Berkala Fisika ISSN : 1410 - 9662 Vol. 18, No. 3, Juli 2015, hal 101 - 112
PEMETAAN PERCEPATAN GETARAN TANAH MAKSIMUM MENGGUNAKAN PENDEKATAN PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD ANALYSIS (PSHA) DI KABUPATEN KEPAHIANG PROVINSI BENGKULU
Arif Ismul Hadi 1*dan Kirbani Sri Brotopuspito2 1Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Bengkulu, Bengkulu 2Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta * Korespondensi penulis, Email: [email protected]
Abstract This study aims to analyze and map the peak ground acceleration using the approach of Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) in the area. Earthquake catalog data obtained from BMKG, ISC and USGS began in 1914 until 2014. Declustering process using ZMAP ver.6 software. Identification and modeling of the seismic source uses three models of seismic sources: (1) to subduction earthquake source, (2) the source of the earthquake fault and (3) the source of the quake background. Parameters a-value and b-value is obtained by the Gutenberg-Richter recurrence law and maximum likelihood method, whereas the determination of the attenuation function and logic tree refers to the Revision Team of Indonesia Earthquake 2010. Peak ground acceleration values obtained using USGS-PSHA-07 software. The results showed that the value of the peak ground acceleration in the Kepahiang District for probability exceeded 10% and 2% in the 50 year design life of the building is 0.15 – 0.8 g and 0.25 – 1.3 g. Areas that are the red zone is the Ujan Mas Sub-district, Kepahiang Sub-district, Tebat Karai Sub-district, Seberang Musi Sub-district and Bermani Ilir Sub-district, while the regions are relatively safe from the red zone is the Merigi Sub-district, Kabawetan Sub-district and Muara Kemumu Sub-district. Red zone is an area adjacent to the Sumatran Fault of Musi Segment. Keywords: peak ground acceleration, PSHA, red zone and Sumatran Fault of Musi Segment.
Abstrak Penelitian ini bertujuan menganalisis dan memetakan percepatan getaran tanah maksimum dengan menggunakan pendekatan Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) di daerah tersebut. Data katalog gempa berasal dari BMKG, ISC dan USGS selama rentang waktu tahun 1914 hingga 2014. Proses pemisahan gempa utama dari gempa-gempa ikutan digunakan software ZMAP ver.6. Identifikasi dan pemodelan terhadap sumber gempa menggunakan tiga model sumber gempa yaitu untuk sumber gempa subduksi, sumber gempa sesar dan sumber gempa background. Parameter a dan b-value diperoleh berdasarkan hukum perulangan Gutenberg-Richter dan metode maximum likelihood, sedangkan penentuan fungsi atenuasi dan logic tree mengacu kepada Tim Revisi Gempa Indonesia 2010. Nilai percepatan getaran tanah maksimum diperoleh dengan menggunakan program USGS-PSHA-07. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai percepatan getaran tanah maksimum di daerah Kabupaten Kepahiang untuk probabilitas terlampaui 10% dan 2% dalam 50 tahun umur rencana bangunan adalah 0,15 – 0,8 g dan 0,25 – 1,3 g. Daerah-daerah yang merupakan zona merah adalah Kecamatan Ujan Mas, Kecamatan Kepahiang, Kecamatan Tebat Karai, Kecamatan Bermani Ilir dan Kecamatan Seberang Musi, sedangkan daerah-daerah yang relatif aman dari zona merah adalah Kecamatan Merigi, Kecamatan Kabawetan, dan Kecamatan Muara Kemumu. Zona merah merupakan daerah yang berdekatan dengan Sesar Sumatra Segmen Musi.
Kata Kunci: percepatan getaran tanah maksimum, PSHA, zona merah dan Sesar Sumatra Segmen Musi.
