analisis bahaya kegempaan menggunakan metode psha

ANALISIS PENDUGAAN BAHAYA KEGEMPAAN
DI BATUAN DASAR UNTUK WILAYAH LAMPUNG
MENGGUNAKAN METODE PSHA
(PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD ANALYSIS)
(Skripsi)
Mhd Azri Pangaribuan
1415051040
KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2019

i
ANALISIS PENDUGAAN BAHAYA KEGEMPAAN
DI BATUAN DASAR UNTUK WILAYAH LAMPUNG
Oleh
MHD AZRI PANGARIBUAN
ABSTRAK
Telah dilakukan analisis pendugaan bahaya kegempaan di batuan dasar Provinsi
Lampung menggunakan metode PSHA. Penelitian ini dilakukan untuk
menentukan besar nilai percepatan tanah maksimum di batuan dasar atau nilai
PGA untuk wilayah Provinsi Lampung. Analisis pendugaan bahaya kegempaan
ini dilakukan dengan metode probabilistic seismic hazard analysis (PSHA).
Dalam proses pengestimasian pengaruh gempabumi, metode PSHA ini pada
prinsipnya menggunakan 3 tipe sumber gempabumi yaitu sumber gempabumi
background, gempabumi subduksi (subduction) dan gempabumi patahan (faut).
Perhitungan estimasi nilai bahaya kegempaan dilakukan dengan menggunakan
program PSHA USGS 2007. Sebaran nilai bahaya kegempaan untuk wilayah
Provinsi Lampung di batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun atau
probabilitas sebesar 10% pada kondisi PGA (T = 0) adalah 0,1 gal hingga 1,3 gal
dan periode ulang 2500 tahun atau probabilitas sebesar 2% pada kondisi PGA (T
= 0) adalah 0,1 gal hingga 1,3 gal.
Kata kunci : gempabumi, PGA, PSHA, bahaya kegempaan

ii
ESTIMATION ANALYSIS OF SEISMIC HAZARD IN THE
BASELINE FOR THE LAMPUNG REGION
USING THE PSHA METHOD
Oleh
ABSTRACT
An analysis of seismic hazards has been carried out on the bedrock of Lampung
Province using the PSHA method. This research was conducted to determine the
maximum value of ground acceleration in bedrock or PGA values for the
Lampung Province region. This analysis of seismic hazard estimation is carried
out by a probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) method. In the process of
estimating the influence of earthquakes, the PSHA method principally uses 3
types of earthquake sources, namely the source of background earthquakes,
subduction earthquakes (earthquake subduction) and fault earthquakes (faut). The
calculation of seismic hazard estimation is carried out by using the 2007 USGS
PSHA program. The distribution of seismic hazard values for Lampung Province
in bedrock with a 500 year return period or a 10% probability of PGA conditions
(T = 0) is 0.1 gal to 1, 3 gal and 2500 years return period or a probability of 2% in
PGA conditions (T = 0) is 0.1 gal to 1.3 gal.
Keywords : Earthquake, PGA, PSHA, Seismicity

vi
ANALISIS PENDUGAAN BAHAYA KEGEMPAAN DI
BATUAN DASAR UNTUK WILAYAH LAMPUNG
Oleh
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Teknik Universitas Lampung
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2019

v
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Sidomulyo Sumatera Utara pada
tanggal 25 Januari 1996 anak kedua dari pasangan Bapak
Mhd Agus Pangaribuan dan Ibu Yanti Hariani. Anak kedua
dari tiga orang bersaudara ini menyelesaikan pendidikan
Sekolah Dasar pada tahun 2008 di SDN 150711 Sidomulyo
(Lumut IV). Selanjutnya menempuh pendidikan Sekolah
Menengah Pertama di SMPS Nurul ‘Ilmi Padangsidimpuan dan
menyelesaikannya pada tahun 2011 kemudian melanjutkan pendidikan Sekolah
Menengah Atas di SMAS Nurul ‘Ilmi Padangsidimpuan dan menyelesaikannya
pada tahun 2014.
Pada tahun 2014, penulis terdaftar sebagai mahasiswa aktif di Fakultas
Teknik Jurusan Teknik Geofisika Universitas Lampung. DI tahun pertama kuliah,
penulis terdaftar sebagai anggota Eksekutif Muda (Eksmud) BEM Fakultas
Teknik Universitas Lampung dan juga Anggota Muda FOSSI FT Unila.
Selanjutnya, penulis bergabung dengan HIMATG Bhuwana FT Unila menjadi
anggota Bidang Sosial Budaya Masyarakat Himpunan Mahasiswa Teknik
Geofisika Bhuwana Universitas Lampung selama 2 periode kepengurusan
(2015/2016-2016/2017). Kemudian, penulis terdaftar menjadi Staff Dinas Internal
dan Advokasi di BEM Fakultas Teknik Universitas Lampung dan terdaftar
vii

vi
sebagai Staff Departemen Kajian dan Studi Islam FOSSI FT Unila. Pada tahun
2016 penulis resmi menjabat sebagai Wakil Gubernur Mahasiswa Fakultas Teknik
BEM FT Unila periode 2016/2017. Selanjutnya, ditahun 2017, penulis menjabat
sebagai Sekretaris Menteri pada Kementerian Aksi dan Propaganda Badan
Eksekutif Mahasiswa Universitas Keluarga Besar Mahasiswa Universitas
Lampung kabinet Bersama Luar Biasa periode 2017. Pada tahun 2018, penulis
menjadi bagian dari Anggota Dewan Perwakilan Mahasiswa Universitas atau
DPMU KBM UNILA menjabat sebagai Anggota Komisi IV Bidang Hubungan
Luar serta terpilih menjadi Ketua Majelis Permusyawaratan Mahasiswa
Universitas Lampung atau MPM KBM UNILA dan menjabat sampai akhir
periode di tahun 2018. Di akhir masa studi, penulis menjadi Koordinator Asisten
Praktikum perkuliahan untuk semester genap (2019) dan menjadi bagian dari tim
asisten praktikum lapangan (Workshop Geofisika) Jurusan Teknik Geofisika pada
bulan April 2019.
Pada bulan Januari 2017, penulis tercatat melakukan Kerja Praktek (KP) di
Stasiun Geofisika Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG)
Provinsi Lampung. dengan mengambil tema penelitian “Perbandingan Hasil
Analisa Parameter Gempa di Stasiun Kotabumi Menggunakan Software Jisview
dengan BMKG Pusat Untuk Gempabumi di Wilayah Lampung dan Sekitarnya”.
Pada bulan Januari tahun 2018 penulis melakukan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di
Desa Labuhan Ratu Danau, Kecamatan Way jepara, Kabupaten Lampung Timur.
Pada Agustus 2018, penulis mulai melakukan penelitian Tugas Akhir (TA) di
Stasiun Geofisika Kotabumi hingga akhirnya penulis berhasil menyelesaikan
pendidikan sarjananya pada juli 2019 dengan mengambil judul “Analisis
viii

vii
Pendugaan Bahaya Kegempaan Di Batuan Dasar Untuk Wilayah Lampung
Menggunakan Metode PSHA (Probabilistic Seismic Hazard Analysis)”.
ix

v
Dengan penuh rasa syukur, ku niatkan skripsi ini karena :
Allah SWT
Atas segala nikmat dan berkah yang senantiasa
aku rasakan dalam menyelesaikan skripsiku ini
~PERSEMBAHAN~
Teruntuk Kedua Orang Tuaku Tersayang
Ayahanda Tercinta Mhd Agus Pangaribuan
Ibunda Tercinta Yanti Hariani
Berkat Do’a dan kemurnian cinta kasih dan sayang. Terimakasih atas segala jerih
payah bapak dan mamak hingga kebutuhanku dapat dipehuhi. Semuanya takkan
terbalas, namun akan selalu ku ingat sampai kapanpun, hingga tak terbatas sampai
nyawa lepas dikandung badan.
Kedua saudara dan saudariku Tersayang
Kakakku Tercinta Afiqah Ramadhani Pangaribuan
Adikku Tercinta Aulia Rahman Pangaribuan
Terimakasih atas segala bentuk dukungan kalian. Kebersamaan dari kita kecil
hingga sekarang takkan lekang oleh waktu serta kasih dan sayang kalian. Dari
kalian aku belajar dewasa. Semoga ridho Allah dan Orangtua menyertai kita.
Aamiin...
Teknik Geofisika Universitas Lampung 2014
Holder BEM FT BerAKSI 2016/2017
Keluarga Besar Kabinet BLB BEM Unila 2017
Anggota MPM/DPM U KBM Unila 2018
Suka dan duka telah kita lewati bersama dalam perjuangan, tawa dan kasih kalian
tidak akan pernah aku lupakan. Aku sayang kalian karena Allah.
Keluarga Besar Teknik Geofisika Universitas Lampung
Almamater Tercinta, Universitas Lampung
x

ix
MOTTO
Raih Prestasi Gapai Ridho Ilahi
Tinggalkanlah Cinta Demi Cita-cita
Gapailah Cinta Karena Cita-cita
Jangan menjelaskan sesuatu tentang dirimu kepada siapapun,
karena yang menyukaimu tidak butuh itu. Dan yang
membencimu tidak percaya itu.
Ali bin Abi Thalib
Engkau Bisa Saja Menunda-nunda Sesuatu
Tapi Ingat Kau Tak Bisa Berdamai Dengan Waktu
Sebab Ia Akan Pergi Berlalu Meninggalkanmu
Do The Best God The Rest
xi

v
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, Segala puji bagi Allah S.W.T yang telah melimpahkan
segala rezeki, petunjuk, dan ilmu kepada penulis, sehingga akhirnya penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini. Shalawat dan salam semoga selalu untuk nabiNya
yakni Muhammad S.A.W.
Skripsi yang berjudul “Analisis Pendugaan Bahaya Kegempaan Di Batuan
Dasar Untuk Wilayah Lampung Menggunakan Metode PSHA (Probabilistic
Seismic Hazard Analysis)” merupakan hasil dari Tugas Akhir yang penulis
laksanakan di Stasiun Geofisika BMKG Kotabumi, Provinsi Lampung.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi
pembaca dan bermanfaat untuk penambahan ilmu dimasa yang akan datang.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih terdapat kekurangan dan
jauh dari kesempurnaan.
Atas segala kekurangan dan ketidaksempurnaan skripsi ini, penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun kearah perbaikan dan
penyempurnaan skripsi ini.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Penulis
xii

ix
SANWACANA
Dalam pelaksanaan dan penyelesaian skripsi ini tentunya tidak lepas dari
bimbingan dan dukungan berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis
ingin menyampaikan terimakasih kepada pihak-pihak yang bersangkutan yaitu:
1. Ayahanda (Mhd Agus Pangaribuan) dan Ibunda (Yanti Hariani)
tercinta yang tak henti-hentinya mendidik, berkorban, berdoa dan
mendukung penulis dalam segala hal terutama dalam pendidikan.
Terimakasih atas motivasi dan dorongannya selama ini, sehingga anakmu
tercinta, berhasil menyelesaikan pendidikan program sarjana. Semoga selalu
dilindungi dan diberkahi Allah S.W.T serta diberikan kita umur yang
panjang dab barokah dalam kesehatan dan kebahagiaan agar bersama-sama
kita dapat menikmati keberhasilanku. Kakak dan adikku tersayang (Afiqah
dan Rahman) yang menjadi semangat dan motivasi saya semoga kita bisa
sukses bersama dan membahagiakan orangtua.
2. Bapak Dr. Nandi Haerudin, S.Si., M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknik
Geofisika Universitas Lampung.
3. Bapak Syamsurijal Rasimeng, S.Si., M.Si. selaku dosen pembimbing I
atas semua kesabaran, bimbingan, kritikan, saran dan kesedian untuk
meluangkan waktu disela-sela kesibukan.
xiii

