucapan terimakasih dan doa senantiasa yang dapat penulis berikan, semoga masih diberikan banyak waktu untuk bisa membahagiakan kalian. Adikku seorang, Rendi Ardiansyah, yang senantiasa menemani dan berbagi keceriaan di rumah, semoga cepat menyusul kelulusannya dan sukses selalu. Keluarga besar di Rangkasbitung, Palembang, Bandung, Bogor, atas segala dukungan, doa dan motivasi yang telah diberikan hingga penulis dapat menjadi seperti sekarang dan semoga terus menjadi lebih baik di masa yang akan datang. Bryan Retno Harti Nugroho dan keluarga besar atas support dan motivasi di setengah masa perkuliahan, semoga segala yang terbaik untuk kita berdua selalu. Seluruh jajaran staf dosen departemen GM dan dosen ITB atas segala ilmu yang telah diberikan, semoga ilmu yang telah didapat penulis selama menempuh perkuliahan di ITB akan berguna tidak hanya bagi penulis pribadi tapi juga untuk masyarakat sekitar. Himpunan Mahasiswa Geofisika Meteorologi Oseanografi (HMGM) – Institut Teknologi Bandung, atas segala kesempatan dan persaudaraan seumur hidupnya, HMGM tetap jaya..!! NoGame ITB, terima kasih atas segala kebersamaan, dukungan, semoga hubungan tali silaturahmi kita akan senantiasa terjaga, terutama teman2 sesama ‘pethesis’ seperjuangan: Alan (terima kasih atas segala kebersamaan dan pertemanan sejak tahun pertama kuliah, SLB bo sekarang!!), Bli Dika (kops maneh, terus berjuang cari cewe berbadan big size,heu2..), Ditta (semangadh..semangadh..!!), mang Udin+mba Dila (akur2lah yak, jangan lupa undanganyah :p), Desmon (kali ini pasti bisalah pak,ciayow..!), Haikal (cups, buat forum NoGame lah maneh), Mprat (AS ROMA kita bakal berjaya di musim inih ☺), Ninin (poto Bromonyah bagus,heu2..), Nida (nduuuttt, akhirnyah lulus jugah ☺), Manda Tami (Rock yeaahh!), Yudha (lulusnyah sang asisten kolonel :p), Irlan (Persib nu aing oge mang!), Erli (met lamet bu ☺) [+ aa Gem’a (stop poligami yah a..), Ephi (asiikk jadi om gw!!)]. Aurista Pratiwi as editor merangkap manajer Tim_Beul, Ulandari, Agi Robby, Humesh atas support dan doanya. Ruben (bukan) Onsu, Pak Asrurifak Sipil, dan Stephen Harmsen USGS atas diskusinya. Serikat buruh penghuni lab seismik: Awal, Farid, Bang Roma, Hilboy, Meyman, Aan, Teh Ciwi, Mba Yuyun. Temen2 chat @mig: Winda dodol, Tyas Makasih, Icha DC, Tante Gita, Putu, Qq, Amanda, DD Ola, Lia. Temen2 eks Smunsa Rangkasbitung, SLTPN 266 JKT, SDN 08 Cilincing, TK Al Irsyad Al Islamiyah. rileks.comlabs.itb.ac.id atas sharing pelm dan mp3-nyah. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu atas bantuan dan doanya ☺