ANALISIS KEAKTIFAN DAN RESIKO GEMPA BUMIPROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGIUNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA2010 M/1431 HiANALISIS KEAKTIFAN DAN RESIKO GEMPA BUMI PADA ZONA SUBDUKSI DAERAHPULAU SUM ATERA DAN SEKITARNYANip. : 150 321 586

Mengetahui,Ketua Program Studi FisikaDrs. Sutrisno, M .SiNip. : 195902021982031005PENGESAHAN UJIAN

Skripsi yang berjudul Analisis Keaktifan Dan Resiko Gempa Bumi Pada

Menge tahui,Dekan Fak. Sains dan Teknologi Ketua Jurusan Fisika

Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis Drs. Sutrisno, M.SiNIP. 150 317 956 NIP.

195902021982031005

i vPERNYATAANvKATA PENGANTAR

2. Bapak Drs. Sutrisno, M.Si sebagai Pembimbing I penulis yang telah memberi banyak masukan bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

3. Bapak Edi Sanjaya, M.Si sebagai pembimbing II penulis yang juga telah memberikan banyak bantuan bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

viiiCiputat, Maret 2009Abdul RojakixDAFTAR ISI

3.3 Pengolahan Data .......................................................................... 26

BAB IV HASIL DAN P EMBAHASAN ............................................................ 29

4.1 Hasil Penelitian ........................................................................... 29

4.2 Pembahasan ................................................................................. 65

BAB V PENUTUP .............................................................................................. 68

Gambar 4.6 Distribusi Magnitude Berdasarkan Frekuensi Kejadian Wilayah III 33

Gambar 4.7 Distribusi Magnitude Berdasarkan Kedalaman Gempa Wilayah III 33

Gambar 4.8 Distribusi Magnitude Berdasarkan Frekuensi Kejadian Wilayah IV 34

Gambar 4.9 Distribusi Magnitude Berdasarkan Kedalaman Gempa Wilayah IV 34

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRANLampiran 1. Tabel Data Gempa Bumi Wilayah I ................................................ 66Lampiran 2. Tabel Data Gempa Bumi Wilayah II ............................................... 7764BAB ISumatera dan patahan aktif Mentawai (Sumatera), Cimandiri, Citandui, Unggaran, Lasem (Jawa), Meratus (Kalimantan), Walanai-Paternoster, Palu-Koro, Gorontalo (Sulawesi), Sorong dan Tarera-Aiduna (Papua) serta patahan aktif busur belakang Flores (Nusa Tenggara). Patahan-patahan aktif ini merupakan lajur sumber gempa bumi yang sangat potensial, beberapa diantaranya melewati kota-kota besar seperti Banda Aceh, Tarutung, Bukit Tinggi, Kerinci, Liwa (S umatera).

Sedangkan di Sulawesi patahan aktif dijumpai melalui kota Palu, Gorontalo dan

pulau Sumatera yang rawan terhadap gempa bumi khususnya gempa bumi besar. Studi untuk mengetahui distribusi ruang (space distribution) daerah rawan akan menjadi penting jika dihubungkan dengan berbagai kepentingan baik yang berhubungan langsung dengan kehidupan manusia maupun penelitian.

Suatu daerah dapat dikatakan memiliki tingkat aktivitas gempa bumi yang tinggi jika b value nya besar, dimana b value dipengaruhi oleh magnitudo dan

frekuensi gempa yang terjadi. b value berkaitan langsung dengan karakteristik

1. Bagaimana tingkat seismisitas (resiko gempa bumi) di daerah pulau

Sumatera dan sekitarnya?

2. Seberapa besarkah probabilitas gempa di daerah tersebut?

3. Bagaimana perbandingan keaktifan gempa bumi untuk setiap wilayah penelitian di daerah pulau Sumatera dan sekitarnya?

1.3. Batasan Masalah1.5. Manfaat Penelitian1. Mitigasi bencana gempa khususnya di daerah pulau Sumatera dan sekitarnya

2. Info resiko kegempaan untuk pembangunan khususnya bagi Dinas

Pekerjaan Umum di daerah tersebut

3. Bagi lembaga Asuransi dalam hal asuransi gedung-gedung bertingkat

4. Sebagai bahan rujukan untuk penelitian selanjutnya

hasil yang didapat dari penelitian dan dibagian akhir dilengkapi dengan daftar pustaka dan lampiran.

BAB II2. Runtuhan gua kapur atau daerah tambang (gempa runtuhan) merupakan gempa bumi yang disebabkan oleh terjadinya runtuhan di dalam bumi (biasanya dari daerah kapur, gua kapur dan tempat pertambangan lainnya), kekuatannya biasanya kecil.

