KAJIAN PARAMETER KERENTANAN SEISMIK WILAYAH KOTA PALU DAN SEKITARNYA

Transkripsi

1

2 KAJIAN PARAMETER KERENTANAN SEISMIK WILAYAH KOTA PALU DAN SEKITARNYA Kota Palu adalah daerah seismik aktif di Indonesia, terutama karena keberadaan sesar Palu-Koro yang sangat aktif. Pengembangan wilayah kota Palu dan sekitarnya, harus mempertimbangkan risiko yang disebabkan oleh aktivitas seismik. Penilaian risiko harus didukung oleh informasi karakteristik bawah permukaan. Parameter karakteristik bawah permukaan dikaitkan dengan estimasi goncangan tanah di lokasi selama terjadinya goncangan gempabumi. Untuk mengetahui karakteristik bawah permukaan maka perlu dilakukan pengukuran/survey dilapangan seperti : pengukuran periode dominan di situs menggunakan metode Horizontal-to- Vertical Spectral Ratio (HVSR) untuk memperoleh regang geser tanah (Ground Shear Strain), pengukuran kecepatan gelombang geser di kedalaman 30 meter (Vs 30) menggunakan metode MASW dan pengukuran Mikrotremor Array menggunakan metode korelasi spasial otomatis (SPAC).Semua parameter ini adalah parameter site lokal, yang kemudian dapat dikaitkan dengan deskripsi dampak potensial bahaya seismik dari gempabumi. Pengukuran HVSR, Vs30m dan Mikrotremor Array,yang dilakukan oleh Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) dengan melibatkan stakeholder (Universitas Indonesia dan BPBD Kota Palu) telah dilakukanpengukuran periode dominan di 460 lokasi, pengukuran Vs30m di 44 lokasi dan pengukuran mikrotremor array di 10 lokasi. Secara umum, hasil pengukuran Tdom di Kota Paluberkisar periode >0.6 detik, menurut (Zhao, 2006) nilai periode tersebut didominasi dengan tanah Lunak. Sedangkan untuk korelasi regang geser tanah (ground shear strain) menurut (Ishihara, 1996) wilayah Kota Palu dan sekitarnya menyebabkan lapisan tanah mudah mengalami deformasi, seperti rekahan tanah, likuifaksi dan longsoran.untuk pengukuran Vs30m di Kota Palu didominasi oleh site kelas tanah D / Tanah Sedang (SD), tetapi bagian barat laut daerah Palu adalah site kelas C / Tanah keras (SC) dan pengukuran mikrotremor array di Kota Palu nilai Kedalaman batuan dasar berkisar 50 hingga 400 meter.

3 1. Interpretasi Metode HVSR Gambar 1. Interpretasi Periode Dominan Wilayah Palu, Sulawesi Tengah Setelah menghitung HVSR,periode dominan dapat ditentukan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 menunjukkan bahwa sebagian besar daerah Palu memiliki periode dominan yang tinggi (tanah lunak) yaitu > 0.6 detik menurut klasifikasi Zhao (2006), termasuk wilayah bagian selatan. Namun demikian, ada daerah setempat yang memiliki periode dominan rendah (<0.2 detik). Periode dominan tinggi biasanya menunjukkan bahwa daerah tersebut memiliki sedimen tanah yang dalam atau sangat dalam. Berdasarkan klasifikasi Periode Dominan yang diusulkan oleh Zhao et al. (2006) Tdom> 0,6 detik menunjukkan sedimen alluvium dan kemungkinanmemiliki sedimen yang tebal. Hasil yang dipetakanmenunjukkan bahwa daerah Palu dan daerah garis pantai adalah alluvium atau sedimen tebal. Hal ini dapat ditafsirkan lebih lanjut bahwa Kota Palu dan Sekitarnya akan mengalami gerakan tanah yang kuat selama peristiwa gempa bumi.

4 2. IndeksKerentananSeismik (Kg) Gambar 2. Interpretasi IndeksKerentananSeismik Wilayah Palu, Sulawesi Tengah Indeks kerentanan seismik (Kg) adalah indeks yang menggambarkan tingkat kerentanan lapisan tanah permukaan terhadap deformasi saat terjadi gempabumi. Setelah parameter pengukuran Tdom diperoleh dari hasil analisis HVSR, selanjutnya indeks kerentanan seismic diperoleh dengan mengkuadratkan nilai puncak spectrum mikrotremor dibagi frekuensi resonansi yang dirumuskan sebagai : Kg = A²/f0 (1) Dimana : Kg A f0 = indeks kerentanan seismik = factor amplikasi/puncak spectrum mikrotremor = frekuensi resonansi Hasil analisis data mikrotemor selain menghasilkan nilai periode dominan, juga menghasilkan indeks kerentanan seismik (Kg). Indeks Kerentanan Seismikdi Palu berkisar antara 0,16 sampai dengan 24 seperti pada Gambar 2, dimana sebagian besar wilayah Palu memiliki nilai kerentanah tinggi yang ditunjukkan dengan dominasi warna merah.

