Implikasi Sesar Kendeng Terhadap Bahya Gempa dan Pemodelan Percepatan Tanah di Permukaan di Wilayah Surabaya

dokumen-dokumen yang mirip
Implikasi Sesar Kendeng terhadap Bahaya Gempa dan Pemodelan Percepatan Tanah di Permukaan di Wilayah Surabaya

Ground Motion Modeling Wilayah Sumatera Selatan Berdasarkan Analisis Bahaya Gempa Probabilistik

PELAYANAN INFORMASI SEISMOLOGI TEKNIK BADAN METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA

Time Histories Dari Ground Motion 1000 Tahun Periode Ulang Untuk Kota Surabaya

ANALISA RESIKO GEMPA DENGAN TEOREMA PROBABILITAS TOTAL UNTUK KOTA-KOTA DI INDONESIA YANG AKTIFITAS SEISMIKNYA TINGGI

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis Bahaya Kegempaan di Wilayah Malang Menggunakan Pendekatan Probabilistik

Bab I Pendahuluan. I.1 Latar Belakang

DEAGREGASI SEISMIC HAZARD KOTA SURAKARTA`

ANALISIS RESIKO GEMPA KOTA LARANTUKA DI FLORES DENGAN MENGGUNAKAN METODE PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD

ANALISIS NILAI PEAK GROUND ACCELERATION DAN INDEKS KERENTANAN SEISMIK BERDASARKAN DATA MIKROSEISMIK PADA DAERAH RAWAN GEMPABUMI DI KOTA BENGKULU

PEMETAAN DAERAH RENTAN GEMPA BUMI SEBAGAI DASAR PERENCANAAN TATA RUANG DAN WILAYAH DI PROVINSI SULAWESI BARAT

Teknik, 36 (1), 2015, PERSEPSI PENGEMBANGAN PETA RAWAN GEMPA KOTA SEMARANG MELALUI PENELITIAN HAZARD GEMPA DETERMINISTIK

BAB I PENDAHULUAN. lempeng Indo-Australia dan lempeng Pasifik, serta lempeng mikro yakni lempeng

HALAMAN PERSETUJUAN TESIS PETA DEAGREGASI HAZARD GEMPA WILAYAH JAWA DAN REKOMENDASI GROUND MOTION DI EMPAT DAERAH

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. tembok bangunan maupun atap bangunan merupakan salah satu faktor yang dapat

RELOKASI DAN KLASIFIKASI GEMPABUMI UNTUK DATABASE STRONG GROUND MOTION DI WILAYAH JAWA TIMUR

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Sebaran episenter gempa di wilayah Indonesia (Irsyam dkk, 2010). P. Lombok

Pemodelan Tinggi dan Waktu Tempuh Gelombang Tsunami Berdasarkan Data Historis Gempa Bumi Bengkulu 4 Juni 2000 di Pesisir Pantai Bengkulu

ULASAN GUNCANGAN TANAH AKIBAT GEMPA DELISERDANG SUMATRA UTARA

PENGUKURAN RESPONS SPEKTRA KOTA PADANG MENGGUNAKAN METODA PROBABILITAS ABSTRAK

Analisis Daerah Dugaan Seismic Gap di Sulawesi Utara dan sekitarnya

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMA PERNYATAAN KATAPENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB I.

Sulawesi. Dari pencatatan yang ada selama satu abad ini rata-rata sepuluh gempa

DEAGREGASI BAHAYA GEMPABUMI UNTUK DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA

ANALISIS SEISMIC MENGGUNAKAN PROGRAM SHAKE UNTUK TANAH LUNAK, SEDANG DAN KERAS

INTERPRETASI EPISENTER DAN HIPOSENTER SESAR LEMBANG. Stasiun Geofisika klas I BMKG Bandung, INDONESIA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. dari katalog gempa BMKG Bandung, tetapi dikarenakan data gempa yang

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

BAB 1 PENDAHULUAN. manusia, lingkungan dan metode yang dapat digunakan untuk mengurangi

ULASAN GUNCANGAN TANAH AKIBAT GEMPA BARAT LAUT KEP. SANGIHE SULAWESI UTARA

Pengembangan Ground Motion Synthetic Berdasarkan Metode Probabilistic Seismic Hazard Analysis Model Sumber Gempa 3D Teluk Bayur, Padang (Indonesia)

Soil Ln (PGA) = M ln (R e 0.617M ) h Zt (2.8) Dimana: R = jarak terdekat ke bidang patahan (km)

Analisa Resiko Gempa Kasus : Proyek Pengeboran Minyak Di Tiaka Field. Helmy Darjanto, Ir, MT

