i

PENELITIAN PEMBINAAN

LAPORAN AKHIR PENELITIAN PEMBINAAN

UNIVERSITAS BENGKULU

JUDUL PENELITIAN

PEMETAAN b VALUE UNTUK IDENTIFIKASI KERENTANAN WILAYAH

TERHADAP GEMPABUMI DENGAN MEMPERTIMBANGKAN

KEPADATAN PENDUDUK DI KABUPATEN BENGKULU UTARA

TIM PENELITI

Budi Harlianto, M.Sc/ 0207068601

Dr. M. Farid, MS/ 0008115905

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU ENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BENGKULU

2018

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Judul Penelitian

Ketua Peneliti

a. Nama Lengkap

b. NIP/NIK /NUP

c. NIDN/NUP d. Pangkat/ Golongan

e. Jabatan Fungsional

f. Fakultas/Jurusan

g. Pusat Penelitian

h. Alamat Institusi

i. Telpon/Faks/E-mail

: Pemetaan b value Untuk Indentifikasi Kerentanan

Wilayah Terhadap Gempabumi Dengan

Mempertimbangkan Kepadatan Penduduk di

Kabupaten Bengkulu Utara

: Budi Harlianto

: - : 0207068601

: - : -

: MIPA/Fisika : Mitigasi Bencana

: Jl. W.R Supratman Kandang Limun Kota

Bengkulu

: (0736) 20919, 21170 Ext.208/(0736) 20919

Peneliti Anggota : 1 orang Nama Anggota 1

NIDN/NUP

Bidang Keahlian

: Dr. M. Farid, MS

: 0008115905 : Geofisika

Biaya yang diusulkan tahun 2018 Biaya total penelitian

: Rp. 7.500.000,- : Rp. 7.500.000,-

Bengkulu, 9 November 2018

Menyetujui, Ketua Peneliti,

a.n. Ketua

Sekretaris Jurusan Fisika,

(Halauddin, S.Si., M.T) (Budi Harlianto, S.Si., M.Sc)

NIP. 19710124 199903 1 001 NIDN. 0207068601

Mengetahui,

Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian Dekan Fakultas MIPA

kepada Masyarakat Unib

(Dr. rer.nat. Totok Eka Suharto, MS) (Dr. Zul Bahrum C, MS)

NIP. 195905031986021001 NIP. 195711251987021001

iii

ABSTRAK

Tingkat kerapuhan batuan (b value) merupakan parameter seismisitas yang dapat

digunakan untuk menentukan daerah-daerah yang berpotensi menimbulkan gempabumi

merusak pada masa akan datang sebagai usaha mitigasi bencana gempabumi. Penelitian

mengenai b value dengan memepertimbangkan kepadatan penduduk di Kabupaten

Bengkulu Utara bertujuan untuk mengetahui kerentanan suatau wilayah terhadap

bencana gempabumi. b value dikaji berdasarkan data gempabumi yang pernah terjadi di

Kabupaten Bengkulu Utara dan sekitarnya (tahun 1987 – 2017) didownload dari web

USGS, sedangkan data kepadatan penduduk didownload dari web BPS Kabupaten

Bengkulu Utara. Data kejadian gempabumi beserta atributnya kemudian clustering

menjadi 12 cluster, setiap cluster dihitung magnitudo rata-rata dan magnitudo

terkecilnya yang digunakan untuk menghitungan b value (persamaan Utsu (1965)

dikenal dengan metode Estimasi Maksimum Likelihood (MLE)). Kemudian dibuat peta

kontur sebaran b value dioverlay dengan sebaran kepadatan penduduk di Kabupaten

Bengkulu Utara. Hasil penelitian menunukan magnitudo rata-rata berkisar antara Mw =

5,3 sampai Mw = 5,7, magnitudo terkecil (Mw = 4,9) terdapat pada cluster 5. b value di

Kab. Bengkulu Utara berkisar antara 0,7 (cluster 1) sampai 3,9 (cluster 12). Hasil

overlay b value dengan kepadatan penduduk, wilayah yang paling rentan terhadap

bencana gempabumi adalah cluster 9 (Kecamatan Lais) sedangkan wilayah yang aman

terdapat pada cluster 3 (Kecamatan Napal Putih).

Kata Kunci: b value, Kerentanan, Bencana, Gempabumi, Bengkulu Utara.

iv

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................................... ii

ABSTRAK ........................................................................................................................ iii

DAFTAR ISI ..................................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ v

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................... 4

1.3 Kebaharuan ........................................................................................................ 5

1.4 Tujuan Khusus ................................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 b value ............................................................................................................... 6

2.2. Gempabumi ...................................................................................................... 7

2.3. Gelombang Seismik .......................................................................................... 8

2.4. Distribusi Frekuensi - Magnitudo ..................................................................... 9

2.5. Penentuan Clustering Lokasi Gempabumi ....................................................... 10

2.6. Kepadatan Penduduk ........................................................................................ 11

BAB III PETA JALAN PENELITIAN ........................................................................... 13

BAB IV METODE PENELITIAN

4.1 Alat dan Data Penelitian .................................................................................... 14

4.2. Lokasi Kejadian Gempabumi dari USGS yang Digunakan ............................. 14

4.3. Pengolahan Data ............................................................................................... 14

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 17

5.1 Hasil Penelitian .................................................................................................. 17

