Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung...

11
53 Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung Menggunakan Metode Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) M Luthfi Risqulloh F 1 , Tedi Yudistira 2 , Cahli Suhendi 3 , Maria R. P. Sudibyo 4 1,3,4 Program Studi Teknik Geofisika, Jurusan Teknik Manufaktur dan Kebumian, Institut Teknologi Sumatera 2 Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung * Corresponding E-mail: [email protected] Abstract: Lampung Province is one of the regions in Indonesia which has quite high earthquake activity, which is caused by tectonic dynamics along the West Sumatra Sea and Sumatra fault segment activities. One of the mitigation efforts to reduce the impact of hazards caused by earthquake events is by making an earthquake hazard map that is reflected in the soil acceleration map using the probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) method with the help of the USGS PSHA 2007 software. The earthquake catalog data used is from the International Seismological Center (ISC) and United States Geological Survey (USGS), from 1900 to 2019, with a depth of 0-300 km, magnitude ≥ 5 Mw, and center coordinates of -4.81º latitude and 104.875º east longitude. The results showed the distribution of the ground acceleration value in the bedrock (PGA) in the Lampung Province region for a probability of exceeding 2% in 50 years ranging from 0.20 to 1.20 g and a ground acceleration value on the surface (PGAM) ranging from 0.20 - 1.30 g. The regions with relatively high acceleration values are in the Tanggamus Regency, West Coast Regency and West Lampung Regency. The area is the area traversed or adjacent to the Sumatra Fault and subduction zone. Keywords: Earthquake, Sumatra Fault Zone, PSHA, PGA. Abstrak: Provinsi Lampung merupakan salah satu wilayah di Indonesia yang memiliki aktivitas gempabumi cukup tinggi, yang disebabkan oleh dinamika tektonik sepanjang Laut Barat Sumatera dan aktivitas segmen patahan Sumatera. Salah satu upaya mitigasi untuk mengurangi dampak bahaya yang diakibatkan oleh kejadian gempabumi yakni dengan membuat peta bahaya gempa bumi yang tercermin dalam peta percepatan tanah menggunakan metode probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) dengan bantuan software PSHA USGS 2007. Data katalog gempa yang digunakan berasal dari International Seismological Centre (ISC) dan United States Geological Survey (USGS), dari tahun 1900 hingga 2019, dengan kedalaman 0-300 km, magnitudo ≥ 5 Mw, dan koordinat pusat -4.81º LS dan 104.875º BT. Hasil penelitian menunjukkan sebaran nilai percepatan tanah di batuan dasar (PGA) pada wilayah Provinsi Lampung untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun berkisar 0.20 1.20 g dan nilai percepatan tanah di permukaan (PGAM) berkisar 0.20 1.30 g. Daerah-daerah dengan nilai percepatan relatif tinggi berada pada Kabupaten Tanggamus, Kabupaten Pesisir Barat, dan Kabupaten

Transcript of Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung...

Page 1: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

53

Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung

Menggunakan Metode Probabilistic Seismic Hazard Analysis

(PSHA)

M Luthfi Risqulloh F1, Tedi Yudistira2, Cahli Suhendi3, Maria R. P. Sudibyo4

1,3,4Program Studi Teknik Geofisika, Jurusan Teknik Manufaktur dan Kebumian, Institut Teknologi Sumatera 2 Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi

Bandung

* Corresponding E-mail: [email protected]

Abstract: Lampung Province is one of the regions in Indonesia which has quite high

earthquake activity, which is caused by tectonic dynamics along the West Sumatra Sea and

Sumatra fault segment activities. One of the mitigation efforts to reduce the impact of

hazards caused by earthquake events is by making an earthquake hazard map that is

reflected in the soil acceleration map using the probabilistic seismic hazard analysis

(PSHA) method with the help of the USGS PSHA 2007 software. The earthquake catalog

data used is from the International Seismological Center (ISC) and United States

Geological Survey (USGS), from 1900 to 2019, with a depth of 0-300 km, magnitude ≥ 5

Mw, and center coordinates of -4.81º latitude and 104.875º east longitude. The results

showed the distribution of the ground acceleration value in the bedrock (PGA) in the

Lampung Province region for a probability of exceeding 2% in 50 years ranging from 0.20

to 1.20 g and a ground acceleration value on the surface (PGAM) ranging from 0.20 - 1.30

g. The regions with relatively high acceleration values are in the Tanggamus Regency,

West Coast Regency and West Lampung Regency. The area is the area traversed or

adjacent to the Sumatra Fault and subduction zone.