Deagregasi Hazard Kegempaan Provinsi Sumatera Barat

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

STUDI PENGEMBANGAN PETA ZONA GEMPA UNTUK WILAYAH PULAU KALIMANTAN, NUSA TENGGARA, MALUKU, SULAWESI DAN IRIAN JAYA (INDONESIA BAGIAN TIMUR)

Oleh : DAMAR KURNIA Dosen Konsultasi : Tavio, ST., M.T., Ph.D Ir. Iman Wimbadi, M.S

BAB I PENDAHULUAN I.1. Judul Penelitian I.2. Latar Belakang Masalah

Jurnal Gradien Vol. 11 No. 2 Juli 2015:

Analisis Seismotektonik dan Periode Ulang Gempabumi.. Bambang Sunardi dkk

TUGAS AKHIR (SG ) ANALISA STABILITAS LERENG BERDASARKAN MIKROZONASI DI KECAMATAN BUMI AJI,BATU- MALANG

EVALUASI BAHAYA GEMPA (SEISMIC HAZARD) DENGAN MENGGUNAKAN METODE POINT SOURCE DAN PENENTUAN RESPONS SPEKTRA DESAIN KOTA KUPANG

Penentuan Pergeseran Tanah Kota Palu Menggunakan Data Mikrotremor. Determination Of Ground Shear Strain In Palu City Using Mikrotremor Data

BAB III METODOLOGI. Ms = 1.33 Mb (3.1) Mw = 1.10 Ms 0.64 (3.2)

ULASAN GUNCANGAN TANAH AKIBAT GEMPA TENGGARA DENPASAR BALI 22 MARET 2017

Sebaran Jenis Patahan Di Sekitar Gunungapi Merapi Berdasarkan Data Gempabumi Tektonik Tahun

Hasil Penelitian Dan Analisis Resiko Gempa

BAB I PENDAHULUAN. I.1. Judul Penelitian. I.2. Latar Belakang

MIKROZONASI GEMPA UNTUK KOTA SEMARANG TESIS MAGISTER. Oleh : OKKY AHMAD PURWANA

Analisis Percepatan Tanah Maksimum Wilayah Sumatera Barat (Studi Kasus Gempa Bumi 8 Maret 1977 dan 11 September 2014)

ANALISIS NILAI PGA (PEAK GROUND ACCELERATION) UNTUK SELURUH WILAYAH KABUPATEN DAN KOTA DI JAWA TIMUR

Estimasi Nilai Percepatan Tanah Maksimum Provinsi Aceh Berdasarkan Data Gempa Segmen Tripa Tahun Dengan Menggunakan Rumusan Mcguire

RESPONS SPEKTRA GEMPA BUMI DI BATUAN DASAR KOTA BITUNG SULAWESI UTARA PADA PERIODE ULANG 2500 TAHUN

BAB I PENDAHULUAN. menyebabkan Indonesia termasuk dalam daerah rawan bencana gempabumi

Studi Kehandalan Selubung Respons Spektrum Kelas Tanah Lunak Zona 5 untuk Daerah Meukek, NAD

ANALISIS SITE SPECIFIC RESPONSE SPECTRA GEMPA BERDASARKAN PARAMETER DINAMIS TANAH UNTUK WILAYAH CILEGON

PEMETAAN BAHAYA GEMPA BUMI DAN POTENSI TSUNAMI DI BALI BERDASARKAN NILAI SESMISITAS. Bayu Baskara

PEMETAAN GROUND ACCELERATION MENGGUNAKAN METODE PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD ANALYSIS DI PROPINSI NUSA TENGGARA BARATPADA ZONA MEGATHRUST

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang subduksi Gempabumi Bengkulu 12 September 2007 magnitud gempa utama 8.5

RESPONS SPEKTRA WILAYAH BUKITTINGGI UNTUK STUDI PERENCANAAN JEMBATAN CABLE STAYED NGARAI SIANOK

Metodologi Penelitian

RESPONS SPEKTRUM WILAYAH KOTA PADANG UNTUK PERENCANAAN BANGUNAN GEDUNG TAHAN GEMPA

ANALISIS PERCEPATAN TANAH MAKSIMUM DENGAN MENGGUNAKAN RUMUSAN ESTEVA DAN DONOVAN (Studi Kasus Pada Semenanjung Utara Pulau Sulawesi)

Timur dan kedalaman 48 kilometer. Berdasarkan peta isoseismal yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS PERBANDINGAN MODEL RESPON SPEKTRA DESAIN SNI , RSNI 2010 DAN METODE PSHA. Suyadi 1)