v
4. Bapak Karyanto, S.Si., M.T., selaku dosen pembimbing II yang telah
meluangkan waktunya, memberikan kritik dan saran dalam penyusunan
skripsi ini.
5. Bapak Dr. Ahmad Zaenudin, S.Si., M.T., selaku dosen pembimbing
akademik yang telah memberi bimbingan, nasehat dan saran selama penulis
menempuh pendidikan di Jurusan Teknik Geofisika Universitas Lampung.
6. Bapak Dr. Nandi Haerudin, S.Si., M.Si., selaku dosen penguji yang telah
memberikan masukan dan nasehat, baik untuk skripsi ataupun untuk masa
depan penulis.
7. Seluruh Dosen pengajar di Jurusan Teknik Geofisika Universitas Lampung
Prof Harno, Pak Ordas, Pak Bagus, Pak Rus, Pak Sarkowi, Pak Ali,
Pak Boy dan Pak Rahmat yang telah berbagi ilmu dan pengalaman selama
perkuliahan.
8. Seluruh Karyawan Tenaga Pendidik Staf Tata Usaha Jurusan Teknik
Geofisika Unila, Pak Legino, Mas Pujono, Mbak Dhea, Babeh Marsuno
dan Mas Dayat yang telah memberi banyak bantuan dalam proses
administrasi;
9. Stasiun Geofisika BMKG Kotabumi Provinsi Lampung sebagai institusi
yang telah memberi kesempatan untuk melaksanakan Tugas Akhir.
10. Bapak Rudianto, S.T., M.Sc. selaku pembimbing di stasiun geofisika yang
telah membantu dan mengarahkan penulis dalam melaksanakan Tugas
Akhir.
11. Pak Anton, Pak Agung, Pak Adhi, Pak Ari, Mas Agus, Mbak Ferina,
Mbak Puji, Mbak Novi, Mbak Ayu, Kak Devit dan Kak Teguh yang
xiv

ix
telah banyak memotivasi serta memberikan inspirasi yang baik bagi penulis
selama melaksanakan tugas akhir di stasiun geofisika.
12. Teman seperjuangan selama melaksanakan tugas akhir di stasiun geofisika
yaitu Alfa Ardes, M Farizi, Sofyan Firda Yendra dan Viska Amelia yang
telah berbagi ilmu dan memotivasi penulis.
13. Teman KKN Labuhan Ratu Danau Way Jepara Redho, Nikita, Hani,
Ghani, Adel dan Lulu yang telah berjuang bersama-sama. Terimakasih atas
40 hari dan kebersamaan setelahnya.
14. Semua keluarga Teknik Geofisika 2014 agnes, agra, agung, budi, andi,
amir, alfa, alfan, arief, aulia, aziz, cinthia, delvia, desta, dicky, dimas, ewin,
evi, fajar, faqih, fhera, filza, fitria, gaffar, galang, ghiat, helbrat, ida, ikhwan,
ilham, indra, isti, jefri, martin, morales, farizi, ical, asrin, niko, nurdin, zaki,
romi, nabila, nana, norman, indah (idenk), nupit, tiwi, pungky (hanoman),
malik, rati, rhaka, ridho, aldi, rita, rizky (pakde), dharta, kiki (uktinaku),
diana (jawir), ipeh, viska (viskun), ino, witta, dan yuda, yang selama 5 tahun
menemani serta banyak membantu dan memberi dukungan kepada saya
dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir, sehinggan laporan ini bisa
terselesaikan dengan sangat baik. Serta semua pihak yang telah membantu
terlaksananya Tugas Akhir ini
15. Holder BEM FT 2016/2017 Kak Cahya, Mba Endah, Mba Anggi, Kak Ridho,
Kak Jaya, Kak Yuda, Kak Kelvin, Kak Eko, Klara, Agung, Amel, Mba
Wanda, Jumaliya, Kak Yogi, Mba Nita, Mba Anggun dan Zealin yang sudah
berjuang bersama meneyelesaikan amanah disana selama 1 periode kepengurusan.
Terimakasih atas perjuangannya.
xv

v
16. Keluarga BEM U 2017 (BLB) Kak Herwin, Kak Edius, Mba Putri,
Trihan, Mba endah, Aning, Mba Ana, Kak Rian, Mba Melita, Kak
Zainuri, Meri, Zahra, Kak Wahyudi, Mba Diana, Kak Wicak, Mba
Ajeng, Kak Cahya, Kak Bahrul, Desti, Kak Havez, Tiyasz, Kak Agus,
Zia dan Qonita yang sudah banyak memberikan pengalaman dan
mengajari arti sebuah ikatan dalam perjuangan selama setengah periodenya.
Jazakumullah khair, proses pendewasaanku berwarna berkat kalian semua.
17. Keluarga dan sahabatku MPM/DPM Unila 2018 serta Pimpinan
MPM/DPM Herwan, Amir, Arini, Yuda, Dinati, Hadiyan, Ambar,
aning, Erssa, Bagus, Nisya, Santi dan Bimo yang telah menemani
perjuangan hingga akhir kepengurusan. Terimakasih atas kebersamaannya.
18. Sahabatku, saudaraku yaitu Ilham Triputra, Martin Ridwan, Norman
Wirawan, Zulkaromi, Amirudin dan Jefri . Terimakasih atas pelajaran
dan hikmah arti pertemanan dalam persahabatan.
19. Sahabat yang bukan sekedar teman bermain Amir, Eliyas, Ridho, Herwan,
Adi, Sahrul, Sandi, Tiyasz, Yuda, Zia, Aning, Desti, Trihan, Ambar,
Triyul, Ani dan Qonita terimaksih telah menjadi sahabat yang selalu dan
sering mengingatkan dalam hal kebaikan
20. Terimakasih banyak atas semua pihak yang telah terlibat yang tak bisa
disebutkan namanya.
Penulis
xvi

DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK........................................................................................................ i
ABSTRACT..................................................................................................... ii
HALAMAN JUDUL....................................................................................... iii
LEMBAR PERSETUJUAN.......................................................................... iv
LEMBAR PENGESAHAN............................................................................ v
PERNYATAAN.............................................................................................. vi
RIWAYAT HIDUP......................................................................................... vii
PERSEMBAHAN............................................................................................ x
MOTTO............................................................................................................ xi
KATA PENGATAR........................................................................................ xii
SANWACANA................................................................................................ xiii
DAFTAR ISI.................................................................................................... xvii
DAFTAR TABEL............................................................................................ xix
DAFTAR GAMBAR....................................................................................... xx
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3
1.3 Batasan Penelitian .................................................................................. 4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Lokasi Penelitian .................................................................................... 5
2.2 Geologi Regional Daerah Penelitian ...................................................... 6
2.3 Geologi Tektonik Daerah Sumatera ....................................................... 6
2.4 Sejarah Gempa Bumi Wilayah Lampung............................................... 9
III. TEORI DASAR
3.1 Gempabumi ......................................................................................... 11
3.2 Gelombang Seismik ............................................................................ 11
3.3 Magnitudo ........................................................................................... 16
3.4 Konversi Skala Magnitudo.................................................................. 17
3.5 Intensitas.............................................................................................. 18
3.6 Parameter Gempa ............................................................................... 19
3.7 Magnitudo Maksimum ....................................................................... 20
3.8 Fungsi Anetuasi.................................................................................. 21
3.9 Analisis Kejadian Gempa Independen ............................................... 26
xvii

3.10 Seismic Hazard Analysis .................................................................... 26
3.11 Probablistic Seismic Hazard Analysis (PSHA).................................. 28
3.12 Perhitungan Probabilistic Seismic Hazard Analysis.......................... 28
3.13 Percepatan Tanah Maksimum (PGA)................................................. 30
3.14 Tingkatan Risiko Gempabumi............................................................ 32
3.15 Logic Tree........................................................................................... 33
IV. METODE PENELITIAN
4.1 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................ 36
4.2 Studi Literatur dan Pengumpulan Data .............................................. 36
4.2.1 Katalog Gempa ......................................................................... 37
4.2.2 Data Gempabumi ...................................................................... 37
4.2.3 Perangkat Lunak Pengolahan Data ........................................... 37
4.3 Pengolahan Data
4.3.1 Penyeragaman Skala Magnitudo............................................... 38
4.3.2 Pemisahan Gempa Utama......................................................... 38
4.3.3 Identifikasi dan Pemodelan Zona Sumber Gempa bumi .......... 39
4.3.4 Penentuan Parameter Seismik................................................... 39
4.3.5 Penentuan Fungsi Atenuasi....................................................... 40
4.4 Analisis Seismik Hazard .................................................................... 41
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Analisis Data Gempabumi................................................................. 43
5.2 Analisis Kelengkapan Data ............................................................... 45
5.3 Penentuan Parameter Nilai a-b (a-b value)....................................... 46
5.4 Analisis Bahaya Kegempaan di Batuan Dasar.................................. 48
5.5 Analisis Sumber Gempabumi Background ....................................... 49
5.6 Analisis Sumber Gempabumi Patahan (Fault).................................. 50
5.7 Analisis Sumber Gempabumi Subduksi (Subduction)...................... 52
5.8 Analisis Sumber Gempabumi Secara Keseluruhan........................... 53
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan ........................................................................................ 55
6.2 Saran .................................................................................................. 56
DAFTAR PUSTAKA
xviii

DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Tabel 3.1 Korelasi Konversi Beberapa Skala Magnituda Wilayah Indonesia 18
Tabel 3.2 Data dan Parameter Sumber Gempa Fault Daerah Sumatra dan
Sekitarnya....................................................................................... 20
Tabel 4.1 Waktu dan Tempat Penelitian........................................................ 36
Tabel 4.2 Data dan Parameter Sumber Gempa Sesar Wilayah Sumatera...... 40
Tabel 4.3 Fungsi Atenuasi yang Digunakan Wilayah Indonesia ................... 40
Tabel 5.1 Data Parameter Gempabumi Fault Daerah Penelitian................... 51
Tabel 5.2 Data perbandingan nilai PGA antara Tim Revisi Peta Gempa
dengan hasil penelitian..................................................................... 56
xix

DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Gambar 1.1 Gempa di Indonesia hasil relokasi hingga 2016......................... 1
Gambar 1.2 Tatanan Tektonik di Indonesia................................................... 2
Gambar 2.1 Peta Administrasi Provinsi Lampung......................................... 5
Gambar 2.2 Peta Geologi Wilayah Lampung ................................................ 7
Gambar 3.1 Deformasi Akibat Gelombang Badan ........................................ 13
Gambar 3.2 Deformasi Akibat Gelombang Permukaan ................................ 16
Gambar 3.3 Distribusi Magnitudo Guttenberg-Richter ................................. 19
Gambar 3.4 Kurva Hazard Model Poissonian................................................ 29
Gambar 3.5 PSHA Untuk Mendapatkan Pergerakan Tanah di Batuan Dasar 30
Gambar 3.6 Model Logic Tree Sumber Gempa Sesar (Fault)....................... 34
Gambar 3.7 Model Logic Tree Sumber Gempa Subduksi (Megathrust)....... 34
Gambar 3.8 Model Logic Tree Sumber Gempa Background ........................ 35
Gambar 4.1 Kriteria Empiris Distance Window dan Time Window............... 39
Gambar 4.2 Zona Sumber Gempabumi Indonesia......................................... 39
Gambar 4.3 Diagram Alir Penelitian ............................................................. 42
Gambar 5.1 Peta Sebaran Gempabumi Sebelum Proses Desclustering......... 44
Gambar 5.2 Peta Sebaran Gempabumi Setelah Proses Desclustering........... 45
Gambar 5.3 Hasil Analisis Nilai a-b Untuk Sumber Gempabumi Shallow
Background................................................................................. 47
Gambar 5.4 Hasil Analisis Nilai a-b Untuk Sumber Gempabumi Deep
Background................................................................................. 47
Gambar 5.5 Hasil Analisis Nilai a-b Untuk Sumber Gempabumi Subduksi. 48
Gambar 5.6 Peta Bahaya Gempabumi di Batuan Dasar Akibat Sumber
Gempabumi Background ........................................................... 50
Gempabumi Patahan................................................................... 51
Gempabumi Subduksi................................................................. 52
Gambar 5.4 Peta Bahaya Gempabumi di Batuan Dasar dari Keseluruhan
Sumber Gempabumi untuk Probabilitas 2%............................... 54
Gambar 5.5 Peta Bahaya Gempabumi di Batuan Dasar dari Keseluruhan
Sumber Gempabumi untuk Probabilitas 10%............................. 55
xx

1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia berada diantara pertemuan tiga lempeng besar (utama) dunia yang
sangat aktif diantaranya Lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia dan Lempeng
Pasifik. Oleh karena itu, wilayah Indonesia sangat rawan terhadap bencana
gempa-gempa tektonik khususnya yang berada tepat diatas lempeng-empeng
tersebut. Diperlihatkan pada Gambar 1.1 untuk history kegempaan di Indonesia.
Gambar 1.1 Gempa di Indonesia hasil relokasi hingga 2016 (PusGeN, 2016)
Pulau-pulau di Negara Indonesia ini terpecah-pecah menjadi bagian-bagian kecil
dari kerak bumi yang bergerak antara satu terhadap lainnya dan dibatasi oleh

2
patahan-patahan aktif. Tekanan yang diakibatkan dari pergerakan lempeng-
lempeng bumi menyebabkan interior lempeng bumi saling bergerak antara satu
dengan lainnya. Dampak dari kondisi geografis seperti ini menyebabkan
kepulauan Indonesia menjadi daerah sangat rawan bencana alam khususnya
bencana gempabumi. Contoh bencana gempabumi yang terjadi di wilayah Padang
pada 30 September 2009 yang menyebabkan banyak korban jiwa terperangkap
dalam reruntuhan bangunan yang pembangunannya tidak sesuai dengan aturan
standar bangunan tahan gempa. Upaya yang dilakukan untuk meminimalisir
dampak bencana gempabumi seperti tersebut diatas tentunya perlu dilakukan
suatu upaya mitigasi secara dini dan optimal.
Gambar 1.2 Tatanan Tektonik di Indonesia (Bock, dkk., 2003)
Sesuai dengan aturan yang tertuang dalam Peraturan Pemerintah RI No. 21 tahun
2008 tentang Penyelenggaraan Penanggulangan Bencana bahwa mitigasi adalah
serangkaian usaha atau cara untuk mengurangi risiko yang terjadi, baik melalui

3
peningkatan kemampuan menghadapi ancaman bencana itu sendiri maupun
pembangunan fisik. Agar usaha ini berhasil dengan optimal diperlukan
pengetahuan yang sebaik-baiknya tentang potensi dan karakteristik sumber-
sumber bencana gempabumi di wilayah tersebut.
Berdasarkan penjelasan tersebut, salah satu upaya memitigasi bencana yang
mungkin akan terjadi ketika gempabumi terjadi perlu membuat suatu peta sebaran
hazard yang mana di dalamnya memuat tentang tata cara perencanaan ketahanan
gempabumi suatu bangunan. Suatu peta sebaran hazard kegempaan yang
memberikan gambaran efek gempabumi pada suatu lokasi sangat membantu
dalam rangka antisipasi dan meminimalisir korban jiwa maupun kerugian materi.
Peta sebaran hazard ini dikembangkan dengan melakukan analisis probabilistik
seismik hazard yang biasa dikenal dengan PSHA (Probabilistic Seismic Hazard
Analysis).
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Melakukan analisis potensi hazard pada masing-masing sumber gempabumi.
b. Membuat peta sebaran nilai bahaya kegempaan pada wilayah Lampung untuk
probabilitas terlampaui 10% dan 2% dalam 50 tahun atau periode ulang 500
dan 2500 tahun.
c. Menganalisis peta sebaran hazard untuk mengetahui sumber gempa yang
memberikan hazard yang cukup signifikan (mempunyai kemungkinan paling
dominan).

4
1.3 Batasan Masalah
Untuk mempertajam analisis ini maka ruang lingkup penelitian dibatasi pada
beberapa hal, yaitu:
a. Lokasi penelitian dibatasi untuk wilayah Lampung.
b. Katalog gempabumi yang digunakan adalah nilai magnitudo minimum 5 Mw
dan kedalaman maksimum 300 km.
c. Gempabumi yang digunakan adalah gempabumi utama (mainshock) yang
bebas dari gempabumi ikutan (foreshock dan aftershock).
d. Analisis seismik hazard meliputi studi fungsi atenuasi dan perhitungan
seismik hazard untuk menentukan percepatan puncak di batuan dasar dengan
probabilitas terlampaui 10% dalam 50 tahun dan terlampaui 2% dalam 50
tahun.

II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Lokasi Penelitian
Gambar 2.1 Peta Administrasi Provinsi Lampung (INAGeoportal, 2018)
Provinsi Lampung terletak pada koordinat 103.2° - 105.6° BT dan 2.9°-6.4° LS.
Dari gambar 2.1 diketahui bahwa saat ini, Provinsi Lampung memiliki 13
Kabupaten dan 2 Kota Madya, dengan luas ±35.288,35 km2
. Batas wilayah
Provinsi Lampung meliputi : sebelah utara dengan Provinsi Bengkulu dan

6
Provinsi Sumatera Selatan, di sebelah timur dengan Laut Jawa, di sebelah selatan
dengan Selat Sunda dan di sebelah barat dengan Samudera Hindia (Gumuntur,
2008).
2.2 Geologi Regional Lokasi Penelitian
Geologi lokasi penelitian masuk dalam wilayah Lampung dan Sumatera Selatan.
Geologi Provinsi Lampung secara keseluruhan berada pada empat lembar peta
geologi skala 250.000, yaitu Lembar Tanjung Karang, Lembar Kota Agung,
Lembar Baturaja dan Lembar Menggala. Geologi lokasi penelitian dibagian barat
terbagi menjadi lima satuan, yaitu dataran rendah, perbukitan yang bergelombang,
dataran tinggi, daerah pegunungan serta kerucut gunungapi. Dataran rendah yang
berada di sekitar Pantai Barat Lampung serta Teluk Semangka di sekitar Kota
Agung. Perbukitan bergelombang sangat mendominasi Daerah Lampung bagian
barat. Secara umum stratigrafi daerah penelitian dapat dikelompokkan menjadi 3
bagian, yaitu:
1. Kelompok Batuan Pra Tersier meliputi Kelompok Gunung Kasih, Komplek
Sulan dan Formasi Menanga.
2. Kelompok Batuan Tersier meliputi Formasi Kantur.
3. Kelompok Batuan Kuarter meliputi Formasi Lampung, Formasi Kasai, Basal
Sukadana, Endapan Gunungapi Muda serta Aluvial (Mangga, dkk., 1993).
2.3 Geologi Tektonik Pulau Sumatera
Lampung merupakan salah satu wilayah di Pulau Sumatera dengan aktivitas
kegempaan yang tinggi, karena disepanjang Laut Barat Sumatera terdapat Zona
Subduksi antara Lempeng Eurasia dengan Lempeng Indo-Australia. Lempeng

7
Indo- Australia menunjam kebawah Lempeng Eurasia dengan kecepatan rata-rata
60 mm/tahun.
Gambar 2.2 Tatanan Tektonik Pulau Sumatera (Bock, dkk., 2003)
Zona Subduksi Lempeng tersebut menjadi pusat gempabumi tektonik yang terjadi
setiap tahunnya. Selain berada dekat dengan Zona Subduksi, Lampung juga
dilewati oleh sesar tektonik aktif yang membentang dari Aceh hingga Selat Sunda
dikenal dengan Sesar Sumatera yang memiliki banyak segmen sesar. Panjang
sesar aktif tersebut sekitar 1.900 km yang terbagi menjadi 19 segmen-segmen
utama. Segmen Kumering, Segmen Semangko dan Segmen Sunda merupakan 3

8
segmen yang melewati daratan Provinsi Lampung. Aktivitas sesar tektonik
tersebut yang menyebabkan kejadian gempabumi Liwa pada 16 Februari tahun
1994 tepatnya di Segmen Kumering dan gempabumi tersebut kembali terjadi pada
2 Mei dan 18 Juni tahun 2016 yang diakibatkan oleh aktivitas Segmen Kumering
dan Segmen Semangko (Sieh dan Natawidjaja, 2000).
Lampung terpotong oleh patahan-patahan besar sejajar memanjang sumbu Pulau
Sumatera yang berarah barat laut – tenggara. Ketiga zona gempa ini sangat aktif
dan merupakan manifestasi dari tumbukan Lempeng Samudera (Australian Plate)
dengan Lempeng Benua (Asian Plate). Adapun tiga zona gempa yang dimaksud
adalah sebagai berikut:
a. Zona Subduksi
Zona Subduksi adalah zona tumbukan antara Lempeng Tektonik Australia
dengan Lempeng Tektonik Asia. Jika zona gempabumi ini dangkal dan berada
di laut, maka akan menyebabkan tsunami seperti yang terjadi pada tsunami
Aceh tahun 2004 lalu. Zona gempa ini menunjam sampai kedalaman lebih dari
70 km. Zona tumbukan ini yang diperkirakan akan menyebabkan melelehnya
batuan juga menjadi sumber magma gunung-gunung api di sepanjang Pulau
Sumatera, yang juga memanjang hingga ke Pulau Jawa.
b. Zona Sesar/patahan Semangko
Zona sesar/patahan ini memanjang dibagian barat Sumatera yang menyebabkan
terbentuknya beberapa danau di Pulau Sumatera, termasuk Danau Singkarak
yang merupakan runtuhan akibat pergeseran sesar ini dan terbentuknya
Lembah Suoh di wilayah Lampung Barat. Sejarah kegempaan yang terjadi

9
pada segmen ini diantaranya adalah kejadian gempabumi pada tanggal 26 Juli
1908.
c. Sesar Kumering
Segmen Kumering memiliki panjang 150 km. Segmen melewati Danau Ranau
yang berada diperbatasan antara Provinsi Lampung dan Provinsi Sumatra
Selatan. Histori kegempaan yang terjadi adalah gempabumi Liwa pada tanggal
24 Juni 1933 dengan kekuatan 7,5 Ms. Selain itu gempabumi Liwa tanggal 16
Februari 1994 dengan Mw 6,8 juga terjadi pada segmen ini. Selain 3 sesar
tersebut, wilayah Lampung juga terdapat sesar patahan aktif yang disebut Sesar
Tarahan. Sesar Tarahan berada di sepanjang pantai bagian timur Teluk
Lampung. Sesar ini menerus ke daratan melalui daerah Tarahan, Panjang dan
lereng timur Gunung Rajabasa sampai ke perairan Selat Sunda. Struktur sesar
diduga sebagai jenis sesar mendatar yang bergerak relatif menganan
dipengaruhi oleh adanya gerak vertikal (Sieh dan Natawidjaja, 2000).
2.4 Sejarah Gempabumi Wilayah Lampung
Daerah Liwa sangat rawan dan rentan terhadap gempabumi, karena terletak di atas
segmen Patahan Semangko yang aktif. Gempabumi yang terjadi pada tahun 1933,
berkekuatan sekitar 7.5 SR yang berpengaruh dari utara lembah Suoh sampai ke
perbatasan Bengkulu sepanjang kurang lebih 100 km. Hasil analisa lokal
sementara menunjukkan perioda ulang gempa sekitar 200-250 tahun. Sistem
patahan wilayah regional menunjukan perpindahan gempabumi (energi
gempabumi) dari daerah selatan ke utara dengan selang waktu kejadian sekitar 20-
30 tahun.