5.2. Pembahasan ...................................................................................................... 21

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 23

6.1 Hasil Penelitian .................................................................................................. 23

6.2. Pembahasan ...................................................................................................... 23

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 22

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Distribusi Gempabumi yang Terjadi Disekitar Provinsi Bengkulu ........ 1

Gambar 2. Peta Tatanan Tektonik Regional Sumatera ............................................. 2

Gambar 3. Teori Elastic Rebound ............................................................................. 7

Gambar 4. Penjalaran Gelombang P ......................................................................... 8

Gambar 5. Penjalaran Gelombang S ......................................................................... 9

Gambar 6. Clustering Sumber Gempabumi di Sekitar Sumatera Barat ........................... 10

Gambar 7. Peta Sebaran Gempabumi dan Pembagian Cluster nya di Kabupaten

Bengkulu Utara dan Sekitarnya ................................................................. 15

Gambar 8. Diagram Alir Penelitian .......................................................................... 16

Gambar 9. Peta Sebaran Kepadatan Penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara ........ 18

Gambar 10. Peta Sebaran b value di Kabupaten Bengkulu Utara ............................ 19

Gambar 11. Peta Overlay Sebaran b value dengan Kepadatan Penduduk di

Kabupaten Bengkulu Utara. .................................................................. 20

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Wilayah Bengkulu merupakan salah satu wilayah di Pulau Sumatra dengan

tingkat seismisitas yang tinggi (Gambar 1). Gambar tersebut menunjukkan beberapa

gempabumi yang terjadi di Pulau Sumatra dan disekitar wilayah Bengkulu.

Gempabumi yang pernah terjadi dengan magnitudo yang tergolong besar seperti,

gempabumi tahun 1797 (8,7-8,9 Mw), tahun 2004 (9,1 Mw), tahun 2005 (8,7 Mw),

tahun 1833 (8,9-9,1 Mw), tahun 1861 (8,3-8,5 Mw), tahun 1935 (7,7 Mw).

Sedangkan kejadian gempabumi dengan magnitudo besar dalam kurun waktu ±30

tahun yang lalu, seperti gempabumi tahun 2000 (7,9 Mw) menyebabkan lebih dari 90

orang meninggal dunia, 18.928 tempat tinggal rusak ringan dan 10.460 rusak berat,

serta kerusakan sarana dan prasarana umum lainnya (www.pu.go.id, diakses pada

tanggal 12 Mei 2018) dan gempabumi tahun 2007 (7,9 - 8,5 Mw) menyebabkan 3

orang meninggal dunia, lebih dari 1.400 rumah rusak ringan dan 2.000 rusak berat

(http://tagana.wordpress.com/2007/09/15/bengkulu-utara-paling-parah/diakses

tanggal 9 Mei 2018).

Gambar 1. Distribusi Gempabumi yang Terjadi Disekitar Provinsi Bengkulu

(www.sciencedirect.com/science/article/pii, diakses 11 Mei 2018)

2

Kejadian-kejadian gempabumi tersebut disebabkan karena wilayah Bengkulu

termasuk dalam wilayah pertemuan tiga lempeng tektonik butama dunia, yaitu

lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasific. Dari ketiga lempeng

tersebut yang paling berpengaruh terhadap aktivitas tektonik di Kabupaten Bengkulu

Utara adalah lempeng India-Australia dan Eurasia. Pergerakan kedua lempeng

tersebut membentuk zona subduksi di sekitar sebelah Barat Bengkulu Utara yang

tergolong muda dengan sudut kemiringan 10-20 derajat, sehingga memungkinkan

terjadinya gempabumi dangkal dengan energi yang besar (Riyadi et al., 2010). Selain

itu akibat aktivitas pergerakan lempeng tersebut terbentuk Sesar Mentawai serta Sesar

Semangko di sebelah Timurnya yang juga menjadi penyebab terjadinya gempabumi

disekitar Bengkulu Utara, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Peta Tatanan Tektonik Regional Sumatera

Berdasarkan uraian di atas diketahui bahwa potensi kejadian gempabumi

disekitar Kabupaten Benguku Utara masih cukup tinggi, hal ini mengingat aktivitas

zona subduksi dan Sesar Semangko serta Sesar Mentawai yang tidak pernah bisa

3

dihentikan oleh siapa pun. Untuk meminimalisasi dampak bencana gempabumi,

tentunya upaya mitigasi perlu dilakukan secara dini, tepat dan maksimal. Beberapa

upaya mitigasi dapat dilakukan dengan penelitian sifat karakteristik batuan (site

effect) yang makin intens, pemasangan jaringan pemantau yang representatif serta

diseminasi informasi hasil-hasil penelitian dan pengamatan yang terkait. Salah satu

upaya kewaspadaan terhadap bencana gempabumi pada wilayah Kabupaten Bengkulu

Utara perlu dilakukan suatu kajian mendasar mengenai seismotektonik yang berbasis

sejarah gempabumi. Seismisitas merupakan ukuran untuk membandingkan aktivitas

seismik antara satu daerah dengan daerah lain. Parameter-parameter seismisitas

merupakan harga numerik yang dapat digunakan sebagai ukuran tingkat kegempaan

suatu daerah. Parameter seismisitas terdiri dari keaktifan seismik (a value) dan

tingkat kerapuhan batuan (b value). Selain itu. berdasarkan pengamatan perubahan b

value dapat diketahui aktivitas stress lokal di zona tumbukan antar lempeng, di

sepanjang patahan dan di zona aftershock.