Identifikasi Patahan Lokal Menggunakan Metode Mikrotremor

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

HALAMAN JUDUL ANALISIS BAHAYA KEGEMPAAN DI WILAYAH MALANG MENGGUNAKAN PENDEKATAN PROBABILISTIK

KAJIAN TREND GEMPABUMI DIRASAKAN WILAYAH PROVINSI ACEH BERDASARKAN ZONA SEISMOTEKTONIK PERIODE 01 JANUARI DESEMBER 2017

ANALISA KOMPARATIF PERCEPATAN TANAH MAKSIMUM AKIBAT GEMPABUMI M6.3 DI SELAT MENTAWAI BERDASARKAN RUMUSAN EMPIRIS GROUND MOTION PREDICTION EQUATION

RESIKO GEMPA PULAU SUMATRA DENGAN METODA PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD ANAL YSIS (PSHA) THESIS MAGISTER OLEH: D. PRAHERDIAN PUTRA

BAB 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang

RYAN RANTE D

BAB IV METODE PENELITIAN IV.1. Area Penelitian IV.2. Tahap Pengolahan IV.3. Ketersediaan Data IV.4.

JURNAL TUGAS AKHIR. Analisis Respon Tanah Terhadap Gempa Pada Wilayah Kota Makassar Menggunakan Aplikasi EERA Dengan Sumber Gempa Patahan Walanae

Deputi Bidang Koordinasi Insfratruktur Kementerian Koordinator Bidang Kemaritiman

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Peta Tektonik Indonesia (Bock, dkk., 2003)

Berkala Fisika ISSN : Vol. 18, No. 1, Januari 2015, hal 25-42

JURNAL TUGAS AKHIR. Disusun oleh: Muh. Ali Husyain A D

Deskripsi tanah. Vs (m/s) BH-2 BH-1

ANALISA RESPON SPEKTRA GEMPA DI PERMUKAAN BERDASARKAN PENDEKATAN SITE SPECIFIC ANALYSIS

RIWAYAT WAKTU PERCEPATAN SINTETIK SUMBER GEMPA SUBDUKSI UNTUK KOTA PADANG DENGAN PERIODE ULANG DESAIN GEMPA 500 TAHUN.

BAB I PENDAHULUAN. Latar Belakang

Keywords: circle method, intensity scale, P wave velocity

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total Bab I Pendahuluan BAB I PENDAHULUAN

Bab I PENDAHULUAN. Bab II METODOLOGI

Percepatan Tanah Sintetis Kota Yogyakarta Berdasarkan Deagregasi Bahaya Gempa

ANALISIS PENGARUH VARIABILITAS TANAH PADA VARIABILITAS SPEKTRUM RESPON GEMPABUMI

Evaluasi Kinerja Struktur Jembatan akibat Beban Gempa dengan Analisis Riwayat Waktu

Analisis Tingkat Resiko Gempa Bumi Tektonik

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM

ANALISIS PERIODE ULANG DAN AKTIVITAS KEGEMPAAN PADA DAERAH SUMATERA BARAT DAN SEKITARNYA

*

ANALISIS HAZARD GEMPA DAN ISOSEISMAL UNTUK WILAYAH JAWA-BALI-NTB

Transkripsi:

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 6, No.2, (2017) 2337-3520 (2301-928X Print) B-70 Implikasi Sesar Kendeng Terhadap Bahya Gempa dan Pemodelan Percepatan Tanah di Permukaan di Wilayah Surabaya Vidya Amalia Harnindra 1, Bambang Sunardi 2, dan Bagus Jaya Santosa 1 1 Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) 2 Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jakarta Pusat Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia Jl. Angkasa 1 no.2 Gn. Sahari Selatan, Kemayoran, Kota Jakarta Pusat e-mail: bjs@physics.its.ac.id Abstrak Kota Surabaya merupakan ibukota propinsi Jawa Timur Berdasarkan data Badan Pusat Statistik, Surabaya dapat dikategorikan sebagai kota yang cukup padat. Salah satu bahaya gempa di wilayah Surabaya berasal dari sesar Kendeng yang terbukti aktif dengan pergerakan 5 milimeter per tahun. Implikasi sesar kendeng terhadap bahaya gempa di wilayah Surabaya dapat dilakukan salah satunya dengan metode Deterministic Seismic Hazard Analisis (DSHA). Perhitungan bahaya gempa dengan metode DSHA dilakukan menggunakan modifikasi software CRISIS 2007 yang akan menghasilkan percepatan tanah di batuan dasar. Hasil dari DSHA selanjutnya dipergunakan untuk memodelkan percepatan tanah di permukaan pada lokasi (site) yang ditinjau di wilayah Surabaya dengan menggunakan software Nonlinear Earthquake site Response Analyses (NERA). Nilai percepatan tanah di batuan dasar untuk wilayah Surabaya dengan memperhitungkan keberadaan sesar Kendeng memiliki nilai berkisar antara 0.26g - 0.71g. Model percepatan tanah di permukaan untuk lokasi yang ditinjau pada koordinat 112,7483 0 BT dan 7,289 0 LS memiliki nilai maksimum sekitar 0.34g. S Kata Kunci DSHA, Percepatan Tanah, Sesar kendeng. I. PENDAHULUAN EBAGAI kota terbesar kedua setelah Jakarta, Surabaya merupakan tempat yang potensial bagi investor. Dengan demikian pembangunan struktur dan infrastruktur seharusnya memperhatikan aspek kegempaan untuk menghindari kerugian akibat gempa. Salah satu upaya pengurangan resiko bencana gempa bumi pada suatu daerah adalah dengan menggali dan menganalisis seluruh potensi bahaya gempa bumi secara lengkap. Dapat dilakukan usaha berupa perencanaan dan pembangunan bangunan yang tahan gempa untuk mengurangi resiko yang ditimbulkan akibat gempa bumi. Penelitian terbaru yang dipublikasikan di Geophysical Research Letter mengungkap bahwa sesar Kendeng bergerak aktif dengan pergerakan 5 milimeter per tahun dan menjadi sumber gempa di wilayah Jawa Timur. Sesar Kendeng melintang sejauh kurang lebih 300 kilometer dari selatan Semarang, Jawa Tengah, hingga Jawa Timur (sains.kompas.com, 2016). Implikasi sesar kendeng terhadap bahaya gempa di Kota Surabaya dapat dilakukan dengan analisis bahaya gempa (seismic hazard). Salah satu metode yang dapat dipergunakan dalam analisis bahaya gempa adalah metode Deterministic Seismic Hazard Analisis (DSHA). Perhitungan bahaya gempa menggunakan metode DSHA dapat menghasilkan peta bahaya gempa yang tercermin dalam peta percepatan tanah. Data percepatan tanah memegang peranan penting untuk analisis dinamis tanah. Hasil dari DSHA selanjutnya dapat dipergunakan untuk memodelkan percepatan tanah di permukaan pada lokasi (site) yang ditinjau di Kota Surabaya. Percepatan tanah merupakan salah satu komponen utama dalam penyusunan peraturan kegempaan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan percepatan tanah di batuan dasar untuk wilayah Surabaya dengan memperhitungkan keberadaan sesar Kendeng dan memodelkan percepatan tanah di permukaan di lokasi yang ditinjau di wilayah Surabaya. Gempa bumi ialah sebuah guncangan hebat yang menjalar ke permukaan bumi akibat pelepasan energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi. Gempa bumi merupakan fenomena alam yang tidak terduga kehadirannya [1]. Akumulasi energi penyebab terjadinya gempa bumi dihasilkan dari pergerakan lempeng-lempeng tektonik. Energi yang dihasilkan dan dipancarkan ke segala arah berupa gelombang gempa bumi sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi. Mekanisme gempa bumi dapat dijelaskan dengan pendekatan teori seperti dalam teori lempeng tektonik. Terdapat dua teori yang menyatakan proses terjadinya atau asal mula gempa yaitu pergeseran sesar dan teori kekenyalan elastis. Gerakan secara tiba-tiba sepanjang sesar merupakan penyebab yang sering terjadi [2]. Wilayah kota Surabaya merupakan daerah yang rata-rata ialah berupa dataran rendah, yang berkisar 80% merupakan endapan alluvial dan sisanya merupakan perbukitan rendah yang dibentuk oleh tanah hasil dari pelapukan batuan tersier. Dataran rendah terbentuk dari endapan alluvial sungai dan endapan pantai. Dataran rendah meliputi wilayah Surabaya Timur, Utara dan Selatan. Bagian tengah Kota Surabaya terbentuk oleh endapan Sungai Brantas beserta cabang-cabang sungainya dan endapan Sungai Rowo. Endapan Sungai Brantas berasal dari letusan gunung-gunung berapi yang berada di hulu dan beberapa rombakan sebelumnya [3].