101
Arif Ismul Hadi dkk Pemetaan percepatan getaran …
Pendahuluan Kabupaten Kepahiang merupakan Provinsi Bengkulu merupakan salah daerah yang baru berkembang, sehingga satu daerah di Pulau Sumatra bagian selatan memerlukan peta yang menggambarkan yang rawan terhadap goncangan tingkat kerawanan terhadap goncangan gempabumi. Kondisi ini disebabkan karena gempabumi. Salah satu peta yang dapat Provinsi Bengkulu merupakan jalur yang menggambarkan tingkat kerawanan pertemuan lempeng tektonik Indo-Australia terhadap goncangan gempabumi tersebut dan Eurasia. Selain itu, Provinsi Bengkulu adalah peta percepatan getaran tanah juga merupakan daerah yang dilalui jalur maksimum. Penelitian ini bertujuan Sesar Sumatra. Menurut Murjaya [1], menganalisis dan memetakan percepatan energi tektonik kumulatif dan nilai strain getaran tanah maksimum dengan rate paling besar terjadi di zona selatan menggunakan pendekatan Probabilistic yaitu di sekitar wilayah Provinsi Bengkulu. Seismic Hazard Analysis (PSHA) di Energi tektonik dan nilai strain rate yang Kabupaten Kepahiang Provinsi Bengkulu. besar berimpilikasi pada gerakan tenaga Peta percepatan getaran tanah maksimum luncuran slab menjadi mudah memicu ini merupakan salah satu pedoman rencana terjadinya patahan (fracture). Keadaan ini tata ruang dan wilayah (RTRW) dan dapat menyebabkan material menjadi lebih memberikan rekomendasi dalam mudah fracture dan menyebabkan material penempatan bangunan permukiman dan menjadi relatif kurang elastis. Hal ini bangunan vital lainnya pada daerah yang berimplikasi juga pada aktivitas kegempaan potensi percepatan getaran tanahnya yang tinggi dibandingkan dengan daerah rendah. lain di Pulau Sumatra. Lempeng tektonik Percepatan getaran tanah maksimum Indo-Australia bergerak ke arah utara dan adalah nilai percepatan getaran tanah yang lempeng Eurasia bergerak ke arah selatan terbesar yang pernah terjadi di suatu tempat [2]. Pergerakan lempeng tektonik Indo- yang diakibatkan oleh gempabumi [8]. Australia di Pulau Sumatra ini sebesar 50 – Analisis dan perhitungan percepatan 60 mm/tahun [3]. Diduga sistem sesar ini getaran tanah maksimum dapat diperoleh terjadi akibat gaya kompresi yang berarah melalui pendekatan teori probabilitas total. utara – selatan [4]. Konsekuensi dari Teori probablitas total dalam metode PSHA pergerakan lempeng tersebut menyebabkan merupakan salah satu teori yang biasa Sesar Sumatra terbagi menjadi 19 segmen diterapkan dalam analisis risiko gempa [9]. utama dengan panjang tiap segmen 35 – Asumsi pada metode PSHA adalah 200 km [5]. magnitudo gempa m dan jarak r sebagai Salah satu segmen Sesar Sumatra variabel acak independen yang menerus yang ada di Provinsi Bengkulu adalah [10]. Dalam bentuk umum teorema Segmen Musi yang melintasi Kabupaten probabilitas total dinyatakan [11]: Kepahiang. Berdasarkan data kegempaan PY y* PY y* m,r tahun 1971 s.d. 2011 pada koordinat 20 LS 0 0 0 – 3 LS dan 102 BT – 103 BT di sekitar fM mfR rdmdr (1) Sesar Sumatra Segmen Musi telah terjadi dengan PY y* m,r merupakan gempa dangkal yang merusak dengan Mw ≥ 5 sebanyak 12 kali kejadian [6]. Daerah di probabilitas gempa dengan magnitudo m sekitar sesar umumnya dekat permukiman pada jarak r yang memberikan percepatan penduduk, sehingga dalam perancangan maksimum Y di lokasi lebih tinggi dari y , bangunan dan infrastruktur di daerah ini f M m merupakan probabilitas fungsi sangat perlu memperhatikan beban gempa kerapatan magnitudo dan f R dan akan memberikan biaya pembangunan R jauh lebih tinggi dari daerah lainnya [7]. merupakan fungsi kerapatan jarak.
102
Berkala Fisika ISSN : 1410 - 9662 Vol. 18, No. 3, Juli 2015, hal 101 - 112
Perumusan PSHA pada dasarnya Mw ≥ 5 dengan kedalaman 0 – 300 km berkaitan dengan estimasi tingkat kejadian ditampilkan pada Gambar 1 dan Mw sebagai yang diharapkan [12]. Pada analisa PSHA fungsi waktu kejadian untuk gempa harus diketahui berapa besar kekuatan dangkal dan menengah ditampilkan pada maksimalnya di setiap sumber gempa atau Gambar 2. setiap segmen, kapan gempa yang terakhir dan berapa lama periode atau frekuensi Konversi Skala Magnitudo alamiah dari kejadian gempanya dengan Data yang diperoleh dalam katalog memperhitungkan kemungkinan gempa masih belum seragam terlampauinya suatu gempa tertentu (risiko magnitudonya. Untuk pengolahan data gempa). Besarnya risiko gempa tahunan dalam analisis risiko gempa, skala untuk