REST BLOG

Natural Disaster and Earthquake Engineering

I.      EARTHQUAKE RISK

MACRO & MICRO ZONATIONS

 

1.     Pendahuluan

Kepulauan Indonesia merupakan salah satu wilayah di dunia yang memiliki struktur tektonik yang kompleks dan unik. Hal ini di karenakan kepulauan Indonesia berada pada pertemuan tiga lempeng tektonik besar (triple junction plate), yakni lempeng Indo-Australia yang relatif bergerak ke utara, lempeng Eurasia yang relatif bergerak ke selatan dan lempeng Pasifik yang relatif bergerak ke barat. Hal ini yang menyebabkan terjadinya gempa bumi dan beberapa diantaranya menimbulkan Tsunami (Lay dan Wallace, 1995).

Gambar.1.1. Peta Wilayah Indonesia yang dilewati tiga lempeng aktif dunia.

(Sumber: BMKG.go.id)

Untuk mencegah banyaknya korban akibat bencana gepabumi, maka perlu  dilakukan mitigasi, baik teknis maupun non teknis. Salah satu upaya mitigasi yang bisa dilakukan adalah pembuatan peta makro dan mikro-zonasi untuk beberapa kota besar yang berpenduduk padat untuk masukan dalam kajian resiko bencana dan tata ruang suatu kota serta emergency plan sehingga dapat dirumuskan langkah mitigasi yang tepat.

Dalam peta mikrozonasi resiko gempabumi daerah di Indonesia akan dibagi-bagi sesuai potensi gempa (kerawanan gempa)-nya. Tingkat resiko dan kerawanan gempa suatu daerah ditentukan dari karakteristik geologi dan geofisika setempat, seperti  getaran tanah, potensi terjadinya liquefaction, potensi tanah longsor, potensi banjir pasca gempabumi, juga ancaman gempabumi pada daerah disekitar lokasi yang sudah teridentifikasi.

2.     Pentingnya Microzonation dalam Analisis Risiko.

 Microzonation dapat digunakan sebagai dasar untuk melakukan analisis risiko pada suatu daerah yang selanjutnya dapat dilakukan mitigasi. Hal itu sangat diperlukan apabila suatu daerah terdapat bangunan atau fasilitas khusus yang perlu perencanaan dan mitigasi yang matang dari bahaya gempa bumi, seperti  pembangkit listrik tenaga nuklir, kereta bawah tanah, jembatan, peningkatan jalan raya, dan waduk.

Microzonation seismik merupakan langkah awal studi mitigasi resiko gempabumi. Hal ini membutuhkan kerjasama multi-disiplin dan pemahaman yang komprehensif tentang efek dari gerakan tanah yang dihasilkan gempa pada bangunan/struktur.

Tanpa adanya microzonation seismic, bisa terjadi, mendirikan bangunan penting diatas tanah lunak dan mudah bergerak ketika terjadi gempabumi, tanpa diketahui. Akibatnya ketika terjadi gempabumi, bangunan mengalami kerusakan yang parah, sehingga mengakibatkan kerugian yang banyak, baik jiwa maupun harta benda.  Sebagai contoh adalah pada gambar 2, sebuah bangunan ambruk ketika terjadi gempa tahun 1985 di Mexico City. Hal itu dikarenakan bangunan didirikan diatas tanah lunak/sedimen yang mudah bergerak. Selama terjadi gempabumi, tanah akan bergetar yang mengakibatkan kerusakan pada struktur. Kerusakan pada struktur sangat dipengaruhi oleh kondisi geologi tanah setempat.

Sebagai contoh adalah peristiwa Gempa yang mengguncang kota Mexico pada tanggal 19 September 1985, dimana pusat gempa terletak sekitar 350 km dari kota. Gempa tersebut mengakibatkan kerusakan yang sangat parah. Hal tersebut diakibatkan oleh kondisi tanahnya yang merupakan tanah sedimen lunak dengan amplifikasi gerakan tanah sangat  besar. Bagian barat kota ini terletak di tepi sebuah dasar danau tua, sedangkan deposito tanah liat lunak mengisi mantan dasar danau hingga bagian timur. Di daerah danau, deposito tanah liat lunak memiliki kecepatan gelombang geser berkisar 40-90 m/s dan lapisan keras yang berada di bawahnya memiliki kecepatan gelombang geser di kisaran 500 m/s atau lebih. Selama gempa tahun 1985, gelombang seismik terjebak dalam strata lembut. Lapisan tanah lunak memungkinkan propagasi gelombang geser ke atas untuk menyebarkan dengan mudah, namun, lapisan keras di bagian bawah bertindak seperti reflektor dan terpental kembali propagasi gelombang ke bawah, sehingga terjadilah resonansi dan mengakibatkan amplifikasi yang besar dari gerakan tanah.