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 6, No.2, (2017) 2337-3520 (2301-928X Print) B-71 Secara geologi, kota Surabaya terbentuk oleh batuan sedimen yang berumur Miosen sampai Plistosen. Batuan sedimennya adalah bagian dari lajur Kendeng dengan formasi Sonde, Lidah, Pucangan, dan formasi Kabuh. Batuan dasar untuk kota Surabaya merupakan formasi Lidah yang berumur Pliosen. Formasi ini berada pada kedalaman 250 300 meter. Selain itu derah Surabaya berupa cekungan endapan aluvial muda hasil endapan laut dan sungai, tuf dan batu pasir [4]. Fungsi atenuasi telah banyak berkembang dalam kurun waktu dua dekade terakhir. Hal ini dipicu oleh tersedianya data-data strong motion dari kejadian-kejadian gempa yang terjadi. Pada analisa bahaya kegempaan biasanya dapat dengan cara deterministik dan dengan cara probabilistik. Analisis bahaya gempa memerlukan nilai percepatan tanah akibat gempa. Pada analisis resiko gempa apabila lokasi yang ditinjau tidak mempunyai data rekaman gempa, maka untuk memperkirakan besarnya percepatan maksimum tanah digunakan fungsi atenuasi (Campbell, 2008). Pada penelitian ini menggunakan fungsi atenuasi Abragamson dan Silva (1997) dan Sea99 (1999). Abrahamson dan Silva mengembangkan atenuasi PGA menjadi atenuasi PSA yang berdasar pada data gempa dan parameter-parameter tertentu. Data gempa yang dipakai semuanya termasuk gempa dangkal (shallow crustal earthquakes). Atenuasi Abrahanson dan Silva (1997) selanjutnya disingkat menjadi atenuasi A-S (1997). Setelah mengalami proses regresi secara bertahap maka rumusan atenuasi A-S dinyatakan dalam Ln Sa(g)=f1(M,Rrup)+Ff3(M)+HWf4 (M,Rrup)+Sf5 (pgarock)... (2.1) dimana, Sa(g) ialah spektra percepatan dalam (g), R rup ialah jarak terdekat ke bidang rupture (km), M ialah magnitude momen, F ialah suatu koefisien untuk menandai style of faulting yang dipakai (F=1 untuk reverse, F = 0,5 untuk oblique dan F=0 untuk tipe fault yang lain), HW adalah suatu dummy variable (HW=1 untuk site di hinging wall dan HW=0 untuk site di footing wall) untuk memperhitungkan pengaruh parameter hinging wall ataupun footing wall, dan S ialah variable dummy untuk kelas site (nilai S=0 untuk rock dan tanah dangkal dan Ss=1 untuk tanah daalam)[5]. Pada atenuasi SEA99 dikembangkan persamaan prediksi percepatan tanah puncak horizontal dan pseudo respon spektra wilayah ekstensional dengan redaman 5% [5]. Persamaan ini dapat digunakan untuk sumber dengan besaran magnitude antara 5.0-7.7 moment magnitude dan dengan rentang jarak ekstensional 0-100 km. persamaan atenuasi SEA99 dapat dinyatakan dalam log10 Y = b1+b2(m - 6)+b3(M - 6) 2 +b5 log10r+b6... (2.2) dimana, Y merupakan percepatan puncak horizontal dalam (g), M ialah magnitudo momen, = 0 untuk batuan dan 1 untuk tanah. Dengan nilai R dapat dihitung dengan R jb merupakan jarak Joyner-Boore dan h merupakan koefisien regresi yang bergantung pada periode [6]. Analisa seismic hazard secara deterministic mengacu pada sejarah gempa dan kondisi geologi untuk mengidentifikasikan sumber-sumber gempa dan untuk mengetahui sumber gempa terkuat yang mampu dihasilkan tanpa memperhatikan waktu, karena gempa bumi dapat terjadi kapan saja. DSHA membutuhkan determinasi dari besar gempa maksimum atau kemungkinan terbesar gempa bumi yang menyebabkan akibat terburuk [7]. Hal ini kemudian dapat dikembangkan untuk menentukan Maximum Credible Earthquakes (MCEs) untuk mengetahui gempa yang paling besar yang mungkin terjadi. MCEs adalah sebuah gempa yang diperkirakan akan terjadi sekali dalam 2500 tahun, yang berarti peluang gempa terjadi sekitar 2% terjadi dalam 50 tahun. Pada metode deterministic seismic hazard analysis, memiliki prosedur seperti pada gambar dibawah. Digambarkan dengan empat tahap, DSHA memiliki tahap-tahap yang sangat sedehana. Pada tahapan DHSA, ketika memasukkan sumber yang digunakan maka akan didapatkan respon dari sumber tersebut. DSHA memberikan estimasi kedepan untuk evaluasi dari percepatan tanah atau guncangan yang paling buruk. Namun, tidak menyediakan mengenai informasi kemungkinan terjadinya gempa pengendali. Kemungkinan tingkat gemetar yang bisa didapatkan ialah dalam jangka waktu yang terbatas, atau efek dari ketidakpastian dalam berbagai langkah yang diperlukan untuk menghitung dapat dihasilkan karakteristik percepatan tanah. Hal yang paling penting pada metode DSHA ialah keputusan para ahli untuk menentukan sumber yang digunakan dalam analisis bahaya ini [8]. Gambar 1. Empat tahapan deterministic seismic hazard analysis Gempa bumi dapat didefinisikan sebagai sumber beban dinamis. Data yang dibutuhkan untuk analisa dinamis akibat beban gempa adalah data riwayat waktu percepatan gempa. Pada kenyataannya data catatan gempa yang ada di Indonesia lebih banyak dalam bentuk informasi mengenai lokasi pusat gempa, magnitude, kedalaman dan mekanismenya sedangkan data dalam bentuk riwayat waktu masih sangat kurang. Hal ini disebabkan jumlah stasiun pencatat gempa di Indonesia yang masih sangat sedikit bila dibandingkan luas wilayah Indonesia. Untuk mengatasi hal tersebut digunakanlah beberapa metode alternatif antara lain, menggunakan data riwayat waktu percepatan dari daerah yang memiliki kondisi geologi dan seismologi yang mendekati lokasi kajian. Yang kedua ialah menggunakan riwayat waktu percepatan dari lokasi lain yang kemudian diskalakan sesuai dengan target parameter pergerakan batuan dasar (percepatan maksimum dan periode). Dan yang terakhir ialah dengan membuat riwayat waktu

