156 urip nurwijayanto p
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
Percepatan Getaran Tanah Maksimum Kota Denpasar, Bali
Berdasarkan Data Mikrotremor
URIP NURWIJAYANTO P1), MARJIONO2,*), SISMANTO2), JANUAR ARIFIN3)
Pendidikan Fisika, FKIP Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa. Yogyakarta,
1)E-mail: [email protected]
2) Pusat Survei Geologi, Badan Geologi, Bandung
3) Jurusan Fisika, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta
E-mail: [email protected]
2) Pusat Gempabumi dan Tsunami, Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika.
E-mail: [email protected]
*) PENULIS KORESPONDEN
TEL: 0274375637; FAX: 0274375637
1) ) Prodi
ABSTRAK: Kota Denpasar merupakan daerah yang rawan bencana gempabumi karena
berdekatan dengan kawasan subduksi lempeng Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia dan
zona penyesaran di utara Pulau Bali (Bali back arc thrusting). Penelitian ini dilakukan untuk
memetakan percepatan getaran tanah maksimum dan intensitas gempabumi di Kota Denpasar.
Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data gempabumi dari tahun 1900-2014 dan data
mikrotremor Kota Denpasar sebanyak 176 titik hasil pengukuran Pusat Survey Geologi pada
tahun 2014. Data mikrotremor yang diolah menggunakan metode Horizontal to vertical spectral
ratio (HVSR) menghasilkan nilai frekuensi dominan tanah Kota Denpasar bernilai sekitar 1.0414.90 Hz. Percepatan getaran tanah maksimum Kota Denpasar dihitung menggunakan metode
Kanai dan menghasilkan nilai yang berkisar antara 115-436 gal.
Kata Kunci: Kota Denpasar, PGA, Mikrotremor, Kanai.
PENDAHULUAN
Pulau Bali merupakan bagian dari kepulauan Sunda kecil yang terbentuk dari
proses subduksi lempeng Indo-Australia dan lempeng Eurasia. Proses subduksi
menyebabkan pulau Bali memiliki zona gempabumi di selatan Pulau Bali yang disebut
Zona Benioff-Wadati dan di sebelah utara Pulau Bali akibat adanya penyesaran busur
belakang kepulauan (Bali back arc thrusting) (Daryono, 2011).
Kota Denpasar terletak di Pulau Bali bagian selatan dan merupakan daerah yang
rawan mengalami gempabumi (Supartoyo, 2009 dalam Prabowo, 2015). Sebagai ibu kota
provinsi Bali serta pusat pariwisata dengan pertumbuhan dan pembangunan yang
sangat pesat, maka perlu adanya peta yang dapat menggambarkan tingkat kerawanan
gempabumi sebagai langkah mitigasi dan keperluan tata ruang. Peta yang dapat
menggambarkan tingkat kerawanan gempabumi adalah peta percepatan getaran tanah
maksimum (Peak Ground Acceleration/PGA) dan peta intensitas gempabumi
(Broptopuspito et al, 2006)
METODE PENELITIAN
Percepatan getaran tanah maksimum (PGA) merupakan nilai percepatan getaran
tanah terbesar yang pernah dialami suatu tempat akibat gempabumi (Broptopuspito et
al, 2006). Pada penelitian ini perhitungan nilai percepatan getaran tanah maksimum
menggunakan Metode Kanai (1966, dalam Lunga et al, 2015) yang dinyatakan dengan
persamaan
α
5
T
10
3, 6
1,83
0 , 61M 1, 66
log R 0 , 617
R
R
ISBN 978-602-71279-1-9
(1)
FG-79
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
dengan α adalah nilai percepatan getaran tanah maksimum (gal), T adalah periode
dominan tanah (s), M adalah magnitudo gempabumi (Skala Richter), dan R adalah jarak
hiposenter (km).
Data gempabumi yang digunakan dalam penelitian ini adalah data gempabumi
tahun 1900-2014 dengan magnitudo lebih dari 4 SR yang terjadi di sekitar Pulau Bali
pada koordinat 1140-1160 BT dan 70-100 LS (Gambar 1). Data gempabumi diperoleh dari
katalog gempa milik International Seismological Center (ISC)
Nilai periode dominan tanah ditentukan berdasarkan data mikrotremor pada
penelitian Prabowo et al (2016) sebanyak 176 titik hasil pengukuran Pusat Survey
Geologi (Gambar 2). Data mikrotremor yang diolah menggunakan metode Horizontal to
vertical spectral ratio (HVSR) (Nakamura, 1989; Marjiono et al, 2014; Prabowo et al,
2016).