Keywords: Earthquake, Sumatra Fault Zone, PSHA, PGA.

Abstrak: Provinsi Lampung merupakan salah satu wilayah di Indonesia yang

memiliki aktivitas gempabumi cukup tinggi, yang disebabkan oleh dinamika

tektonik sepanjang Laut Barat Sumatera dan aktivitas segmen patahan Sumatera.

Salah satu upaya mitigasi untuk mengurangi dampak bahaya yang diakibatkan oleh

kejadian gempabumi yakni dengan membuat peta bahaya gempa bumi yang

tercermin dalam peta percepatan tanah menggunakan metode probabilistic seismic

hazard analysis (PSHA) dengan bantuan software PSHA USGS 2007. Data katalog

gempa yang digunakan berasal dari International Seismological Centre (ISC) dan

United States Geological Survey (USGS), dari tahun 1900 hingga 2019, dengan

kedalaman 0-300 km, magnitudo ≥ 5 Mw, dan koordinat pusat -4.81º LS dan

104.875º BT. Hasil penelitian menunjukkan sebaran nilai percepatan tanah di

batuan dasar (PGA) pada wilayah Provinsi Lampung untuk probabilitas terlampaui

2% dalam 50 tahun berkisar 0.20 – 1.20 g dan nilai percepatan tanah di permukaan

(PGAM) berkisar 0.20 – 1.30 g. Daerah-daerah dengan nilai percepatan relatif tinggi

berada pada Kabupaten Tanggamus, Kabupaten Pesisir Barat, dan Kabupaten

Page 2: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

54

Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui maupun

berdekatan dengan Patahan Sumatera dan zona subduksi.

Kata Kunci : Gempabumi, Patahan Sumatera, PSHA, PGA

INTRODUCTION / PENDAHULUAN

Provinsi Lampung merupakan salah

satu wilayah yang memiliki aktivitas

kegempaan yang cukup tinggi, hal ini

disebabkan oleh dinamika tektonik di

sepanjang Laut Barat Sumatera dimana

Lempeng Indo- Australia menunjam

kebawah Lempeng Eurasia dengan

kecepatan rata-rata 60 mm/tahun.

Aktivitas seismik di wilayah lampung

tidak hanya disebabkan oleh zona

subduksi, namun juga disebabkan oleh

beberapa aktivitas segmen patahan

Sumatera. Segmen Komering, Segmen

Semangko dan Segmen Sunda

merupakan segmen yang melewati

Provinsi Lampung, yang menyebabkan

kejadian gempabumi Liwa pada 24 juni

1933 (Ms=7.5) dan 15 Februari 1994

(Mw=6.8) yang menimbulkan kerusakan

dan jatuhnya korban jiwa [12].

Upaya mitigasi sangat diperlukan

untuk mengurangi dampak bencana

gempa bumi. Salah satunya dengan

membuat peta bahaya (hazard) gempa

yang tercermin dalam peta percepatan

tanah, yang dapat digunakan sebagai

acuan dalam tata cara perencanaan

ketahanan bangunan terhadap gempa

bumi di suatu wilayah. Peta bahaya

gempa ini dikembangkan dengan

melakukan analisis bahaya gempa secara

probabilistik atau yang biasa dikenal

dengan metode Probabilistic Seismic

Hazard Analysis (PSHA).

Metode PSHA menghitung tingkat

goncangan tanah di lokasi tertentu secara

probabilistik, artinya dilakukan

perhitungan mengenai faktor

ketidakpastian dalam analisis seperti

ukuran, lokasi, dan frekuensi kejadian

gempabumi [4]. Pada penelitian ini

dilakukan analisa bahaya gempabumi,

yang digambarkan dengan nilai

percepatan tanah maksimum di batuan

dasar dan di permukaan. Menggunakan

software PSHA USGS 2007 untuk

probabilitas terlampaui 2% dalam 50

tahun atau setara dengan periode ulang

gempa 2.475 tahun.