10
Gempabumi di Liwa kembali terjadi pada 15 Februari 1994 dengan kekuatan 7,2
Ms, yang mengakibatkan kerusakan bangunan parah di Liwa Kabupaten Lampung
Barat Provinsi Lampung dengan gempa yang berpusat di Sesar Semangko,
Samudera Hindia. Kurang lebih 196 orang dari beberapa desa dan kecamatan di
Lampung Barat meninggal, sementara jumlah korban yang terluka hampir
mencapai 2.000 orang. Jumlah penduduk yang kehilangan tempat tinggal hampir
mencapai 75 ribu (Sieh dan Natawidjaja, 2000).

III. TEORI DASAR
3.1 Gempabumi
Gempabumi (earthquake) adalah suatu peristiwa dimana bergetarnya permukaan
tanah akibat pelepasan energi secara tiba-tiba yang disebabkan oleh patahnya
massa batuan pada lapisan kerak bumi. Pelepasan energi di dalam bumi akibat
tumbukan lempeng tektonik disebarkan dalam bentuk gelombang energi gempa.
Pelepasan energi terjadi ketika akumulasi regangan (strain) melampaui batas
elastisitas batuan. Setelah gempabumi terjadi maka akan membentuk
keseimbangan baru. Berdasarkan kedalaman sumbernya, gempabumi digolongkan
atas :
a. Gempabumi dalam, h > 300 Km .
b. Gempabumi menengah, 80 < h < 300 Km .
c. Gempabumi dangkal, h < 80 Km .
(Prawirodikromo, 2012).
3.2 Gelombang Seismik
Gelombang gempa bisa disebut juga gelombang seismik, terjadi karena beberapa
proses atau aktivitas geologi. Gelombang seismik yaitu gelombang menjalar di
dalam bumi yang disebabkan adanya proses deformasi struktur di bawah bumi,
akibat adanya tekanan ataupun tarikan karena sifat keelastisitasan kerak bumi.

12
Gelombang ini kemudian yang membawa energi menjalar ke segala arah di
seluruh bagian bumi dan mampu dicatat oleh seismograf. Kecepatan perambatan
gelombang seismik ini ditentukan oleh karakteristik lapisan dimana gelombang
tersebut merambat. Kecepatan gelombang seismik dipengaruhi oleh kekakuan
(rigiditas) dan kerapatan lapisan medium perambatan gelombang, hal ini ditinjau
dari segi lapisan yang dilaluinya.
Gelombang seismik terbagi menjadi dua jenis yaitu gelombang badan (body wave)
dan gelombang permukaan (surface wave) dijelaskan sebagai berikut:
1. Gelombang Badan (Body Wave)
Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar melalui interior bumi dan
efek kerusakan yang ditimbulkannya cukup kecil. Gelombang badan dibagi
menjadi dua jenis, yaitu:
a. Gelombang Primer atau Gelombang Longitudinal
Gelombang primer (P-wave) adalah gelombang yang menjalar di dalam
badan bumi yang mempunyai kecepatan yang paling tinggi diantara jenis
gelombang badan lainnya. Gelombang ini dinamai juga sebagai longitudinal
wave (gelombang longitudinal). Gelombang ini mempunyai tiga sifat
utamanya yaitu:
1. Gerakan partikelnya searah dengan rambatan gelombang, sehingga
elemen batuan terkadang mengalami kemampatan (compression) dan
peregangan (dilatation).
2. Gelombang primer dapat merambat pada tiga medium, yaitu medium
solid, cair (air, magma) dan gas/udara.

13
3. Gelombang primer memiliki kecepatan tertinggi dibanding dengan
gelombang-gelombang seismik yang lain (Pawirodikromo, 2012).
b. Gelombang Sekunder atau Gelombang Transversal
Gelombang badan jenis ini merupakan yang lebih lambat penjalarannya,
sehingga sering disebut S wave. Gelombang ini kadang-kadang juga disebut
sebagai transverse wave. Hal ini terjadi karena arah gerakan partikel
(particle motions) akan tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang
(wave propagation). Gelombang ini seperti pada Gambar 3.1 (b) memiliki
bentuk sebagaimana gelombang air. Jika diperhatikan, salah satu unit luasan
kecil dalam gambar tersebut akan berganti-ganti pada posisi miring kekiri,
normal kemudian miring ke kanan. Dengan definisi lain setiap unit luasan
tersebut akan mengalami tegangan-geser. Dengan demikian gelombang
sekunder ini mempunyai efek geser. Sifat-sifat selengkapnya gelombang
sekunder (S-wave) adalah:
1. Mempunyai/memimbulkan efek geser.
2. Gerakan partikel yang arahnya tegak lurus terhadap arah rambatan
gelombang.
3. Gelombang geser tidak dapat merambat pada medium cair (air dan
magma misalnya).
Dengan memperhatikan sifat-sifat tersebut diatas, maka gelombang geser ini
tidak dapat merambat dari dasar hingga muka air laut. Gelombang geser
selanjutnya akan menyebabkan bangunan menjadi bergetar dan bergoyang.
Gelombang sekunder (S-wave) pada dasarnya masih terbagi menjadi dua
jenis yaitu S-V wave dan S-H wave. S-V wave adalah gelombang sekunder

14
yang arah rambatannya vertikal (dengan gerakan partikel arah horizontal)
dan S-H wave adalah gelombang sekunder yang arah rambatannya
horizontal, dengan gerakan partikel juga berarah horizontal(Pawirodikromo,
2012).
Gambar 3.1 Deformasi Akibat Gelombang Badan (Kramer, 1996)
2. Gelombang Permukaan (Surface Wave)
Gelombang permukaan bisa diilustrasikan ibarat gelombang pada air yang
menjalar di atas permukaan bumi. Gelombang permukaan memiliki periode
penjalaran yang lebih lambat daripada gelombang badan (body wave). Karena
memiliki frekuensi yang rendah, gelombang permukaan ini lebih berpotensi
menimbulkan kerusakan pada bangunan daripada gelombang badan karena
letaknya diatas permukaan bumi. Amplitudo gelombang di permukaan akan
lebih cepat mengecil terhadap kedalaman. Hal ini disebabkan adanya dispersi
pada gelombang permukaan, yaitu penguraian gelombang yang berdasarkan
panjang gelombangnya sepanjang perambatan gelombang tersebut. Ada dua
tipe gelombang permukaan yaitu diantaranya:
a. Gelombang Rayleigh

15
Gelombang Rayleigh diperkenalkan oleh Lord Rayleigh pada tahun 1885.
Gelombang Rayleigh adalah gelombang yang merambat pada permukaan
tanah yang bebas medium (kecuali udara) berlapis maupun homogen.
Gerakan dari gelombang Rayleigh adalah ground roll atau eliptic retrograde
yaitu tanah seolah memutar ke belakang tetapi secara umum gelombang
memutar ke depan. Pada saat terjadi gempabumi besar, gelombang ini
terlihat pada permukaan tanah yang bergerak ke atas dan ke bawah. Waktu
perambatan gelombang Rayleigh lebih lambat daripada gelombang Love.
Proses terbentuknya gelombang Rayleigh adalah karena adanya interaksi
antara bidang gelombang SV dan P pada permukaan yang bebas kemudian
merambat secara paralel terhadap permukaan. Gerakan arah partikel
gelombang Rayleigh adalah vertikal, sehingga gelombang Rayleigh hanya
ditemukan pada komponen vertikal seismogram. Gelombang Rayleigh
adalah jenis gelombang permukaan, maka sumber yang lebih dekat dengan
permukaan akan menimbulkan gelombang Rayleigh yang lebih kuat
dibandingkan sumber yang terletak di dalam bumi. Gelombang Rayleigh
merupakan gelombang yang bersifat dispersif dengan periode yang lebih
panjang akan lebih cepat mencapai material yang lebih dalam dibandingkan
dengan gelombang yang memiliki periode pendek. Hal ini yang menjadikan
gelombang Rayleigh sebagai alat yang sesuai untuk menentukan struktur
bawah tanah di suatu area. Ilustrasi pergerakan gelombang Rayleigh
ditunjukkan pada Gambar 3.2 (a).
b. Gelombang Love

16
Gelombang Love adalah termasuk gelombang yang bergerak di atas
permukaan tanah. Gelombang ini dinamakan Love Wave karena gelombang
ini ditemukan oleh seorang ahli matematika kebangsaan Inggris bernama
A.E.H Love melalui pemodelan matematik pada tahun 1911. Gelombang ini
adalah gelombang tercepat untuk jenis gelombang permukaan (lebih cepat
dari Rayleigh Wave). Efek gelombang ini akan semakin kecil pada titik yang
semakin dalam atau jauh dari permukaan tanah. Gelombang ini seperti
terlihat pada Gambar 3.2 (b) mempunyai efek geser ke arah horizontal tegak
lurus pada rambatan gelombang di permukaan tanah, dan tidak ada gerakan
yang sifatnya vertikal.
Gelombang Love akan menyebabkan bangunan seperti digoyang/digoncang
secara mendatar pada dasarnya sehingga gelombang ini sangat potensial
membuat kerusakan. Efek gelombang ini mencapai maksimum pada
permukaan tanah dan semakin dalam dari permukaan efeknya akan semakin
kecil. Sebagaimana sifat gelombang geser, gelombang ini juga tidak dapat
menjalar/merambat pada zat cair (Pawirodikromo, 2012). Ilustrasi
pergerakan gelombang Love ditunjukkan pada Gambar 3.2 (b).