kejadian gempa dapat diperoleh dari magnitudo-magnitudo tersebut perlu model Poisson [11]: dikonversi terlebih dahulu menjadi satu PN 11 emt (2) skala magnitudo yang sama. Pada penelitian ini skala magnitudo yang Prediksi besar goncangan di satu digunakan berupa magnitudo momen (M ). lokasi merupakan penjumlahan besar w Magnitudo momen merupakan merupakan goncangan yang terjadi dari semua sumber besaran magnitudo gempa yang konsisten gempa di sekitar lokasi. Untuk pengaruh dalam menunjukkan besar kekuatan gempa sumber gempa subduksi adalah radius ~ [17]. Korelasi konversi antara beberapa 500 km dari lokasi penelitian, dengan skala magnitudo untuk wilayah Indonesia asumsi bahwa kejadian-kejadian gempa adalah sebagai berikut [18]: yang terjadi di luar jarak tersebut tidak 2 memberikan kontribusi yang berarti dan M w 0,143M s 1,051M s 7,285 , (3) 2 untuk sumber patahan (shallow crustal M w 0,114mb 0,556mb 5,560 , (4) fault) daerah pengaruhnya adalah radius ~ M 0,787M 1,537 , (5) 200 km [13]. w E 2 mb 0,125M L 0,389M L 3,513 , (6) Pengumpulan Data dari Katalog Gempa M 0,717M 1,003, (7) Data yang digunakan dalam L D penelitian berasal dari katalog gempa dengan M s (magnitudo gelombang Badan Meteorologi Klimatologi dan permukaan), M (magnitudo gelombang Geofisika (BMKG) [14] untuk kejadian b gempa tahun 2008 s.d. 2014, International badan), M E (magnitudo energi), M L Sismological Centre (ISC) [15] untuk (magnitudo lokal/(Richter) dan M gempa tahun 1914 s.d. 1972 dan United D (magnitudo displacement). States of Geological Surveys (USGS) [16] untuk gempa tahun 1973 s.d. 2014. Data Sortir Gempa Utama katalog gempa diambil pada koordinat 9° Sortir gempa dalam analisis sesimik LS – 1° LU dan 98° BT – 109° BT. Skala hazard merupakan proses pemisahan antara magnitudo minimal yang digunakan adalah gempa utama (mainshock) dari gempa- M ≥ 5 dengan kedalaman 0 – 50 km w gempa ikutan (foreshock dan aftershock) (gempa dangkal) dan kedalaman 50 – 300 [19]. Kriteria empiris untuk km (gempa menengah), dengan asumsi mengidentifikasi kejadian gempa utama bahwa kejadian gempa di bawah 300 km berdasarkan suatu rentang waktu dan jarak (gempa dalam) tidak memberikan tertentu dari satu kejadian gempa besar kontribusi dalam analisis PSHA. Distribusi [10]. Pada penelitian ini menggunakan gempa di sekitar lokasi penelitian dengan
103
Arif Ismul Hadi dkk Pemetaan percepatan getaran … kriteria empiris yang diusulkan oleh [20] dengan a dan b merupakan nilai konstanta dan dalam proses pemisahannya yang menggambarkan masing-masing menggunakan software ZMAP ver. 6 [21]. aktivitas dan kemiringan. Konstanta- konstanta ini dapat dihitung dengan analisis Penentuan Parameter-Parameter Input kuadrat terkecil regresi linier. Apabila a- untuk Masing-Masing Sumber Gempa value besar, maka tingkat seismisitasnya Parameter-parameter input yang tinggi dan apabila b-value meningkat, maka digunakan untuk identifikasi dan jumlah gempabumi besar akan berkurang pemodelan terhadap sumber gempa dan dibandingkan dengan jumlah magnitudo mekanismenya meliputi lokasi, dimensi, kecil [23]. Penentuan parameter b-value jenis mekanisme sumber gempa dan tingkat dengan menggunakan metode maximum aktifitasnya berdasarkan data gempa dari likelihood akan memberikan hasil yang katalog dan penelitian-penelitian para ahli lebih stabil [24]. Parameter b-value dengan sebelumnya [19] dan [10]. Pada penelitian metode maximum likelihood dapat dihitung ini menggunakan tiga model sumber gempa dengan [25]: yaitu: (1) sumber gempa subduksi, (2) log e b 10 , (9) sumber gempa sesar dan (3) sumber gempa M M background. i Untuk subduksi berasal dari pengaruh dengan M merupakan nilai tengah dari sumber gempa Megathrust Siberut (Mid-2 data magnitudo yang lebih besar dari M i , Sumatra) dan Southern Sumatra. Sumber minimum magnitudo yang diterapkan untuk gempa sesar berasal dari pengaruh Sesar model ini harus pada minimum magnitude Sumatra Segmen Barumun, Sumpur, completeness yang ada pada daerah Sianok, Sumani, Suliti, Siulak, Dikit, pengamatan. Hasil perhitungan a dan b- Ketaun, Musi, Manna, Kumering, value untuk sumber gempa subduksi Semangko dan Sunda. Untuk sumber dilakukan dengan cara mengambil data gempa background berasal dari katalog historis yang berada di daerah Megathrust gempa BMKG, ISC dan USGS pada luasan untuk kemudian dianalisis statistik dengan 10°×10°. model maximum likelihood [24].