METHOD/METODE

Penelitian ini dilakukan dengan

mengumpulkan dan menganalisis data

gempa bumi, mengidentifikasi dan

memodelkan sumber gempa,

mengkarakterisasi masing-masing

sumber, menentukan fungsi atenuasi dan

logic tree, Probabilisitic Seismic Hazard

Analysis (PSHA), menentukan PGA dan

PGAM. penjelasan singkat mengenai

metode penelitian dirangkum pada

diagram alir yang ditunjukkan pada

Gambar 1.

a. Pengumpulan Data.

Dalam penelitian ini digunakan data

gempa dari tahun 1900 hingga 2019.

Data gempa dikumpulkan dari katalog

International Seismological Centre (ISC)

dan United States Geological Survey

(USGS). Data katalog yang digunakan

memiliki pusat koordinat -4,81° LS dan

104,875° BT dengan radius 500 km dan

batas kedalaman maksimum 300 km

[8][17]. Selain itu digunakan data hasil

pengukuran mikrotremor 9 titik di

Bandar Lampung untuk mengestimasi

nilai Vs30 dan Vs30 USGS [18].

b. Penyeragaman Skala Magnitudo.

Page 3: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

55

Data gempa yang diperoleh dari

katalog USGS dan ISC tahun 1900 - 2019

terdiri dari bermacam skala magnitudo.

Skala magnitudo tersebut dikonversi

terlebih dahulu menjadi satu skala

magnitudo yang sama. Pada penelitian

ini digunakan skala magnitudo momen

(Mw). Konversi skala magnitudo yang

digunakan dalam penelitian ini mengacu

pada korelasi konversi dari PusGeN,

2017, sebagaimana ditunjukkan pada

Tabel 1.

Tabel 1. Korelasi konversi skala

magnitudo untuk wilayah Indonesia [16]

No Korelasi Konversi Range Data

1 Mw = 1.0107mb +

0.0801

3.7 ≤ mb ≤

8.2

2 Mw = 0.6016Ms + 2.476 2.8 ≤ Ms ≤

6.1

3 Mw = 0.9239Ms +

0.5671

6.2 ≤ Ms ≤

8.7

Gambar 1. Diagram alir yang digunakan pada penelitian ini.

c. Pemodelan dan Karakterisasi

Sumber Gempa.

Pemodelan zona sumber gempa

dilakukan dengan menginterpretasi

kondisi geologi, geofisika, dan

seismotektonik berdasarkan katalog

kejadian gempa. Model sumber gempa

tersebut akan memberikan gambaran

distribusi episenter kejadian gempa

historik, frekuensi kejadian gempa, dan

pergeseran relatif lempeng (slip rate)

suatu sumber gempa. Model sumber

Page 4: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

56

gempa diperlukan sebagai hubungan

antara data kejadian gempa dengan

model perhitungan yang digunakan

dalam menentukan tingkat resiko gempa

[10]. Aktivitas kegempaan suatu wilayah

tercermin dari parameter yang digunakan

dalam analisis bahaya kegempaan.

Parameter yang digunakan dalam analisis

bahaya gempa diantaranya adalah b-

value, a-value, slip rate, magnitudo

maksimum, mekanisme, dimensi sesar

dan lain-lain [13].

Untuk penentuan nilai a dan b dari

model sumber gempa megathrust

ditentukan dari Guttenberg Richter

recurrence relationship menggunakan

analisis dari Least Square [5]. Nilai a dan

b ditentukan berdasarkan data yang

dikelompokkan sesuai beberapa area ke

dalam sekelompok data dengan analisis

statistika pada model maximum

likelihood, diestimasi dengan

menggunakan program ZMAP [19].

