KONDISI SEISMIK DAN APLIKASI NILAI PHA - Digilib

Daftar isi
Seminar Tahunan Pengawasan
Pcmanfaatan Tcnaga Nuklir - Jakarta, II Desember 2003
ISSN 1693 - 7902
KONDISI SEISMIK DAN APLIKASI NILAI PHA TERHADAP
REAKTOR TRIG A 200 BANDUNG
Akhmad Muktaf Haifani, Budi Rohman, M. Salman Suprawardhana
Pusat Pengkajian Keselamatan Reaktor (PPKRe) - BAPETEN
ABSTRAK
KONDISI SEISMIK DAN APLIKASI NILAI PHA TERHADAP REAKTOR
TRIGA 2000 BANDUNG Reaktor Penelitian Bandung yang dikenal sebagai Reaktor
TRIGA 2000 Bandung adalah fasilitas yang dioperasikan oleh Pusat Penelitian dan
Pengembangan Teknologi Nuklir (P3TkN-BATAN).
Reaktor ini terletak pada
kedudukan 67' LS dan 107 37' BT. Bandung adalah dataran tinggi dengan ketinggian
rata-ratanya 700 m dari permukaan laut dan dikelilingi oleh jalur pegunungan. Reaktor
TRIGA 2000 Bandung pertama ali didesain dan dibangun dengan daya nominal 250
kW. Reaktor mencapai kekritisan pada 10 Oktober 1964. Pada tahun 1971 daya
nominalnya ditingkatkan menjadi 1000 kW dan tahun 1996 -2000 dilakukan program
upgrading untuk meningkatkan daya reaktor menjadi 2000 kW. Reaktor TRIGA telah
lama dioperasikan, untuk itu perlu dikaji kekuatan gedung reaktor tersebut terhadap
bahaya seismik (gempa) untuk meyakinkan keselamatan reaktor. Pengkajian yang
dilakukan adalah dengan menghitung akibat gempa bumi terhadap gedung reaktor
dengan mengaplikasikan rumus nilai percepatan puncak gempa (PGA) pada tapak
reaktor
dengar mempertimbangkan faktor lithologi pada daerah tersebut
Nilai
percepatan puncak horizontal (PHA) beban gempa digunakan sebagai analysis bahaya
gempa pada tapak , energi yang dihasilkan dan tingkat kerusakan bangunan akibat
gempa. Nilai PHA yang dihasilkan dalam perhitungan sebesar 0,046 G merupakan nilai
terbesar yang dapat menghasilkan kerusakan, setingkat dengan 6,5 MMI.
Kata kunci : reaktor, seismik, gempa bumi, percepatan puncak gempa
ABSTRACT
SEISMIK CONDITION AND APLICATION OF PHA VALUES FOR REACTOR
TRIGA 2000 BANDUNG. Bandung Research Reactor, or currently named Reactor
TRIGA 2000 Bandung, is a facility operated by the Centre for Development and
Research of Nuclear Technology (P3TkN-BATAN). The reactor is located in Bandung,
West Java, with geographical position of 6°7' latitude and 107°37' longitude. Bandung
is highland with average elevation of 700 m upper sea level and surrounded by
mountain range. Reactor TRIGA 2000 Bandung was first designed and built to operate
with nominal power of 250 kW. The reactor achieved its first criticality on October 10,
1964. In 1971 the nominal power was increased to 1000 kW, and in 1996 to 2000
another upgrading program was performed to increase the nominal power to 2000 kW.
Since the reactor has been operated for a relatively long time, and more importantly the
physical building has been already aged, it is necessary to assess the strength of the
building against seismic hazard to assure the safety of the reactor. The assessment was
performed by calculating the effects of earthquake to the reactor building by applying
peak ground acceleration formula by considering the lithology of the area. Peak
352
Seminar Tahunan Pengawasan
Pcmanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Descmbcr 2003
ISSN 1693 -7902
Horizontal Acceleration values is used to analysis earthquake hazard, the energy was
resulted from earthquake and step of bulding damage that caused earthquake. PHA
values that result from the calculation is 0,046 G. It is the biggest values can cause
structural building damage and it is approximately to 6,5 MMI.
Keywords: reactor, seismic, earthquake, peak ground acceleration.
ISSN 1693 - 7902
Seminar Tahunan I'engawasan I'cmanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Desember 2003
LA T AR BELAKANG
Reactor
Penelitian
Propinsi
TRIGA
dan
Bandung
Pengembangan
merupakan
Teknik
Jawa Barat. Secara geografis
Bujur Timur.
diatas
2000
Bandung
permukaan
gunung
merupakan
Perahu,
dataran
timur
oleh gunung
bangunan
pengoperasian
reaktor
mcdan
scismik
tapak
Bandung,
rata-rata
Di sebelah
700 m
utara
Galunggung,
oleh
di sebelah
(1).
fisik yang sudah cukup tua maka perlu
gedung terse but yang dapat menunjang
terhadap
Pusat
Selatan dan 107°37'
dan di sebelah barat oleh Gunung Gede
usia reaktor khususnya
oleh
di kota
ketinggian
gunung-gunung.
dikaji kelayakan
karaktcristik
terletak
tinggi dengan
oleh
di sebelah
selatan oleh Gunung Papandayan
(P3TkN)
yang dikelola
terletak pada 6°57' Lintang
laut dan dikelilingi
Tangkuban
Melihat
Nuklir
fasilitas
keselamatan
bahaya
seismik.