Analisis terhadap parameter-parameter kegempaan tersebut diharapkan dapat

menentukan daerah-daerah yang berpotensi menimbulkan gempabumi merusak pada

masa yang akan datang sebagai usaha mitigasi bencana gempabumi. Oleh karena itu

penelitian ini difokuskan pada analisis b value dari katalog gempabumi yang pernah

terjadi disekitar Kabupaten Bengkulu Utara.

Penelitian tentang sebaran variasi spasial b value telah di lakukan oleh para

ahli di sejumlah wilayah yang memiliki tingkat seismisitas tinggi. Para ahli

menyimpulkan bahwa b value bervariasi secara sistematis dan diperkirakan nilainya

berkisar sekitar 1.0 (Schorlemmer and Winner, 2004). Selain itu beberapa ahli

lainnya menunjukkan bahwa b value bervariasi secara signifikan di beberapa zona

sesar (Wesnousky, 1983) dan b value juga bervariasi secara lateral terhadap

kedalaman (Kulhanek, 2005).

Beberapa peneliti di Indonesia, seperti Suwandi, dkk (2017) melakukan

penelitian tentang Analisis Percepatan Tanah Maksimum, Intensitas Maksimum Dan

Periode Ulang Gempa Untuk Menentukan Tingkat Kerentanan Seismik (b value) Di

Jawa Barat (Periode Data Gempa Tahun 1974-2016). Hasil penelitian tersebut

4

menunjukkan bahwa percepatan tanah maksimum Metode Donovan berkisar antara

27.76 Gal – 110.01 Gal dan b value yang berkisar antara 0.40 – 0.79. Selain itu

Adzkia (2010) melakukan penelitian untuk menghitung b Value Menggunakan

Metode Likelihood untuk daerah Sumatera Barat dan Sekitarnya (3 Juni 1909 – 23

Desember 2009). Hasil penelitian tersebut diperoleh b value untuk 10 daerah

penelitian berkisar antara 1,59 sampai 1,11. Hal ini menunjukan bahwa sebagai

besar wilayah penelitian mempunyai keaktifan kegempaan yang cukup tinggi.

Pemetaan zona labil tersebut dapat dilakukan dengan menganalisis sifat

dinamik tanah melalui beberapa parameter seperti Percepatan Getaran Tanah

Maksimum (PGA), Indeks Kerentanan Seismik (IKS), Ground Shear Strain (GSS),

Ketebalan Lapisan Sedimen, dan Kecepatan Gelombang Shear (Vs). Harlianto dkk

(2016) melakukan pemetaan zona labil di Kabupaten Bengkulu Utara melalui

parameter PGA dengan metode Kanai dan Katayama. Demikan juga untuk

parameter IKS, GSS, dan Ketebalan Lapisan Sedimen sudah dilakukan oleh

Harlianto dan Wahyudi (2013).

Berdasarkan rekomendasi dari penelitan Suwandi, dkk (2017) dan Adzkia

(2010) perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan mempertimbangkan faktor lain

selain tingkat seismisitas yaitu salah satunya kepadatan penduduk wilayah

penelitian. Hal tersebut dilakukan untuk melihat sebaran kepadatan penduduk

terhadap sebaran b value yang dapat meningkatkan kerentanan suatu wilayah

terhadap bencana gempabumi atau sebaliknya.

Hasil dari penelitian ini diharapkandapat dijadikan bahan informasi kepada

PEMDA maupun Pemerintah Pusat serta masyarakat sebagai studi awal dalam

masalah mitigasi bencana gempabumi disekitar Kabupaten Bengkulu Utara,

sehingga diharapkan dapat mewaspadai dan meminimalisir tingkat keruskan akibat

gempabumi.

1.2 Permasalahan

Berdasarkan latar belakang di atas, maka perumusan masalah dalam penelitian

ini adalah bagaimana sebaran b value dengan menggunakan Metode Likelihood

5

Maksimum (MLM) dengan mempertimbangkan kepadatan penduduk di Kabupaten

Bengkulu Utara.

1.3 Kebaharuan

Penelitian terdahulu pada umumnya tidak mempertimbangkan faktor lain

selain tingkat seismisitas, sedangkan penelitian ini selain menghitung b value jugan

mempertimbangkan faktor lain berupa kepadatan penduduk wilayah penelitian.