Karakterisasi sumber gempa yang

digunakan dalam analisis bahaya

kegempaan di Provinsi Lampung

ditunjukkan oleh Tabel 2 dan Tabel 3

Tabel 2. Data parameter sumber gempa megathrust menggunakan ZMAP

No Megathrust a-value b-value Slip/rate

(cm/yr) Mmax

1 Mentawai - Pagai 4.67 0.621 4 8.9

2 Enggano 5.92 0.799 4 8.4

3 Selat Sunda - Banten 8.07 1.23 4 8.7

4 Jawa Barat - Jawa 7.25 1.06 4 8.7

Tabel 3. Data Karakteristik Sumber Gempa Patahan (Fault) untuk Wilayah Provinsi

Lampung [16]. Structure Name Slip-Rate

mm/yr

Mechanism Dip Top Bottom L(km) Mmax

Ketaun 12 Strike-slip 90 3 20 85 7.3

Musi 13.5 Strike-slip 90 3 20 70 7.2

Manna 13.5 Strike-slip 90 3 20 85 7.3

Komering-North 12.5 Strike-slip 90 3 20 111 7.5

Komering-South 12.5 Strike-slip 90 3 20 60 7.1

Semangko Barat-A 8 Strike-slip 90 3 20 90 7.4

Semangko Barat-B 8 Strike-slip 90 3 20 80 7.3

Semangko Timur-A 5 Strike-slip 90 3 20 12 6.5

Semangko Timur-B 3 Strike-slip 90 3 20 35 6.9

Semangko Graben 3 Normal 90 3 20 50 6.5

Ujung Kulon A 10 Strike-slip 90 3 20 80 7.3

Ujung Kulon B 10 Strike-slip 90 3 20 150 7.6

Enggano 5 Reverse-

slip

45W 3 20 160 7.6

d. Penentuan Fungsi atenuasi dan

Logic tree.

Dalam menurunkan fungsi atenuasi,

diperlukan data percepatan tanah yang

banyak supaya didapatkan fungsi

atenuasi yang sesuai dengan daerah yang

akan ditinjau. Di Indonesia, ketersedian

data percepatan tanah masih sedikit,

sehingga belum bisa untuk mendapatkan

suatu fungsi atau jenis atenuasi yang baik

[7]. Oleh karena itu dalam analisis

seismic hazard wilayah Indonesia dapat

menggunakan fungsi atenuasi yang

diturunkan dari wilayah lain yang

memiliki kemiripan baik kondisi tektonik

maupun geologi dengan wilayah

Indonesia. Fungsi atenusai yang

digunakan dalam penelitian ini berbeda

untuk setiap jenis sumber gempa yang

ditunjukkan pada Tabel 4.

Page 5: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

57

Tabel 4. Fungsi atenuasi [1]

Logic Tree merupakan suatu metode

untuk memperhitungkan ketidakpastian

pada parameter yang digunakan ketika

melakukan perhitungan analisis seismic

hazard dengan pendekatan probabilitas.

Metode ini memungkinkan untuk

penggunaan beberapa alternatif model

sehingga perlu ditentukan faktor bobot

yang menggambarkan persentase

kemungkinan keakuratan relatif suatu

model dengan model lainnya. Dengan

adanya model ini, data parameter sumber

gempa, dan model atenuasi yang

digunakan bisa diakomodir dengan bobot

sesuai dengan ketidakpastiannya. Model

logic-tree yang digunakan pada

penelitian ini disesuaikan dengan model

sumber gempa megathrust, fault, dan

background [3][7].

e. Analisis Bahaya Gempa

Berdasarkan informasi yang

diperoleh dengan ketidakpastian yang

terjadi pada semua sumber gempa,

selanjutnya digabungkan menggunakan

persamaan PSHA yang dapat dinyatakan

dalam persamaan dibawah ini:

Dimana 𝑓𝑀𝑖(𝑚) dan 𝑓𝑅𝑖

(𝑟) berturut-turut

adalah fungsi kepadatan probabilitas

magnitudo dan jarak, 𝑃(𝐼𝑀 > 𝑥|𝑚, 𝑟)

adalah probabilitas sebuah gempa

dengan magnitudo m pada jarak r yang

memberikan percepatan maksimum IM

di lokasi yang lebih tinggi dari x, 𝜆 adalah

annual rate of exceedance atau total

kejadian gempa terlampaui.

f. Estimasi Nilai Vs30 dan Klasifikasi

Situs

Analisis bahaya gempa di permukaan

dipengaruhi oleh kondisi lapisan tanah,

meliputi jenis, ketebalan, kekakuan

lapisan tanah, dan muka air tanah.

Kondisi lapisan tanah dapat ditentukan

dengan melakukan investigasi tanah

(boring) atau metode geofisika

lainnya[15].