Penentuan Parameter a dan b-value Penentuan Fungsi Atenuasi Parameter a dan b-value dalam Berdasarkan mekanisme yang analisis seismik hazard digunakan untuk mendasari penurunan atenuasi, secara menggambarkan frekuensi kejadian gempa umum model fungsi atenuasi dibagi dari suatu sumber gempa. Berdasarkan menjadi tiga kategori [24] yaitu: (1) model hukum recurrence (perulangan) Gutenberg atenuasi yang diturunkan pada zona-zona - Richter, jumlah kumulatif dari kejadian subduksi, (2) model atenuasi yang gempa lebih besar dari atau sama dengan diturunkan pada zona-zona transform fault magnitudo m ditentukan oleh persamaan dan (3) model atenuasi yang diturunkan [22]: hanya berdasarkan batasan kedalaman m a bm , (8) fokus gempa. Menurut Tim Revisi Gempa Indonesia 2010,
104
Berkala Fisika ISSN : 1410 - 9662 Vol. 18, No. 3, Juli 2015, hal 101 - 112
Gambar 1. Distribusi gempa di sekitar lokasi penelitian dengan Mw ≥ 5 dengan kedalaman 0- 300 km dari katalog gempa BMKG, ISC dan USGS
(a) (b) Gambar 2. Magnitudo (Mw) sebagai fungsi waktu kejadian dari katalog gempa BMKG, ISC dan USGS untuk gempa dangkal (a) dan untuk gempa menengah (b)
data pencatatan accelerograph yang selama wilayah tersebut [10]. Fungsi Atenuasi ini dan yang ada adalah data percepatan yang digunakan tersebut sudah (ground motion) yang berada di permukaan menggunakan fungsi atenuasi Next tanah, sedangkan data tanah sebagai tempat Generation Attenuation (NGA) yang mana accelerograph tersebut berada belum dalam pembuatannya sudah menggunakan diketahui kondisi geologinya, sehingga data gempa global (wordwide data). Rumus sampai saat ini belum dapat dibuat dan fungsi atenuasi yang digunakan dalam diverifikasi atenuasi yang digunakan untuk penelitian ini mengacu kepada fungsi wilayah Indonesia. Berdasarkan kondisi atenuasi yang digunakan oleh Tim Revisi tersebut, pemakaian fungsi atenuasi di Gempa Indonesia 2010 baik untuk sumber Indonesia masih mengacu kepada fungsi gempa shallow crustal (model sumber fault atenuasi dari wilayah lain yang mempunyai dan shallow background), sumber gempa kemiripan kondisi geologi dan tektonik dari subduksi interface (Megathrust) maupun
105
Arif Ismul Hadi dkk Pemetaan percepatan getaran … untuk sumber gempa Benioff (deep di pusat daerah penelitian, maka diambil interslab). daerah luasan dengan radius ~ 500 km yaitu pada koordinat geografis 9° LS s.d. 1° Penggunaan Logic Tree LU dan 98° BT s.d. 109° BT (Pulau Logic tree digunakan untuk Sumatra bagian selatan) dengan skala mengatasi ketidakpastian parameter dalam magnitudo ≥ 5 pada kedalaman gempa perhitungan analisis seismik hazard. dangkal sampai menengah. Berdasarkan Pendekatan dengan menggunakan logic hasil pengolahan data dengan bantuan tree memungkinkan untuk memilih program USGS-PSHA-07 diperoleh nilai beberapa alternatif metode atau model percepatan getaran tanah maksimum di dengan menentukan faktor bobot yang batuan dasar yang dipengaruhi oleh sumber menggambarkan persentase kemungkinan gempa subduksi, sumber gempa sesar, keakuratan relatif suatu model terhadap sumber gempa background dan sumber model lainnya. Model logic tree merupakan gabungan (semua sumber gempa) di daerah rangkaian nodal (node) yang penelitian dengan probabilitas terlampaui direpresentasikan sebagai titik yang mana 10% dalam 50 tahun umur rencana model dispesifikan dan cabang yang bangunan pada daerah luasan tersebut. merepresentasikan model yang berbeda Nilai percepatan getaran tanah maksimum yang dispesifikan pada tiap node. dari pengaruh masing-masing sumber Penjumlahan probabilitas dari semua gempa akan berkontribusi terhadap cabang yang dihubungkan dengan satu besarnya nilai percepatan getaran tanah node tertentu nilainya harus sama dengan maksimum di