3.     Seismic Microzonation

Untuk membuat seismic microzonation, diperlukan data karakteristik dinamik dari tanah setempat seperti factor amplifikasi, kecepatan gelombang geser,  dan hasil test penetrasi standar. Tetapi pengukuran kecepatan gelombang geser tanah dan test penetrasi standar umumnya sangat mahal dan tidak layak digunakan untuk daerah yang luas untuk kepentingan microzonasi.

Pada saat ini sudah ada metode yang bisa digunakan untuk menentukan sifat-sifat dinamis dari tanah yang sudah banyak digunakan untuk kepentingan microzonasi, yaitu metode Microtremor. Pengamatan dengan metode ini sangat mudah dan murah, serta dapat diterapkan pada berbagai jenis tanah, sehingga sangat mudah untuk keperluan microzonasi.

4.     Peta Risiko Gempabumi

Menurut Kepala Pusat Mitigasi Bencana ITB Prof. Ir Masyhur Irsyam akibat gempa bumi sangat bergantung dari kondisi tanah setempat, tidak hanya dari goyangan di batuan dasar. Kemudian risiko gempa juga tergantung dari kondisi bangunan dan sebaran masyarakat di suatu wilayah atau daerah. Dalam pembuatan peta mikro akan dibuat skenario, suatu kota diperkirakan bagaimana jika terjadi gempa dengan skala tertentu.  Peta Risiko Gempa Bumi Skala Mikro adalah perpaduan bahaya gempabumi, kekuatan (eksposure) gempabumi, dan tingkat kerentanan terhadap gempa bumi (news.okezone.com)

Sementara Prof. Ir Masyhur Irsyam, Guru Besar ITB mengatakan bahwa dalam membuat peta mikrosinasi mikro perlu mengumpulkan data dan informasi yang dibagi dalam beberapa level, yaitu Level I, data Geologi;Level II, Geoteknik; Level III, perlambatan batuan dasar ke permukaan, dan level IV kerentanan bangunan

Dalam pembentukan peta risiko melibatkan banyak instansi diantaranya Di antaranya BMKG, tim peta bencana dari ITB, Kemen RISTEK, BNPB, Pemda, dan para ahli lainnya. Hal ini dikarenakan banyaknya data yang diperlukan untuk membuat peta risiko dalam skala mikro, yang melibatkan data kondisi di atas tanah.

Untuk awalnya peta resiko gempabumi skala mikro akan dimulai disusun untuk beberapa kota besar di Indonesia yang akan mewakili Indonesia bagian barat, tengah dan timur. Pada tahun 2012 – 2014 akan dimulai secara paralel yaitu di DKI Jakarta,Padang, Denpasar, Manado, dan Jayapura. Kota-kota ini dipilih karena memiliki tingkat kegempaan yang tinggi.

Jakarta merupakan kota yang awal untuk dipetakan. Menurut  Prof. Ir Masyhur Irsyam ancaman gempabumi di jakarta berasal dari beberapa sumber antara lain zona subduksi Lempeng Indoaustralia di Selat Sunda, Sesar Cimandiri, Sesar Lembang, dan Sesar Semangko. Subduksi lempeng saja berpotensi menimbulkan intensitas kegempaan 8,4 – 8,7 skala Richter.

 

 Gambar 1.2. Pembagian wilayah gempa di Indonesia (Zona resiko gempa bumi)

Sumber: SNI-03-1726-2002

 

 Gambar.1.3. Peta zonasi gempa Indonesia 2010

II.   EARTHQUAKE HAZARD

MACRO & MICRO ZONATIONS

 

 

1.     Pendahuluan

Berdasarkan peta zonasi gempa, seperti pada gambar 1.3, maka Indonesia dibagi menjadi 6 wilayah berdasarkan amplitudo pada batuan dasar  dan mengklasifikasikan kondisi tanah menjadi 3 kategori yaitu tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak. Keenam wilayah gempa tersebut mempunyai karakteristik sebagaimana dijelaskan pada tabel 2.1.