Dalam studi ini, kondisi lapisan tanah

ditentukan berdasarkan kecepatan

gelombang geser untuk lapisan hingga

kedalaman 30 m (Vs30) dari USGS

global Vs30 dan dari hasil pengukuran 9

titik data mikrotremor di Bandar

Lampung yang diestimasi menggunakan

metode inversi eliptisitas gelombang

Rayleigh. Lokasi titik ditunjukkan pada

Gambar 3, sedangkan Gambar 2

No. Sumber

Gempa Jenis Atenuasi

1 Megathrust

Geomatrix subduction (Youngs et al, 1997)

Atkinson-Boore BC rock & global source (Atkinson &

Boore, 2003)

Zhao et al., with variable Vs30 (Zhao et al, 2006)

2 Fault

Boore-Atkinson NGA (Boore and Atkinson, 2008)

Campbell-Bozorgnia NGA (Campbell and Bozorgnia,

2008)

Chiou-Youngs NGA (Chiou and Youngs, 2008)

3

Shallow

Background

Boore-Atkinson NGA (Boore and Atkinson, 2008)

Campbell-Bozorgnia NGA (Campbell and Bozorgnia,

2008)

Chiou-Youngs NGA (Chiou and Youngs, 2008)

4 Deep

Background

Atkinson-Boore intraslab (Atkinson and Boore, 2003)

Geomatrix slab seismicity rock (Youngs et al, 1997)

Atkinson-Boore intraslab seismicity world data BC-rock

condition (Atkinson and Boore, Worldwide 2003)

Page 6: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

58

menunjukkan hasil estimasi kecepatan

gelombang geser Vs.

Gambar 2. Profil Kecepatan Gelombang Geser (Vs) di titik pengukuran 1 hingga 9 (dari atas kiri

lalu kebawah kiri)

Gelombang permukaan

mendominasi data mikrotremor dan

bentuk kurva H/V sebagian besar

didominasi oleh eliptisitas gelombang

Rayleigh[9]. Untuk mendapatkan kurva

eliptisitas tersebut, sinyal mikrotremor

diolah menggunakan metode Horizontal

to Vertical Time-Frequency Analysis

(HVTFA). Representasi komponen

horizontal dan vertikal dihitung dengan

menggunakan Continous Wavelet

Transform (CWT) [14]. Yang

dirumuskan dalam persamaan (2).

𝐶𝑊𝑇{𝑥}(𝑎.𝑏) =1

√|𝑎|∫ 𝑥(𝑡)

−∞𝜓∗ (

𝑡−𝑏

𝑎) . 𝑑𝑡 (2)

Dimana, a adalah parameter dilatasi

dan b adalah parameter translasi. Jika t

adalah waktu, maka a berbanding

terbalik dengan frekuensi dan b

merupakan translasi dalam waktu.

Gambar 3. Titik Pengukuran

Page 7: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

59

Setelah kurva eliptisitas diperoleh,

tahap selanjutnya adalah inversi untuk

mendapatkan profil kecepatan

gelombang geser (Vs). Parameter-

parameter model awal untuk menentukan

model kecepatan gelombang geser (Vs)

bawah permukaan. Parameter tersebut

meliputi compression wave velocity

(Vp), poisson’s ratio, shear wave

velocity (Vs), dan density (𝜌) [14]. Proses

inversi didasarkan pada teknik

conditional neighbourhood algorithm

[11]. Dari model awal ini, perhitungan

misfit yang bersesuaian dilakukan

menggunakan persamaan (3).

𝑚𝑖𝑠𝑓𝑖𝑡 = √1

𝑁. ∑ (

𝐷𝑖−𝑀𝑖

𝜎𝑖)𝑁

𝑖=1

2

(3)

Dimana N adalah jumlah titik data, 𝐷𝑖

adalah data hasil inversi, 𝑀𝑖 adalah

model struktur tanah, dan 𝜎𝑖 merupakan

standar deviasi dari data hasil inversi

dengan 1 ≤ i ≤ N.

Dari data Vs30 hasil inversi

eliptisitas gelombang Rayleigh dan

Vs30 USGS maka diklasifikasikan

berdasarkan ketentuan SNI 1726:2019

tentang tata cara perencanaan bangunan

tahan gempa [2] yang ditampilkan pada

Tabel 5.