daerah tersebut. Nilai satu [10]. percepatan getaran maksimum akan semakin mengecil sesuai dengan jarak dari Penentuan Nilai Percepatan Getaran sumber gempanya. Tanah Maksimum Peta percepatan getaran tanah Untuk menentukan nilai percepatan maksimum dari pengaruh sumber gempa getaran tanah maksimum digunakan subduksi di Pulau Sumatra bagian selatan analisis seismik hazard dengan bantuan dapat dilihat pada Gambar 3 dan Gambar 7. program USGS-PSHA-07 [26]. Analisis Pengaruh besarnya nilai percepatan getaran seismik hazard dimodelkan untuk masing- tanah maksimum di daerah ini khususnya masing sumber gempa karena pengaruh berasal dari subduksi pada kejadian gempa subduksi, sesar maupun gempa Megathrust di segmen Siberut (mid-2 background. Hasil akhir dari analisis Sumatra) dan di segmen southern Sumatra seismik hazard ini berupa peta percepatan yang terletak di sebelah barat Pulau getaran tanah maksimum di batuan dasar Sumatra. Besarnya nilai percepatan getaran untuk daerah penelitian dengan probabilitas tanah maksimum akibat pengaruh subduksi terlampaui 10% dan 2% dalam 50 tahun mencapai 0,56 g untuk probabilitas umur rencana bangunan (periode ulang terlampaui 10% dan 1,05 g untuk gempa 475 tahun dan 2475 tahun) dengan probabilitas terlampaui 2%. Pengaruh spasi grid 0,1° × 0,1°. besarnya nilai percepatan getaran tanah maksimum di daerah sesar berasal dari Hasil dan Pembahasan Sesar Sumatra yang dilalui oleh segmen Pusat daerah penelitian tertetak di Barumun, Sumpur, Sianok, Sumani, Suliti, Kabupaten Kepahiang Provinsi Bengkulu Siulak, Dikit, Kataun, Musi, Manna, pada koordinat geografis 101° 55’ 19” BT Kumering, Semangko dan Sunda. Besarnya s.d. 103° 01’ 29” BT dan 02° 43’ 07” LS nilai percepatan getaran tanah maksimum s.d. 03° 46’ 48” LS. Untuk memperoleh akibat pengaruh sesar pada segmen-segmen nilai percepatan getaran tanah maksimum
106
Berkala Fisika ISSN : 1410 - 9662 Vol. 18, No. 3, Juli 2015, hal 101 - 112
Gambar 3. Peta percepatan getaran tanah Gambar 4. Peta percepatan getaran tanah maksimum dari pengaruh sumber gempa maksimum dari pengaruh sumber gempa subduksi dengan probabilitas terlampaui sesar aktif dengan probabilitas terlampaui 10% di Pulau Sumatra bagian selatan 10% di Pulau Sumatra bagian selatan
Gambar 5. Peta percepatan getaran tanah Gambar 6. Peta percepatan getaran tanah maksimum dari pengaruh sumber gempa maksimum dari pengaruh semua sumber background dengan probabilitas terlampaui gempa dengan probabilitas terlampaui 10% di 10% di Pulau Sumatra bagian selatan Pulau Sumatra bagian selatan
Gambar 7. Peta percepatan getaran tanah Gambar 8. Peta percepatan getaran tanah maksimum dari pengaruh sumber gempa subduksi maksimum dari pengaruh sumber gempa sesar dengan probabilitas terlampaui 2% di Pulau aktif dengan probabilitas terlampaui 2% di Pulau Sumatra bagian selatan Sumatra bagian selatan
107
Arif Ismul Hadi dkk Pemetaan percepatan getaran …
Gambar 9. Peta percepatan getaran tanah Gambar 10. Peta percepatan getaran tanah maksimum dari pengaruh sumber gempa maksimum dari pengaruh semua sumber background dengan probabilitas terlampaui gempa dengan probabilitas terlampaui 2% 2% di Pulau Sumatra bagian selatan di Pulau Sumatra bagian selatan