17
Gambar 3.2 Deformasi Akibat Gelombang Permukaan (Kramer, 1996)
3.3 Magnitudo
Magnitudo adalah suatu ukuran logaritmik dari kekuatan energi gempabumi atau
ledakan yang berdasarkan pengukuran instrumen. Kemudian magnitudo dihitung
menggunakan skala relatif terhadap suatu kekuatan gempa bumi. Magnitudo tidak
berhubungan langsung dengan sumber gempabumi dan bertujuan untuk
penyediaan perhitungan cepat yang sederhana. Magnitudo digunakan untuk
analisis peninjauan awal dari data gempabumi (katalog) untuk keperluan
investigasi geofisika dan keteknikan. Perlu perlakuan khusus untuk diluar
keperluan peninjauan awal tersebut (Kanamori, 2008).
Magnitudo adalah ukuran kekuatan gempabumi, menggambarkan jumlah
besarnya energi yang terlepas pada saat gempabumi terjadi dan merupakan hasil
pengamatan dari seismograf. Magnitudo gempabumi yang digunakan pada
umumnya ada 4 (empat) jenis meliputi magnitudo lokal, magnitudo gelombang
permukaan, magnitudo gelombang badan dan magnitudo momen. Magnitudo
lokal digunakan untuk gempabumi lokal yang biasanya berjarak <600 km dari
stasiun pemantau. Magnitudo gelombang permukaan digunakan pada kejadian

18
gempabumi dangkal (dengan kedalaman <70 km) yang terekam pada jarak yang
cukup jauh (20o
-180o
) dan determinasinya menggunakan gelombang Rayleigh.
Magnitudo gelombang badan ini digunakan pada kejadian gempabumi yang jarak
jauh saat gelombang gempabumi menjalar melalui inti bumi dan mulai mengalami
perubahan karakteristik. Magnitudo momen yaitu tipe magnitudo yang berkaitan
dengan momen seismik namun tidak bergantung dari besarnya magnitudo
permukaan (Ismail,1988).
3.4 Konversi Skala Magnitudo
Data katalog gempabumi yang dikumpulkan dari berbagai sumber umumnya
menggunakan skala magnitudo yang berbeda-beda. Skala magnitudo yang
digunakan antara lain adalah magnitudo suface wave (ms), magnitudo Richter
local (ML), magnitudo body wave (mb) dan magnitudo moment (Mw). Nilai-nilai
magnitudo tersebut harus dikonversi terlebih dahulu menjadi satu skala nilai
magnitudo yang sama sebelum digunakan untuk menganalisis resiko gempa.
Terdapat beberapa usulan formula atau persamaan konversi skala magnitudo yang
diusulkan peneliti seperti Purcaru dan Berckhemer (1978), Tatcher dan Hanks
(1973), dimana persamaan-persamaan tersebut dibuat dengan menggunakan
analisis regresi. Selain itu, Idris (1985) telah membuat grafik korelasi hubungan
antara Mw dengan ML, MS, mb, dan MJMA. Analisis konversi yang dilakukan
pada penelitian ini menggunakan data-data gempabumi (katalog gempa) wilayah
Indonesia bagian barat yang dikumpulkan dari berbagai sumber diatas. Hal
tersebut disebabkan peneliti tidak memiliki data informasi untuk pembuatan
persamaan konversi tersebut. Dari data-data tersebut dengan menggunakan

19
analisis regresi didapat rumusan korelasi konversi magnitudo untuk wilayah
Indonesia seperti yang terlihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Korelasi Konversi Beberapa Skala Magnitudo Wilayah Indonesia (Tim
Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010)
3.5 Intensitas
Intensitas dapat didefenisikan sebagai suatu ukuran deskriptif akibat goncangan
selama gempa terjadi. Berlawanan dengan konsep magnitudo yang berdasarkan
pada pengukuran instrumen, intensitas berdasarkan tingkat penilaian dan
klasifikasi dari kerusakan akibat goncangan gempa serta persepsi manusia
terhadap goncangan tersebut. Dalam seismologi intensitas yang digunakan ialah
skala MMI (Modified Mercalli Intensity). MMI memiliki skala I sampai dengan
XII dengan tingkat kerusakan yang bermacam-macam. Skala intensitas tersebut
dibuat berdasarkan observasi di lapangan dari dampak yang ditimbulkan setelah
gempa. Besarnya intensitas ini tergantung pada energi yang diradiasikan dan
dapat dinyatakan dalam magnitudo. Persamaan intensitas gempabumi berdasarkan
persamaan Wald :
= 3,66 log − 1,66.............................................................(3.1)
dengan :
IMM = Intesitas gempa menurut skala MMI
a = Percepatan tanah maksimum (PGA) satuannya gal.

20
3.6 Parameter Gempa
Frekuensi ataupun jumlah gempabumi merupakan karakteristik yang utama dari
aktifitas seismik di suatu daerah dalam selang waktu tertentu. Parameter ini adalah
model matematis yang menjelaskan tentang aktifitas suatu gempabumi yang
terjadi di batuan dasar pada suatu daerah. Metode Least Square atau model
Guttenberg-Ricter (Gambar 3.3), memperlihatkan frekuensi terjadinya gempa
dengan magnitudo M≥m persatuan waktu tertentu, kemudian menurun secara
ekponensial dengan meningkatnya magnitudo gempa. Hubungan tersebut dapat
dinyatakan sebagai berikut:
Log N(m) = a – bM ......................................................................... (3.2)
dengan:
a, b : nilai konstanta real positif
N(m) : nilai frekuensi terjadinya gempa dengan magnitudo sebesar M ≥ m
persatuan waktu
a : nilai konstanta karakteristik daerah gempa yang tergantung pada jangka
waktu pengamatan tertentu dengan tingkat kegempaan daerah sumbernya.
b : nilai konstanta karakteristik daerah gempabumi yang menyatakan
penyebaran relatif dari magnitudo gempabumi pada sembarang sumber
titik di daerah sumber gempabumi. Nilai parameter a-b ini diperoleh dari
regresi catatan gempabumi yang pernah terjadi pada sumber gempabumi.

21
Gambar 3.3 Distribusi magnitudo Guttenberg-Richter (Sengara, dkk., 2010)
Tabel 3.2 Data dan Parameter Sumber Gempa Fault Daerah Sumatra dan
Sekitarnya (Tim Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010)
3.7 Magnitudo Maksimum
Magnitudo maksimum merupakan gambaran besarnya magnitudo gempabumi
terbesar yang pernah terjadi di wilayah tersebut atau historic earthquake
berdasarkan penelitian para ahli atau berdasarkan perhitungan geofisik
berdasarkan kondisi tektonik dan pergeseran batuan suatu wilayah. Jika periode

22
pengamatan cukup lama dibandingkan dengan periode ulang gempabumi
maksimum yang mungkin terjadi maka magnitudo historis maksimum dapat
digunakan sebagai gempabumi maksimum. Namun dapat juga dipertimbangkan
magnitudo maksimum berdasarkan perkiraan dari momen seismik akibat struktur
tektonik dan pergeseran batuan suatu wilayah.
3.8 Fungsi Atenuasi
Dikarenakan keterbatasan analisis data untuk menurunkan suatu fungsi atenuasi di
wilayah Indonesia, maka pemakaian fungsi atenuasi yang diturunkan dari wilayah
lain tidak dapat dihindari lagi. Pemilihan fungsi atenuasi ini didasarkan pada
kesamaan dan kemiripan kondisi geologi dan tektonik dari wilayah dimana fungsi
atenuasi itu dibuat. Fungsi atenuasi yang dipergunakan sebagian besar sudah
menggunakan Next Generation Attenuation (NGA), dimana fungsi atenuasi ini
dalam proses pembuatannya sudah menggunakan data gempabumi global.
Dalam analisis penelitian ini, fungsi atenuasi yang digunakan untuk masing-
masing model sumber gempa yaitu:
1. Sumber Gempabumi Patahan
a). Boore-Atkinson NGA (2007)
= ( ) + , + , + ......................... (3.3)
dengan :
= spektral accalaration (g)
= konversi skala magnitudo
= konversi skala jarak
= jarak (km)
= faktor amplifikasi

23
= kecepatan gelombang geser 30 m
= kesalahan acak
= standar deviasi
b). Campbell-Bozorgnia NGA (2007)
= + ( ) + ( , , ) + ( ) + ( ) +
( , , , ) + ........................................................ (3.4)
dengan :
= spectral acceleration (g)
= konstanta periode
= magnitudo momen
= jarak terdekat terhadap sesar
= klasifikasi tipe sesar
= klasifikasi tipe jenis tanah/batuan
= kesalahan acak (random error)
c). Chiou-Youngs NGA (2007)
= + + + ( − 4) + ( − 6) +
[1 + { ( − )}] + [ + ℎ{ ( −
,0) }]( − ) + + [ + −
, 0) + ℎ
.
+ ...........(3.5)
=
+ ∅ , 0 + ∅ ∅ , 1130 −
360 − {∅ (1130 − 360)}
∅
∅
+ ............................(3.6)

24
dengan :
SA = percepatan spektra (spektral acceleration)
= jarak terdekat dari bidang patahan/rupture (km)
= jarak Joiner-Boore
= sudut dip rupture
= panjang sesar
= kedalaman sesar(km)
= 1 untuk 30⁰ ≤λ≤150⁰
= 1 untuk -120⁰ ≤λ≤-60⁰
λ = sudut rake
= kecepatan gelombang geser 30 m
= standar error untuk inter-event
= standar error untuk intra-event
2. Sumber Gempabumi Subduksi
a). Geometrix subduction (Young et al., SRL, 1997)
ln y = 0.2148 + 1.414 M + C + C (10 + M) − C ln r +
1.7818e .
+ 0.00607H + 0.3846Z ............................................(3.7)
dengan :
y = percepatan spektra (g)
M = magnitudo moment (M≥5)
H = kedalaman (km)
ZT = tipe sumber
R dan rrup = jarak terdekat ke rupture (km) (10 km – 500 km)
b). Atkinson-Boore BC rock and global source subduction (Atkinson dan
Boore, 2003)
log = ( ) + ℎ + − log + + + .......(3.8)

25
dengan :
= magnitudo momen
ℎ = kedalaman sumber gempa (km)
= jarak terdekat ke permukaan fault (km)
= 1 untuk NEHRP tanah tipe B
= 1 untuk NEHRP tanah tipe C
= 1 untuk NEHRP tanah tipe D
g = 10(1.2-0.13) untuk interface,
= 10(0.301-0.01M) untuk interslab
c). Zhao dkk., with variable Vs-30. (Zhao et al., 2006)
ln = + − ln + (ℎ − ℎ ) + + + +
ln x + C + ξ + ɳ ...........................................(3.9)
dengan :
= + ( ) ...................................................(3.10)
dengan :
y = PGA /percepatan spektra 5% redaman (cm/det2
)
= jarak sumber
= magnitudo moment (M>5)
ℎ = kedalaman (km)
= parameter reverse fault
= parameter dengan tipe sumber tektonik gempa interface
= digunakan untuk gempa slab subduksi
= suku modifikasi lintasan independen-magnitudo
i = indek untuk nomor kejadian gempa
j = indek untuk nomor rekam dari kejadian i
ℎ = konstanta kedalaman,

26
ɳ = variabel acak untuk intra-event error
3. Sumber Gempabumi Background
Sumber background adalah kasus khusus dari sumber gempabumi area.
Apabila sumber gempa (fault) tidak ditemukan atau sumber area tidak dapat
merepresentasikan seismisitas dari gempa-gempa tertentu maka sumber
gempabumi tersebut dinyatakan sebagai sumber gempabumi background.
Sumber gempabumi Background dibagi menjadi dua berdasarkan
kedalamannya, yaitu: Shallow Background Source dan Deep Background
Source. Fungsi atau rumus atenuasi untuk sumber gempabumi shallow
background digunakan model sumber gempa fault sedangkan pada deep
background digunakan model sumber gempa Benioff yaitu AB intraslab
seismicity Cascadia region BC-rock condition. (Atkinson dan Boore, 2003),
Geomatrix slab seismicity rock, 1997 srl. July 25 2006. (Youngs dkk., 1997),
AB 2003 intraslab seismicity worldwide data region BC-rock condition.
(Atkinson dan Boore, 2003).
4. Sumber gempabumi shallow crustal, untuk model sumber gempa fault dan
shallow background:
a. Boore-Atkinson NGA. (Boore dan Atkinson, 2008).
b. Campbell-Bozorgnia NGA. (Campbell dan Bozorgnia, 2008).
c. Chiou Youngs NGA. (Chiou dan Youngs, 2008).
5. Sumber gempabumi subduksi interface (Megathrust), untuk model sumber
gempa subduksi:
a. Geomatrix subduction (Youngs, dkk., 1997).