Tabel 5. Klasifikasi Situs [2].

Kelas Situs 𝑉�̅�(m/detik

)

SA (batuan keras) >1500

SB (batuan) 750 –

1500

SC (tanah keras, sangat padat dan

batuan lunak) 350 – 750

SD (tanah sedang) 175 – 350

SE (tanah lunak) <175

g. Percepatan Tanah Maksimum di

Permukaan

Besarnya percepatan maksimum

tanah di permukaan (PGAM) ditentukan

dengan mengalikan faktor amplifikasi

dengan besar percepatan di batuan dasar

yang diperoleh dari analisis dengan

metode probabilitas, yang mengikuti

ketentuan SNI 1726:2019 [2]. Untuk

mendapatkan nilai PGAM digunakan

persamaan (4).

𝑃𝐺𝐴𝑀 = 𝐹𝑃𝐺𝐴 × 𝑃𝐺𝐴

(4)

Dimana PGAM adalah percepatan tanah

maksimum di permukaan (g), PGA

merupakan percepatan tanah maksimum

di batuan dasar (g), dan FPGA adalah

faktor amplifikasi untuk PGA. Yang

mengikuti ketentuan koefisien situs pada

SNI 1726:2019 [2] seperti pada Tabel 5.

Tabel 6. Koefisien Situs FPGA [2].

Kela

s

Situs

PGA

≤ 0,1

PGA

= 0,2

PGA

= 0,3

PGA

= 0,4

PGA

= 0,5

PGA

≥ 0,6

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

SC 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

SD 1,6 1,4 1,3 1,2 1,1 1,1

SE 2,4 1,9 1,6 1,4 1,2 1,1

SF SS(a)

RESULTS AND DISCUSSION

Hasil analisis mengenai bahaya

gempabumi menggunakan metode

(PSHA) menunjukkan nilai PGA di

batuan dasar untuk semua sumber gempa

di wilayah Provinsi Lampung memiliki

rentang nilai antara 0.20 – 1.20 g yang

disajikan pada Gambar 4. Gambar 4

memperlihatkan wilayah Kabupaten

Tanggamus, Lampung Barat, dan Pesisir

Barat, memiliki nilai PGA yang lebih

tinggi dibandingkan dengan wilayah lain.

Nilai PGA yang tinggi ini disebabkan

karena lokasi tersebut dilalui oleh Zona

Patahan Sumatra yakni Segmen

Komering hingga Segmen semangko.

Selain itu pada Kabupaten Pringsewu,

Kabupaten Pesawaran , Bandar Lampung

dan Lampung Selatan memiliki rentang

nilai PGA yang cukup tinggi, yang

dipengaruhi oleh keberadan Segmen

Semangko yang berjarak kurang dari 80

km dari wilayah tersebut. Pola yang

Page 8: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

60

didapatkan semakin ke arah timur nilai

PGA yang diperoleh akan semakin kecil,

hal ini disebabkan karena letaknya yang

semakin jauh dari sumber gempa patahan

dan megathrust.

Gambar 4. Peta Percepatan Tanah di Batuan Dasar Wilayah Lampung pada Kondisi

PGA Untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 tahun.

Gambar 5. Peta Nilai Vs30

Page 9: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

61

Gambar 6. Klasifikasi Situs wilayah

Lampung Berdasarkan SNI 1726:2019

Gambar 7. Peta Faktor Amplifikasi FPGA

Gambar 8. Peta Percepatan Tanah di Permukaan Wilayah Lampung pada Kondisi PGA

untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 tahun.

Kecepatan gelombang geser hingga

kedalaman 30 m (Vs30) yang digunakan

pada penelitian ini adalah data

pengukuran mikrotremor di Bandar

Lampung yang diolah untuk

mendapatkan estimasi kecepatan

gelombang geser (Vs) dari analisis kurva

H/V menggunakan metode inversi

eliptisitas gelombang Rayleigh dengan

software dinver, dengan parameter Vp,

Vs, poisson ratio, dan density. Nilai Vs30

selanjutnya diinterpolasikan dengan data

Vs30 USGS sebagaimana diperlihatkan

pada Gambar 5.