Gambar 11. Peta percepatan getaran tanah Gambar 12. Peta percepatan getaran tanah maksimum dari pengaruh semua sumber maksimum dari pengaruh semua sumber gempa dengan probabilitas terlampaui 10% gempa dengan probabilitas terlampaui 2% di Kabupaten Kepahiang Provinsi Bengkulu di Kabupaten Kepahiang Provinsi Bengkulu tersebut mencapai 1,2 g untuk probabilitas Pengaruh semua sumber gempa terlampaui 10% (Gambar 4) dan 1,6 g merupakan gabungan dari pengaruh sumber untuk probabilitas terlampaui 2% (Gambar gempa subduksi, sumber gempa di daerah 8). Besarnya nilai percepatan getaran tanah sesar dan sumber gempa background. maksimum akibat sumber gempa Besarnya nilai percepatan getaran tanah background banyak dipengaruhi oleh maksimum akibat pengaruh semua sumber kejadian gempa historis di tepi pantai gempa ini dapat mencapai 1,2 g untuk sepanjang Provinsi Bengkulu hingga probabilitas terlampaui 10% (Gambar 6) Provinsi Lampung. Nilai percepatan dan 1,6 untuk probabilitas terlampaui 2% getaran tanah maksimum akibat pengaruh (Gambar 10). Nilai percepatan getaran sumber gempa background dapat mencapai maksimum yang diperoleh dari hasil 0,46 g untuk probabilitas terlampaui 10% penelitian ini tidak jauh berbeda dengan (Gambar 5) dan 0,7 g untuk probabilitas hasil penelitian Tim Revisi Peta Gempa terlampaui 2% (Gambar 9). Indonesia 2010 [10]. Untuk probabilitas terlampaui 10% dalam 50 tahun umur
108
Berkala Fisika ISSN : 1410 - 9662 Vol. 18, No. 3, Juli 2015, hal 101 - 112
rencana bangunan nilai percepatan getaran mulai 0,25 – 1,3 g (Gambar 12). Menurut maksimum akibat semua sumber gempa di Petersen et al. [29], nilai percepatan getaran daerah subduksi Segmen Siberut (mid-2 tanah maksimum di daerah ini dengan Sumatra) dan di Segmen Southern Sumatra probabilitas terlampaui 10% sekitar 0,6 g. adalah 0,4 – 0,5 g [10], 0,4 – 0,6 g [27] dan Nilai percepatan getaran tanah maksimum 0,3 – 0,5 g [28], sedangkan pada penelitian akan mengecil sesuai dengan jarak yang ini adalah 0,4 – 0,6 g. Untuk daerah di semakin jauh dari keberadaan Sesar sekitar Sesar Sumatra nilai percepatan Sumatra Segmen Musi. Rata-rata kejadian getaran tanah maksimumnya adalah adalah gempa di Segmen Musi ini adalah 6,1×10-3 0,5 – 0,6 g [10], 0,5 – 1 g [28] dan 0,4 – kejadian/tahun dan merupakan yang 0,7 g [27], sedangkan hasil penelitian ini tertinggi di antara segmen Sesar Sumatra di adalah 0,5 – 1,2 g. Provinsi Bengkulu [5]. Menurut USGS Untuk probabilitas terlampaui 2% [16], pada tanggal 15 Desember 1979 telah dalam 50 tahun umur rencana bangunan, terjadi gempa dengan Ms = 6,6 pada hasil penelitian [10] dan [7], nilai koordinat 3,299° LS dan 102,712° BT percepatan getaran tanah maksimum pada dengan kedalaman 33 km di sekitar daerah subduksi Segmen Siberut (mid-2 Segmen Musi. Gempa ini menyebabkan Sumatra) dan di Segmen Southern Sumatra hampir 500 rumah hancur dan terbentuknya adalah 0,8 – 1,0 g dan [27] sebesar 0,7 – rekahan-rekahan berarah baratdaya– 1,0 g. Pada penelitian ini diperoleh nilai tenggara dengan panjang 25 m dan lebar 30 percepatan getaran maksimumnya juga cm [30]. sebesar 0,7 – 1,0 g. Pada daerah di sekitar Keberadaan Sesar Sumatra Segmen Sesar Sumatra diperoleh nilai percepatan Musi berarah baratlaut–tenggara dan getaran tanah maksimum 0,6 – 1,0 g [10] merupakan sesar geser menganan/dekstral dan [7] dan 0,7 – 1,0 g [27], sedangkan [5]. Berdasarkan peta administrasi pada penelitian adalah 0,6 – 1,6 g. Kabupaten Kepahiang, daerah yang paling Perbedaan nilai percepatan getaran berbahaya adalah daerah yang berdekatan maksimum yang dihasilkan dari beberapa dengan Sesar Sumatra Segmen Musi yang peneliti sebelumnya dapat disebabkan oleh merupakan zona merah. Daerah-daerah penggunaan data katalog gempa yang tersebut adalah Kecamatan Ujan Mas, berbeda waktunya maupun parameter input Kecamatan Kepahiang, Kecamatan Tebat lainnya. [10] dan [7] menggunakan katalog Karai, Kecamatan Bermani Ilir dan gempa mulai tahun 1900 hingga 2009, Kecamatan Seberang Musi, sedangkan sedangkan pada penelitian ini daerah-daerah yang relatif aman dari zona menggunakan katalog gempa mulai tahun merah adalah Kecamatan Merigi, 1914 hingga 2014. Kecamatan Kabawetan dan Kecamatan Hasil analisis seismik hazard di Muara Kemumu. Untuk meminimalisir daerah