Tabel. 2.1. Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka tanah untuk masing-masing wilayah gempa Indonesia

Wilayah gempa

Percepatan puncak batuan dasar (g)

Percepatan puncak muka tanah Ao (g)

Cakupan wilayah

Tanah keras

Tanah sedang

Tanah lunak

Tanah khusus

1

2

3

4

5

6

0,03

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,03

0,12

0,18

0,24

0,29

0,33

0,04

0,15

0,22

0,28

0,33

0,36

0,08

0,23

0,20

0,34

0,36

0,36

Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi Medan, Tj, Balai, Binjai, Kabanjahe, P. Siantar, Sibolga, Tarutung, Nias

Sumber: SNI 03-1726-2002

Untuk menentukan tipologi suatu daerah yang rawan terhadap bencana gempabumi berdasarkan acuan Undang-Undang No.24 Tahun 2007 tentang Penanggulangan Bencana, Undang-Undang No. 26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang dan Keputusan Menteri Pekerjaan Umum No.21/PRT/M/2007 tentang Pedoman Penataan Ruang Kawasan Bencana Gunung Berapi dan Gempabumi. Penetapan kawasan rawan gempa bumi di dasarkan pada hasil pengkajian terhadap daerah yang di indikasikan berpotensi bencana atau lokasi yang di perkirakan akan terjadi bencana atau dampak bencana.

Tolak ukur yang kita gunakan dalam menghadapi sebuah ancaman bencana khususnya gempa, adalah:

-          pertama wilayah yang merupakan episentrum dari gempa tersebut,

-          kedua wilayah sekitar yang terkena efek dari gempa tersebut,

-          ketiga kesiapan seperti apa yang harus kita lakukan,

-          keempat tindakan seperti apa yang kita ambil,

-       kelima hal-hal atau faktor pendukung apa yang mampu mengurangi kadar ancaman yang besar ini sehingga mampu diminimalkan akibat kerusakan yang timbul.

2.     Earthquake Hazard

Bentuk ancaman gempa ini bisa kita kategorikan menjadi 2 yaitu, skala macro dan skala micro. Termasuk dalam skala macro apabila ancamannya meliputi kawasan atau wilayah yang sangat luas, sehingga kerusakan yang timbul sangat merugikan baik secara struktur maupun non-struktur. Dan aspek yang ditimbulkanpun sangat mempengaruhi faktor perekonomian, sosial, maupun politik. Sedangkan disebut ancaman skala micro adalah ancaman yang terjadi hanya pada wilayah tertentu dengan cakupan yang lebih kecil dari macro, walapun efek yang ditimbulkan tetap sama yaitu struktur dan non-struktur serta berdampak langsung terhadap perekonomian, social kemasyarakatan wilayah setempat. Ancaman micro ini dapat kita lihat pada gambar berikut.

Gambar. 2.1. Seismic Hazard Map

            (Sumber :http://earthquake.usgs.gov)

Peta Zonasi yang ada saat ini di Indonesia merupakan buatan tim revisi peta gempabumi hasil bekerjasama dengan kalangan Perguruan Tinggi, Dinas Pekerjaan Umum, BMKG, Kementrian Riset dan Teknologi, BNPB dan USGS.

 Analisa hazard gempa bumi bertujuan untuk menentukan suatu batas intensitas gempa tertentu yang berlaku di suatu daerah berdasarkan suatu nilai kemungkinan yang akan terjadi pada suatu periode tertentu. Metode yang dipergunakan untuk menentukan batas tersebut adalah Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA).

3.     Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA).

 

Dalam metode Probabilistic Seismic Hazard Analysis diperlukan beberapa data misalnya dengan mengabungkan beberapa katalog gempa. Dengan menganalisa hazard gempa maka kita dapat mengetahui seberapa besar PGA yang terjadi di suatu wilayah sehingga kita dapat mengetahui earthquake hazard secara mikro atau perwilayah.

            Dalam jurnal data-data gempa menggunakan gabungan dari beberapa katalog gempa, yaitu ISC (International Seismological Centre), EHB (Engdahl, van der Hilst, dan Burland) , NEIC-USGS, NNOAA dan ANSS (Advanced National seismic System). Rentang pengamatan pencatatan dimulai dari tahun 1900 hingga Januari 2009. Gabungan katalog-katalog inimeliputi wilayah dalam radius 500 km dari Jakarta (106.83 BT; -6.15 LS).