1.4 Tujuan Khusus

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk

menganalisis nilai a sebagai tingkat keaktifan gempabumi dan b value sebagai tingkat

kerapuhan batuan dan kerentanan terhadap bencana gempabumi di Kabupaten

Bengkulu Utara.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 b Value

Konstanta b atau dikenal dengan nilai-b (b value) merupakan parameter

tektonik. Banyak ahli menyatakan bahwa nilai-b bergantung pada karakter tektonik

dan tingkat stress atau struktur material suatu wilayah (Scholz, 1968; Hatzidimitriou,

1985; Tsapanos, 1990). Variasi b value suatu wilayah berhubungan dengan

heterogenitas struktur dan distribusi stress wilayah tersebut (Scholtz, 1968; Biswas,

1988). b value dapat diperkirakan dengan cara statistik, salah satunya yang

dikemukakan oleh Utsu (1965) yang dikenal dengan metode estimasi maksimum

Likelihood (MLE) sebagaimana persamaan berikut :

……………………………………..……………(1)

…………………………………..………………………(2)

dimana M merupakan magnitude rata-rata dan min M merupakan magnitude

minimum. Nilai-b dapat ditentukan juga dengan metode weigted least-squares (wLS).

Nilai konstanta b dengan metode wLS dapat dihitung dengan persamaan :

………………………………………(3)

Beberapa ahli mengatakan bahwa b value bersifat konstan dan bernilai sekitar

1 (satu). Adapun perbedaan nilai ini disebabkan karena adanya perbedaan data dan

metode perhitungan yang digunakan. Meskipun demikian sebagian besar berpendapat

bahwa niali b bervariasi terhadap daerah dan kedalaman pusat gempa, serta

tergantung pada keheterogenan dan distribusi ruang stress dari volume batuan yang

menjadi sumber gempa.

7

2.2 Gempabumi

Menurut Reid (1911) gempabumi merupakan gejala alam yang disebabkan

oleh pelepasan energi regangan elastis batuan akibat akumulasi energi elastik dari

peristiwa tekanan (stress) dan regangan (strain) pada kulit bumi yang terjadi terus-

menerus sehingga menyebabkan daya dukung pada batuan akan mencapai maksimum

yang kemudian dilepaskan secara tiba-tiba dalam bentuk gelobang elastik yang

menjalar ke segala arah, teori ini disebut dengan teori elastic rebound seperti

ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 3. Teori Elastic Rebound (Reid, 1911)

Gempabumi berdasarkan kedalaman hiposenternya terdiri dari gempabumi

dalam, menengah dan dangkal. Gempabumi dalam adalah gempabumi yang

hiposenternya berada lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi. Gempabumi

menengah adalah gempabumi yang hiposenternya berada antara 60 sampai 300 km di

bawah permukaan bumi. Gempabumi dangkal adalah gempabumi yang letak

hiposenternya kurang dari 60 km dari permukaan bumi. Gempabumi berdasarkan

faktor penyebabnya terdiri atas gempabumi vulkanik, gempabumi tektonik, dan

gempabumi runtuhan. Gempabumi vulkanik terjadi akibat adanya aktivitas magma,

yang biasa terjadi sebelum dan setelah gunung api meletus. Gempabumi tektonik

adalah gempabumi yang disebabkan oleh dislokasi atau perpindahan akibat

pergesaran lapisan bumi yang terjadi secara tiba-tiba pada struktur bumi, yakni

adanya stress dan strain. Gempabumi runtuhan adalah gempabumi yang disebabkan

8

oleh runtuhnya lobang-lobang di dalam bumi, seperti goa, bekas tambang, dan lain-

lain, gempa ini jarang terjadi dan bersifat lokal (http://rezaaprilda.

wordpress.com/category/geophysics/ diakses 5 Maret 2017).

2.3. Gelombang Seismik

Berdasarkan penjalarannya, gelombang seismik dibedakan menjadi:

1. Gelombang Badan (Body Wave)

Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar dalam media elastik dan

arah perambatannya ke seluruh bagian di dalam bumi. Berdasarkan gerak partikel

pada mediadan arah penjalarannya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua yaitu

gelombang P dan gelombang S (Susilawati, 2008):

a. Gelombang P (Gelombang Primer)

Gelombang P adalah gelombang kompresi, gelombang longitudinal,

gelombang dilatasi atau gelombang irotasional. Gelombang ini menginduksi

gerakan partikel media dalam arah paralel terhadap arah penjalaran gelombang.

Ilustrasi gelombang P ditampilkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Penjalaran Gelombang P (http://www.eas.purdue.edu)

b. Gelombang S (Gelombang Sekunder)

Gelombang S yaitu gelombang shear, gelombang tranversal atau gelombang

rotasi. Gelombang ini menyebabkan gerakan partikel media dalam arah

penjalaran gelombang. Ilustrasi gelombang S ditampilkan pada Gambar 5.

9

Gambar 5. Penjalaran Gelombang S (http://www.eas.purdue.edu)

2.4. Distribusi Frekuensi-Magnitudo

Relasi antara frekuensi dan magnitude oleh Gutenberg-Richter (1954)

dinyatakan dalam suatu hubungan yang sederhana sebagai :

N merupakan jumlah gempabumi dengan magnitude lebih besar atau sama

dengan M. a dan b adalah konstanta. Konstanta a merupakan parameter aktivitas

seismik yang secara umum mencerminkan tingkat seismisitas pada suatu wilayah

selama periode tertentu dan biasa disebut juga sebagai index seismisitas. Nilai-a

bervariasi untuk suatu daerah dengan daerah lainnya bergantung pada periode

pengamatan serta ukuran ruangnya.