3. Ledakan nuklir (gempa buatan) merupakan gempa bumi yang disebabkan

Gambar 2.1 Pr oses Terjadinya Gempa Tektonik

Ada tiga jenis pergerakan lempeng tektonik, yaitu1. Saling mendekati dan bertubrukan (convergent).

2. Saling menjauhi (divergent)

3. Saling berpapasan (transform)

Gambar 2.3. Gravity Fault Trust Fault (Patahan Naik)

Yaitu pergeseran blok dimana salah satu blok bergerak relatif terhadap blok yang lainnya, sehingga pergerakannya

naik. Hal ini karena adanya gaya tension, umumnya

0 0yaitu pergerakan blok sebagai akibat dari Dip Slip Faultdan Strike Slip Fautdalam bumi, terdiri dari dua macam gelombang yaitu :

a) Gelombang Primer (P), gerakan partikelnya searah dengan arah penjalarannya. Gelombang ini disebut gelombang longitudinal atau gelombang kompresional akibat partikel mengalami kompresi saat penjalarannya. Gelombang Primer (P) mempunyai kecepatan terbesar dan muncul pertama kali di seismogram.

b) Gelombang sekunder (S), gerakan partikelnya tegak lurus dengan arah

Gelombang love merupakan gelombang yang gerakan partikelnya sama dengan gelombang SH (Transversal Longitudinal).

b. Gelombang Rayleigh (R)

Gelombang dimana gerakan partikelnya menyerupai ellips dan bidang

ellips ini berdiri vertikal dan berhimpit dengan penjalaran gelombang.

Untuk menghitung parameter 1 s/d 3 yang diperlukan hanyalah pengamatan waktu saja (misalnya waktu datangnya gelombang seismik di beberapa stasiun), sedangkan parameter 4 memerlukan data amplitude dan periode.

Parameter ukuran besarnya gempa bumi biasanya dinyatakan dengan magnitude dalam skala Richter dimana besaran ini terkait dengan energi yang

dilepaskan di pusat gempa. Besarnya magnitude umumnya ditentukan dengan

karena ulah manusia dan bahaya alam yang sudah diketahui, dan proses perencanaan untuk respon yang efektif terhadap bencana-bencana yg benar-benar terjadi.

Dalam mendukung mitigasi bencana khususnya gempa bumi, perlu diketahui beberapa karakteristik dari gempa itu sendiri, bahwa gempa bumi itu :

1. Berlangsung dalam waktu sangat singkat

2. Lokasi kejadian hanya tertentu saja

sebagai berikut :

Resiko gempa bumi =Usaha-usaha yang diperlukan dalam mitigasi untuk mencegah resiko

Gambar 2.9 Jaringan Pengamatan Gempa Bumi di Indonesia

Tujuan monitoring gempa yang utama adalah :

relatif dari getaran yang kecil hingga besar (biasanya mendekati 1) dan secara teoritis tidak bergantung pada periode pengamatan tetapi hanya bergantung pada sifat tektonik dari gempabumi sehingga dapat dianggap sebagai suatu parameter karakteristik suatu gempabumi untuk daerah tektonik aktif.

Beberapa ahli mengatakan bahwa nilai b ini konstan dan bernilai sekitar -1 s/d 1. Kalaupun ada perbedaan, hal itu lebih karena perbedaan data dan metode

perhitungan yang digunakan. Meskipun demikian sebagian besar ahli berpendapat

nQ = (log N ii =1

a bM 2

..................................(3)

Dari persamaan (3) dibuat penurunan secara parsial ke parameter a dan b diperoleh :

Q n= 2 (log N ia i =1

a bM i )

n ( xii =1

x ) 2n xi Nx = i=1

n yi Ny = i =1

n n Ni =1

Ni =1

n ( xi x )( y i y ) i =1

pa = tingkat kemungkinan kesalahan a2.5.2 Metode Likelihood Maksimu m (Utsu, 1965)Bila suatu fungsi distribusi probabilitas (x,) bergantung pada parameter

, bersesuaian dengan fungsi likelihood yang didefinisikan sebagai :

P(xi , )= f (x1 , ). f (x2 , ). f (x3 , )...... f (xn , )n,2.6 Standar DeviasiUntuk mengetahui simpangan perhitungan b value digunakan simpangan baku (standar deviasi). Standar deviasi merupakan ukuran penyebaran yang paling banyak digunakan. Mayoritas nilai data cenderung berada dalam suatu deviasi standar dari rata-rata, dan hanya sebagian kecil saja yang terletak diluar dari rata- rata standar deviasinya