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 6, No.2, (2017) 2337-3520 (2301-928X Print) B-72 percepatan sintetik yang disesuaikan dengan kondisi geologi dan seismologi lokasi kajian. Respon spekta adalah suatu spektra yang disajikan dalam bentuk grafik atau plot antara reaksi maksimum dari sistem satu derajat kebebasan terhadap suatu beban dinamis sebagai fungsi dari frekuensi alami dan damping rasio dari sistem tersebut. Respon spektra merupakan suatu alternative single parameter lain yang dapat dipaai untuk menyatakan daya rusak gempa terhadapat struktur [9]. Semakin besar nilai percepatan tanah, akan semakin besar juga nilai maksimum spectral acceleration (SA). Maka akan semakin besar kekuatan gempa dan semakin parah kerusakan yang ditimbulkannya. Untuk kebutuhan desain praktis, maka respon spektra desain dibuat dengan bentuk respon spektra yang telah dinormalisir dengan nilai percepatan maksimum di batuan dasar. Bentuk respon spektra di desain lebih sederhana agar lebih mudah dipakai dalam menentukan faktor beban gempa [10]. II. METODE PENELITIAN Mula i Studi Literatur Pengumpulan Data Identifikasi dan Permodelan Sumber A A Parameter-parameter Sumber Gempa Fungsi Atenuasi A. Data Gempa Data yang digunakan dalam penelitian ini ialah data gempa di sekitar patahan kendeng dari bulan Januari tahun 1900 sampai bulan Desember 2016 dengan batas kedalaman maksimum 50 km. Data tersebut dapat dikumpulkan dari lembaga yang melakukan pengamatan kegempaan baik nasional maupun internasional antara lain katalog gempa Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) dan katalog gempa National Earthquake Information Center U.S. Geological Survey (NEIC-USGS). Data SPT Deterministic Seismic Hazard Analysis M, R, Respon Spektra Target Spectral Matching Ground Acceleration Batuan Dasar PEER Data Strong Motion Database Respon Spektra B. Data Standart Penetration Test (SPT) Pada penelitian ini, diperlukan data Standart Penetration Test (SPT) yang digunakan untuk analisis dinamika tanah di lokasi tinjauan. Data SPT yang digunakan ialah pada lokasi tinjauan di Jalan Flores, Kecamatan Wonokromo, Kota Surabaya yaitu pada koordinat 112,74830 BT dan 7,2890 LS. Konversi Kecepatan Geser (Vs) Analisis Respon Dinamik Tanah Ground Acceleration pada Permukaan C. Data Inisial Percepatan Tanah Untuk tahap spectral matching diperlukan data inisial percepatan tanah yang dapat diperoleh dari PEER data strong motion database. Gambar 2. Diagram alir penelitian Selesai D. Pengolahan Data Alur penelitian Implikasi Sesar Kendeng Terhadap Bahaya Gempa dan Pemodelan Percepatan Tanah di Wilayah Surabaya dapat diuraikan pada flowchart pada gambar 3.1. III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Analisa Deterministic Seismic Hazard Hasil analisis deterministic seismic hazard ialah berupa nilai Peak Ground Acceleration (PGA) dan spektra percepatan di batuan dasar. Untuk mendapatkan nilai PGA dibatuan dasar digunakan dua fungsi atenuasi yaitu Abrahamson & Silva (1997) dan SEA99 (1997). Percepatan tanah maksimum (PGA) di batuan dasar diperoleh melalui pemodelan sumber gempa. Sumber gempa yang digunakan ialah sumber gempa shallow crustal yaitu sesar Kendeng. Hasil perhitungan PGA di batuan dasar dengan menggunakan fungsi atenuasi Abrahamson & Silva (1997) menunjukkan rentang nilai percepatan antara 0.26 g - 0.71 g, sedangkan hasil perhitungan