Standar deviasi menggunakan formula:

di mana n adalah jumlah gempa pada sampling perhitungan. a ditentukan

dengan menggunakan formula berikut:

di mana Mo adalah magnitude terkecil pada wilayah penelitian.

Jumlah frekuensi kumulatif gempabumi per tahun atau disebut indeks

seismisitas adalah

………………………………………………(7)

10

Dengan demikian dapat diformulasikan kemungkinan terjadinya satu kali atau

lebih gempabumi dengan magnitude lebih besar dari M dalam periode T sebagai:

……………….………………………(8)

Dengan diperoleh Ni(M) dapat dihitung kemungkinan waktu terjadinya

kembali gempabumi merusak, yaitu :

2.5. Penentuan Clustering Lokasi Gempabumi

Penyebaran sumber gempabumi yang mengumpul di suatu daerah disebut

dengan suatu clustering sumber gempabumi. Penentuan clustering sumber

gempabumi di sekitar Kabupaten Bengkulu Utara dibagi menjadi dua cluster, yaitu

clustering gempabumi yang bersumber dari laut (zona Subduksi) dan clustering

gempabumi yang bersumber dari darat (sesar Semangko).

Penentuan clustering sumber gempabumi di laut, secara umum didasarkan

pada penyebaran pusat gempabumi yang terjadi pada tahun 1987 sampai 2017.

Sedangkan penentuan slustering sumber gempabumi di darat menurut Schwartz dan

Coopersmith (1984) meyimpulkan karakteristik seismik dari patahan dapat

dikorelasikan dengan ketidakteraturan geometri dari patahan, maka patahan selalu

mengalami rupture yang diakibatkan ketidakteraturan geometri patahan.

Gambar 6. Clustering Sumber Gempabumi di Sekitar Sumatera Barat (Adzkia, 2010)

11

2.6. Kepadatan Penduduk

Kepadatan penduduk merupakan indikator dari pada tekanan penduduk di

suatu daerah. Kepadatan di suatu daerah dibandingkan dengan luas tanah yang

ditempati dinyatakan dengan dengan banyaknya penduduk perkilometer persegi.

Kepadatan penduduk dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Jumlah penduduk

yang digunakan sebagai pembilang dapat berupa jumlah seluruh penduduk diwilayah

tersebut, atau bagian-bagian penduduk tertentu seperti: penduduk daerah perdesaan

atau penduduk yang bekerja di sektor pertanian, sedangkan sebagai penyebut dapat

berupa luas seluruh wilayah, luas daerah pertanian, atau luas daerah perdesaan

(Adioetomo dan Samosir. 2013).

Kepadatan penduduk di suatu wilayah dapat dibagi menjadi empat bagian,

namun dalam penelitian ini digunkan jenis yang pertama, yaitu: Kepadatan penduduk

kasar (crude density of population) atau sering pula disebut dengan kepadatan

penduduk aritmatika. Kepadatan penduduk aritmatik adalah perbandingan jumlah

penduduk dengan luas seluruh wilayah dalam setiap km2 yang dihitung dengan

persamaan:

Penduduk Kabupaten Bengkulu Utara berdasarkan proyeksi penduduk tahun

2016 sebanyak 293.099 jiwa yang terdiri atas 150.445 jiwa penduduk laki-laki dan

142.654 jiwa penduduk perempuan. Kepadatan penduduk di Kabupaten Bengkulu

Utara tahun 2016 mencapai 66 jiwa/km2 dengan rata-rata jumlah penduduk per rumah

tangga 4 orang. Kepadatan Penduduk di 19 kecamatan cukup beragam dengan

kepadatan penduduk tertinggi terletak di kecamatan Argamakmur dengan kepadatan

sebesar 1.307 jiwa/km2 dan terendah di Kecamatan Enggano sebesar 8 jiwa/km2 (BPS

Kab. Bengkulu Utara, 2017).

Permasalahan kependudukan di Indonesia dan termasuk di Kab. Bengkulu

Utara adalah jumlah penduduk yang besar dan laju pertumbuhan penduduk yang

masih tinggi. Masalah kependudukan ini berdampak kepada bidang sosial, ekonomi,

12

poltik dan pertahanan, keamanan serta kebencanaan. Oleh karena itu perlu

diperhatikan dalam perencanaan pembangunan berkelanjutan yang dimaknai sebagai

pembangunan terencana di segala bidang untuk menciptakan perbandingan ideal

antara perkembangan kependudukan dengan daya dukung dan daya tampung

lingkungan serta memenuhi kebutuhan generasi sekarang tanpa harus mengurangi

kemampuan dan kebutuhan generasi mendatang, sehingga menunjang kehidupan

bangsa.