5 3. Interpretasi Regang Geser Tanah (Ground Shear-Strain) Gambar 3. Interpretasi Ground Shear-Strain Wilayah Palu, Sulawesi Tengah Menurut (Nakamura, 2000), (Nakamura, et al., 2000), dan (Nakamura, 2007) nilai ground shear-strain pada lapisan tanah permukaan menggambarkan kemampuan material lapisan tanah untuk saling meregang atau bergeser saat terjadi gempabumi. Untuk menghitung ground shear-strain lapisan tanah di permukaan pada suatu tempat dengan mengalikan antara indeks kerentanan seismik dengan percepatan di batuan dasar (dapat lihat persamaan 1), untuk nilai percepatan batuan dasar berdasarkan Peta Sumber Gempabumi Baru Tahun 2017 periode 2500 tahun MCEg (0.6 g). Dimana : = Kg x a (1) ɣ = Ground Shear Strain Kg = Indeks Kerentanan Seismik a = Percepatan tanah dibatuan dasar (Bedrock) Interpretasi (Ishihara, 1996) menyusun hubungan antara ground shear strain akan menyebabkan lapisan tanah mudah mengalami deformasi, seperti rekahan tanah, penurunan tanah, likuifaksi dan longsoran. Sebaliknya semakin kecil ground shear strain menunjukkan lapisan tanah semakin kokoh dan sulit terjadi deformasi. Dilihat dari hasil analisis Ground Shear Strain Gambar.3, Kota Palu dan sekitarnya didominasi oleh rekahan dan penurunan tanah.

6 4. Interpretasi MASW Gambar 4. Interpretasi Vs 30 Wilayah Palu, Sulawesi Tengah Metode MASW digunakan untuk menentukan nilai rata-rata kecepatan gelombang geser sampaikedalaman 30 m. Hal ini untuk menentukan klasifikasi tanah di area lokasi pengukuran, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Wilayah Palu memiliki distribusi Vs30 yang relatif lebih rendah dari daerah yang lain. Rata-rata Vs30 lebih dari 200m/s (tanah lunak sedang). Hal ini akan semakin baik informasi yang diperolah dalam penentuan Vs30m bila distribusi pengukuran MASW dilakukan lebih rapat.

7 5. Interpretasi SPAC Gambar 5. Interpretasi Estimasi Kedalaman Batuan Dasar Wilayah Palu, Sulawesi Tengah Metode SPAC dilakukan untuk mengetahui kedalaman batuan dasar dengan menggunakan metode spasial auto korelasi. Pengukuran SPAC dilakukan di 10 lokasi Kota Palu dan Sekitranya. Di setiap lokasi, dilakukan lima konfigurasi pengukuran dengan konfigurasi jarak 62,5 m, 125 m, 250 m, 500 m dan m. Untuk konfigurasi dengan jarak yang jauh, waktu pengukuran observasi dilakukan selama satu jam. Namun, untuk konfigurasi jarak konfigurasi yang menengah sampai pendek, waktu yang diperlukan untuk merekam bentuk gelombang noise adalah menit. Perkiraan kedalaman batuan dasar dihitung berdasarkan analisis kurva dispersi. Hasil analisis perkiraan kedalaman batuan dasar di Palu dan sekitarnya lebih dalam di bagian tenggara dan barat daya Palu. Kedalaman batuan dasar di Palu dan sekitarnya berkisar lebih dari 50 hingga 400 meter.

8 6. Interpretasi Makroseismik (Tingkat kerusakan) Gambar 6. Makroseismik Wilayah Palu dan Sekitarnya, Sulawesi Tengah Makroseismik adalah peta yang menggambarkan tentang dampak yang terjadi pasca gempabumi melalui pengamatan secara visual langsung kelapangan. Nilai dampak ini mengestimasi besar guncangan yang terjadi pada saat gempabumi berlangsung dengan pendekatan skala MMI dari kerusakan bangunan yang diakibatkan oleh gempabumi. Pengamatan makroseismik telah dilakukan di 164 lokasi disekitar Palu dan Sekitarnya. Dari Gambar 6 Hasil analisis dari Peta makroseismik Kota Palu dan sekitarnya estimasi goncangan saat terjadi gempabumi berkisar antara VI X MMI. Parameter yang dihasilkan dari Tdom, Ground Shear Strain, Vs30m, SPAC dan data makroseismik, secara umum dapat digunakan oleh para engineer untuk mempertimbangkan desain seismik bangunan di daerah Palu dan sekitarnya. Informasi dari peta tersebut dapat dijadikan sebagai salah satu referensi tata ruang di Kota Palu dan akan lebih detail bila kerapatan pengukuran parameter kerentanan seismik ditambah. Dalam survey maksroseismik ini, pengidentifikasian tingkat kerusakan infrastruktur tidak didasarkan pada klasifikasi kerusakan akibat gempabumi, longsoran dan likuifaksi.

9 DAFTAR PUSTAKA Bard, P.Y., Presentation : Ground Shaking Site Effect, International Training Course on Seismology Seismic Data Analysis Hazard Assessment and Risk Mitigation, GFZ-Potsdam, 2011 BMKG, Laporan Mikrozonasi Getaran Tanah Tahun 2012, BMKG BMKG, Laporan Mikrozonasi Getaran Tanah Tahun 2013, BMKG BMKG, Laporan Mikrozonasi Palu, Bidang Seismologi Teknik, Pusat Seismologi Teknik Geofisika Potensial dan Tanda Waktu 2015, BMKG Hamilton, Warren (1979): Tectonic of the Indonesian Region, USGS Professional paper : 1078 Pramono, S., dkk (2017) : Investigation of Subsurface Charateristic by Using a Vs30 Parameter and a Combination of The HVSR and SPAC Methods for Microtremor Arrays, International Journal of Technology (2017) 6 : OYO, Operation Manual and Technical Document : McSEIS-SXW 24Bit XP, Japan, 2008 Pandhu, R., Presentasi : Pengenalan Seismik Refraksi Metode Multichannel Analysis of Surface Wave (MASW), Diklat Teknis Seismologi Teknik Tahun 2012, Sukabumi, 2012 Parolai, S., Presentation : Site Effect Estimation, Workshop of Capacity Building in Geomagnetism and Seismic Microzonation, BMKG-Jakarta, 2014 Sesame, Guidelines for The Implementation of The H/V Spectral Ratio Technique on Ambient Noise Vibrations, European Commission, 2004