Mitigating Earthquake Hazards

RISTEK, Workshop 21 Juli 2009
Pengembangan Peta Zonasi Gempa (Seismic
/Ground-motion Hazard Map) INDONESIA:
Pembahasan Input Data : Geologi (Patahan Aktif),
Seismologi, Geodesi, dan Keteknikan
Oleh:
Danny Hilman Natawidjaja 1,2,3
1. Anggauta Tim Pengembangan Zonasi Gempa
2. Ka Div. Bencana Alam IAGI
3. LabEarth, Geoteknologi LIPI
Mitigating Earthquake Hazards
EFFECTS”
SOURCE
•
•
•
•
Where ?
How big ?
How frequent?
When?
•
•
•
•
•
Surface rupture
Ground-motion
Landslides
Liquefaction
TSUNAMI
HAZARD
MODELS:
• Active Fault zoning
• PSHA
• DSHA
• Microzonation
Sering disepelekan
Teknik dan validitas-nya
Belum banyak dibahas dalam
pembuatan Seismic Hazard
Map di Indonesia
• Tsunami inundation
map
• etc
Peta Seismo-Tektonik Indonesia
Eurasian Plate
India-Australian Plate
Earthquake data: Engdahl 1964 - 2005
Pacific Plate
Zonasi SEISMO-TEKTONIK
Zonasi SEISMO-TEKTONIK
Zonasi SEISMO-TEKTONIK
Zonasi SEISMO-TEKTONIK
Zonasi SEISMO-TEKTONIK
Zonasi SEISMO-TEKTONIK
Zonasi SEISMO-TEKTONIK
Level of Shaking /
ground motion
Knowledge of
Fault/ Seismic-sources
Good input
Garbage in
Site Effects
Attenuation Function, Good Output
Distance, path, geology
Garbage out
Seismic Hazard Detail : Microzonation
Sumber gempa Æ Perambatan gelombang Æ Efek lokal & Respon Bangunan
Data Sumber Gempa
ASUMSI – ASUMSI
(Expert Opinion)
Desain Input Data
PSHA
Contoh Output PSHA
SNI-03-1726-2002
Contoh Output PSHA
PGA % g 10 % Prob.Exc. In 50 years
PSHA Map - USGS, 2007
Patahan Aktif dan Gempabumi
Gempa Bantul 2006
(Mw 6.3)
Sumber gempa:
Patahan Aktif OPAK
Patahan Aktif dan Gempabumi
Fault rupture of
The Bantul May
2006 earthquake
UGM Team
collection
Patahan Aktif dan Gempabumi
Satelite Imagery
1 m resolution
BUKIT TINGGI
KOTO GADANG
Patahan Aktif dan Gempabumi
Total offset of the road from
The 1926, 1943, and 2007 earthquakes
> 2 meters
Gempa 7 Maret 2007 di Wilayah Danau Singkarak
Patahan Aktif dan Gempabumi
Gempa 7 Maret 2007 di Wilayah Danau Singkarak
Patahan Aktif dan Gempabumi
Gempa 7 Maret 2007 di Wilayah Danau Singkarak
Patahan Aktif dan Gempabumi
Gempa 7 Maret 2007 di Wilayah Danau Singkarak
Patahan Aktif dan Gempabumi
Gempa 7 Maret 2007 di Wilayah Danau Singkarak
Patahan Aktif dan Gempabumi
Liwa
Earthquake
1994 (M 6.9)
Death toll
~200 people
Patahan Aktif dan Gempabumi
Up to 8 m uplift
Contoh bencana fault rupture
dari Gempa Chi-Chi 1999 di Taiwan
Patahan Aktif dan Gempabumi
UP
Contoh dari Gempa Chi-Chi 1999 di Taiwan
KETERSEDIAAN DATA SUMBER GEMPA
DI INDONESIA
1941 (7.9)
2004 (M9.15)
1881 (7.9)
EURASIAN PLATE
Sumatran fault Zone
2002
1907 (~M7.8)
1861
2005 (M 8.7)
(M~8.5)
Malaysia
Future Giant
Earthquake here
1935 (M7.7)
1797 (M8.4)
1833 (8.9)
Jakarta
2000 (M7.8)
t 2007 (M 8.4)
te
Pla emen
ar
v
/ ye
mo
m
0m
–6
0
5
Un known Characteristic
INDIAN-AUSTRALIAN
No Giant eartquakes in
PLATE
Historical records
Historical Earthquakes along The Sumatran Fault Zone
1964
Seismic Gap?
6 March 07
(M6.3 & 6.1)
1822
1892 (7.7)
1967
1893
1900
1990
1997
1936
1921
1916
1984
1987
1892
1822
1926
1943
1909
1995
1952
1942
1900
1893
1933
1994
1908
2000
1908
1909 (7.6)
1916
1921 ( >7)
1926 (~7)
1933 (7.5)
1936 (7.2)
1942 (7.3)
1943 (7.3)
1952 (6.8)
1964 (6.5)
1967 (6.8)
1979 (6.6)
1984 (6.4(
1987 (6.6)
1990 (6.5)
1994 (6.9)
23 destructive events in the past 200 years or
1-2 large earthquakes occur every decade
1995 (7.0)
1997 (6.5)
Data Sliprate
dari patahan
Sumatra dari
pengukuran
dengan metoda
GPS dan
geologi
Java Megathrust Earthquakes
July 2006 (Mw 7.8)
SEISM
IC GAP
1994 (Mw 7.8)
In the past 160 years and from the 40-year seismicity data we know that
The maximum magnitude of megathrust earthquake is < 8.0
But how about in a much longer time??