13

BAB III

PETA JALAN PENELITIAN

hasil terdahulu kinerja terbaru rencana masa depan

Pemetaan Indeks Kerentanan

Seismik (Kg) untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten

Bengkulu Utara (2013)

Pemetaan Peak Ground

Accelleration (PGA)

dengan metode Kanai

dan Katayama untuk

Mitigasi Gempabumi di

Kabupaten Bengkulu

Utara (2016)

Pemetaan b Value Untuk

Indentifikasi Kerentanan

Wilayah Dengan

Memepertimbangkan

Kepadatan Penduduk di

Kabupaten Bengkulu Utara

Pemetaan Potensi Lekuifaksi

dengan Menggunakan Data

Mikrotremor untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten

Bengkulu Utara

Pemetaan jalur sesar aktif

untuk Mitigasi Gempabumi di

Kabupaten Bengkulu Utara

Pemetaan Peak Ground Velocity

(PGV) dengan Menggunakan Data

Mikrotremor untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten Bengkulu

Utara

Pemetaan Peak Ground Velocity

(PGV) dengan Menggunakan Data

Mikrotremor untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten Bengkulu

Utara

Pemetaan Ketebalan

Lapisan Sedimen (h)

untuk Mitigasi

Gempabumi di

Kabupaten Bengkulu

Utara (2014)

Pemetaan Ground Shear

Strain (ɤ) untuk Mitigasi

Gempabumi di

Kabupaten Bengkulu

Utara (2015)

Peta

RTRW

Berbasis

Mitigasi

Bencana

Pemetaan Kecepatan

Gelombang Shear

(Vs30) menggunakan

data Mikrotremor dan

USGS untuk Mitigasi

Gempabumi di

Kabupaten Bengkulu

Utara (2017)

14

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Alat dan Data Penelitian

1. Laptop pengolahan data

2. Peta Administrasi Kab. Bengkulu Utara

3. Data sekunder kejadian gempabumi dari USGS

4. Data sekunder kepadatan penduduk dari BPS

5. Perangkat lunak yang terdiri dari :

a. Microsoft Windows XP

b. Surfer 9 untuk peta kontur

c. Arcgis 10.2 untuk pemetaan

d. Microsoft Word 2007

e. Microsoft Excel 2007

4.2 Lokasi Kejadian Gempabumi dari USGS yang digunakan

Data gempabumi yang digunakan dalam penelitian ini adalah data

gempabumi yang terjadi pada 1 januari 1987 – 31 Desember 2017 (30 tahun) yang

terjadi disekitar Kabupaten Bengkulu Utara pada 2o15' sampai 4o LS dan 101o 32'

sampai 102o 8’ BT dengan magnitudo ≥4 dan kedalaman ≤200 km (magnitudo dan

kedalaman tersebut dipilih karena berpotensi mengakibatkan resiko kerusakan

yang tinggi).

4.3. Pengolahan Data

Dalam penelitian data dilakukan beberapa langkah sistematis untuk

menentukan b value atau nilai b sebagai berikut,

1. Menyusun data historis gempabumi pada tahun 1987 – 2017 berdasarkan

latitud, longitud, magnitudo dan kedalaman dengan batasan wilayah yang

sudah ditentukan, kemudian digambar peta seismisitasnya.

15

2. Konversi jenis magnitudo gempabumi ke Magnitudo Momen (Mw) (Tabel

1).

Tabel 1. Korelasi Konversi Magnitudo Gempabumi

Mw = 0,143Ms2 – 1.051 Ms + 7.285

MW = 0,114mb2 – 0,556mb + 5,560

Mw = 0,787Mg – 1,537

mb = 0,125 ML2 – 0,389ML – 3.51

ML = 0,717MD + 1,003

3. Membagi Kabupaten Bengkulu Utara menjadi beberapa clustering,

masing-masing grid 0.2o x 0.2° dengan menggunakan aplikasi Sistem

Informasi Geografis (SIG) yaitu software ArcGIS 10.3.

4. Memilah data magnitudo dan frekuensi gempa bumi yang terjadi pada

lokasi penelitian sesuai dengan koordinatnya.

5. Menghitung frekuensi kumulatif berdasarkan magnitudonya.

6. Menentukan b value dengan menggunakan metode Likelihood maksimum

dari persamaan (1).

7. Pembuatan peta kontur sebaran b value

8. Perhitungan niali kepadatan penduduk untuk masing-masing kecamatan di

Kabupaten Bengkulu Utara

9. Pembuatan peta kontur sebaran kepadatan penduduk

10. Overlay petan sebaran b value dengan peta sebaran kepadatan penduduk

15

Gambar 7. Peta Sebaran Gempabumi dan Pembagian Cluster nya di Kabupaten Bengkulu Utara dan Sekitarnya

4

2 3 1

5 6

7 8 9

10 11 12

16

Gambar 8. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Download data gempabumi (1987-2017)

dan data jumlah penduduk Kab. Bengkulu

Penyeragaman magnitudo gempa menjadi Mw

Pembuatan peta clustering lokasi gempabui

Perhitungan b value dan kepadatan penduduk

Analisis b value untuk daerah potensi gempabumi merusak

Selesai

b value dan nilai kepadatan penduduk

Peta sebaran b value dan kepadatan penduduk

Analisis daerah rentan terhadap bencana gempabumi

Kesimpulan

17

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Hasil Penelitian

Berdasarkan data gempabumi periode 1987 – 2017 atau sekitar (30 tahun) yang

diperoleh dari katalog BMKG, dapat diketahui gempa yang terjadi di sekitar

Kabupaten Bengkulu Utara sebanyak 110 event gempabumi dengan magnitudo

momen (Mw) berkisar 4,9 – 6,4.