Dalam
rcaktor,
digunakan
zona
memahami
sumber
Indonesia
dan peta bahaya gempa bumi dengan periode perulangan
Kertapati
dkk)(3) sehingga
akan mempermudah
dan kelangsungan
mekanis
gempabumi
di
100 th, (Engkon
kit a dalam pemantauan,
pengukuran
K.
dan
mitigasi dari gempa bumi terhadap suatu daerah.
Nilai
identik
Peak Grol/nd Acceleration
sebagai
menentukan
melihat
intensitas
intensitas
besarnya
lokal
dimiliki
bumi
tempat
dapat
digunakan
(PHA)
untuk
pada suatu temp at. Dengan
maka dapat kita tentukan
besarnya
energi yang
gempa tersebut.
kesamaan
dan sifat geologi
gempa-gempa
dangkal
adalah
suatu daerah
lainnya
di suatu
scbagai suatu zona sumbcr gempa (Algermissen
gempa
suatu
Acceleration
BANDUNG
dengan
terutama
pada
gempa merusak serta be ban gempa
timbul dan periode perulangan
Jalur
gempa
nilai magnitudenya
SEISMOTEKTONIK
(PGA) atau Peak Horisontal
daerah
tertentu
1976)(2). Dengan
yang mempunyai
dengan struktur geologi (patahan) yang berubungan
354
serta sifat kegempaan
dapat
yang
dikatakan
kata lain zona sumber
nilai kegempaan
dan berkaitan
dengan kejadian gempa bumi.
ISSN 1(9) - 7902
Seminar Tahunan I'engawasan I'emanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta. II Dcscmbcr 2003
Seismotektonik Regional
Untuk daerah Jawa Barat (Bandung)
secara regional struktur geologi yang
berkembang serta proses kegempaan yang pernah ada dipengaruhi oleh empat (4) zona
sumber gempa bumi(3)(Gambar 1) yaitu:
LEGENDA
LEGENDS
I. Zoon
SlImbcr
Subd~ksi
JL1\\'a~SJlnw;a(J
2. Zona Sumber
Sw:w!era
Selar
FOlllr
Sourre
priJ!Ti
prisma
"cretio"
7. Zona Sumber
fiwll
Pala"on
Source
8. Zona Sumbcr
Sukabumi
Nur/h SulUift.ti Thm.H Soura
T«",xI'"
Tar:a:an
,~111YII Ridge
16
Zone
Kutai
Kuwi Ba .•in
H"lm,hern
R';II.flki
Mayu
SUfOfi/-:"
19.
PPSfJ
ZO.
Smut't
Fall!t
Bonda
Bituni
Zr:I!f
SelJr Tcr~ra Aidu""
Sumber Gr;:ccn Aru
26. Zona S,mJber
lilne
Serum
Zona Sumber
29.
ZOO"
Obi
Zrm!!
Mamllju
3t1.
11;1</
Obi
S(ii.lrr.:e 2(j/:c!
P(jf(J:~
Flores
Sou/'Ct'
Zii.
Sow"a Zone
Poso
Zona Sumber Smr Nark Busur Bc!akang
F/"re.f·Back
art: Tlml.<! Srlllrce z'me
Membcramo
SfJ1t/t"( ZmJf
Marul/jll SfJ/lra 7..m:t'
27. Zona Sumber Smm
Ses3r Sorong. Ya~n
}hp('t!
Zena Scmbcr
Zona Sumber
M('mberamo
SeliU' Rnnsiki
18. Zon3 Sumber
Sourer
25. Zona Sumacr
Zene
Srl/Ift·c
l'iLUlt
S!,;mlx>r
Cduogon
S!llir:'l~ 7.(;,:(
Am GrulJl'll SOun!! Zone
Punggungan
17. Zona Sumber
Zona
BUt!4j
2·~ lena
Smttt'e 7.m:e
Secrce
R(l.\'in
Ti'ftm AidltmJ Fmt!r SOiU"t I' 70M
7..mw Sumber Ha!mahero
Bu"i"
10. Cekungan
2l
Uwa
2MI!
Sangihe
15. ZOllO Sumber
Sufu Sourre lime
9. CckllngJn
~2
13 Zona Sumbcr SCSiU'Noik Sulawcsi
lime
Sulu
Bunda
~{tll.~iheSource l.Jmc
Sosar Huminyu
uU€IIl-AferaluJ
21. Zonn Sumher
ultle
SOlin'!