Setelah mendapatkan data-data tersebut kemudian membuat identifikasi dan permodelan gempa. Sumber-sumber gempa dalam program Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) dari USGS diklasifikasikan dalam tiga jenis zona sumber gempa,yaitu

  1. Zona subduksi, yaitu zona kejadian gempa yang terjadi didekat batas pertemuan antara lempeng samudera yang menunjam masuk ke bawah lempeng benua.
  2. Zona fault, yaitu zona kejadian gempa patahan dangkal (Shallow Crustal Fault) dengan mekanisme strip-slip, reverse, atau normal fault yang terjadi pada patahan-patahan yang sudah terdefinisi dengan jelas, termasuk soal mekanisme, slip rate, dip, panjang patahan dan lokasinya.
  3. Zona background, yaitu sumber gempa yang belum diketahui secara jelas, tetapi pada tempat tersebut didapati adanya beberapa kejadian gempa (kejadian gempa yang belum diketahui sesarnya)

4.     Microzonasi di Indonesia

Dalam waktu dekat, akan ada 5 daerah di Indonesia yang memiliki peta mico zonasi yaitu Jakarta, Padang, Makasar, Manado, dan Jayapura.

Menurut Ketua Tim Pelaksana Pemetaan Masyhur Irsyam, Jakarta adalah kota paling awal dipetakan. Ancaman gempa bumi di Jakarta dari beberapa sumber, antara lain zona subduksi lempeng Indoaustralia di Selat Sunda, sesar Cimandiri, sesar Lembang, dan sesar Semangko. Subduksi lempeng saja berpotensi menimbulkan intensitas kegempaan 8,4-8,7 skala Richter.

Penyelidikan awal, kawasan tengah Tugu Monas hingga ke wilayah utara merupakan tanah lunak. Itu dapat mengalami amplifikasi energi gempa yang perlu antisipasi.

dalam membuat peta mikrozonasi perlu dikumpulkan data dan informasi dalam beberapa tingkat , yaitu Level I, data Geologi; LeveII, Geoteknik; Level III, perlambatan batuan dasar ke permukaan, dan level IV kerentanan bangunan.

                                                                                                

 Referensi :

Bahan Ajar Bencana Alam dan Rekayasa Kegempaan kelas MRK Angk.IV,  Prof. Ir. H. Sarwidi, MSCE., Ph.D, IPU

Anonim, Undang-Undang No.26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang

Anonim, Undang-Undang No.24 Tahun 2007 tentang Penanggulangan Bencana

Anonim, keputusan Menteri  Pekerjaan Umum No. 21 Tahun 2007 tentang Pedoman  Penataan Ruang Kawasan Rawan Bencana Letusan gunung Berapi dan Gempa Bumi. Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jendral Penataan Ruang. Jakarta

Najoan, T.F., Suharjoyo, A., Buditomo, A., Wibowo, S., Rizaldi, Nasution, R.B., (1999), Peta Zona Gempa Indonesia Untuk Penentuan Percepatan Gempa Maksimum di Permukaan, Prosiding Konferensi Nasional Rekayasa Kegempaan, Bandung, November.

Standar Nasional Indonesia, (2002), Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002), Badan Standarisasi Nasional.

Tim Revisi Peta Gempa Indonesia; 2010, “Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi Peta Gempa Indonesia 2010” ITB Bandung

http://Wikipedia.org

Milson, J.,Masson D., Nichols G., Sikumbang N., dwiyanto B., Parson L., Kallagher H., (1992) The Manokwari Trhough and The Westren End of The New Guinea Trench, Tectonic, 11, 145-153

Beca Carter Hollings and Ferner; 1979, “Indonesian Earthquake Study” New Zealand Bilateral Assistance Programme to Indonesia, Vol.1-7

Bird, P,.(2003), An updated digital Model of plate boundaries: Geochemistry, Geophysic, Geosystem, v.4,no.3, 1027, doi:10.129/2001 GC000252

Categories: Kegempaan

About Restu Faizah

Restu Faizah, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta,

PROFIL AKU

Restu Faizah

Restu Faizah,
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta,


Popular Posts

Menghitung PGA (Peak

Apa itu PGA? PGA yang merupakan singkatan dari Peak Ground Acceleration ...

MANFAAT BERSYUKUR

Manusia yang bersyukur akan merasakan tingginya perasaan positif, kepuasan hidup, ...

TRILOGI IBADAH

Edisi Khusus Syawal 1433 H... Sesungguhnya muara segala urusan manusia di ...

Wanita mau kemana?

Laki-laki dan wanita bagaikan siang dan malam Allah SWT menciptakan laki-laki ...

Rapid Visual Screeni

  Untuk mengidentifikasi tingkat risiko suatu bangunan terhadap ancaman gempa bumi, ...

Optimization WordPress Plugins & Solutions by W3 EDGE