Adapun standar deviasi untuk metode least square didefinisikan sebagai berikut :

a1 = a log Ta ' = a log(b ln10)a ' = a ' log T ................................................................................................(19) Dimana :

T : waktu (tahun pengamatan)

a , a 1 , a

, a 1 , b : parameter-parameter yang dihitung untuk mendapatkan harga

interval waktu berbentuk eksponensial e-NT, maka dapat kita turunkan probabilitas kejadian suatu gempa dengan magnetudo > M pada suatu periode T sebagai berikut :

P (M , T ) = (1 e N1 (M )T )..............................................................................( 21)Rata-rata tahunan kumulatif jumlah gempa dengan M paling besar dapat dicari dengan :

N ( M ) = N ( M 5 .0 ) .10 2 b .................................................................................(22)

: Rata-rata periode ulang gempa

24

Agar lebih spesifik, akurat dan terperinci ruang lingkup penelitian dibagi lagi menjadi 4 wilayah, yaitu :

1.Wilayah I : 0.00 LU 5.00 LUdan 96.00 BT 100.00 BT

2.Wilayah II : 0.00 LS 3.00 LSdan 96.00 BT 103.00 BT

3.Wilayah IV : 3.00 LS 6.00 LSdan 100.00 BT 103.00 BT

4.Wilayah V : 3.00 LS 6.00 LSdan 103.00 BT 106.00 BT

i : i . . i i r

(ISC) serta Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG). Data diperoleh dengan studi pustaka dan literatur yang ada, kemudian penyajia n datanya dalam bentuk tabel, grafik dan peta dengan menggunakan aplikasi Software ArcView GIS 3.3.

3.3 Pengolahan Data5. Untuk mencari probabilitas gempa merusak dari kurun waktu tertentu, dapat dicari dengan menghitung probabilitas gempa bumi.

6. Semua data dan hasil perhitungan disajikan dalam bentuk tabel dan grafik, supaya lebih memudahkan dalam menganalisa.

7. Sedangkan gambaran seismisitas yang terjadi pada lokasi penelitian akan digambarkan pada peta dengan aplikasi software ArcView GIS 3.3.

DIAGRAM ALIR PERHITUNGAN B-VALUEPerhitungan nilai probabilitas danPeriode ulang gempa

BAB VKESIM PULAN DAN SARANT=100; 99,99%

d.Wilayah IV : T=10; 30,31%, T=30; 66,16%, T=50; 83,57%, T=100; 97,30%

3. Periode ulang gempa bumi merusak tiap wilayah berbeda-beda, yaitu :

3. Mengingat daerah Pulau Sumatera merupakan daerah seismik aktif dan rawan bencana gempa bumi, maka perlu diperhatikan dalam perencanaan tata ruang kewilayahan bahwa sebaiknya bangunan harus memenuhi syarat teknik bangunan tahan gempa.

634. Menyusun tata ruang wilayah Sumatera yang mengacu pada kondisi

DAFTAR PUSTAKANEIC (National Earthquake Information Center of America), USGS, Golden,

Gunawan. T, Wandono. M, Tinjauan Statistik Resiko Gempa Bumi DiIndonesia.BMG-Jakarta.

Ibrahim, Gunawan dan Subardjo, Pengetahuan Seismologi. 2004. BadanMeteorologi dan Geofisika. Jakarta.

65

PADA ZONA SUBDUKSI DAERAH

PULAU SUMATERA DAN SEKITARNYA DENGAN METODE LEAST SQUARE

Disusun Oleh : ABDILLAH

NIM : 104097003102

DENGAN METODE LEAST SQUARE

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Sains

Pada Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Disusun Oleh : ABDILLAH

104097003102

Menyetujui, Pembimbing I

Drs. Sutrisno, M.Si

Nip. : 195902021982031005 mbimbing 2

Zona Subduksi Daerah Pulau Sumatera Dan Sekitarnya Dengan M etode Least Square telah diuji dan dinyatakan lulus dalam sidang Munaqosyah Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada hari Selasa, 17 Maret 2010. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) Jurusan Fisika.

Jakarta, Maret 2010

Tim

Penguji

,

Penguji I Penguji II

Tati Zera, M.Si Dr. Ir. Agus Budiono, M.T.

NIP. 196906082005012002 NIP.

196202201990031002

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR- BENAR HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU LEMBAGA MANAP UN.