F,mll SOl/a ZII/e
14. Zona Surnbcr
6. Zona Soso, Loscl11-M<ralus
Paltn\'f./n
Pa!u-K(lf1)
fuull Source Zotle
BumtU,Hl
Scsar Waianae
12. Zoo:t Sumher Pa!u- Koro
Smut'e 20m'
fill/II z'lIIe
5. Zona Sumbcr
Sumbcr
\\i:!amJt' Fmd:
7,.olle
4. Zona Scs~r Baribis
Barib::,
II. Zona
20m.'
Sumatcra
3. Zena SJmb<r ••kmi
Sukabumj
Jawa·Sumatm
Sllbduc!itm
Sombcr Palau
Snurt e Zmte
Zona Sumher
Scsar ASl!lal
Af11J(}! Thru.f:
SfJurre.t
ZONA SUMBER GEMPABUMI DI INDONESIA
E.4RTHQUAKE SOURCE 20!VES TN TNDONESIA
Gambar 1. Peta Zona Sumber Gempa Bumi di Indonesia.
355
umr
SCllllllar Tahlillalll'clI!;aWaS;IIII'clilillll,ralali
ISSN 1(,'1.1 7')02
TClla!;a NII~III - .Ia~'lIla, II Ikscrllhcl 200.!
Zona Sumbcr Akrasi Prisma Sulmbumi
Patahan
penyebab
Cimandiri-Cirata-Lembang
terjadinya
terutam,a
gempa bumi Sukabumi
Zona Sumber Sub-duksi
Jawa-Sumatera
Berhubungan
kejadian
menengah/sedang
dengan
di
sekitar
Cimandiri
tahun 1902, 1912 dan 1982.
gempa
bumi
dangkal
di
sebelah
di poros pulau dan dalam di utara. Gempa bumi dangkal
gempa zona ini, bertangung
sebagai
jawab terhadap
kejadian tsunami
samudera,
dari sistem
di pesisir barat Sumatera,
dan selatan Jawa.
Zona Sumbcr Baribis
Patahan
membentang
penimbun
gempa
melintas Majalengka
yang
terletak
dalam
zona
sumber
gempa
1111
, Kuningan.
Zona Sumbcr Scsar Bumiayu
Patahan
Bumiayu
yang membentang
dari selatan Cirebon
Jawa Tengah, patahan ini bertanggungjawab
1992 serta Gempabumi
Sesimotcktonik
terhadap
sampai ke Bumiayu
Gempa Bumiayu
di
1931, 1970 dan
Cirebon selatan tahun 1847 dan 1875.
Lokal
Struktur geologi yang berkembang
di sekitar lokasi telitian adalah struktur patahan
(sesar) normal (sesar turun) yang dikenal dengan patahan Lembang.
telitian dengan Patahan Lembang terdekat kurang lebih 8 km (Gambar
356
Jarak antara daerah
2)
(4)
ISSN 1693 - 7902-
Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Oesember 2003
Gambar 2. Peta Patahan Lembang
Patahan Lembang adalah patahan normal dengan blok utara relatif turun terhadap
blok selatan dengan kemiringan bidang patahan diperkirakan tegak, dan daerah Utara
Cimahi-Penyadokan-Batureog-Maribaya
hingga Gunung Pulosari dan membelok ke
arah selatan hingga ke daerah Utara Ujung Berung. Jejak patahan berupa gawir dapat
diikuti mulai dari Batureog hingga ke wilayah Ujung Berung.
Data kegempaan
yang berhasil di dapatkan adalah data kegempaan
daerah
Bandung dan sekitarnya selama kurun waktu 100 th dengan asumsi bahwa pada kurun
waktu itu dapat diketahui seberapa banyak gempa bumi yang telah terjadi dan sampai
seberapa besar pengaruh yang ditimbulkan gempa terse but terhadap daerah telitian,
serta kemungkinan terjadinya gempa itu kembali (periode ulang gempa) (Gambar 3).
Sedangkan data sejarah gempa juga kami diambil dalam radius 100 km dari daerah
telitian dengan asumsi bahwa ada beberapa gempa yang masih dapat dirasakan dalam
radius terse but dan diperkirakan masih bisa menimbulkan
daerah telitian
(5)
(Gambar 4).
357
dampak negatif terhadap
ISSN 1693 - 7902
Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Desember 2003
POLA PATAHAN DAERAH JAWA BARAT
106
107
108
LAUT JA1/fA
'6
Samudera'indonesia
a
107
108
108
109
Gambar 3. Pcta pola patahan di Jawa bagian barat
INDONESIAN
OCEAN
rt:TA TEKT01\IK
JAWA UARAT DAN SEKITARNYA
SKAI.A
I:
J.'7OO.ooo
Gambar 4. Pcta scbaran gcmpa bumi dalam Jarak 100 km sclama 100 tahun.
358
Seminar Tahunan Pengawasan
ISSN 1693 - 7902
Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Dcscmber 2003
ANALISIS BAHA Y A GEMP A
Analisis terhadap bahaya gempa yang terjadi pada suatu temp at atau tapak dapat
dianalisis dengan menentukan nilai PGA, Intensitas gempa yang dapat mengakibatkan
kerusakan terhadap gedung dan tapak pada suatu daerah, energi yang ditimbulkan pada
pusat gempa dan periode ulang gempa.
