BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Gempabumi merupakan salah satu bencana alam yang berpotensi
menimbulkan kerusakan parah di permukaan Bumi. Sebagian besar korban akibat gempabumi disebabkan oleh kerusakan infrastruktur atau bangunan. Runtuhnya tembok bangunan maupun atap bangunan merupakan salah satu faktor yang dapat menimbulkan korban jiwa, baik korban luka maupun meninggal. Bahaya yang terkait dengan gempabumi disebut sebagai bahaya kegempaan (seismic hazard) (Kramer,1996). Beberapa bahaya yang timbul akibat peristiwa gempabumi adalah guncangan tanah, bahaya struktural bangunan, likuifaksi, tanah longsor (landslide), kerusakan struktur penahan, kerusakan fasilitas umum, dan tsunami (Kramer, 1996). Upaya pengurangan korban akibat gempabumi dapat dilakukan dengan pencegahan kerusakan struktur bangunan dari guncangan yang ditimbulkan. Salah satu metode yang paling efektif untuk meminimalkan
dampak
gempabumi
adalah
dengan
mengestimasi
atau
mengkuantifikasi dampak gempabumi untuk meningkatkan kemampuan bangunan saat gempabumi terjadi. Indonesia merupakan negara dengan aktivitas kegempaan yang tinggi. Hal ini disebabkan oleh Indonesia terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik
1
2
utama, yaitu Lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia dan Lempeng Pasifik.
Tatanan tektonik Kepulauan Indonesia digambarkan dalam Gambar 1.1. Pada Gambar 1.1 terlihat interaksi lempeng tektonik yang ada di Indonesia. Lempeng Samudra Indo-Australia menyusup di bawah Lempeng Benua Eurasia dengan arah pergerakan relatif ke utara. Berdasarkan data GPS (Global Positioning System), kecepatan relatif gerak Lempeng Indo-Australia terhadap Lempeng Eurasia adalah sebesar 70 – 50 mm/tahun (Bock dkk, 2003). Lempeng Samudra Pasifik bergerak relatif dari timur ke barat menyusup di bawah Lempeng Eurasia dan Indo-Australia dengan kecepatan mendekati 120 mm/tahun (Bock dkk, 2003).
Gambar 1.1. Tatanan Tektonik Indonesia dengan pergerakan relatif tiga lempeng utama bumi berdasarkan data GPS (Bock dkk.,2003)
Sumatra adalah salah satu pulau di Indonesia yang memiliki aktivitas kegempaan tinggi. Dalam jangka waktu sepuluh tahun terakhir, tercatat telah terjadi beberapa gempabumi yang menyebabkan kerusakan besar di wilayah
3
Sumatra. Dari data USGS, gempabumi signifikan yang telah terjadi di Pulau Sumatra diantaranya adalah Gempabumi Aceh 2004 (Mw=9,2), Gempabumi Nias 2005 (Mw=8,7), Gempabumi Padang 2009 (Mw=7,6), dan Gempabumi Mentawai 2010 (Mw=7,7).
Gambar 1.2 Seismisitas wilayah Sumatra periode 1900-2012 (Sumber data : BMKG) Selain adanya zona subduksi, Sumatra memiliki sesar mendatar yang membentang dari ujung utara hingga selatan sepanjang 1.900 km dari 10⁰ LU
4
hingga 7⁰ LS yang dikenal sebagai Sesar Sumatra (Sieh dan Natawidjaja, 2000). Sesar Sumatra terdiri atas segmen-segmen yang lebih kecil dan detail. Sesar Sumatra memiliki 19 segmen utama seperti terlihat pada Gambar 1.3 (Sieh dan Natawidjaja, 2000).