Jakarta, Maret 2010

Abdillah

104097003102

Bismillahirrahmanirrahim

Alhamdulillah, penulis panjatkan kepada Allah S ubhanahu Wa Taala atas seluruh rahmat dan karunia-Nya yang diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat melaksanakan penelitian skripsi ini dan menyelesaikan penulisannya dengan lancar. Shalawat serta salam selalu tersampaikan kepada Rasululla h ShalallahuAlaihi Wasallam, keluarganya, sahabatnya, serta pengikutnya yang setia hingga akhir zaman.

Skripsi ini berjudul Analisis Keaktifan dan Resiko Gempa Bumi Pada Zona Subduksi Daerah Pulau Sumatera Dan Sekitarnya Dengan Metode Least Square, yang disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan program S1 pada Program Studi Fisika di Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis, selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

memberikan perhatian, dukungan, dan motivasi sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini.

5. Kawan-kawan seperjuanganku : Abdul Rozak, Dewi, Ikeu, Anto, Fian, Ade, Barqun, Chaerul, Hari, Yana, Iid, Dijah, Heru, Topan, Azwar, Fathullah, Meta, Sony, Rijal, Afham.

6. Artadi dan Fadli Yusuf yang telah memberikan banyak informasi dan bantuan dalam proses pengerjaan skripsi.

7. Teman-teman Kostan telah membantu menghilangkan kejenuhan penulis ketika menyusun skripsi, terutama Ade, Iid dan Aphank.

8. Adik adik kelasku angkatan 2004 2009, terutama Taufik, Adang serta tim Futsal HIMAFI, semoga kita selalu sukses.

Akhir kata tiada gading yang tak retak, begitu juga dengan skripsi ini dan penulis mengharapkan kritik serta saran yang membangun dari pembaca untuk penulisan laporan yang lebih baik lagi. Kritik dan saran dapat disampaikan ke penulis melalui e-mail: HYPERLINK mailto:Nara_67@yahoo.com Nara_67@yahoo.com semoga skripsi ini dengan izin Allah dapat bermanfaat bagi semua pembaca. Amin.

Halaman Sampul ..................................................................................................... i Halaman Judul ........................................................................................................ ii Halaman Persetujuan Pembimbing ....................................................................... iii Halaman Pengesahan Ujian ................................................................................... iv Halaman Pernyataan ................................................................................................v Abstrak .................................................................................................................. vi Kata Pengantar .................................................................................................... viii Daftar Isi ..................................................................................................................x Daftar Gambar ..................................................................................................... xiii Daftar Tabel ......................................................................................................... xv Daftar Lampiran .................................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

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

1.2 Perumusan Masalah .................................................................... 3

1.3Batasan Masalah ..........................................................................4

1.4

Tujuan Penelitian ........................................................................

4

1.5

Manfaat Penelitian ......................................................................

4

1.6

Sistematika Penulisan ..................................................................

5

2.1 Gempa Bumi ............................................................................... 6

2.2 Gelombang Gempa Bumi .......................................................... 10

2.3 Parameter Gempa Bumi dan Penentuannya ................................ 12

2.4 Mitigasi ....................................................................................... 13

2.5 Persamaan Hubungan Gutenberg dan Richter ............................ 16

2.6 Metode Perhitungan Nilai a dan b ............................................... 17

2.6.1 Metode Kuadrat Terkecil (Least Square) ........................ 17

2.6.2 Metode Likelihood Maksimum ....................................... 19

2.7 Standar Deviasi 20

2.8 Indeks Seimisitas . 21

2.9 Probabilitas kejadian Gempa Bumi . 22

BAB III M ETODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 24

3.1 Tempat Dan Waktu .................................................................... 24

3.2 Ruang Lingkup Penelitian .............................................................24

3.2 Pengumpulan Data ...................................................................... 25

5.1 Kesimpulan ................................................................................. 68

5.2 Saran ............................................................................................ 69

DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................71

LAMPIRAN ..........................................................................................................73

Gambar 2.1 Proses Terjadinya Gempa Tektonik .................................................. 7

Gambar 2.2 Jenis-jenis Pergerakan Lempeng ....................................................... 8

Gambar 2.3 Grafity Fault ...................................................................................... 8

Gambar 2.4 Trust Fault ......................................................................................... 9

Gambar 2.5 Strike Slip Fault ................................................................................. 9

Gambar 2.6 Oblique Slip Fault ........................................................................... 10

Gambar 2.7 Gelombang P dan S ......................................................................... 11

Gambar 2.8 Gelombang Love dan Rayleigh .........................................................12

Gambar 2.9 Jaringan Pengamatan Gempa Bumi Di Indonesia ........................... 15

Gambar 3.1 Peta Pembagian Wilayah Penelitian 25

Gambar 4.1 Peta Seismisitas Daerah Pulau Sumatera ........................................ 28