Setelah besarnya magnitude ditentukan dan dapat diperkirakan potensi gempa
yang dapat terjadi pada suatu daerah atau tempat maka selanjutnya dapat pula di analisis
seberapa besar gempa yang terjadi pada tempat yang akan diselidiki. Berikut ini adalah
langkah-Iangkah untuk menganalisis bahaya gempa yang digunakan oleh Richter
(6) :
1. Identifikasi dan klasifikasi semua sumber yang dapat menimbulkan gerakan
tanah yang signifikan, klasifikasi meliputi definisi dari geometri sumber dan
potensi gempa.
2. Seleksi parameter dari sumber gempa ke lokasi yang dianalisis, cari jarak
terdekat
epicenter
dari sumber ke lokasi. Jarak dapat diekspresikan
atau jarak hypocenter,
tergantung
sebagai jarak
pada pengukuran
yang akan
digunakan pada langkah berikut.
3. Pemilihan
controlling
earthquake
(gempa yang diperkirakan
mempunym
getaran terkuat). Umumnya dijabarkan sebagai parameter gerakan tanah di
lapangan. Pemilihan dilakukan untuk membandingkan
level gerakan yang
diakibatkan oleh gempa dari asumsi langkah 1 dan 2. Dengan menggunakan
Rumus Cornell yang dikembangkan untuk gempa pada M=3.0 hingga 7.7 pada
jarak antara 20 hingga 200 km
(7).
In PHA (gals) = 6,74 + 0,859 M - 1,80 In (R+25)
(1)
4. Bahaya dilokasi didefinisikan dalam batas gerakan tanah yang diakibatkan
oleh "Controlling
Earthquake",
karakter ini biasanya dideskripsikan
dalam
satu atau lebih parameter gerakan tanah yang didapat dari prediksi hubunga
puncak percepatan, puncak kecepatan dan respons spektrum yang umumnya
digunakan dalam klasifikasi bahaya gempa bumi.
359
ISSN 1693 - 7902
Seminar Tahunan PengawasaB PemaBfaatan TeBaga Nuklir - Jakarta, II Desember 2003
HASIL ANALISIS
Analisis PHA
1.
Daerah Sumatera Selatan - Jawa Bagian Barat yang mempunyai koordinat 40
120
LS dan 1000
-
1120 BT. Sesuai
-
dengan anjuran dari IAEA bahwa untuk
analisis seismik secara terperinci meliputi daerah seluas 100 km2 dan selama 100
tho seperti terlihat dalam Gambar 5.
...... - .-~;J•
I
•
r'
·':fP~~~~~~1f~jl
_____
~_____
....
_______
J · -.I +':'-;---1
•.-.
• ............. ...................
'02
loa
110
111
'04
! .,.·'0Epicenters
i'00 [II L106
I•In West
• -...... -•.. "I
Distribution
Map
A·j·o...Java
I '~ "T"
(1923
.2003)
"M"."'"
•
"".- •..
..,..ir;l.,,:_.;.~",:_,.~;...:>,
...
,{,> ...
~ _..,._:, ..J.,,;. .•....,·lt.if,j Iii),.
i i Earthquake
1·4 I i
Perceived
9M~_21!,
••• ~
• • ,;:f
Earthquake
Epicentre
•.eJ" ,',',.\:_<~Ban9~~' ;f~,.",{~_".I ,\:(,~~,.,
•~.~:J
·-·•.
.;.Jf~~J•.•~"~•. ..
-
•
•
·61
•
!
-
·..;,::<~YfL'.;~y~~:0>}:U
Legend
- ------1
Scale:
I
"'
I·a
m •••••••••••••• ____
N
·11
City
Gambar 5. Oistribusi gcmpa bumi yang dirasakan
2.
•_________
1 : 8,500,000 ;
! ___
.
__________
1
di Jawa Barat 1923-2003
Dari data sumber gempa maka dapat di lakukan perhitungan jarak antara daerah
telitian (P3 TkN) dengan sumber gempa (Epicentrum)
dan mendapatkan jarak
minimum sumber gempa terhadap daerah telitian.
Tabcll.
Tabcl penentuan
harga R Uarak) epicentre terhadap
Kedalaman
130
2
14
33
100
R
62
41,11
136,345
41,704
107,28
25,578
107,91
107,5
25,5
3,9
4,3
6,0
-7,23
-6,84
-7,07
25,5
55,50
116,532
108,1
108,2
6,1
5,8
-7,66
53,44
-6,98
98,67
114,369
55,246
107,29
5,5
-6,58
Sumbcr
Bujur
Mag
11
Lintang
(H)
360
tapak reaktor
Seminar Tahunan Pengawasan
ISSN 1693 - 7902
Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Dcsembcr 2003
Harga R didapat dari :
R =--J
/12
+ H2
(2)
,
dimana
R = jarak terdekat daerah telitian terhadap sumber gempa
= jarak epicentrum terhadap tapak
/1
H = kedalaman sumber gempa
Hasil perhitungan ditunjukkan pada tabel 1.