Efek gempabumi di suatu daerah dapat digambarkan berdasarkan nilai intensitas
gempabumi yang merupakan ukuran kerusakan akibat gempabumi dilihat dari hasil
pengamatan efek gempabumi terhadap manusia, struktur bangunan dan lingkungan
(Sukanta, 2010). Pada penelitian ini nilai intesitas gempabumi kota Denpasar
ditentukan berdasarkan nilai percepatan getaran tanah maksimum (Wald et al, 1999)
yang dirumuskan
I MM 3,66 logα 1,66
(2)
dengan I MM adalah intensitas gempabumi dalam skala MMI dan α adalah nilai
percepatan getaran tanah pada titik pengamatan (gal).
Hasil perhitungan nilai periode dominan, PGA dan intensitas gempabumi di tiap
titik pengamatan selanjutnya di interpolasi untuk memperoleh peta kerawanan
gempabumi Kota Denpasar dan melakukan klasifikasi tingkat resiko gempabumi
berdasarkan Tabel 1.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 3 menunjukkan sebaran nilai frekuensi hasil pengolahan data mikrotremor
yang berbanding terbalik dengan nilai periode dominan. Nilai frekuensi dominan yang
tinggi di sebelah utara dan semakin rendah ke arah selatan menunjukkan bahwa
lapisan sedimen semakin tebal ke arah pantai (Parolai et al, 2002; Saito et al, 2006).
Gambar 1. Peta Seismisitas 1900-2014
ISBN 978-602-71279-1-9
FG-80
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
Gambar 2. Peta Titik Pengukuran Mikrotremor (Prabowo et al, 2016)
Tabel 1. Tingkat resiko gempabumi (Fauzi et al, 2005 dalam Lunga et al, 2015)
No Tingkat Resiko
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Resiko sangat kecil
Resiko kecil
Resiko sedang Satu
Resiko sedang dua
Resiko sedang tiga
Resiko besar Satu
Resiko besar dua
Resiko besar tiga
Resiko sangat besar
satu
Resiko sangat besar
dua
Nilai
Percepatan
(gal)
600
>X
Percepatan Getaran Tanah Maksimum Kota Denpasar, Bali
Berdasarkan Data Mikrotremor
URIP NURWIJAYANTO P1), MARJIONO2,*), SISMANTO2), JANUAR ARIFIN3)
Pendidikan Fisika, FKIP Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa. Yogyakarta,
1)E-mail: [email protected]
2) Pusat Survei Geologi, Badan Geologi, Bandung
3) Jurusan Fisika, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta
E-mail: [email protected]
2) Pusat Gempabumi dan Tsunami, Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika.
E-mail: [email protected]
*) PENULIS KORESPONDEN
TEL: 0274375637; FAX: 0274375637
1) ) Prodi
ABSTRAK: Kota Denpasar merupakan daerah yang rawan bencana gempabumi karena
berdekatan dengan kawasan subduksi lempeng Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia dan
zona penyesaran di utara Pulau Bali (Bali back arc thrusting). Penelitian ini dilakukan untuk
memetakan percepatan getaran tanah maksimum dan intensitas gempabumi di Kota Denpasar.
Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data gempabumi dari tahun 1900-2014 dan data
mikrotremor Kota Denpasar sebanyak 176 titik hasil pengukuran Pusat Survey Geologi pada
tahun 2014. Data mikrotremor yang diolah menggunakan metode Horizontal to vertical spectral
ratio (HVSR) menghasilkan nilai frekuensi dominan tanah Kota Denpasar bernilai sekitar 1.0414.90 Hz. Percepatan getaran tanah maksimum Kota Denpasar dihitung menggunakan metode
Kanai dan menghasilkan nilai yang berkisar antara 115-436 gal.
Kata Kunci: Kota Denpasar, PGA, Mikrotremor, Kanai.
PENDAHULUAN
Pulau Bali merupakan bagian dari kepulauan Sunda kecil yang terbentuk dari
proses subduksi lempeng Indo-Australia dan lempeng Eurasia. Proses subduksi
menyebabkan pulau Bali memiliki zona gempabumi di selatan Pulau Bali yang disebut
Zona Benioff-Wadati dan di sebelah utara Pulau Bali akibat adanya penyesaran busur
belakang kepulauan (Bali back arc thrusting) (Daryono, 2011).