Gambar 4.2 Distribusi Magnitude Berdasarkan Frekuensi Kejadian Wilayah I 29

Gambar 4.3 Distribusi Magnitude Berdasarkan Kedalaman Gempa Wilayah I . 30

Gambar 4.4 Distribusi Magnitude Berdasarkan Frekuensi Kejadian Wilayah II 31

Gambar 4.5 Distribusi Magnitude Berdasarkan Kedalaman Gempa Wilayah II . 32

Tabel 4.1 Perhitungan Standar Deviasi Wilayah I .............................................. 40

Tabel 4.2 Perhitungan Standar Deviasi Wilayah II.............................................. 43

Tabel 4.3 Perhitungan Standar Deviasi Wilayah III ............................................ 46

Tabel 4.4 Perhitungan Standar Deviasi Wilayah IV ............................................ 59

Tabel 4.6 Perbandingan Hasil Perhitungan b value dan Stndar Deviasi Pada Tiap- tiap Wilayah ....................................................................................... 50

Tabel 4.7 Perbandingan Parameter Aktivitas Gempa dan Nilai Indeks Seismisitas

Tiap-tiap Wilayah................................................................................................. 52

Tabel 4.8 Perbandingan Kemungkinan kejadian Gempa berdasarkan T (Tahun)

dan Nilai Rata-Rata Periode Ulang Pada Tiap-Tiap Wilayah............ 58

Lampiran 3. Tabel Data Gempa Bumi Wilayah III.............................................. 85

Lampiran 4. Tabel Data Gempa Bumi Wilayah IV ............................................. 97

Lampiran 5. Tabel Peta Seismisitas Gempa Bumi Wilayah Sumatera Dan

Sekitrnya Periode Tahun 1970-2008 ........................................... 103

PENDAHULUAN

I.1 Latar belakan g

Kepulauan Indonesia termasuk salah satu negara yang rawan terhadap bencana gempa bumi, karena didorong oleh dua lempeng tektonik Samudera yang sangat aktif yakni lempeng tektonik Samudera Hindia-Australia dari sebelah selatan dan lempeng tektonik Samudera Pasifik dari sebelah timur. Lempeng tektonik Samudera Hindia-Australia tersebut di atas bergerak mendorong Kepulauan Indonesia yang merupakan bagian dari lempeng tektonik benua Eropa

Asia ke arah timur dengan kecepatan rata-rata 7.5 mm/tahun, sedangkan lempeng tektonik Samudera Pasifik mendorong Kepulauan Indonesia ke arah barat dengan kecepatan rata-rata 10,5 mm/tahun.

Sebagai akibat tumbukan kedua mandala tektonik tersebut, Kepulaua n Indonesia mempunyai tatanan keseismotektonikan yang komplek dengan ciri kerawanan bencana gempa bumi yang cukup tinggi. Hal tersebut di atas dicerminkan dengan dikenal adanya patahan-patahan aktif seperti patahan aktif

Kendari.

Penunjaman mengakibatkan terjadinya evolusi tatanan kerak bumi dan terbentuknya zona rawan gempa. Salah satunya daerah pulau Sumatera, dari tinjauan tektonik dan distribusi kegempaan dapat dilihat secara umum daerah pulau Sumatera memiliki resiko tinggi terhadap gempa bumi, namun dengan metode statistic dapat diketahui secara numeric tingkat kegempaan, indeks seismisitas, tingkat resiko gempa dan periode ulang gempa untuk magnitude tertentu pada suatu daerah.

Peta distribusi gempa bumi dan peta tektonik hanya memberika n gambaran tingkat resiko gempa suatu daerah secara kualitatif. Untuk mengetahui tingkat resiko gempa secara kuantitatif digunakan metode statistik. Resiko gempa yang dimaksud dalam penelitian ini hanya mempertimbangkan tingkat seismisitas suatu daerah tanpa menyertakan faktor lain seperti geologis, kualitas infrastruktur, kepadatan penduduk dan sebagainya.

Sebagai salah satu wilayah yang paling rawan terhadap bencana gempa bumi, maka diperlukan metode yang tepat guna memperkirakan daerah-daerah di

tektonik dari setiap daerah dan menunjukkan parameter seismotektonik pada

daerah tersebut.

Estimasi b value dengan cara penerapan radius konstan, di Indonesia memberikan hasil yang kurang refresentatif. Hal ini dikarenakan relatif pendeknya periode pengamatan atau sangat minimnya data katalog gempa yang dimiliki. Disamping itu, sangat jarang dilakukan pencatatan gempa-gempa yang bermagnitudo kecil sehingga sebaran data dalam ruang akan cenderung mengalami clustering jika magnitudo yang relatif kecil ini diikut sertakan dalam perhitungan b value.