3.
Di asumsikan bahwa tingkat getaran dengan menggunakan percepatan puncak
horisontal (PHA). Dengan menggunakan rumus yang dikembangkan oleh Cornell
untuk gempa dengan M antara 3,0 hingga 7,0 dan
Cornell:
jarak
dari 20 - 200 km.
Ln PHA (gals) = 6,74 + 0,859 M - 1,80 In (R+25)
(3)
Berdasarkan hasil perhitungan (lihat Tabel 2), sumber gempa zona 2 adalah yang
paling berpengaruh
terhadap tapak reaktor. Sumber gempa itu menghasilkan
percepatan puncak gempa 0,046 G pada tapak.
Tabel 2. Tabel penentuan nilai PHA pad a tapak
1.8 .PHA
x In
0.859M
6.74
PHA
(R+25)
136,345
6,0
3,9
5,8
5,5
25,578
55,246
4,7245
17,6935
13,1668
9,1504
5,154
46,012
0,0154
7,0623
7,8932
0,0460
0,0214
0,0177
0,0132
3,8289
Sumber
114,369
6,1
4,3
41,704
6,74
5,2399
3,6937
3,3501
4,9822
20,6497
6,74
21,443
15,543
7,5605
8,9145
8,8868
2,7436
3,0654
2,8732
2,5777
3,0278
R116,532
(km)
0,0206
(G)
(2als)
MLnPHA
4.
Bahaya paling potensial yang terjadi pada tapak adalah berasal dari sumber gempa
dengan magnitude 5.8 skala richter pada tapak reaktor. Gempa ini teljadi pada
jarak 53,44 km dari tapak dan menghasilkan percepatan puncak gempa sebesar
0,046 G.
Penentuan
Intensitas Gempa Merusak
Ukuran tingkat kerusakan suatu bangunan akibat bencana gempa bumi ditentukan
berdasarkan besamya intensitas yang terjadi di daerah yang dilanda gempa. Untuk
menentukan
besar
kecilnya
intensitas
gempa
dihitung
dengan
menggunakan
percepatan gempa pada tanah Sebagai skala pembanding untuk menentukan tingkat
kerusakan suatu bangunan sipil akibat gempa menggunakan skala standar internasional
361
Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan .•Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Desember 2003
ISSN 1693 - 7902
Modified Mercalli Intensity (MMI) dari Mercalli kemudian diperbaiki oleh Newman.
Hubungan kasar antara skala Modified Mercalli dan percepatan maksimum permukaan
tanah dapat dinyatakan dengan rumus
(6)
:
Lo g a = 1/3 . I - 1/2
(4)
atau
Log a = 1/3. I + ~
Hubungan
(5)
terse but sebenarnya
sangat kasar (subyektif)
tergantung
pada
tingkat/kualitas bangunan, keadaan panik dan tidaknya pada saat terjadinya gempa dll.
Namun demikian skala ini digunakan oleh para Seismologi sebagai faktor pembanding
untuk penentuan tingkat kerusakan. Berdasarkan data yang diperoleh pada Tabel 1,
maka dapat dihitung tingkat intensitas gempanya.
Earthquake source 1 :
Log a = 1/3 . 1-
Y2
Log 21,443 = 1/3 . I -
I = 5.549 MMI
Y2
Atau
Log b = ~ . I - ~
Log 21,443 = ~ . I + 1/4
I = 4.325 MMI
Tabcl 3. Perhitungan nilai Intensitas
5.8(gals)M5.129
13.1668
17.6935
46.012
21.443
15.543
6.1
6.0
4.3
3.9
5.5
6.554
5.549
4.908
5.296
20.6497
5.499
PHA
I (MMI)
Sumber gempa
Berdasarkan hasil perhitungan yang tercantum pada Tabel 2 diatas maka dapat
dikatakan bahwa percepatan puncak gempa pada tapak dengan nilai PHA terbesar
46.012 (E-2) menghasilkan lntensitas kerusakan terbesar pula pada struktur bangunan.
Seperti yang tampak pada gambar 6 di bawah ini menunjukkan grafik nilai antara
PHA (gals) dengan lntensitas (1). Menunjukkan harga PHA berbanding lurus dengan
besarnya lntensitas, artinya semakin besar nilai PHA maka semakin besar pula harga
lntensi tas.
362
Seminar Tahunan Pengawasan
ISSN 1693 - 7902
Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Desember 2003
PHA vs I
7
~:~i
Luuu:u
.
:E 5.75
5.5
_:E 5.25
.......
5
4.75 ~
4.5 ~
4.25 ~
4
10
0
~o
0
••••••
0 ••
.
---
--
--
.
.
30
20
40
50
PHA (Gals)
Gambar 6. Nilai PHA (gals) dengan I (Intensitas)
Seperti yang tercantum dalam tabel 4 tentang Skala Modify Mercalli Intensity
(MMI) yang digunakan sebagai skala pembanding untuk menjelaska,n tentang tingkat
kerusakan bangunan akibat gempa yang kemudian dibandingkan dengan skala Richter.