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 6, No.2, (2017) 2337-3520 (2301-928X Print) B-73 PGA di batuan dasar dengan menggunakan fungsi atenuasi SEA99 (1997) menunjukkan rentang nilai percepatan antara 0.12 g 0.3 g. Dari hasil yang didapatkan dapat dilihat bahwa nilai PGA akibat sumber gempa relatif lebih tinggi di daerah Surabaya Selatan. 1 Gambar 3. Peta PGA Kota Surabaya menggunakan 2 atenuasi Abrahamson & Silva (1997). Hasil deterministic seismic hazard yang diakibatkan oleh adanya sesar kendeng apabila dibandingkan dengan peta hazard gempa bumi di dalam SNI 1726:2012 diperlihatkan pada Gambar 4.3. Peta hazard gempa dalam SNI 1726:2012 belum memasukkan keberadaan sesar Kendeng dalam perhitungannya. Nilai PGA untuk Kota Surabaya di dalam SNI 1726:2012 berkisar antara 0.3 g - 0.4. Nilai PGA yang didapatkan dengan memasukkan sumber gempa sesar Kendeng memiliki nilai lebih relatif lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai PGA yang tidak melibatkan sesar Kendeng. Hal tersebut dikarenakan sumber gempa sesar Kendeng melewati kota Surabaya. Penelitian khusus juga dilakukan pada lokasi tinjauan yang berada di Jalan Flores, Kecamatan Wonokromo, Kota Surabaya (koordinat 7,289 LS dan 112,7483 BT). Dari analisis deterministic seismic hazard ini diperoleh juga magnitude (M) dan jarak (R) dominan yang berpengaruh pada lokasi tinjuan, yaitu magnitude (M) dominan 7 (Mw) dan R dominan 12 Km. Di lokasi tinjuan selanjutnya ditentukan target spectra yang merupakan respon spektra berada di batuan dasar yang akan menjadi acuan untuk mendapatkan ground acceleration sintetik yang sesuai untuk lokasi tinjauan. Ground Acceleration gempa yang dipilih selanjutnya dimodifikasi sehingga spektranya mendekati respon spektra target yang dikehendaki melalui analisis spectral matching. Gambar 4. Peta PGA Kota Surabaya menggunakan atenuasi SEA99 (1997). Hasil perhitungan PGA di batuan dasar yang digunakan untuk tahapan selanjutnya ialah perhitungan menggunakan fungsi atenuasi Abrahamson & Silva (1997) dikarenakan penelitian ini menggunakan metode deterministik yang merupakan metode dengan mengunakan skenario terburuk yang mungkin terjadi. Gambar 5. Peta percepatan tanah maksimum (PGA) di batuan dasar (SNI 1726:2012). Gambar 6. Kurva target spektra terskalakan untuk site yang digunakan. B. Initial Ground Motion Analisis deterministic seismic hazard memberikan gambaran gempa penentu pada lokasi tinjauan. Dikarenakan belum tersedianya rekaman gempa dengan magnitude dan jarak yang sama dengan gempa penentu, maka dicari rekaman percepatan tanah yang memiliki karakteristik yang sesuai dengan karakteristik tersebut, baik magnitude, jarak maupun mekanismenya untuk dijadikan sebagai initial ground motion pada lokasi yang ditinjau. Initial ground motion yang dipilih pada penelitian ini ialah ground acceleration gempa Iwate, di Jepang tahun 2008. Dengan Initial Ground Motion yang digunakan memiliki magnitude 6.9 Mw dan jarak 12,83 Km. Besarnya M dan R gempa Iwate, Jepang 2008 tidak sama persis dengan hasil analisis deterministic seismic hazard, namun memiliki nilai yang cukup mendekati dengan magnitude (M) dan jarak (R) dari hasil tersebut. Gambar 4.5 menunjukkan initial ground motion dari rekaman gempa Iwate, Jepang 2008. Percepatan tanah pada gambar 4.5 merupakan percepatan tanah di batuan