D.H. Natawidjaja May 2007
Historical On-land Earthquakes of Jawa
Preliminarily map of Java Active Faults
(Natawidjaja – report to USGS, 2006)
GEMPA BESAR DI JAKARTA TAHUN 1699
SUMBERNYA DARI PATAHAN AKTIF LOKAL?
Hikayat Jakarta / Willard A. Hanna.
Yayasan Obor Indonesia. 1988 Ed. 1 ISBN 979-461019-4
Namun, pada akhir abad ke-18, citra Ratu Timur (Jakarta) itu
menurun drastis. Willard A. Hanna (Hikayat Jakarta) mencatat, bahwa
kejadian itu diawali oleh gempa bumi yang bukan main dahsyatnya,
malam tanggal 4 dan 5 November 1699, yang menyebabkan
kerusakan besar pada gedung-gedung dan mengacaukan persediaan
air dan memporak-porandakan sistem pengaliran air di seluruh
daerah. Gempa itu disertai letusan-letusan gunung api dan hujan abu
yang tebal, yang menyebabkan terusan-terusan menjadi penuh
lumpur. Aliran sungai Ciliwung berubah dan membawa sekian banyak
endapan ke tempat dimana sungai itu mengalir ke laut, sehingga kastil
yang semula berbatasan dengan laut, seakan-akan mundur sedikitdikitnya 1 kilometer ke arah pedalaman.
Earthquake of East Indonesia Region
Active Tectonics
Earthquake of East Indonesia Region
Active Tectonics
Earthquake of East Indonesia Region
D.H. Natawidjaja May 2007
Earthquakes M>5: 1964-2006 (Engdahl, 2006)
< 30 km depth
30 - 60 km
Earthquake of East Indonesia Region
3 M>8 events
In the past 35 years
D.H. Natawidjaja May 2007
Recent Earthquake Mw > 7 since 1973
Earthquake of East Indonesia Region
11 M>8 events
In the past 100 years
D.H. Natawidjaja May 2007
Historical Earthquake since 1600 (USGS)
Desain Parameter Sumber Gempa untuk INPUT DATA PSHA
Tabel Parameter Patahan di Pulau Sumatra
Desain Parameter Sumber Gempa untuk INPUT DATA PSHA
Tabel Parameter Patahan di Pulau Jawa
SINOPSIS 1
• Indonesia kekurangan data sumber
gempabumi/patahan aktif untuk
membuat PSHA yang baik. Data yang
sudah cukup baik hanya untuk Sumatra
• Pengetahuan mendalam dari setiap
sumber bencana/patahan aktif sangat
penting, tidak hanya sekedar Peta
PSHA nasional/regional saja
SINOPSIS 2
Data dasar
Desain parameter
Seismic Hazard Analysis (PSHA)
Contoh:
PSHA Southern
California
Multi-year
program
5 million
USD/year
Contoh: PSHA Japan
Developed in 10-year program, 10 million USD/year
USULAN Program seismic Hazard-Risk Nasional yang
harus dilakukan :
A. PSHA “Rapid assessment” (Short-Term: ~ 1 tahun) :
TERUSKAN PEMBUATAN PSHA UNTUK WILAYAH
INDONESIA TIMUR DAN JUGA MENYEMPURNAKAN
YANG SUDAH DIKERJAKAN DALAM 3 BULAN INI.
Pekerjaan mencakup:
(1) Mengumpulkan, menyaring dan validasi semua
data: geologi, seismik, catatan sejarah, geodesi
(2) Analisis komprehensif seluruh data oleh TIM AHLI
mencakup bidang: tektonik (geologi), seismik,
geodesi, dan keteknikan.
(3) Formulasi desain parameter input yang disepakati
bersama, termasuk asumsi-asumsi terbaik yang
dipakai untuk menutupi kekurangan data.
USULAN Program seismic Hazard-Risk Nasional yang
harus dilakukan :
B. Long-Term Comprehensif Seismic Hazard-Risk
Assesment ( 5– 10 tahun)
(1) Memetakan sumber-sumber gempabumi/ patahan
aktif secara sistematik dan komprehensif, termasuk
pengukuran parameter-parameter yang diperlukan
(2) Seismic Microzonation, termasuk pemetaan bawah
permukaan untuk menghitung amplifikasi gelombang
dan juga bahaya pelulukan (liquafaction)
(3) Pengembangan prosedur seismic hazard-risk
nasional (Metoda/software), termasuk
mengembangkan fungsi atenuasi untuk Indonesia
(4) Revisi peta-peta secara berkala (~ setiap 5 tahun
sekali)
THE END