Tabel 4. Perbandingan
nilai magnitude terhadap
intensitas
II
IIII
Vbumi.
MMI
TidakUmum
teras
a Benda-benda
IV
gempa
Getaran
dirasakan
seperti
ada
truk berdiri
yangringan
kecil
yang
tingkat
atas
tempat-tempat
tinggi.
yang
barang
yang atau
tergantung
bergoyang;
barang
yang
bergerak;
belah
pecah;
pintu-pintu
terbuka
tertutup
pigura-pigura
di
dinding
Richter
lewat.
jalannya.Barang-barang
bergerak;
lonceng
terpelanting
berhenti
(mati)
menjadi
tidak
cocok
digantung
bergoyang
gemerincing;
dinding
rumah
dan
rangka
rumah
dapat
berbunyi.
Terasa
seperti
di
ada
dalam
barang
rumah
berat
seperti
yang
ada
menabrak
truk
berat
dinding
yang
lewat,
rumah.
atau
Barangteras
jendela,
barang
pecah
belah
pecah;
pintu-pintu
berderik;
gelas-gelas
bergerak-gerak
dan
dapat
tumpah;
gerabah
,atau
jendela
dan
barang
pecah
Terjadi
dalam
rumah,
tetapi
ban
yak
yang
tidak
menyangka
kalau
adaa
Dapat dirasakan
di bandul
luar
rumah.
Orang
tidur
terbangun;
cairan
tampak
3,0
- 3,9
4,5
4,9
4,0-4,5
2-2,9
oleh orang yang berada dalam keadan istirahat, terutama pada
363
Scminar Tahllnan I'cngawasan I'cman!:latan Tcnag;I NlIklir - Jakarta, II Dcscmhcr 2003
Richter
5,0 - 5,9
6-6,3
MMI
VI
VII
VIII
6,4 - 6,6
6,7 - 6,9
7,0 - 7,5
IX
X
7,6 - 7,9
XI
8 - 8,6
XII
ISSN 1693 - 7902
Umum
Terasa oleh sernua orang. Banyak orang lari ke luar karena terkejut;
orang yang berjalan kaki terganggu; jendela, gerabah barang peeah
belah peeah; barang-barang keeil, buku-buku jatuh dari raknya;
garnbar-garnbar jatuh dari dinding; rneubel-meubel bergerak atau
terputar; plester dinding yang lernah peeah-peeah; bel-bel gereja
berbunyi; pohon-pohon terlihat bergoyang.
Dapat dirasakan oleh sopir yang sedang mengemudi mobil. Orang
yang berjalan kaki susah untuk dapat berjalan dengan baik; eerobong
asap yang lemah peeah pada tempat setinggi langit-Iangit; barangbarang peeah belah peeah; tembok yang tidak kuat peeah-peeah ;
plester ternbok, batu-batu ternbok yang tidak terikat dll jatuh; terjadi
sedikit pergeseran dan terjadi lekukan-Iekukan pada tumpukan
turnpukan pasir dan batu kerikil; air menjadi keruh; bel-bel yang
besar berbunyi; selokan irigasi rusak.
Mengemudi rnobil terganggu. Bangunan-bangunan
yang kuat
rnenderita kerusakan-kerusakan
dengan ada bagian-bagian yang
runtuh; terjadi kerusakan pada alat rumah tangga; juga terjadi
kerusakan-kerusakan
pada tembok-tembok
yang dibuat tahan
terhadap getaran-getaran horisontal (horisontal stress); beberapa
bagian dari ternbok jatuh; eerobong asap, monumen-monumen,
rnenara-menara, tangki-tangki air yang di atas berputar atau jatuh;
rangka rumah berpindah dari pondamennya; dinding yang tidak
terikat jatuh (terlempar); eabang-eabang pohon patah dari dahannya;
tanah-tanah yang basah dan lereng-Iereng euram terbelah.
Menyebabkan umum menjadi panik. Bangunan-bangunan yang tidak
kuat haneur; bangunan-bangunan yang kuat menderita kerusakan
berat; terjadi kerusakan pada pondasi dan rangka-rangka bangunanbangunan; pipa-pipa dalam tanah putus; tanah-tanah alluvium
terbelah; lurnpur dan pasir keluar dari dalam tanah.
Pada umurnnya sernua tembok-ternbok dan rangka rumah rusak.
Beberapa bangunan dari kayu yang kuat dan jembatan-jembatan
rusak; terjadi kerusakan berat pada dam-dam, tanggul-tanggul,
tambak-tambak; terjadi tanah longsor yang besar; air dalam kolam,
sungai, danau munerat; di pantai dan tanah-tanah rata, terjadi
perpindahan ternpat seeara horisontal antara pasir dan lumpur; jalanjalan kereta api sedikit rnenjadi bengkok.