Berdasarkan hasil Vs30 yang dipetakan

pada Gambar 5, diketahui bahwa daerah

penelitian memiliki rentang nilai Vs30

kurang dari 290 – 925 m/s. Untuk

mengetahui nilai percepatan maksimum

di permukaan tanah (PGAM), terlebih

dahulu diklasifikasikan sesuai dengan

jenis tanah (situs).Untuk mendapatkan

Page 10: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

62

klasifikasi situ, dilakukan penyesuasian

mengikuti tabel SNI 1726:2019, dimana

daerah penelitian memiliki 3 kelas

klasifikasi situs, yaitu SB (Batuan)

dengan nilai Vs30 750 – 1500 m/s, SC

(Tanah Keras, Sangat padat dan batuan

lunak) dengan nilai Vs30 350 – 750 m/s,

dan D (Tanah Sedang) dengan nilai Vs30

175 – 350 m/s seperti yang diperlihatkan

pada Gambar 6.

Perbandingan percepatan tanah di

permukaan dan di batuan dasar tercermin

pada peta faktor amplifikasi. Peta nilai

faktor amplifikasi (FPGA) untuk wilayah

Lampung ditunjukkan pada Gambar 7.

Nilai faktor amplifikasi untuk percepatan

tanah maksimum di batuan dasar (FPGA)

di wilayah lampung memiliki rentang

nilai 0.8 – 1.4. Wilayah pada Kabupaten

Mesuji, Kabupaten Tulang bawang,

Kabupaten Tulang Bawang Barat, dan

Kabupaten Lampung Tengah memiliki

nilai faktor amplifikasi yang tinggi, hal

ini disebabkan oleh jenih tanah pada

daerah tersebut termasuk kelas Tanah

Sedang (SD) yang dimana nilai

perambatan gelombang geser di

permukaan relatif kecil sehingga

menyebabkan nilai faktor amplifikasi

yang tinggi.

Diperlihatkan pada Gambar 8. Nilai

PGAM untuk Provinsi Lampung berkisar

0.20 – 1.30 g, nilai PGAM relatif tinggi

berada pada daerah yang dilalui atau

dekat dengan Zona Patahan Sumatra dan

sumber gempa subduksi/Megathrust.

Sebagian wilayah Kabupaten

Tanggamus, Lampung Barat, dan Pesisir

Barat, merupakan daerah dengan nilai

PGAM yang tinggi dengan kisaran 0.80 g

– 1.30 g, besarnya nilai PGAM yang tinggi

akibat nilai percepatan tanah di batuan

dasar (PGA) yang juga tinggi meskipun

jenis tanah di daerah tersebut

menunjukkan kelas batuan (SB) dan

tanah (SC).

Conclusions / Kesimpulan

Dari hasil penelitian mengenai

Pemetaan dan Analisis Bahaya

Gempabumi Provinsi Lampung

Menggunakan Metode Probabilistic

Seismic Hazard Analysis (PSHA)

diperoleh, nilai percepatan tanah

maksimum (PGA) di batuan dasar untuk

probabilitas terlampaui 2% dalam 50

tahun untuk wilayah Provinsi Lampung

adalah 0.20 -1.20 g. Berdasarkan analisis

bahaya gempa di batuan dasar, daerah

dengan nilai percepatan relatif tinggi

berada pada Kabupaten Tanggamus,

Pesisir Barat, dan Lampung Barat.

Hasil estimasi nilai kecepatan

gelombang geser hingga kedalaman 30m

(Vs30) dengan nilai percepatan tanah di

batuan dasar, diperoleh nilai percepatan

tanah maksimum di permukaan (PGAM)

untuk probabilitas terlampaui 2% dalam

50 tahun untuk wilayah Provinsi

Lampung dengan rentang nilai

percepatan 0.20 – 1.30 g. Berdasarkan

analisis percepatan tanah di permukaan,

daerah dengan nilai percepatan relatif

tinggi berada pada Kabupaten

Tanggamus, Pesisir Barat, dan Lampung

Barat.

References

[1] Asrurifak, M. “Peta Respon Spektra

Indonesia Untuk Perencanaan Struktur

Bangunan Tahan Gempa Berdasarkan

Model Sumber Gempa Tiga Dimensi

Dalam Analisis Probabilitas”, Disertasi:

Intitut Teknologi Bandung, Bandung,

2010.