27
b. Atkinson-Boore BC rock and global source subduction (Atkinson dan
Boore, 2003).
c. Zhao, dkk., with variable Vs-30. (Zhao, dkk., 2006).
6. Sumber gempabumi Benioff (deep intraslab), untuk model sumber gempa deep
background:
a. AB intraslab seismicity Cascadia region BC-rock condition (Atkinson dan
Boore, 2003).
b. Geomatrix slab seismicity rock, 1997 srl. July 25 2006 (Youngs, dkk.,
1997). AB 2003 intraslab seismicity worldwide data region BC-rock
condition (Atkinson dan Boore, 2003).
3.9 Analisis Kejadian Gempabumi Independen
Kejadian gempabumi dependen atau gempabumi ikutan (foreshock dan
aftershock), harus diidentifikasi sebelum data kejadian gempabumi digunakan
untuk menentukan tingkat risiko gempabumi. Beberapa kriteria empiris yang
harus diperhatikan dalam mengidentifikasi kejadian gempabumi dependen yang
telah dilakukan oleh beberapa peneliti seperti Arabasz dan Robinson pada tahun
1976, Gardner dan Knopoff pada tahun 1974 dan Uhrhammer pada tahun 1986.
Kriteria ini kemudian dikembangkan berdasarkan suatu rentang waktu dan jarak
tertentu dari satu kejadian gempabumi besar. Pada penilaian ini digunakan model
Gardner dan Knopoff tahun 1974 untuk mencari gempabumi utama, hal ini sesuai
dengan berbagai analisis yang dilakukan oleh peneliti dengan menggunakan
model-model diatas dan ternyata model Gardner dan Knopoff mempunyai hasil
yang cukup sesuai.

28
3.10 Seismic Hazard Analysis
Pada umumnya ada dua metode yang pada biasa digunakan dalam SHA, yaitu:
analisis deterministik (Deterministic Seismic Hazard Analysis/DSHA) dan
analisis probabilistik (Probabilistic Seismic Hazard Analysis/PSHA). Metode
DSHA secara umum diaplikasikan untuk mengestimasi percepatan tanah pada
konstruksi yang sangat membahayakan jika terjadi kerusakan, seperti ketahanan
bangunan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), bendungan besar,
konstruksi yang dekat dengan sesar aktif, dan untuk keperluan emergency
response. Kelebihan metode DSHA ini adalah dapat digunakan untuk
memprediksi gerakan tanah pada skenario terburuk ketika terjadi gempa.
Sedangkan kelemahannya adalah metode ini tidak mempertimbangkan
probabilitas terjadinya gempa dan pengaruh berbagai ketidakpastian yang terkait
dalam analisis (Irsyam dkk., 2010).
Metode PSHA pada dasarnya adalah analisis deterministik dengan berbagai
macam skenario atau kemungkinan dan didasarkan tidak hanya pada parameter
gempabumi yang menghasilkan pergerakan tanah terbesar. Perbedaan mendasar
antara DSHA dan PSHA adalah pada pendekatan probabilistik (PSHA) frekuensi
untuk setiap skenario pergerakan tanah yang akan terjadi juga diperhitungkan.
Dengan demikian, pendekatan PSHA juga bisa digunakan untuk memprediksi
seberapa besar probabilitas kondisi atau skenario terburuk akan terjadi di lokasi
penelitian. Metode PSHA ini memungkinkan untuk memperkirakan pengaruh
faktor-faktor ketidakpastian dalam sebuah analisis seperti ukuran, lokasi dan
frekuensi kejadian gempabumi. Metode PSHA memberikan kerangka kerja yang

29
lebih terarah sehingga faktor-faktor ketidakpastian dapat diidentifikasi,
diperkirakan, dan kemudian digabungkan dengan metode pendekatan yang
rasional untuk mendapatkan gambaran yang lebih lengkap tentang kejadian
gempa.
Metode DSHA dan PSHA pada kenyataannya saling melengkapi satu sama lain.
Hasil DSHA dapat diverifikasi dengan PSHA untuk memastikan bahwa kejadian
tersebut masih realistis atau ada kemungkin akan terjadi. Sebaliknya, hasil analisis
PSHA dapat diverifikasi oleh hasil analisis DSHA untuk memastikan bahwa hasil
analisis tersebut rasional. Lebih jauh, McGuire pada tahun 2004 seperti dikutip
oleh Tim Revisi Peta Gempa Indonesia (2010) menyampaikan bahwa DSHA dan
PSHA akan saling melengkapi tetapi dengan tetap memberikan penekanan pada
salah satu hasil. Untuk keperluan desain infrastruktur tahan gempa, umumnya
digunakan PSHA dengan tingkatan gempa atau probabilitas terlampaui mengikuti
SEAOC (1997) (Tim Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010).
3.11 Probablistic Seismic Hazard Analysis (PSHA)
McGuire (2004) menyampaikan bahwa metode DSHA dan metode PSHA akan
saling melengkapi tetapi dengan tetap memberikan penekanan khusus pada salah
satu hasil. Untuk keperluan desain bangunan dan infrastruktur tahan gempabumi,
umumnya digunakan PSHA dengan tingkatan gempa atau probabilitas terlampaui
mengikuti pedoman SEAOC (1997). Input data yang digunakan dalam PSHA
antara lain:
a. Sumber gempabumi yang dapat mengakibatkan kerusakan, misalnya sumber
gempa dengan jarak 300-500 km dari daerah pengamatan.

30
b. Total aktifitas gempabumi dari setiap sumber-sumber gempa.
c. Karakteristik lokal suatu daerah (geological and soil conditions).
d. Kondisional probabilitas dari parameter gempa.
e. Persamaan model ground motion.
Selain input data seperti diatas diperlukan juga informasi tambahan lain seperti
geometri dan jenis sumber gempa.
3.12 Perhitungan Probabilistic Seismic Hazard Analysis
Sumber gempa merupakan komponen utama dalam perhitungan PSHA. Biasanya
perhitungan PSHA menggunakan sumber yang diekstrak dari data katalog gempa
pada waktu terdahulu. Langkah pertama yang dilakukan dalam PSHA adalah
membuat model potensi gempa berdasarkan data katalog gempa, dimana model
tersebut merupakan model Poissonian. Dalam model poissonian (time
independent), gempa dianggap sebagai proses acak terhadap ruang danwaktu,
sehingga sebagai langkah awal harus dilakukan data treatment. Data katalog
gempa untuk selang waktu tertentu diplot dalam grafik waktu terhadap jumlah
kumulatif gempa, dari grafik tersebut diambil waktu pengamatan yang
mempunyai aktifitas kegempaan yang konstan sehingga memenuhi syarat
distribusi poissonian (constant seismicity rate).

31
.
Gambar 3.4 Kurva Hazard Model Poissonian (SEAOC, 1997)
Analisis bahaya kegempaan pada prinsipnya merupakan estimasi parameter-
parameter kegempaan pada suatu wilayah pengamatan. Hal ini penting untuk
dilakukan untuk digunakan pada khususnya dalam desain bangunan tahan gempa
seperti bendungan, pembangkit listrik tenaga nuklir, jembatan yang panjang,
bangunan resiko tinggi, dan sebagainya. Pada dasarnya perhitungan Probability
Seismic Hazard Analysis (PSHA) terdiri dari lima tahap.
1. Identifikasikan semua sumber gempa bumi yang kemungkinan menghasilkan
percepatan tanah merusak.
2. Karakterisasi distribusi magnitudo gempa bumi (laju dimana gempa-gempa
dari berbagai magnitudo diduga terjadi).
3. Karakterisasi distribusi jarak sumber ke site yang berkaitan dengan potensi
gempa.
4. Prediksi distribusi intensitas gerakan tanah yang dihasilkan sebagai suatu
fungsi dari besaran gempa bumi, jarak, dan sebagainya.

32
5. Gabungkan ketidakpastian-ketidakpastian dalam ukuran gempabumi, lokasi
gempabumi dan intensitas gerakan tanah dengan menggunakan suatu
perhitungan yang dikenal sebagai teorema probabilitas total.
Gambar 3.5 PSHA Untuk Mendapatkan Pergerakan Tanah di Batuan Dasar
(Tim Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010)
3.13 Percepatan Tanah Maksimum (PGA)
Percepatan tanah maksimum merupakan suatu besaran yang dihitung di titik
pengamatan / titik penelitian pada permukaan bumi dari riwayat gempabumi
dengan nilai perhitungan yang dipilih paling besar. Nilai percepatan tanah yang
diperhitungkan sebagai salah satu bagian dalam perencanaan bangunan tahan
gempa yaitu nilai percepatan tanah maksimum (Hadi, dkk., 2012). Percepatan
tanah maksimum atau peak ground acceleration (PGA) merupakan nilai terbesar
percepatan tanah pada suatu wilayah yang diakibatkan dari getaran gempabumi
dalam periode tertentu. Kondisi geologis tanah atau batuan yang sangat

33
menentukan besar kecilnya nilai PGA adalah tingkat kepadatan batuan di daerah
tersebut. Semakin solid struktur batuan maka nilai PGA di daerah tersebut
semakin kecil begitu pula sebaliknya. Hal ini sesuai dengan kenyataan di lapangan
bahwa bangunan yang dibangun di atas struktur batuan atau tanah yang padat
pada saat gempa bumi di Bengkulu yang terjadi pada tahun 2000 (7,3 SR)
mengalami kerusakan lebih ringan daripada bangunan yang dibangun di atas
struktur tanah yang kurang padat (Hadi, dkk., 2012).
Percepatan tanah adalah percepatan gelombang yang tiba di permukaan bumi
dengan satuan cm/detik2
(gal) dan diukur dengan menggunakan alat yang disebut
accelerograph. Percepatan tanah yang efektif bekerja pada massa bangunan
bergantung pada berbagai faktor antara lain kekuatan gempabumi (magnitudo),
kedalaman sumber gempabumi, jarak sumber gempabumi ke lokasi, kualitas
bangunan dan sebagainya. Semakin besar nilai magnitudo maka semakin besar
energi yang dikeluarkan sumber gempabumi. Hal ini yang akan mengakibatkan
semakin besar bencana yang ditimbulkannya. Kondisi di sekitarnya juga
berpengaruh pada tingkat kerusakan bangunan. Faktor yang menjadi sumber
kerusakan dinyatakan dalam parameter percepatan tanah. Sehingga, data
percepatan tanah maksimum akibat getaran gempabumi pada suatu lokasi menjadi
penting untuk menggambarkan tingkat risiko gempabumi pada suatu lokasi
tertentu. Semakin besar percepatan tanah maksimum disuatu tempat, maka
semakin besar risiko gempabumi yang terjadi. Perumusan ini tidak selalu benar,
bahkan dari suatu metode lainnya tidak selalu sama. Namun cukup memberikan
gambaran tentang resiko tinggi terhadap kerusakan gempa bumi pada suatu daerah
(Edwiza, 2008).