Gambar 1.3. Segmen yang terdapat pada Sistem Sesar Sumatra (Sumber : digambar ulang berdasarkan Sieh dan Natawidjaja, 2000) Provinsi Lampung merupakan wilayah paling selatan di Pulau Sumatra. Salah satu gempabumi yang berdampak besar di wilayah Lampung adalah
5
Gempabumi Liwa 1994 (Ms=7,2). Selain kejadian tersebut, gempabumi Swarm yang pernah terjadi di daerah Bandarlampung (2006) dan Kotaagung (2013) merupakan bukti dari tingginya aktivitas kegempaan di wilayah Lampung. Dari rangkaian kejadian tersebut, maka perlu dilakukan studi analisis tentang bahaya kegempaan (seismic hazard) di wilayah Lampung. Kota Bandarlampung merupakan ibukota dari Provinsi Lampung sekaligus sebagai pusat perekonomian dan pemerintahan Provinsi Lampung. Bandarlampung merupakan wilayah terpadat di Provinsi Lampung. Berdasarkan hasil Sensus Penduduk tahun 2010 kepadatan penduduk Kota Bandarlampung adalah 4.570 penduduk per km2. Semakin padat populasi penduduk, fasilitas struktur maupun infrastruktur suatu wilayah, maka akan semakin tinggi tingkat risiko gempabumi di wilayah tersebut. Berdasarkan uraian permasalahan di atas, maka perlu dilakukan analisis bahaya kegempaan untuk memperkirakan besaran kuantitatif dari guncangan gempabumi guna meningkatkan kemampuan bangunan saat menerima beban gempabumi sehingga kerusakan struktur bangunan dapat dihindari. Beberapa penelitian yang telah dilakukan oleh para ahli sebelumnya menyatakan bahwa terdapat pengaruh antara kondisi topografi dengan tingkat kerusakan bangunan akibat gempabumi. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini yaitu studi makrozonasi akan mendapatkan peta bahaya gempabumi di batuan dasar untuk Provinsi Lampung, studi mikrozonasi akan menghasilkan peta percepatan tanah maksimum di permukaan untuk Kota Bandarlampung. Pada penelitian ini juga
6
dilakukan perhitungan seberapa besar pengaruh kemiringan lereng terhadap tingkat bahaya kegempaan.
1.2.
Permasalahan Penelitian Tingkat aktivitas kegempaan Lampung yang tinggi mendorong penulis
untuk melakukan penelitian di wilayah ini. Untuk memudahkan alur penelitian yang akan dilakukan, maka penulis mengajukan perumusan masalah dalam bentuk pertanyaan penelitian sebagai berikut ini. 1.
Berapa nilai percepatan tanah maksimum di batuan dasar untuk wilayah Provinsi Lampung dengan waktu periode ulang 500 dan 2.500 tahun?
2.
Berapa nilai percepatan tanah maksimum di permukaan untuk Kota Bandarlampung dengan waktu periode ulang 500 tahun?
3.
Bagaimana hubungan antara tingkat bahaya kegempaan dan kemiringan leereng setempat?
1.3.
Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Menentukan nilai percepatan tanah maksimum di batuan dasar untuk Provinsi Lampung dengan waktu periode ulang 500 dan 2.500 tahun 2. Menentukan nilai percepatan tanah maksimum di permukaan untuk Kota Bandarlampung dengan waktu periode ulang 500 tahun. 3. Menganalisis hubungan antara tingkat bahaya kegempaan dan kemiringan lereng setempat.
7
1.4.
Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat:
1. dijadikan acuan dalam upaya meningkatkan kewaspadaan masyarakat Lampung, khususnya pada wilayah tingkat bahaya kegempaan yang tinggi, 2. digunakan sebagai dasar dalam upaya mitigasi bencana gempabumi di wilayah Lampung.
1.5.
Ruang Lingkup Penelitian Adapun ruang lingkup dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Daerah kajian makrozonasi untuk mengetahui bahaya kegempaan di batuan dasar berada di Provinsi Lampung. 2. Daerah kajian mikrozonasi untuk mengetahui bahaya kegempaan di permukaan berada di Kota Bandarlampung menggunakan data VS30 USGS. 3. Dilakukan korelasi bahaya kegempaan dan kemiringan lereng dengan asumsi bahwa daerah dengan kemiringan lereng yang besar memiliki tebal tanah yang tipis.
1.6.
Keaslian Penelitian Sepengetahuan penulis, penelitian tentang pendugaan bahaya kegempaan
metode probabilistik serta keteraitannya dengan morfologi lereng di provinsi lampung belum pernah dilakukan. Tabel yang memperlihatkan penelitianpenelitian yang pernah dilakukan sebelumnya terdapat dalam Tabel 1.1.
8
Tabel 1.1 Perbandingan antara penelitian sebelumnya dengan penelitian ini. No. 1.
Peneliti Masyhur Irsyam, Donny T. Dangkua, Hendriyawan, Drajat Hoedajanto, Bigman M. Hutapea, Engkon K Kertapati, Teddy Booen, Mark D. Petersen (2008)
Judul Penelitian Proposed Seismic Hazard Map of Sumatra and Java Island and Microzonation Study of Jakara City, Indonesia
Metode - Probabilistik total dengan sumber gempa 3 dimensi - Model sumber gempa (Irsyam dkk, 2007) - Atenuasi metode Youngs (1997), Boore (1997), dan Sadigh (1997). - Studi Mikrozonasi digunakan analisis pendekatan nonlinear dengan Program NERA (Bardet Tobita,2001)
Variabel Parameter gempabumi, parameter sesar dan zona sumber gempa, kelas tanah (site class).
2.