Berdasarkan asumsi diatas maka perlu untuk diteliti hubungan b value dengan magnitudo besar (biasanya magnitude tersebut di atas 5 skala ricther) dengan frekuensi gempa bumi agar diketahui tingkat keaktifan gempa secara nyata dengan menggunakan metode least square.

1.2 Peru musan Masalah

Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah :

Penulisan ini difokuskan pada penentuan b value dengan menggunakan

metode Least Square, indeks seismisitas, periodisitas dan probabilitas gempa bumi di daerah pulau Sumatera dan sekitarnya yang dibatasi oleh koordinat 5.00

LU 6.00 LS dan 96.00 BT 106.00 BT. Data yang digunakan adalah data gempa

selama 38 tahun dari tahun 1970-2008 dengan Magnitudo 5.0 dan kedalaman

100 km yang didapat dari situs HYPERLINK http://neic.usgs.gov/neis/epic_rect http://neic.usgs.gov/neis/epic_rect dan International Seismological Center (ISC) serta Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG).

I.4. Tujuan Penelitian

Tujuan yang akan dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Mengetahui tingkat seismisitas di daerah pulau Sumatera dan sekitarnya

2. Mengetahui probabilitas terjadinya gempa bumi di zona tersebut

3. Mengetahui perbandingan keaktifan gempa untuk setiap wilayah penelitian yang berada di daerah pulau Sumatera dan sekitarnya

1.6. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan skripsi ini dibagi menjadi lima bab, secara singkat akan diuraikan sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN, yang berisi tentang latar belakang penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian serta sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA, berisi tentang gempa bumi dan mitigasi bencana, hubungan frekuensi dan magnitude, fungsi metode least square, model penentuan indeks, seismisitas dan probabilitas gempa.

BAB III : METODE PENELITIAN, berisi tentang data yang diperlukan dalam penelitian dan tahapan-tahapan dalam mengolah data tersebut.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN, berisi tentang hasil penelitian dan pembahasannya.

BAB V : PENUTUP, Pada bab ini berisi kesimpulan dari hasil uraian

permasalahan yang dikemukakan serta saran yang bermanfaat untuk

TINJAUAN PUS TAKA

2.1 Gemp a Bu mi

Gempa bumi dalam arti umum adalah peristiwa bergetarnya permukaan bumi yang ditimbulkan oleh pelepasan energi dalam bentuk gelombang pada lapisan kerak bumi seperti patahan permukaan, gerakan tanah, goncangan tanah, pelulukan dan bentuk lain dari retakan tanah serta tsunami. Ketika gelombang ini mencapai permukaan bumi, getarannya dapat merusak atau tidak tergantung pada: kekuatan sumber (magnitude), posisi dan kedalaman sumber gempa, kondisi geologi setempat serta kualitas bangunan yang ada di daerah tersebut.

Gempa bumi dapat diakibatkan oleh beberapa sebab, yaitu :

1. Letusan gunung berapi (gempa vulkanik) merupakan gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas magma dan gas di dalam dapur magma (Batholit) gunung api tersebut. Pada umumnya intensitasnya relatif kecil dengan radius getaran tidak akan melebihi 30 km.

oleh ledakan nuklir, kekuatannya tergantung kuat atau tidaknya ledakan

nuklir tersebut.

4. Patahnya struktur lapisan batuan (gempa tektonik) merupakan gempa bumi yang disebabkan oleh patahnya suatu struktur lapisan batuan akibat adanya stress yang bekerja terus menerus, kekuatannya relatif lebih besar da n pada beberapa kondisi dapat mengakibatkan kerusakan yang serius di permukaan bumi.

Gempa bumi tektonik pada dasarnya merupakan proses pelepasan energi akibat terjadinya patahan pada batuan kerak bumi. Energi menjalar dalam medium bumi dalam bentuk gelombang seismik. Gelombang ini menjalar ke segala arah yang diantaranya tercatat di suatu stasiun pada seismogram. Gempa ini hanya terjadi di daerah pertemuan lempeng tektonik, daerah patahan/sesar aktif dan daerah pemekaran lempeng tektonik.