[2] BSN. “SNI 1726:2012, Tata Cara

Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

Struktur Bangunan Gedung dan Non

Gedung”

Internet:http://litbang.pu.go.id/puskim/sour

ce/pdf/Produk%20SNI%20bidang%20peru

mahan%20dan%20permukiman.pdf.

accessed March, 2020.

[3] Cornell, C.A., “Engineering Seismic

Risk Analysis,” Bulletin of the

Page 11: Pemetaan dan Analisis Bahaya Gempabumi di Provinsi Lampung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009140076/... · Lampung Barat. Daerah tersebut merupakan daerah yang dilalui

63

Seismological Society of America, Vol.

58, pp. 1583-1606, 1968.

[4] Fauzi, U.J., “Peta Deagregasi Indonesia

Berdasarkan Analisis Probabilitas

dengan Sumber Gempa Tiga Dimensi”.

Institut Teknologi Bandung, Bandung,

2011.

[5] Gutenberg, B., Richter, C.F.,

“Frequency of Earthquakes In

California”. Bull. Seismol. Soc. Am.

34, 185–188, 1944.

[6] Harmsen, S. “ USGS Software For

Probabilistic Seismic Hazard Analysis

(PSHA)”. United States of Geological

Surveys (USGS), USA, 2007.

[7] Hutapea, B.M., “Analisis Hazard

Gempa dan Usulan Ground Motion

pada Batuan Dasar untuk Kota Jakarta”,

Jurnal Teknik Sipil, Vol. 16 No. 3,

2009.

[8] ISC Earthquake Archives. “Search

Earthquake Archives” Internet:

http://isc.ac.uk/iscbulletin/search/catalo

gue, accessed March, 2019.

[9] Irfan, U, “Near-surface characterization

from the H/V spectral curves along with the

joint inversion of the ellipticity and

dispersion curves”. thesis, University of Sao

Paulo, 2017.

[10] Irsyam, M, , W. Sengara, F. Aldiamar, S.

Widiyantoro, W. Triyoso, D. Hilman, E.

Kertapati, I. Meilano, Suhardjono, Asrurifak

M, M. Ridwan. “Ringkasan Hasil Studi Tim

Revisi Peta Gempabumi Indonesia 2010”.

Kementrian Pekerjaan Umum, Bandung,

2010.

[11] Sambridge, M. “Geophysical inversion

with neighbourhood algorithm-II”.

Appraising the ensemble. Geophys. J

Int, 138, 727-746, 1999.

[12] Sieh, K., dan Natawidjaja, D,

“Neotectonics of The Sumatran Fault,

Indonesia”. Journal of Geophysical

Research, Vol. 105, No. B12, Pages 28,

295-28,326, 2000.

[13] Sunardi, B., "Peta Deagregasi Hazard

Gempa Wilayah Jawa dan

Rekomendasi Ground Motion di Empat

Daerah” . Universitas Islam Indonesia,

Yogyakarta, 2013.

[14] Sunardi, B., Naimah, S., Haryoko, U.,

Rohadi, S., Sulastri., Rasmid, “Vs30

Mapping and Soil Classification in The

Southern Part of Kulon Progo Using

Rayleigh Wave Ellipticity Inversion”.

JGISE Vol. 1 No. 2 (2018), pp. 58 – 64,

2019.

[15] Sunardi, B., Nugraha, Jimmi. “Peak

Ground Acceleration at Surface and

Spectral Acceleration for Makassar City

Based on a Probabilistic Approach”.

JMDG vol 17 No. 1 2016: 33-46, 2016.

[16] Tim PuSGeN, “Peta Sumber dan

Bahaya Gempa Indonesia Tahun 2017”.

Pusat Litbang Perumahan dan

Pemukiman, Bandung, 2017.

[17] USGS Earthquake Archives. “Search

Earthquake Archives” Internet:

quakes/search, accessed March, 2019.

[18] USGS. “Global Vs30 Map Server”

Internet:

http://earthquake.usgs.gov/hazards/app

s/vs30/, accessed March, 2019.

[19] Wiemer, S., “A Software Package to

Analyze Seismicity: ZMAP,”

Seismological Research Letters, Vol.

72, 373-382, 2001.