Laporan Kelompok 7 Prak. MAG II

  • View
    231

  • Download
    11

Embed Size (px)

DESCRIPTION

GAK TAU

Text of Laporan Kelompok 7 Prak. MAG II

  • 1 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    KEMENTERIAN DIKTI DAN RISTEK

    PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS GADJAH MADA

    PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    TUGAS KELOMPOK

    DISUSUN OLEH :

    KELOMPOK 7

    ASISTEN PRAKTIKUM :

    FATHUL MUBIN

    YOGYAKARTA

    2015

  • 2 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    Anggota Kelompok 7 :

    1. Alfian Romadhoni 11/316738/PA/13865 Koordinator

    2. Dian Rizqa 12/334682/PA/14915

    3. Ahmad Reza 12/334658/PA/14891

    4. Cendra Januari 12/331336/PA/14602

    5. Agung Budi Prabowo 12/334731/PA/14963

    6. Muhammad Imam Faisal 12/331249/PA/14531

    7. Setyaningsih 12/331039/PA/14428

    8. Try Antika 12/331185/PA/14484

  • 3 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    A. PENDAHULUAN

    Daerah penelitian kemungkinan berada di sekitar Provinsi Jawa Tengah.

    Penelitian dilakukan karena perlu memperkirakan bahaya seismik yang mungkin

    terjadi dengan mikrozonasi daerah setempat, yang memberikan analisa bahaya

    seismik dasar dari daerah setempat serta memberikan batas-batas wilayah

    yang rawan terhadap efek lokal.

    Penelitian ini memanfaatkan survey mikrotremor untuk mikrozonasi

    bahaya gempa bumi daerah lokasi survei. Mikrozonasi akan dapat menjelaskan

    nilai-nilai kerentanan gempa bumi yang ada pada setiap lokasi. Oleh sebab itu

    dilakukan analisa data mikroseismik untuk memetakan mikrozonasi gempa bumi

    pada daerah penelitian. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui hubungan

    nilai amplifikasi dan frekuensi natural terhadap kondisi geologi daerah penelitian

    sehingga mikrozonasi gempa bumi dapat menjelaskan nilai kerentanan

    gempabumi pada masing-masing daerah area survei.

    B. DASAR TEORI

    1. Teori Dasar Gelombang Seismik

    Gelombang gempa disebut juga gelombang seismik terjadi karena

    beberapa proses atau aktifitas geologi yang terjadi pada sekitar sumber

    panas bumi. Kecepatan perambatan gelombang seismik ditentukan oleh

    karakteristik lapisan dimana gelombang tersebut merambat. Kecepatan

    gelombang seismik dipengaruhi oleh rigiditas (kekakuan) dan kerapatan

    lapisan sebagai medium bagi perambatan gelombang, hal ini ditinjau dari

    segi lapisan yang dilaluinya. Adapun dilihat dari segi perambatan gelombang

    seismiknya, diketahui bahwa gelombang seismik dapat direfleksikan dan

    direfraksikan pada bidang batas dua lapisan yang berbeda densitasnya,

    kondisi tersebut dapat mempengaruhi pola gelombang seismik.

    Perbedaan karakteristik lapisan dimana gelombang tersebut

    merambat dapat mengindikasikan adanya variasi kecepatan gelombang

    seismik terhadap arah. Adanya perbedaan kecepatan gelombang terhadap

  • 4 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    arah ini dapat diakibatkan oleh beberapa faktor, seperti konfigurasi susunan

    mineral, rekahan, pori-pori, dan konfigurasi kristalografi mineral pada batuan

    (Priyono, 2006).

    Gambar 1. Ilustrasi variasi kecepatan pada karakteristik material yang berbeda. (a) material

    homogen isotropis; (b) material anisotropis (Abdullah, 2008)

    Titik merah ditengah pada gambar diatas (Gambar 1) merupakan

    sumber gelombang seismik dan tanda panah menunjukkan arah pergerakan

    gelombang. Pada material homogen isotropis, gelombang akan merambat

    dengan kecepatan yang sama ke semua arah, sedangkan pada material

    anisotropis kemungkinan gelombang akan merambat dengan kecepatan

    yang tidak sama pada arah yang berbeda.

    2. Jenis-Jenis Gelombang Seismik

    Gelombang seismik atau gelombang elastik terdiri atas dua jenis, yaitu

    gelombang badan (body wave), yaitu gelombang longitudinal (gelombang P),

    gelombang transversal (gelombang S) dan gelombang permukaan (surface

    wave), yaitu berupa gelombang Rayleigh dan gelombang Love.

  • 5 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    Gambar 2. Mulai dari fokus (sumber) dari gempa bumi di kerak bumi, gelombang P dan

    gelombang S bergerak melalui lapisan dalam bumi. (www.daviddarling.info)

    3. Gempa Bumi

    Gempa bumi merupakan hasil dari pelepasan energi secara tiba-tiba

    di dalam kerak bumi, berupa gelombang seismik yang menjalar ke segala

    arah (Wikipedia, 2013).