Kota Denpasar terletak di Pulau Bali bagian selatan dan merupakan daerah yang
rawan mengalami gempabumi (Supartoyo, 2009 dalam Prabowo, 2015). Sebagai ibu kota
provinsi Bali serta pusat pariwisata dengan pertumbuhan dan pembangunan yang
sangat pesat, maka perlu adanya peta yang dapat menggambarkan tingkat kerawanan
gempabumi sebagai langkah mitigasi dan keperluan tata ruang. Peta yang dapat
menggambarkan tingkat kerawanan gempabumi adalah peta percepatan getaran tanah
maksimum (Peak Ground Acceleration/PGA) dan peta intensitas gempabumi
(Broptopuspito et al, 2006)
METODE PENELITIAN
Percepatan getaran tanah maksimum (PGA) merupakan nilai percepatan getaran
tanah terbesar yang pernah dialami suatu tempat akibat gempabumi (Broptopuspito et
al, 2006). Pada penelitian ini perhitungan nilai percepatan getaran tanah maksimum
menggunakan Metode Kanai (1966, dalam Lunga et al, 2015) yang dinyatakan dengan
persamaan
α
5
T
10
3, 6
1,83
0 , 61M 1, 66
log R 0 , 617
R
R
ISBN 978-602-71279-1-9
(1)
FG-79
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
dengan α adalah nilai percepatan getaran tanah maksimum (gal), T adalah periode
dominan tanah (s), M adalah magnitudo gempabumi (Skala Richter), dan R adalah jarak
hiposenter (km).
Data gempabumi yang digunakan dalam penelitian ini adalah data gempabumi
tahun 1900-2014 dengan magnitudo lebih dari 4 SR yang terjadi di sekitar Pulau Bali
pada koordinat 1140-1160 BT dan 70-100 LS (Gambar 1). Data gempabumi diperoleh dari
katalog gempa milik International Seismological Center (ISC)
Nilai periode dominan tanah ditentukan berdasarkan data mikrotremor pada
penelitian Prabowo et al (2016) sebanyak 176 titik hasil pengukuran Pusat Survey
Geologi (Gambar 2). Data mikrotremor yang diolah menggunakan metode Horizontal to
vertical spectral ratio (HVSR) (Nakamura, 1989; Marjiono et al, 2014; Prabowo et al,
2016).
Efek gempabumi di suatu daerah dapat digambarkan berdasarkan nilai intensitas
gempabumi yang merupakan ukuran kerusakan akibat gempabumi dilihat dari hasil
pengamatan efek gempabumi terhadap manusia, struktur bangunan dan lingkungan
(Sukanta, 2010). Pada penelitian ini nilai intesitas gempabumi kota Denpasar
ditentukan berdasarkan nilai percepatan getaran tanah maksimum (Wald et al, 1999)
yang dirumuskan
I MM 3,66 logα 1,66
(2)
dengan I MM adalah intensitas gempabumi dalam skala MMI dan α adalah nilai
percepatan getaran tanah pada titik pengamatan (gal).
Hasil perhitungan nilai periode dominan, PGA dan intensitas gempabumi di tiap
titik pengamatan selanjutnya di interpolasi untuk memperoleh peta kerawanan
gempabumi Kota Denpasar dan melakukan klasifikasi tingkat resiko gempabumi
berdasarkan Tabel 1.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 3 menunjukkan sebaran nilai frekuensi hasil pengolahan data mikrotremor
yang berbanding terbalik dengan nilai periode dominan. Nilai frekuensi dominan yang
tinggi di sebelah utara dan semakin rendah ke arah selatan menunjukkan bahwa
lapisan sedimen semakin tebal ke arah pantai (Parolai et al, 2002; Saito et al, 2006).
Gambar 1. Peta Seismisitas 1900-2014
ISBN 978-602-71279-1-9
FG-80
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
Gambar 2. Peta Titik Pengukuran Mikrotremor (Prabowo et al, 2016)
Tabel 1. Tingkat resiko gempabumi (Fauzi et al, 2005 dalam Lunga et al, 2015)
No Tingkat Resiko
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Resiko sangat kecil
Resiko kecil
Resiko sedang Satu
Resiko sedang dua
Resiko sedang tiga
Resiko besar Satu
Resiko besar dua
Resiko besar tiga
Resiko sangat besar
satu
Resiko sangat besar
dua
Nilai
Percepatan
(gal)
600
>X