Pipa-pipa di dalarn tanah sarna sekali rusak ; reI-reI kereta api
menjadi bengkok-bengkok. Bangunan-bangunan hanya sedikit yang
tetap berdiri. Pipa dalam tanah tidak dapat dipakai sama sekali.
Tanah terbelah.
Terjadi bene ana alam; seluruh bangunan menderita kerusakan ; batubatu, barang-barang yang besar-besar berpindah; barang-barang
terlernpar ke udara. Haneur sarna sekali, gelombang tampak pada
permukaan tanah
364
ISSN 1693 - 7902
Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Descmbcr 2003
Hubungan antara strain-energi E yang dilepaskan dan magnitude pada suatu gempa
dinyatakan dengan rumus
Log E
dimana
(8).
= 114 + 1,5 M
(6)
E = energi (erg)
M = magnitude (richter)
Hasil perhitungan diberikan pada tabel 5 dan gambar 7.
Tabel 5. Perhitungan nilai energi gempa berdasarkan Magnitudenya
1.5M
1.5
11.4+1.5M
911.4
6 E17
11,420,4
9,15
5,85
1,5
11,4
20,55
19,65
17,25
17,85
20,1
7,08E+
1,78E+17
5,5
6,45
8,25
11,4
8,7
2,51
1,26E+20
4,47E+
3,55E+20
6,1
4,3
5,8
3,9
E+20
19
1,5
Sumber gempabumi
·C
M
Mvs E
gC)
w
18.5
20
19
21
18 4
Q; 19.5
..J
17.5
17
.-20.5
3.5
4.5
5
5.5
6
6.5
M (Richter)
L......-.
._.__.
...
J
Gambar 7. Nilai energi (Log E) terhadap magnitude
Berdasarkan hasil yang tampak dari diagram di atas ditunjukkan bahwa besarnya energi
yang ditimbulkan oleh gempa berbanding lurusdengan
Magnitudo gempanya, artinya
bahwa semakin besar Magnitudo itu maka semakin besar pula energi yang ditimbulkan,
365
~'H·IIIIII,II
t
namun
;1111111.111 I'\"II!-,-.I\\
;I~;III
1'\'111.1111.1,11,111
I Cllarll
.1111\111
la,
Nuklll
hal itu tidak mencirikan
tingkat
akibat gcmpa. Adaplln faktor-faktor
II I h:~l'Illhl'l
secara
ISSi'J
.'Otll
khusus
yang mcnentllkan
tingkat
kerusakan
besar kecilnya
110'11
/'HI.'
bangunan
intensitas
adalah :
1. Kualitas bangunan
2.
Jarak antara epicenter terhadap lokasi pengamatan
3.
Kondisi geologi setempat
4.
Keadaan
panik dan tidak sewaktu terjadi gempa.
Penentuan Kemungkinan Bahaya Gempa
Digunakan
data
metode perhitungan
dan
analisis
Magnitude
yang
dari
gempa
mempunyai
panjang
California
sebagai
(probabilitas)
tahunan dari magnitude
Log
Dimana
Am
dari
cukup
periode
(Gb. 8) ini mempunyai
= a - bm
yang melakukan
beberapa
besar
perulangan
yang besar,
Am
(6)
pengumpulan
periode
untuk
Mereka
membagi
gempa
atau
mencari
tiap
kemungkinan
dari gempa dengan magnitude
persamaan
m.
sebagai berikut :
'"
(7)
:
Am
= nilai tal1U~an rerata dari magnitude
lOa
= mean tahunan gempa
b
= hubungan besar dan kecilnya gempa
Berdasarkan
0,046
selama
perbedaan
magnitude
Metode Gutenberg-Richter
Gutenberg-Richter
hasil perhitungan
G dan lntensitas
perulangan
gempa tersebut,
6,554
m
di mana sumber gempa no. 2 yang memiliki
MMI
maka
akan kita hitung
dengan menggunakan
366
metode ini.
berapa
nilai PHA
waktu
periode
Seminar Tahunan Pengawasan
ISSN 1693 - 7902
Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Dcscmber 2003
500
100
10
log I'm
AipidG belL'0.11 .. ~
0.01
;..
i
j
o
0.00 1
Magnitude
L•••
:•••••••
'-.
6
7
8
(a)
Gambar
parameter
4. (a)
·•••
[)
··•
m 10
(b)
Hukum
pengulangan
a clan b. dan (b) Penggunaan
Gutenberg-Richer,
Hukum
Il1cmpcrlihatkan
Gutenberg-Richer
mean
dari
pad a data gempa.