P. Anbazhagan , T.G. Sitharam, K.S. Vipin (2009)
Site classification and estimation of surface level seismic hazard using geophysical data and probabilistic approach
Parameter gempabumi, parameter sesar dan zona sumber gempa, kelas tanah (site class)
3.
I Wayan Sengara, Masyhur Irsyam, Hendriyawan, M.Asrurifak, Widjojo A.Prakoso, Usama Juniansyah, Putu Sumiartha, Uun Jayasaputra (2010)
Pendayagunaan Peta Mikrozonasi Gempa di DKI Jakarta
- Pengukuran MASW untuk mendapatkan kelas tanah (site class) - Klasifikasi tanah menggunakan menurut NEHRP - Probabilistik dengan sumber gempa 2 dimensi - Probabilistik Total dengan model sumber gempa 3 dimensi. - Klasifikasi tanah menggunakan data geoteknik. - Menggunakan pendekatan nonlinear dengan Program NERA
Parameter gempabumi, parameter sesar dan zona sumber gempa, kelas tanah (site class) berdasarkan data boring
Hasil Penelitian - Peta percepatan tanah maksimum batuan dasar di Sumatra dan Jawa untuk probabilitas terlapaui 10% dan 2% dalam waktu 50 tahun - Parameter gerakan tanah seperti percepatan, faktor amplifikasi dan respons spektra di permukaan Kota Jakarta. - Usulan desain respon spektra untuk keperluan desain bangunan - Dari pengukuran MASW diperoleh kelas tanah tipe C dan tipe D - Nilai percepatan tanah pada batuan, pada tanah kelas C dan kelas D.
- Percepatan gempa di batuan dasar Jakarta untuk periode ulang 500 dan 2500 tahun. - Peta mikrozonasi seismik di Jakarta. - Respon spektra desain untuk periode ulang 500 dan 2500 tahun.
9
No. 4.
Peneliti Rohima Wahyu Ningrum (2011)
Judul Penelitian Analisis Probabilitas Seismic Hazard untuk Daerah Kepulauan Maluku
Metode Probabilistik sumber gempa 3 dimensi
Variabel Parameter gempabumi, parameter sesar dan zona sumber gempabumi
5.
Shafiq Ur Rehman, Muhammad Khalid, Asif Ali, Abd El-Aziz Khairy, Abd ElAal (2012)
Deterministic and Probabilistic seismic hazard analysis for Gwadar City, Pakistan
Deterministik, Probabilistik
Parameter gempabumi, parameter sesar dan zona sumber gempabumi
6.
Rudianto (2014)
Pendugaan Bahaya Kegempaan Metode Probabilistik serta Keteraitannya dengan Morfologi Lereng di Provinsi Lampung
- Probabilistik total 3 dimensi dengan menggunakan PSHA USGS Software 2007 - Klasifikasi tanah menurut SNI 1726-2012 menggunakan data Vs30 USGS - Analisis mikrozonasi menggunakan data situs/data tanah setempat
- Parameter gempabumi, parameter sesar dan zona sumber gempabumi - Klasifikasi tanah setempat - Kelas lereng
Hasil Penelitian - Percepatan tanah maksimum batuan dasar Kepulauan Maluku T=0,0 detik dan spektral acceleration 0,2 detik dan 1,0 det periode ulang 500 dan 2500 tahun - Distribusi nilai PGA wilayah Kepulauan Maluku - Nilai percepatan tanah di batuan dasar Kota Gwadar, Pakistan umtuk periode ulang 500 tahun. - Peta hazard batuan dasar Kota Gwadar, Pakistan - Nilai PGA batuan dasar di Provinsi Lampung periode ulang 500 tahun dan 2.500 tahun - Nilai percepatan tanah permukaan di Kota Bandarlampung periode ulang 500 tahun. - Hubungan antara nilai percepatan tanah permukaan dengan kemiringan lereng.
10
Berbeda dengan penelitian yang ada sebelumnya, penelitian ini dilakukan di wilayah Provinsi Lampung yang memiliki tingkat bahaya kegempaan tinggi dengan tatanan seismotektonik yang kompleks. Beberapa penelitian mengenai analisis bahaya kegempaan probabilistik telah banyak dilakukan akan tetapi sebagian besar hanya menghasilkan peta bahaya kegempaan di batuan dasar. Pada penelitian ini dilakukan perhitungan bahaya kegempaan di permukaan. Data kecepatan gelombang geser digunakan sebagai data masukan untuk mendapatkan nilai bahaya kegempaan di permukaan. Akhir dari penelitian ini adalah mencari hubungkan nilai bahaya kegempaan tersebut dengan kemiringan lereng pada wilayah penelitian.