Kabupaten Kepahiang Provinsi kerusakan bangunan dan korban jiwa, pada Bengkulu menunjukkan bahwa nilai daerah-daerah tersebut dalam perencanaan percepatan getaran tanah maksimum yang pembangunan dan infrastruktur harus tinggi terletak pada wilayah yang berada memperhatikan beban gempa serta dekat dengan daerah patahan (sesar). Nilai menempatkan bangunan vital lainnya pada percepatan getaran tanah maksimum dari daerah yang mempunyai potensi percepatan pengaruh semua sumber gempa dengan getaran tanahnya rendah. probabilitas terlampaui 10% di daerah ini adalah mulai 0,15 – 0,8 g (Gambar 11) dan untuk probabilitas terlampaui 2% adalah
109
Arif Ismul Hadi dkk Pemetaan percepatan getaran …
Kesimpulan 10.1029/2001JB000324. issn: 0148- Berdasarkan hasil penelitian 0227, 2003. didapatkan bahwa nilai percepatan getaran [3] Petersen, M.D., Harmsen, S., Mueller, tanah maksimum di daerah Kabupaten C., Haller, K., Dewey, J., Luco, N., Kepahiang untuk probabilitas terlampaui Crone, A., Lidke, D. and Rukstales, 10% dan 2% dalam 50 tahun umur rencana K., Documentation for the Southeast bangunan (periode ulang gempa 475 tahun Asia Seismic Hazard Maps, U.S. dan 2475 tahun) adalah 0,15 – 0,8 g dan Geological Survey, Reston, Virginia, 0,25 – 1,3 g. Daerah-daerah yang 2007. merupakan zona merah adalah Kecamatan [4] Gafoer, S., Amin, T.C. and Pardede, Ujan Mas, Kecamatan Kepahiang, Geology of Bengkulu Quadrangle, Kecamatan Tebat Karai, Kecamatan Sumatra, Department of Mines and Bermani Ilir dan Kecamatan Seberang Energy, Directorate General of Musi, sedangkan daerah-daerah yang relatif Geology and Mineral Resources, aman dari zona merah adalah Kecamatan Geological Research and Development Merigi, Kecamatan Kabawetan, dan Centre, Bandung, 2012. Kecamatan Muara Kemumu. Zona merah [5] Sieh, K. and Natawidjaja, D., merupakan daerah yang berdekatan dengan Neotectonics of the Sumatran Fault, Sesar Sumatra Segmen Musi. Indonesia, Journal of Geophysical Untuk meminimalisir kerusakan Research, 105 (B12): 28,295-28,326, bangunan dan korban jiwa, bagi instansi 2000. terkait dan masyarakat disarankan dalam [6] Hadi, A.I., Suhendra, dan Manik, merencanakan bangunan harus O.O., Pemetaan Gempa Bumi memperhatikan beban gempa serta Berdasarkan Tingkat Keaktifan menempatkan bangunan pada daerah yang Gempa Di Provinsi Bengkulu Periode mempunyai potensi percepatan getaran 1971-2011, Prosiding Semirata BKS tanahnya rendah. PTN Barat, Bandar Lampung, 10 – 12 Mei 2013. hal.: 269–272, 2013. Ucapan Terima Kasih [7] Fauzi, U.J., Peta Deagregasi Indonesia Penulis mengucapkan terima kasih Berdasarkan Analisis Probabilitas kepada Ibu Rosmiyati A. Bella atas dengan Sumber Gempa Tiga Dimensi, program interface-nya untuk software Tesis S - 2, Program Pascasarjana, USGS-PSHA-07. Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2011. Daftar Pustaka [8] Brotopuspito, K.S., Prasetya, T. dan [1] Murjaya, J., Zonasi Energi Tektonik Widigdo, F.M., Percepatan Getaran Daerah Subduksi Berdasarkan Bentuk Tanah Maksimum Daerah Istimewa Kerutan (Buckling) Searah Busur Yogyakarta 1943-2006, J. Geofisika, 1 (Studi Kasus: Wilayah Sumatra), (1): 19–22, 2006. Disertasi S–3, Program Pascasarjana, [9] Aldiamar, F., Analisis Resiko Gempa Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, di Batuan Dasar. Jurnal Jalan – 2011. Jembatan, 26 (3): 213-229, 2009. [2] Bock, Y., Prawirodirdjo, L., Genrich, [10] Irsyam, M., Sengara, W., Aldiamar, F., J.F., Stevens, C.W., McCaffrey, R., Widiyantoro, S., Triyoso, W., Hilman, Subarya, C., Puntodewo, S.S.O. and D., Kertapati, E., Meilano, I., Calais, E., Crustal Motion in Indonesia Suhardjono, Asrurifak, M., Ridwan, from Global Positioning System M., Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi Measurements, Journal of Peta Gempa Indonesia 2010, Geophysical Research 108: doi:
110
Berkala Fisika ISSN : 1410 - 9662 Vol. 18, No. 3, Juli 2015, hal 101 - 112
Kementerian Pekerjaan Umum, California, with Aftershocks Bandung, 2010. Removed, Poissonian?. Bulletin of the [11] Kramer, S.L., Geotechnical Seismological Society of America, 64: Earthquake Engineering, Prentice- 1363–1367, 1974. Hall, USA, 1996. [21] Wiemer, S. A., Software Package to [12] Gupta, I.D., Probabilistic Seismic Analyze Seismicity: ZMAP, Hazard Analysis Method for Mapping Seismological Research Letters, 72 of Spectral Amplitudes and Other (2): 373–382, 2001. Design Specific Quantities to Estimate [22] Gutenberg, B. and Richter, C.F., the Earthquake Effects on Man-Made Frequency of Earthquakes in Structures, ISET Journal of California. Bulletin of the Earthquake Technology, 44: 127–167, Seismological Society of America, 34 2007. (4): 1985–1988, 1944. [13] Hutapea, B.M. dan Mangape, I., [23] Thant, M., Delineation of Strong Analisis Hazard Gempa dan Usulan Ground Motion by Using Aftershocks Ground Motion pada Batuan Dasar Data, Seismicity and Geological untuk Kota Jakarta, Jurnal Teknik Sipil Information for Southern Yogyakarta (Jurnal Teoretis dan Terapan Bidang Depression Area, Indonesia. Ph.D. Rekayasa Sipil, 16 (3): 121–132, 2009. Thesis, Faculty of Engineering, Gadjah [14] BMKG, http://inatews.bmkg.go.id/ Mada University, Yogyakarta, 2008. new/query_gempa_isu.php. Diakses [24] Asrurifak, M., Peta Respon Spektra tanggal 20 Agustus 2015, 2015. Indonesia untuk Perencanaan Struktur [15] ISC, http://www.isc.ac.uk/iscgem/ Bangunan Tahan Gempa Berdasarkan download.php. Diakses tanggal 9 Juli Model Sumber Gempa Tiga Dimensi 2015, 2015. dalam Analasis Probabilitas. Disertasi [16] USGS, http://earthquake.usgs.gov/ S–3, Institut Teknologi Bandung, earthquaks/search/. Diakses tanggal 9 Bandung, 2010. Juli 2015, 2015. [25] Aki, K., Maximum Likelihood [17] Hanks, T.C. and Kanamori, H. A., Estimate of b in the formula N = a – Moment Magnitude Scale. Journal of bm and its Confidence Limits. Bulletin Geophysical Research, 82: 2981-2987, Earthquake Research Institute, 43: 1979. 237–239, 1965. [18] Asrurifak, M., Irsyam, M., Budiono, [26] Harmsen, S., USGS Software for B., Triyoso, W. and Hendriyawan, Probabilistic Seismic Hazard Analysis Development of Spectral Hazard Map (PSHA), United States of Geological for Indonesia with Return Period of Surveys, Reston, Virginia, 2007. 2500 Years using Probalistic Mehod, [27] Irsyam, M., Dangkua, D.T., J. Civil Engineering Dimension, 12 Hendriyawan, Hoedajanto, D., (1): 52–62, 2010. Huapea, B.M., Kertapati, E.K., Boen, [19] Pasau, G. dan Tanauma, A., T and Petersen, M.D., Proposed Pemodelan Sumber Gempa di Wilayah Seismic Hazard Maps of Sumatra and Sulawesi Utara sebagai Upaya Java Islands and Microzonation Study Mitigasi Bencana Gempa Bumi. of Jakarta City, Indonesia, J. Earth Jurnal Ilmiah Sains, 11 (2): 203–209, Syst. Sci., 117 (S2): 865 – 878, 2008. 2011. [28] Petersen, M.D., Dewey, J. and Hartzel, [20] Gardner, J.K. dan Knopoff, L., Is the S., Probabilistic Seismic Hazard Sequence of Earthquakes in Southern Analysis for Sumatra, Indonesia and
111
Arif Ismul Hadi dkk Pemetaan percepatan getaran …
Across the Southern Malaysian Conference on Earthquake Peninsula, Tectonophysics, 390: 141- Engineering, October 12 – 17, 2008, 158, 2004. Beijing, China, 2008. [29] Petersen, M.D., Harmsen, S., Mueller, [30] Sukmono, S., Analisis Fraktal C., Haller, K., Dewey, J., Luco, N., Mekanika Kegempaan Sistem Sesar Crone, A., Rukstales, K. and Lidke, Sumatra, Disertasi S–3, Institut D., New USGS Southeast Asia Seismic Teknologi Bandung, Bandung, 1997. Hazard Maps, The 14th Word
112