34
3.14 Tingkatan Risiko Gempabumi
Risiko gempabumi yang dimaksud dalam hal ini adalah kemungkinan
terlampauinya suatu gempabumi dengan intensitas tertentu (dapat berupa
kecepatan, percepatan, lama guncangan, dan lain sebagainya) serta memiliki
periode ulang rata-rata tertentu selama suatu masa bangunan (BSSC, 1998).
Risiko gempabumi dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan berikut.
Rn = 1 - (1 - Ra)N
............................................................................................(3.11)
dengan :
Rn = risiko gempabumi
Ra = risiko pertahun
N = masa layan bangunan
T = periode ulang rata-rata gempabumi (1/ Ra)
Nilai hubungan antara risiko gempabumi, risiko pertahun, masa layan bangunan
dan periode ulang rata-rata gempabumi dapat dihitung berdasarkan Persamaan
3.11 di atas, hubungan antara parameter risiko tahunan, periode ulang, tingkat
risiko, dan masa layan bangunan yang digunakan dalam rekayasa kegempaan
(FEMA, 1998).
3.15 Logic Tree
Pendekatan dengan model logic tree ini sangat memungkinkan untuk penggunaan
beberapa alternatif metode atau model dengan menentukan faktor bobot yang
dapat menggambarkan persentase kemungkinan keakuratan relatif suatu model

35
terhadap model lainnya. Model ini terdiri dari beberapa jenis rangkaian nodal
(node) yang direpresentasikan sebagai titik dimana model yang dispesifikkan dan
cabang yang merepresentasikan model yang berbeda dengan yang
dispesifikasikan pada tiap nodal. Total nilai penjumlahan untuk tiap probabilitas
dari semua cabang yang dihubungkan dengan satu nodal tertentu nilainya harus
sama dengan 1 (satu). Dalam menggunakan logic tree, satu analisis risiko
gempabumi harus diselesaikan untuk kombinasi model dan/atau parameter yang
berkaitan dengan tiap ujung cabang masing-masing nodal. Hasil dari setiap
analisis diberikan oleh nilai bobot kemungkinan relatif dari kombinasi cabang,
dengan hasil akhir diambil sebagai penjumlahan dari nilai bobot masing-masing.
Model logic tree yang dipakai disesuaikan dengan model sumber gempa yang
digunakan (Tim Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010).
Gambar 3.6 Model Logic Tree Sumber Gempa Sesar (Fault)
.

36
Gambar 3.7 Model Logic Tree Sumber Gempa Subduksi (Megathrust)
Gambar 3.8 Model Logic Tree Sumber Gempa Background (Tim Revisi Peta
Gempa Indonesia, 2010)

IV. METODE PENELITIAN
4.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Adapun penelitian ini dilaksanakan pada:
Tempat : Stasiun Geofisika BMKG Kotabumi Provinsi Lampung.
Waktu : Waktu yang digunakan untuk penelitian yang dimulai dari studi literatur
sampai dengan selesai adalah selama enam bulan yang dimulai dari bulan Desember
2018. Seperti pada Tabel 4.1 berikut ini :
Tabel 4.1 Waktu dan Kegiatan Penelitian
No Kegiatan Desember Januari Februari Maret April Mei
1 Studi Literatur
dan
pengumpulan
data
2 Pengolahan data
tahap awal
3 Seminar usul
penelitian
4 Pengolahan data
tahap akhir dan
interpretasi
5 Seminal hasil
penelitian
6 Penyelesaian
skripsi dan
sidang
komprehensif
4.2 Studi Literatur dan Pengumpulan Data
Katalog data gempabumi yang digunakan pada penelitian ini adalah data
gempabumi yang pernah terjadi di Pulau Sumatera bagian selatan dari awal bulan

37
Januari tahun 1963 sampai akhir bulan September 2018. Data gempabumi ini
dikumpulkan dari dua katalog yakni ANSS (USGS) dan katalog gempa BMKG.
Parameter geologi, geodesi dan geofisika yang digunakan sumbernya dari studi
referensi peneliti sebelumnya (jurnal dan penelitian-penelitian terdahulu lainnya).
4.2.1 Katalog Gempa
Katalog gempa digunakan untuk memperkirakan aktifitas seismik di masa yang
mendatang dari tingkat gempabumi masa lalu pada suatu wilayah. Distribusi
frekuensi besarnya suatu gempabumi di masalalu dapat kita gunakan untuk
memperkirakan lokasi dan tingkat guncangan yang lebih besar di masa
mendatang. Skala nilai magnitudo minimum yang digunakan adalah Mw ≥ 5
dengan kedalaman maksimum sebesar 300 km hal ini disebabkan gempa-gempa
dengan kedalaman lebih besar dari 300 km diasumsikan tidak menimbulkan efek
merusak di atas permukaan bumi .
4.2.2 Data Gempabumi
Data pada penelitian ini menggunakan data parameter gempabumi dan data sesar
atau zona sumber gempabumi yang berada di wilayah Provinsi Lampung. Kriteria
data gempabumi tersebut adalah sebagai berikut :
1. Batasan pengambilan data gempabumi adalah sekitar radius jarak 500 km.
2. Magnitudo gempabumi (Mw) minimum adalah 5,0.
3. Kedalaman sumber gempabumi hingga maksimum 300 km.
4. Data gempabumi dimulai dari tahun 1963 hingga 2018 (Sengara dkk, 2010).
4.2.3 Perangkat Lunak Pengolahan Data
Perangkat lunak (software) yang dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

38
a. Software Ms. excel 2007 untuk mengkonversi nilai magnitudo pada semua
katalog gempabumi yang ada.
b. Software ZMAP untuk memisahkan mainshock dari foreshock dan aftershock.
c. Software MATLAB 2007 untuk menjalankan ZMAP.
d. Software USGS-PSHA 2007 untuk mengolah data dan identifikasi serta
analisis sumber gempabumi.
e. Software ArcGIS 10.1 untuk proses pemetaan bahaya gempabumi.
4.3 Pengolahan Data
4.3.1 Penyeragaman Skala Magnitudo
Data katalog gempabumi yang terkumpul dari katalog ANSS dan katalog BMKG
mempunyai skala nilai magnitudo yang berbeda-beda untuk setiap even
gempabuminya. Oleh karena itu, magnitudo harus diseragamkan terlebih dahulu
sebelum dapat digunakan dalam tahap analisis. Penyeragaman skala nilai
magnitudo gempabumi ini dilakukan dengan cara mengkonversi berbagai skala
magnitudo kedalam skala magnitudo momen (Mw) seperti pada tabel konversi
skala magnitudo di bab sebelumnya (Tabel 3.1).
4.3.2 Pemisahan Gempa Utama
Proses sortir gempabumi merupakan proses pemisahan antara gempabumi utama
(mainshock) dari gempa-gempa rintisan (foreshock) dan gempa-gempa susulan
(aftershock) menggunakan kriteria rentang waktu dan jarak. Proses pemisahan
(clustering) gempa utama dari gempa rintisan dan susulan ini menggunakan
metode empiris dengan kriteria yang diusulkan oleh Gardner dan Knopoff (1974),
yang dalam proses pemisahannya dilakukan dengan bantuan software ZMAP

39
Gambar 4.1 Kriteria Empiris Distance Window dan Time Window (Wyss, dkk.,
2001)
4.3.3 Identifikasi dan Pemodelan Zona Sumber Gempabumi
Tahap awal analisis hazard gempa sebenarnya adalah identifikasi serta pemodelan
sumber gempabumi. Pada tahapan ini proses identifikasi dan pemodelan untuk
masing-masing sumber gempabumi dan mekanismenya meliputi lokasi, dimensi,
jenis mekanisme sumber gempabumi dan tingkat aktifitasnya berdasarkan data
katalog gempabumi dan penelitian para ahli sebelumnya.
Gambar 4.2 Zona Sumber Gempa Bumi Indonesia (Bock, dkk., 2003)
4.3.4 Penentuan Parameter Seismik
Penentuan besaran parameter a dan b ditentukan dari Guttenberg Richter
recurrence relationship menggunakan analisis dari Least Square. Nilai a dan b

40
ditentukan berdasarkan data yang dikelompokkan sesuai beberapa area ke dalam
sekelompok data dengan analisis statistika pada model maximum likelihood.
Tabel 4.2 Data Parameter Sumber Gempa Sesar Wilayah Penelitian (Tim Teknis
Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010)
No Segment Type Dip
Length
(km)
Wide
(km)
Mmax
PSHA
Slip-
rate
(mm/yr)
1 Musi SS 90° 70 20 7.1 15
2 Manna SS 90° 85 20 7.2 15
3 Kumering-North SS 90° 111 20 7.3 14
4 Kumering-South SS 90° 60 20 7.3 14
5 Semangko Barat-A SS 90° 90 20 7.3 8
6 Semangko Barat-B SS 90° 80 20 7.3 8
7 Semangko Timur-A SS 90° 12 20 7.3 7
8 Semango Timur-B SS 90° 35 20 7.3 3
9 Semangko Graben Normal 60° 60 20 7.3 3
10 Sunda SS 90° 150 20 7.6 5
4.3.5 Penentuan Fungsi Atenuasi
Fungsi atenuasi membutuhkan data ground motions (peak ground acceleration)
yang cukup banyak supaya bisa mendapatkan hasil regresi yang baik.
Tabel 4.3 Fungsi Atenuasi yang digunakan wilayah Indonesia (Tim Teknis Revisi
Peta Gempa Indonesia, 2010)
.Model Sumber
Gempa
Rumus Atenuasi
Shallow Background 1. Boore-Atkinson, NGA (Boore and Atkinson, 2008)
2. Campbell-Bozorgnia, NGA (Campbell and Bozorgnia, 2008)
3. Chiou-Youngs, NGA (Chiou and Youngs, 2008)
Deep Background 1. Atkinson-Boore, intraslab (Atkinson and Boore, 2003)
2. Geomatrix, slab seismicity rock (Youngs et al, 1997)
3. Atkinson-Boore, instraslab seismicity world data BC-rock
condition (Atkinson and Boore, 1995)
Fault 1. Boore-Atkinson, NGA (Boore and Atkinson, 2007)
2. Campbell-Bozorgnia, NGA (Campbell and Bozorgnia, 2007)
3. Chiou-Youngs, NGA (Chiou and Youngs, 2007)
Subduction 1. Geomatrix, subdiction (Youngs et al. 1997)
2. Atkinson-Boore, BC Rock & global source (Atkinson &
Boore, 1995)
3. Zhao at al., with variable Vs-30 (Zhao et al, 2006)