Gambar 2.2 Jenis-jenis pergerakan lempeng

Mekanisme terjadinya gempa bumi disebabkan oleh pergeseran batuan baik dipermukaan maupun di dalam bumi sehingga proses terjadinya sangat erat kaitannya dengan patahan. Secara umum pergerakan dasar fault (patahan) adalah sebagai berikut:

a. Dip Slip Fault (Patahan Miring), dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

Gravity Fault (Patahan Turun)

Yaitu blok atas bergerak relatif terhadap blok dibawahnya. Hal ini disebabkan oleh gaya kompresi dan umumnya mempunyai sudut 450M pada setiap daerah penelitian. Kita anggap jumlah gempa bumi dengan M0.0 dan M5.0 dalam penelitian sebagai indeks seismisitas untuk satu daerah. Harga rata-rata

a dan a' dapat dihitung dengan membagi jumlah magnitude gempa seluruhnya

(n(M)) dan jumlah magnetudo gempa kumulatif (N(M)) dengan periode pengamatan T, maka didapat :

1

1

1

indeks seismisitas

Dari persamaan diatas dapat dihitung jumlah gempa rata-rata per tahun dengan

M0.0 dan M5.0 yaitu :

a '

N1 (M 0.0) = 10

1

a ' 5.0 b

N1 (M 5.0) = 10 ................................................................................ (20)

1

Dimana :

N1(M 0.0) : jumlah gempa rata-rata pertahun dengan M 0.0

N1(M 5.0) : jumlah gempa rata-rata pertahun dengan M5.0

Jadi

N1(M 0.0) dan N1(M5.0) merupakan suatu indeks seismisitas dari daerah tertentu

2.8 Probabilitas Kejadian Gempa Bumi

Probabilitas kejadian gempa bumi adalah kemungkinan terjadinya gempa merusak di suatu daerah pada kurun waktu tertentu. Harga resiko gempa sangat berguna untuk perencanaan bangunan tahan gempa. Bila kita anggap distribusi

1 1

Dengan diperoleh N1(M) dapat dihitung nilai rata-rata periode ulang dari gempa bumi merusak, yaitu :

= 1 ....................................................................................................(23)

N1 M

Dimana :

P(M , T ) : Probabilitas gempa dengan magnetudo M dan periode T

N (M )

1 : Jumlah gempa kumulatif dengan magnetudo terbesar

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan waktu Penelitian

Tempat penelitian dilakukan di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) pusat, Kemayoran-Jakarta Pusat. Sedangkan waktu penelitian berlangsung sejak bulan Okober sampai dengan bulan Desember 2009 meliputi pengumpulan data, pengolahan dan interpretasi terhadap data yang diperoleh.

3.2 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini di daerah pulau Sumatera dan sekitarnya tepatnya pada koordinat 5.00 LU 6.00 LS dan 96.00 BT 106.00 BT, sedangkan data yang digunakan adalah gempa bumi periode 1970 s/d 2008 dengan magnitude (M)5.0

SR dan kedalaman (h)100 km merupakan kedalaman yang dangkal yang

berpotensi besar mengakibatkan resiko kerusakan yang tinggi.

3.2 Pengu mpulan Data

Data gempa yang digunakan pada penelitian ini adalah data gempa bumi periode tahun 1970 s/d 2008. Data tersebut diperoleh dari s tus

http //ne c usgs gov/ne s/ep c_ ect dan International Seismological Center

Data yang digunakan dalam menentukan b value terdiri dari magnitude

dan frekuensi gempa bumi tahun 1970 s/d 2008. Dalam perhitungan menggunakan metode least square untuk menentukan b value dan metode statistik untuk menetahui tingkat seismisitas dan probabilitas gempa bumi.

Pengolahan data dilakukan secara manual yaitu dengan cara memasukkan ke dalam rumus yang telah ada. Hasilnya dianalisis, sedangkan faktor-faktor lain yang mempengaruhi tingkat resiko gempa bumi seperti kondisi geologis, kualitas infrastruktur, kepadatan penduduk dan sebagainya diabaikan. Adapun tahapan dalam pengolahan datanya adalah sebagai berikut :

1. Data magnitude dan frekuensi gempa bumi yang terjadi pada lokasi penelitian dimasukkan dalam tabel sesuai dengan urutan tahunnya da n koordinatnya.

2. Menghitung frekuensi kumulatif berdasarkan magnitudenya.

3. Mencari nilai b value nya dengan menggunakan metode least square.

4. Jika b value telah didapat, langkah selanjutnya adalah mencari indeks seismisitas.

DAN PERIODE ULANG GEMPA

Seleksi Data Gempa Bumi

(1970 s/d 2008)

(M 5 SR dan h 100 km

Input Data

(Pengeplotan Data Dalam Peta)

Pembagian Daerah Menjadi 5 Zona

Perhitungan b value

Metode Least Square

Perhitungan

Indeks Seismisitas

5 5 4 0 00030000

6 5 5 0 00670000

7 5 6 0 03300000

8 5 7 0 07930000

9 5 8 0 1457000

10 5 9 0 23200000

11 6 0 33830000

12 6 1 0 46470000

13 6 2 0 61100000

14 6 3 0 77730000

15 6 4 0 96370000

16 6 5 1 17000000

17 6 7 1 64270000

18 6 8 1 90900000

19 6 9 2 19540000

20 7 2 3 17440000

21 7 3 3 54070000

22 8 6 10 1231000

135 5 27 7453000

noXi(Xi-Xrt2)2150.1750000025.10.1013000035.20.0477000045.30.01400000.....................................