Kepadatan penduduk di 19 kecamatan yang termasuk dalam wilayah Kabupaten

Bengkulu Utara Tahun 2016, disajikan pada Tabel 5.1.

Tabel 5.1. Kepadatan Penduduk Per Kecamatan di Wilayah

Kabupaten Bengkulu Utara

No Kecamatan

Jumlah

Penduduk

(Jiwa)

Luas

Kecamatan

(m2)

Kepadatan

Penduduk

(Jiwa/km2)

b value

1 Kerkap 12.318 93,65 0,13 C12 3,98

2 Air Napal 9.305 47,75 0,19 C12 3,98

3 Air Besi 10.867 74,5 0,15 C9 3,10

4 Lais 13.013 67,5 0,19 C9 3,10

5 Batik Nau 13.146 86,25 0,15 C8 2,95

6 Giri Mulya 14.463 162,75 0,09 C6 2,99

7 Ketahun 30.639 531 0,06 C5 1,11

8 Padang Jaya 24.108 520,1 0,05 C6&C9 2,99&3,10

9 Napal Putih 8.006 234 0,03 C2&C3 1,15&2,35

10 Putri Hijau 25.607 188,5 0,14 C1&C2 0,75&1,15 Ket: C = Cluster, C4, C7, C10, C11 berada di Samudra Hindia

18

Gambar 9. Peta Sebaran Kepadatan Penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara

4

2 3 1

5 6

7 8 9

10 11 12

19

Gambar 10. Peta Sebaran b value di Kabupaten Bengkulu Utara

4

2 3 1

5 6

7 8 9

10 11 12

20

Gambar 11. Peta Overlay Sebaran b value dengan Kepadatan Penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara

21

5.2. Pembahasan

Berdasarkan hasil perhitungan dengan menggunakan metode Likelihood

maksimum dari persamaan (1) diperoleh b value di wilayah Kabupaten Bengkulu

Utara dan sekitarnya berkisar antara 0,75 sampai 3,98. Secara teori b value

merupakan parameter keadaan tektonik suatu daerah, berdasarkan hasil penelitian

para ahli sebelumnya (Scholz, 1968) menyatakan bahwa b value yang tinggi

memiliki tingkat kerapuhan batuan yang semakin tinggi dan daya tahan batuan

terhadap stress rendah. Sedangkan b value yang kecil berarti semakin kecil tingkat

kerapuhan batuannya dan daya tahan batuan terhadap stress besar. Berdasarkan

Gambar 4 warna merah yang berada pada Cluster 6 dan, Cluster 12, dan Cluster 8

yang meliputi wilayah Kecamatan Giri Mulya, Kecamatan Padang Jaya,

Kecamatan Kerkap, dan Kecamatan Air Napal, serta Kecamatan Batik Nau

mengindikasikan bahwa daerah tersebut memiliki b-value yang tinggi ini

dibuktikan dengan banyaknya gempabumi yang terjadi pada wilayah-wilayah

tersebut, terkhusus pada Cluster 8 yang merupakan dekat dengan zona subduksi.

Sedangkan b-value yang rendah di tandai dengan warna hijau muda, berada pada

Cluster 1, Cluster 2, Cluster 4, Cluster 10 dan Cluster 11 yang meliputi wilayah

Kecamatan Putri Hijau, Kecamatan Napal Putih, dan wilayah laut (Samudra

Hindia), Kabupaten Bengkulu Utara.

Resiko (risk) merupakan besarnya kerugian atau kemungkinan terjadi

korban manusia, kerusakan dan kerugian ekonomi yang disebabkan oleh bahaya

tertentu di suatau daerah pada suatu waktu tertentu. Resiko akibat bencana

gempabumi selain disebabkan oleh potensi energi gempabumi juga disebabkan

oleh tingkat kerentanan suatu wilayah terhadap bencana. Faktor kerentanan terdiri

dari; faktor fisik (kekuatan struktur bangunan (rumah, jalan, dan jembatan)

terhadap ancaman bencana), faktor sosial (kondisi demografi (kepadatan

penduduk, jenis kelamin, usia, kesehatan, dan perilaku masyarakat), faktor

ekonomi (kemampuan finansial masyarakat dalam menghadapi ancaman

22

bencana), dan faktor lingkungan (tingkat ketersediaan / kelangkaan sumber daya

(lahan, air, udara) serta kerusakan lingkungan yang terjadi).

Berdasarkan faktor-faktor kerentanan tersebut, maka dalam penelitian ini

juga dipertimbangkan faktor sosial (kepadatan penduduk) di Kabupaten Bengkulu

Utara. Kepadatan penduduk di beberapa kecamatan dalam wialayah Kabupaten

Bengkulu Utara berkisar antara 0,03 jiwa/km2 (Kecamatan Napal Putih) sampai

0,19 jiwa/km2 (Kecamatan Lais dan Kecamatan Air Napal).

Berdasarkan hasil overlay antara sebaran b-value dengan kepadatan

penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara diperoleh bahwa b-value yang tinggi

(warna merah) terdapat pada wilayah Kecamatan Giri Mulya, Kecamatan Padang

Jaya, Kecamatan Kerkap, dan Kecamatan Air Napal, serta Kecamatan Batik Nau.