Indonesia berdasarkan tatanan tektonik dunia masuk dalam dua jalur
dunia, yaitu Sirkum Pasifik (Circumpacific
Belt) yang meliputi
gempa
Chili, Ecuador,
California, Kepulauan Aleutian, Jepang, Philipina, Sulawesi Utara, Kepulauan Maluku,
Irian, Melanesia,
Earthquake
Polynesia
dan Selandia
Belt atau Trans Asiatic
Baru dan Sirkum Mediterania
Earthquake
Belt)
yang meliputi
(A/pide
Azores,
Pegunungan Alpine di Eropa, Asia Kecil, Irak, Iran, Afganistan, Himalaya, Burma,
Sumatera, Jawa, Nusa Tengara dan Irian
Data seismic
Magnitude
(8).
yang berhasil diperoleh
5,8 yang menghasilkan
0,046 G kita masukkan kedalam
pada tapak reaktor dengan dengan
Percepatan Puncak Gempa Horisontal
terbesar
gambar 8 (b) untuk menentukan besarnya periode
ulang gempa. Maka besarnya periode ulang gempa dengan magnitude 5,8 adalah :
Gempa M 5,8 =
1
10/ tahun
= 0,1 tahun = 10 tahun sekali.
Maka gempa dengan Magnitude 5,8 memiliki periode ulang gempa 0,1 tahun dengan
kata lain bahwa gempa tersebut dapat kembali terjadi setiap 10 tahun sekali.
367
ISSN 1693 - 7902
Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Oesember 2003
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka dapat di simpulkan sebagai
berikut :
1.
Perhitungan penentuan nilai PHA dengan menggunakan metode kritikal point dari
epicentre, menghasilkan nilai terbesar pada epicentre dengan jarak 55,246 km
sebesar 0,046 G. Letak epicentre ini secara geografis pada 6°58'8" LS dan 108°6'
BT.
2.
Besarnya nilai PHA berbanding lurus terhadap intensitas gempa yang terjadi
semakin
besar PHA yang ditimbulkan
maka makin
besar pula
intensitas
gempanya, artinya makin besar pula kerusakan yang dapat terjadi dari
terse but.
3.
Energi yang ditimbulkan
suatu gempa besarnya
tergantung
gempa
pada besarnya
magnitude gempa yang terekam oleh Seismograf, semakin besar magnitude yang
diperoleh
maka semakin
besar pula energi yang ditimbulkan
namun tidak
berpengaruh secara mutlak pada intensitasnya.
4.
Periode ulang gempa digunakan sebagai standar untuk menentukan probabilitas
gempa akan dapat terjadi kembali pada waktu tertentu. Berdasarkan perhitungan
yang telah dikerjakan gempa dengan magnitude 5,8 yang diperkirakan sebagai
gempa dengan nilai PHA terbesar menghasilkan periode ulang gempa sebesar 0,1
tahun atau 10 tahun sekali.
5.
Indonesia khususnya daerah Bandung sebagai wilayah yang dilalui oleh dua jalur
sirkum gempa dunia yaitu Sirkum Pasifik (Circumpacific
Belt) dan Sirkum
Mediterania (A/pide Earthquake Belt atau Trans Asiatic Earthquake Belt) maka
perlu dilakukan analisis seismik yang terpadu meliputi semua perhitungan baik
secara deterministik maupun probabilistik untuk mendapatkan hasil yang akurat
sehingga program mitigasi terhadap bencana gempa bumi dapat dilakukan secara
terarah dan terpadu.
368
Seminar Tahunan Pengawasan
ISSN 1693 - 7902
Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Descmbcr 200J
DAFTAR PUSTAKA
1.
Laporan Analisis Keselamatan, Reaktor TRIGA 2000 Bandung, Rev 2, 2001;
2.
Algermissen,
S. T. Perkin, O. M., A Probabilistic
Estimates
of Maximum
Accelaration in the Rock in the Continguous United State, 1976; U. S. Geological
Survey Open File Report 76 - 416;
3.
Kertapati, E. K.; Aplikasi Zona Sumber Gempa Bumi dalam Aspek Teknik Gempa,
Pertemuan Ilmiah Ikatan Ahli Konstruksi Indonesia (HAKI), 1995;
4.
P. H. Silitonga, Peta Geologi Bandung, Jawa, 1973;
5.
Kertapati, E. K. Pemahaman
Gempa Bumi dalam Upaya Menurunkan Resiko
Bahaya Gempa Bumi, Seminar Teknologi Pengurangan Oampak Gempa Bumi dan
Tsunami, 1995;
6.
Richter,. Elementary Seismology , WH Freeman And Co., San Fransisco and
London, 1958;
7.
Akiyama,· H and Nishiyama
International
Institute
I; Earthquake
of Seismology
Resistant
and Earthquake
Limit State Design,
Engil1eering (IISEE),
Tsukuba,Japan,1999;
8.
Tjokrodimulyo. K, Teknik Gempa, Nafiri Offset, 1997.
DISKUSI
Pertanyaan (Darwis, P2TRR - BATAN)
Oari gambar 4.2. terlihat grafik PHA VS.M seharusnya tidak bisa terbuat karena lokasi
sumber gempanya berbedatidak sesuai dengan rumus cornell
Ln PHA (gals) = 6.74 + 0.859 M - 1.80 In (R+25)
M bertambahjika
R tetap -.
PHA bertambah (misallokasi i)
Jawaban (Akhmad Muktaf PPKRe - BAP ETEN)
Akan kami revisi dan lihat lebih jauh, memang dalam melakukan perbandingan harus
diseuaikan dengan persamaan yang ada.
369