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisa data dengan menggunakan metode least square untuk daerah Pulau Sumatera dan sekitarnya dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Hasil perhitungan indeks seismisitas pertahun untuk tiap - tiap wilayah dengan M 5, yakni :

a. Wilayah I : 5,752

b. Wilayah II : 3,920 c. Wilayah III : 6,192 d. Wilayah IV : 2,682

2. Probabilitas gempa untuk tiap - tiap wilayah penelitian dengan T = 10, 30,

50, 100 tahun yakni :

a. Wilayah I : T=10; 79,63%, T=30; 99,15%, T=50; 99,96%, T=100; 99,99%

b.Wilayah II : T=10; 67,55%, T=30; 96,58%, T=50; 99,64%, T=100; 99,99%

c. Wilayah III : T=10; 62,86%, T=30; 94,87%, T=50; 99,29%,

a. Wilayah I : 6 tahun

b. Wilayah II : 9 tahun c. Wilayah III : 10 tahun d. Wilayah IV : 28 tahun

Dapat disimpulkan wilayah I merupakan daerah yang mempunyai resiko gempa yang paling tinggi sedangkan untuk wilayah IV merupakan daerah yang mempunyai resiko gempa paling kecil karena periode ulang gempanya paling besar.

5.2 SARAN

1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan yaitu dengan mempertimbangkan faktor-faktor lain selain tingkat seismisitas, seperti faktor geologi, kualitas infra struktur, kepadatan penduduk dan sebagainya.

2. Tinjauan statistik resiko kegempaan walaupun mempunyai banya k keterbatasan dan sifatnya umum namun dapat digunakan sebagai studi awal dalam masalah mitigasi bencana gempa bumi.

kerentanan wilayahnya terhadap bencana gempa bumi sehingga resiko

gempa bumi dapat ditekan seminimal mungkin.

5. Perlu diadakannya penyuluhan tentang bencana/resiko gempa bumi dan sosialisasi TRW (Tata Ruang Wilayah) yang mempunyai resiko renda h bahaya gempa bumi diupayakan segera dilaksanakan.

America.

Kertapati, E.K, Purtanto, E.K, Bahar, I, 1991 Katalog Gempa Bumi Merusak di

Indonesia, Puslitbang Geologi Bandung.

Soeriaatmadja, R.E, 1989. Pengembangan Analisis Resiko Bencana Alam Sebagai Bagian Dari PP 29/1986 Tentang AMDAL (Analisis Mengenai Dampak Lingkungan), Publikasi Khusus Geologi Kuarter Kaitannya Dengan Bencana Alam No. 8.

Soehaimi, A, Marjiyono, Setiawan J.H, Geodinamika Gempa Bumi Merusak

Bengkulu 4 Juni, 2000 Dan Upa ya Mitigasi. 2001, Jakarta.

Mokhamad Fajar Budi, S. Analisis Resiko Gempa Bumi Di Pulau Sumatera Dan

Sekitarnya. Artikel Departemen Geofisika Dan Meteorologi ITB.

Bath Markus, Introduction to seismologi. Birkhauser Verlag, Boston, 1979.

Peter Welker , M. Statistical Analysis of Earthquakes Occurance in Japan.

Bulletin of IISEE, Vol. 2,1965.

Bullen, K.E., dan Bruce, A.B., An Introduction To The Theory Of Seismology.

Fourth Edition, Cambridge Univercity Press.

Peter, W.M., Statistical Analysis Of Earthquake Occurrence in Japan. 1926-

1956. BIISEE. Vol. 2 (1965).pp. 1-27.

R.P. Soedarmo,D., Statistical Analysis of The Earthquakes Occurrence and

Seismic Activity in some of The Indonesian Region. 1897-1973.

Rozak, Abdul. Analisis Keaktifan dan Resiko Gempa Bumi Pada Zona

Subduksi Di Daerah Selatan Pulau Jawa dan Sekitarnya

Dengan Metode Likelihood. 2009, Jurusan Fisika FST UIN Syarief

Hidayatullah Jakarta.