    Gambar 3. Penggolongan Gempa Bumi berdasarkan Penyebab

  • 6 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    Gambar 4. Penampakan Gempa pada Seismogram

    4. Metode HVSR

    Teknik ini pertama diusulkan oleh Nogoshi dan Iragashi (1971) dan

    dipublikasikan oleh Nakamura (1989). Metode ini didasari dari asumsi bahwa

    rasio dari spektrum Horisontal dan vertikal dari sumber tremor merupakan

    perkiraan dari fungsi transfer. Keakuratan dari metode ini dibuktikan dengan

    menggunakan observasi hasil mikrotemor pada beberapa titik (Nakamura,

    1989). Metode pasif berdasarkan investigasi spektral dari gangguan ambient

    seismic atau gempa kecil sangat umum digunakan karena bersifat aplikatif

    dan cenderung praktis. Ongkos yang rendah dan waktu yang singkat (Oros,

    2008).

  • 7 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    Mikrozonasi merupakan suatu mekanisme yang dapat menjelaskan

    gejala amplifikasi seismik di suatu daerah, yaitu terjebaknya gelombang

    gempa bumi di dalam perlapisan sedimen (Aisyah dkk, 2011). Proses

    terjebaknya gelombang gempa bumi mengikuti pola resonansi yang

    frekuensinya mengikuti persamaan:

    f = Vs/4H

    f = resonance frequency

    Vs = Shear wave Velocity

    H = depth of the sediments layer

    Gambar 5. Konsep Dasar HVSR; Rasio Nilai maksimum antara Komponen Horisontal dan Vertikal

    dari Data Gempa Bumi (Nakamura, 1989):

    C. METODOLOGI

    Data akuisisi yang diperoleh dari pengukuran lapangan dilakukan

    pengolahan data untuk mendapatkan frekuensi natural dan nilai Amplifikasi

    maksimum. Pengolahan data tersebut menggunakan analisis data HVSR

    (Horizontal to Vertical Spectral Ratio). Data mikrotremor tanah pada software

  • 8 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    Geopsy dilakukan pemilihan windowing yang stasioner antara 10-20 detik non

    overlapping.

    Kemudian analisis spektrum Fourier dilakukan untuk mengubah data awal

    akuisisi yang berupa domain waktu menjadi domain frekuensi. Hasil FFT

    dilakukan smooting Konno Ohmachi. Pengolahan dilanjutkan dengan analisis

    HVSR untuk memperoleh nilai HVSR yang ditunjukkan dengan puncak tertinggi

    HVSR dianggap sebagai frekuensi natural tanah serta diperoleh juga

    amplifikasi. Setelah memperoleh nilai frekuensi natural tanah serta

    amplifikasinya selanjutnya dihitung nilai indeks kerentanan, peak ground

    acceleration serta ketebalan lapisan lapuk melalui suatu persamaan.

    Langkah terakhir adalah memetakan distribusi frekuensi natural,

    amplifikasi, indeks kerentanan dan peak ground acceleration, serta ketebalan

    lapisan lapuk, setelah itu baru dilakukan interpretasi.

    D. PEMBAHASAN

    Dari pengolahan data yang telah dilakukan, selanjutnya dapat dilakukan

    analisa mengenai potensi kerusakan ketika suatu area diguncang gempa. Untuk

    data Raw per kelompok, kelompok 7 mendapat data F1, F2, F3, F4, G1, G2, G3,

    dan G4.

    Hasil dari pengolahan data perkelompok akan tersaji berikut :

  • 9 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    Gambar 6. Grafik Frekuensi Dominan

    Gambar 7. Grafik Amplifikasi Maksimum

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    F1 F2 F3 F4 G1 G2 G3 G4

    F0 (

    HZ)

    Grafik Frekuensi Dominan

    Grafik Frekuensi Dominan

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    3.5

    4

    4.5

    5

    F1 F2 F3 F4 G1 G2 G3 G4

    A0

    Grafik Amplifikasi Maksimum

    Grafik Amplifikasi Maksimum

  • 10 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    Gambar 8. Grafik Indeks Kerentanan Gempa

    Gambar 9. Grafik Ketebalan Lapisan Lapuk

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    F1 F2 F3 F4 G1 G2 G3 G4

    SVI

    Grafik Indeks Kerentanan Gempa

    Grafik Indeks Kerentanan Gempa

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    F1 F2 F3 F4 G1 G2 G3 G4

    H (

    M)

    Grafik Ketebalan Lapisan Lapuk

    Grafik Ketebalan Lapisan Lapuk

  • 11 TUGAS KELOMPOK PRAKTIKUM METODE ANALISA GEOFISIKA II

    Gambar 10. Grafik PGA

    Frekuensi dan amplifikasi memiliki hubungan yang erat dalam menentukan

    Indeks Kerentanan Gempa, dan juga mempengaruhi ketebalan lapisan lapuk.

    Untuk frekuensi yang rendah berarti ada kemungkinan Indeks Kerentanan

    Gempa yang tinggi, namun jika diikuti oleh amplifikasi yang rendah juga, maka

    indeks kerentanan gempanya akan rendah. Ketebalan lapisan lapuk akan

    bergantung pada nilai frekuensi natural yang dihasilkan, semakin kecil

    frekuensinya, maka ketebalan lapisan lapuk semakin tebal. Dari delapan raw

    data yang diberikan, titik G4 memiliki Indeks kerentanan Gempa yang cukup

    besar yang berarti memiliki potensi kerusakan yang besar jika diguncang

    gempa.

    Selanjutnya untuk PGA, terlihat dari grafik bahwa, dari kedelapan raw data

    tersebut memiliki nilai PGA yang relative sama satu dengan lainnya. Artinya

    adalah semua titik pengukuran raw data tersebut memiliki potensi kerusakan

    yang sam