Artinya wilayah-wilayah kecamatan (warna merah tersebut) jika terjadi bencana

gempabumi akan mengalami kerusakan atau dampak yang paling parah

dibandingkan dengan wilayah lain di Kabupaten Bengkulu Utara, karena wilayah-

wilayah tersebut memiliki kerentanan yang tinggi baik ditinjau dari sisi kondisi

batuan (geloginya) maupun dari sisi sosial masyarakatnya. Sedangkan b-value

yang rendah (warna hijau muda) terdapat pada wilayah Kecamatan Putri Hijau,

Kecamatan Napal Putih Kabupaten Bengkulu Utara.

23

BAB VI

KESIMPULAN

6.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian ini diperoleh magnitudo rata-rata berkisar

antara Mw = 5,3 sampai Mw = 5,7, magnitudo terkecil (Mw = 4,9) terdapat pada

cluster 5. b value di Kab. Bengkulu Utara berkisar antara 0,7 (cluster 1) sampai

3,9 (cluster 12). Hasil overlay b value dengan kepadatan penduduk, wilayah yang

paling rentan terhadap bencana gempabumi adalah cluster 9 (Kecamatan Lais)

sedangkan wilayah yang aman terdapat pada cluster 3 (Kecamatan Napal Putih).

6.2. Saran

Penelitian ini dapat disempurnakan lagi dengan menambahkan kajian

tentang probabilitas atau prediksi periode perulangan gempabumi yang terjadi di

sekitar Bengkulu Utara

24

DAFTAR PUSTAKA

Adioetomo., dan Samosir. 2013. Dasar-dasar Demografi. Jakarta: Salemba Empat.

Adzkia, M., 2010, Perhitungan b Value Menggunakan Metode Likelihood untuk

daerah Sumatera Barat dan Sekitarnya (3 Juni 1909 – 23 Desember

2009). Skripsi . UIN Syarif Hidayatullah. Jakarta.

Gutenberg, B., and Richter, C. F., 1954. Seismicity of Earth and Associated

Phenomenon, Princeton Univ. Press.

Hamson, G. 2004. The Tectonic Evolution of East Timor and the Banda Arc.

Honours Literature Review submitted as part of the B.Sc. (Hons) degree

in the School of Earth Sciences, University of Melbourne.

Harlianto, Budi, and H. Wahyudi., 2013. Pemetaan Percepatan Getaran Tanah

Maksimum, Indeks Kerentanan Seismik Tanah, Ground Shear Strain, dan

Ketebalan Lapisan Sedimen Untuk Mitigasi Bencana Gempabumi Di

Kabupaten Bengkulu Utara. Diss. Universitas Gadjah Mada.

Harlianto, B., Nanang Sugianto, Irkhos., 2016, Earthquake-prone Zonation of

North Bengkulu Based on Peak Ground Acceleration of Katayama’s and

Kanai’s Formula, International Journal of Advanced Engineering,

Management and Science (IJAEMS), Vol-2, Issue-11, Nov- 2016, 1857 -

1861.

Hatzidimitriou, P., D., Papadimitriou Mountrakis and B. Papazachos, 1985. The

seismic parameter b of the frequencymagnitude relation and its

association with the geological zones in the area of Greece,

Tectonophysics, 120, 141-151.

Kulhanek, O. 2005. Seminar on b-value. Prague: Dept. of Geophysics: Charles

University.

Schorlemmer, D., Winner, S., 2004, Earthquake Statistic at Parkfield: Stationary

of bValues, Journal of Geophysical Research, Vol. 109.

Scholz, C.H., 1968. The frequencymagnitude relation of microfracturing in rock

and its relation to earthquakes, Bull. Seismol. Soc. Am., 58, 399-415.

25

Schwartz, D.P. and Coppersmith, K.J., 1984, Fault behavior and characteristic

earthquakes-- examples from the Wasatch and San Andreas fault zones:

Journal of Geophysical Research, v. 89, p. 5681-5698.

Susilawati, 2008. Penerapan Penjalaran Gelombang Seismik Gempa Pada

Penelaahan Struktur Bagian Dalam Bumi. Karya Ilmiah. Universitas

Sumatera Utara: Medan.

Tsapanos, T., 1990. b-value of two tectonic parts in the circum-Pacific belt,

Pageoph, 143, 229-242.

Utsu, T., 1965. A method for determining the value of b in a formula of log N=a-

bM showing the magnitude frequency relation for earthquakes, Geophys,

Bull. Hokkaido Univ., 13, 99-103.

USGS, 2018, Earthquake Catalogh (1987-2017), diunduh pada tanggal 8 Mei

2018, dari http://earthquake.usgs.gov/hazards/apps/ vs30/custom.php

www.pu.go.id, diakses pada tanggal 12 Mei 2018.

www.sciencedirect.com/science/article/pii, diakses 11 Mei 2018

http://tagana.wordpress.com/2007/09/15/ bengkulu-utara-paling-parah/diakses

tanggal 8 Mei 2018.

http://rezaaprilda. wordpress.com/category/geophysics/ diakses 5 Mei 2018

http://www.eas.purdue.edu