41
4.4 Analisis Seismik Hazard
Semua analisis data gempabumi yang dilakukan dengan bantuan program hasil
akhir dari analisis hazard ini adalah meliputi peta percepatan tanah maksimum di
batuan dasar (litosfer) pada periode T = 0 detik atau biasa juga disebut PGA (peak
ground acceleration) dengan probabilitas terlampaui 10% dan 2% dalam 50
tahun. Risiko gempabumi adalah kemungkinan terlampauinya (probability of
exceedance) suatu gempabumi dengan intensitas tertentu selama masa bangunan.
Analisis bahaya kegempaan dilakukan dengan menggunakan pendekatan PSHA
(Probabilistic Seismic Hazard Analysis) yaitu dengan menggunakan probabilitas
total sumber gempabumi (background, fault dan subduction). Pada penelitian ini,
perhitungan nilai bahaya kegempaan menggunakan perangkat lunak PSHA dari
USGS (Harmsen, 2007). Analisis pada sumber gempabumi background, input
data dibuat dalam sub-program agridMLsm (code) dan untuk analisis bahaya
dilakukan pada sub-program hazgridXnga2 (code). Sumber gempabumi fault
(patahan) dibuat dalam sub-program filtrate dan analisis menggunakan
hazFXNga7c. Sumber gempabumi subduction (subduksi) input dan tahap analisis
dilakukan dalam subprogram hazsubXNga. Hasil perhitungan hazard dari ketiga
sumber gempabumi tersebut kemudian digabungkan dalam sub-program
hazXLall.

42
4.5 Diagram Alir Penelitian
Adapun proses yang dilakukan dalam penelitian ini seperti gambar berikut :
Mulai
Data Katalog Gempabumi
Pengolahan Data
Pemisahan Mainshock dari
Foreshock & Aftershock
Identifikasi Sumber
Gempabumi
Subduction
Fault
Background
Zona SubduksiParameter Sesar
Peta SHP
Nilai PGA
Peta Sebaran Hazard di Batuan Dasar
Data DEM SRTM
Pembuatan Peta Hazard
Selesai
Gambar 4.5 Diagram Alir Penelitian

VI KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan tujuan dan hasil analisis bahaya kegempaan metode probabilistik
dihasilkan peta sebaran bahaya kegempaan yang berupa peta kontur percepatan
tanah maksimum akibat gempabumi. Berikut di bawah ini adalah kesimpulan
yang dapat diambil dari penelitian ini.
1. Analisis potensi hazard diperoleh nilai sebaran percepatan gempa di batuan
dasar wilayah Lampung pada kondisi peak ground acceleration (PGA) untuk
tipe sumber gempabumi background 0,2 gal hingga 1,3 gal, tipe sumber
gempabumi fault 0,05 gal hingga 1,3 gal dan tipe sumber gempabumi
subduction 0,1 gal hingga 0,4 gal.
2. Nilai sebaran bahaya kegempaan untuk Provinsi Lampung di batuan dasar
pada periode ulang 500 tahun adalah 0,1 gal hingga 1,3 gal dan pada periode
ulang 2.500 tahun adalah 0,1 gal hingga 1,3 gal yang tersebar dari wilayah
Mesuji hingga Pesisir Barat Lampung.
3. Dari sebaran nilai-nilai bahaya kegempaan yang dihasilkan mengindikasikan
bahwa beberapa wilayah di Lampung ada yang sangat rentan terhadap gempa
seperti Kabupaten Tanggamus, Kabupaten Pesisir Barat dan Kabupaten
Lampung Barat. Maka dalam perencanaan pembuatan gedung atau sarana
infrastruktur lainnya sangat diharapkan untuk selalu memperhitungkan faktor
percepatan tanah di batuan dasar sebagai acuan dalam pembangunannya.

58
6.2 Saran
Saran penulis untuk penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Analisis bahaya sebaran hazard yang digunakan adalam penelitian ini adalah
untuk skenario probabilitistik (PSHA) untuk kedepannya perlu melakukan
penelitian berdasarkan skenario deterministiknya (DSHA).
2. Perlu dilakukan lagi penelitian yang lebih rinci tentang sesar-sesar aktif yang
berada di Provinsi Lampung termasuk parameter-parameter yang digunakan
pada PSHA agar dalam pemodelan sumber gempabumi dapat lebih teliti
untuk memperkecil nilai-nilai kesalahan (error).
3. Peta sebaran percepatan gempa di batuan dasar di Provinsi Lampung perlu
update setidaknya dalam rentang lima tahun sekali karena adanya perubahan
model sumber gempabumi akibat dari gempa-gempa baru yang terus terjadi
dan kemungkinan ditemukannya sumber gempa sesar yang baru.

DAFTAR PUSTAKA
Atkinson, G., dan Boore, D. 1995. New ground motion relations for eastern North
America, Bull. Seismol. Soc. Am. 85, 17– 30.
Atkinson, G.M., dan Boore, D.M. 2003. Empirical Ground-Motion Relations For
Subduction-Zone Earthquakes and Their Application to Cascadia and Other
Regions, Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 93, No. 4,
pp 1703-1729.
Atkinson, G.M., dan Boore, D.M. 2007. Erratum-Earthquake ground-motion
prediction equations for eastern North America, Bulletin of the
Seismological Society of America, v. 97, p. 1032.
Bock, Y., Prawirodirdjo L., Genrich J.F., Stevens C. W., McCaffrey R., Subarya
C., Puntodewo S.S.O. dan Calais E., 2003. Crustal Motion in Indonesia
from Global Positioning System Measurement, Journal of Geophysical
Research, Vol.108, No. B8, 2367, 2003, doi: 10.1029/2001JB000324.
Boore, D.M., dan Atkinson, G.M. 2008. Groundmotion prediction equations for
the average horizontal component of PGA, PGV, and 5%-damped PSA at
spectral periods between 0.01 s and 10.0 s: Earthquake Spectra, v. 24, no. 1.
Campbell, K.W., dan Bozorgnia, Y. 2008. Ground motion model for the
geometric mean horizontal component of PGA, PGV, PGD and 5% damped
linear elastic response spectra for periods ranging from 0.01 to 10.0 s:
Earthquake Spectra, v. 24, no. 1.
Chiou, B., dan Youngs, R. 2008. A NGA model for the average horizontal
component of peak ground motion and response spectra: Earthquake
Spectra, v. 24, no. 1.
Cornell, A.C., 1968. Engineering seismic risk analysis. Bulletin of the
Seismological Society of America. October 1968, v. 58, no. 5, p. 1583-1606.
Edwiza, D. 2008. Analisis Terhadap Intensitas dan Percepatan Tanah Maksimum
Gempa Sumbar. Teknik A 1 (29): 73-79.
Federal Emergency Management Agency (FEMA), 1998. Handbook for the
Seismic Evaluation of Buildings.

Gardner, J. K. dan Knopoff, L.,1974. Is the sequence of earthquakes in Southern
California with aftershocks removed poissonian, Bull. Seism. Soc. Am. 64,
1363-1367.
Gumuntur, E. 2008. Peta Administrasi Provinsi Lampung. Bahan diklat geografi
regional. Lampung.
Hadi, A.I., Farid, M dan Fauzi, Y. 2012. Pemetaan Percepatan Getaran Tanah
Maksimum dan Kerentanan Seismik Akibat Gempa Bumi untuk
Mendukung Rencana Tata Ruang dan Wilayah (RTRW) Kota Bengkulu.
Jurnal Ilmu Fisika Indonesia 1 (2): 81-86.
Harmsen, S. 2007. USGS Software For Probabilistic Seismic Hazard Analysis
(PSHA), United States of Geological Surveys (USGS), USA.
Http://earthquake.usgs.gov/ diakses pada Oktober 2018.
Http://inatews.bmkg.go.id/ diakses pada Oktober 2018.
Http://INAGeoportal.pusat.penelitian.pengembangan.geologi.1993.go.id/ diakses
pada Oktober 2018.
Irsyam, M., Dangkua, D.T., Hendriyawan, Hoedajanto, D., Hutapea, B.M.,
Kertapati, E.K., Boen, T., dan Petersen, M.D., 2008. Proposed Seismic
Hazard Maps of Sumatra and Java Islands and Microzonation Study of
Jakarta City, Indonesia. Journal Earth Syst Sct. 117, S2, Nov 2008, pp. 865-
867.
Irsyam, M., Sengara I.W., Adiamar, F., Widiyantoro, S., Triyoso, W.,
Natawidjaja, D.H., Kertapati, E., Meilano, I., Suhardjono, Asrurifak, M.,
dan Ridwan, M., 2010. Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi Peta Gempa
Indonesia. Bandung.
Ismail, S. 1988. Parameter Gempabumi dan Penentuannya. Jakarta: Badan
Meteorologi dan Geofisika.
Kanamori, H. 2008. Earthquake physic and real-time seismology. Nature, 2008,
451: 271-273
Kramer, S.L., 1996. Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall Inc:
Upper Suddle River, New Jersey.
Mangga, S.A., Amirudin, T., Suwarti, S., dan Sidarto. 1993. Peta Geologi
Lampung, Sumatera. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi.
Bandung.
McGuire, R. K. 2004. Seismic Hazard and Risk Analysis. Eathquake Engineering

Research Institute MNO-10.
Pawirodikromo, W. 2012. Seimologi Teknik dan Rekayasa Kegempaan.
Yogyakarta, Pustaka Pelajar.
SEAOC Vision 2000 Committee. 1997. Performance Based Seismic Engineering,
Structural Engineers Association of California, California.
Sengara, I. Irsyam, M., Hendriyawan, Asrurifak, M., Prakoso, W.A., Juniansyah,
U., Sumiartha, P., dan Jayasaputra, U., 2010. Laporan Akhir
Pendayagunaan Peta Mikrozonasi Gempa di DKI Jakarta. Pusat Mitigasi
Bencana ITB.
Sieh, K., dan Natawidjaja, D. 2000. Neotectonics of The Sumatran Fault,
Indonesia. Journal of Geophysical Research, Vol. 105, No. B12, Pages 28,
295-28,326.
Tim Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010. Hasil Studi Tim Revisi Peta Gempa
Indonesia. Laporan Studi.
Wyss, M., Wiemer, S., dan Zuniga, R., 2001. ZMAP A Tool for Analysis of
Seismicity Patterns. ETII Zurich.
Youngs, R.R., Chiou, S.J., Silva, W.J., dan Humphrey, J.R. 1997. Strong ground
motion attenuation relationships for subduction zone earthquakes. Seismol.
Res. Lett. 68, 58–73.
Zhao J.X., Irikura, K., Zhang, J., dan Fukushima, Y., 2006. Attenuation Relations
of Strong Motion in Japan using site classification based on predominant
period, Bull. Seismol. Soc. Am., 96, 898.

analisis bahaya kegempaan menggunakan metode psha

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to analisis bahaya kegempaan menggunakan metode psha

Similar to analisis bahaya kegempaan menggunakan metode psha (13)

Recently uploaded

Recently uploaded (6)

analisis bahaya kegempaan menggunakan metode psha