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 6, No.2, (2017) 2337-3520 (2301-928X Print) B-74 dasar, dengan nilai percepatan tanah maksimum (PGA) sebesar 0.247 g. Gambar 8. Percepatan tanah sintesis di batuan dasar hasil matching pada lokasi yang ditinjau. Gambar 6. Rekaman gempa Iwate, Japan 2008 sebagai initial ground motion. C. Analisa Spectral Matching Berdasarkan hasil analisis deterministic seismic hazard untuk lokasi yang ditinjau data initial ground motion gempa Iwate, Jepang 2008 dengan magnitude 6.9 dan jarak 12.83 km direkomendasikan untuk diskalakan atau dilakukan analisis spectral matching guna merepresentasikan sumber gempa shallow crustal (sesar kendeng). Gambar 4.6 menunjukkan hasil analisis spectral matching di lokasi yang ditinjau. Nampak hasil analisis spectral matching (warna hijau) hampir mendekati dengan respon spektra target yang diharapkan (warna merah). E. Analisa Respon Dinamika Tanah Analisis respon dinamika tanah dipergunakan untuk mendapatkan time series percepatan tanah dan respon spektra di permukaan tanah pada lokasi tinjauan. Analisis respon dinamika tanah memerlukan parameter dinamik tanah yang didapatkan dari pengujian tanah atau Standart Penetration Test (SPT) pada lokasi yang ditinjau. Perambatan gelombang dari batuan dasar ke permukaan tanah dilakukan dengan bantuan software NERA dan didapatkan hasil yaitu ground acceleration di permukaan tanah, faktor amplifikasi dan respon spektra di permukaan tanah. Dengan software NERA, nilai kecepatan gelombang geser (Vs) yang diinputkan akan diperoleh nilai modulus geser (G max). Dari gambar 4.8 dapat dilihat pada grafik bahwa nilai kecepatan gelombang geser cenderung meningkat seiring peningkatan kedalaman sehingga menyebabkan nilai kecepatan gelombang geser yang semakin besar. Nilai kecepatan gelombang geser pada kedalaman 2 m mencapai 179.752 m/detik, sedangkan pada kedalaman 14 m mencapai 242.573 m/detik dan pada kedalman 26 m mencapai 260.946m/detik. Data tersebut juga disajikan dalam grafik pada Gambar 4.8. Gambar 7. Hasil analisis spectral matching pada lokasi yang ditinjau. Time series percepatan dari hasil spectral matching disesuaikan dan disekalakan dengan target spektra yang telah ditentukan sebelumnya, maka dari itu time series percepatan dari hasil spectral matching memiliki perubahan dibandingkan dengan time series pada initial ground motion. D. Ground Acceleration di Batuan Dasar Untuk mendapatkan hasil analisa kegempaan yang akurat, ground acceleration di batuan dasar ini dibuat dengan memperhitungkan kondisi tektonik, analisis hazard gempa, dan respon spektra target. Ground acceleration di batuan dasar dapat memberikan gambaran spesifik menganai kondisi geologi dan parameter kegempaan antara lain maksimum percepatan gempa di batuan dasar, durasi, serta frekuensi. Gambar 4.7 berikut membahas ground acceleration di batuan dasar untuk lokasi yang ditinjau. Nilai maksimum percepatan tanah di batuan dasar pada lokasi yang ditinjau ialah 0.52 g. Gambar 9. Variasi Vs terhadap kedalaman pada site yang ditinjau Respon dinamik tanah dapat digambarkan sebagai perambatan gelombang dari batuan dasar ke permukaan tanah. Hasil dari perambatan gelombang 1D dari batuan dasar ke permukaan pada site yang ditinjau dapat dilihat pada Gambar 4.9. Nilai percepatan tanah di permukaan pada site yang ditinjau ialah sebesar 0.34g.

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 6, No.2, (2017) 2337-3520 (2301-928X Print) B-75 Gambar 10. Percepatan tanah sintetis di permukaan tanah pada lokasi yang ditinjau. Hasil lain dari analisis respon dinamika tanah adalah respon spektra percepatan di permukaan tanah pada lokasi yang ditinjau sebagaimana ditunjukkan pada gambar 4.10. Respon spektra merupakan suatu altenatif parameter lain yang dapat dipakai untuk menyatakan daya rusak gempa terhadap struktur. Respon spektra percepatan untuk lokasi yang ditinjau menunjukkan nilai percepatan sebesar 0.72 g pada T=0.2 detik dan 0.42 g pada T=1 detik. Percepatan maksimum dan respon spektra yang terjadi di permukaan dipengaruhi oleh kondisi tanah seperti jenis lapisan tanah dan tebal lapisan tanah. Respon spektra tidak saja dipakai pada struktur dengan derajat kebebasan tunggal tetapi juga dapat dipakai pada struktur dengan derajat kebebasan banyak atau bangunan bertingkat banyak. DAFTAR PUSTAKA [1] Ramadhani. I, Santosa. B.J. Relokasi Hypocentre Gempa Bumi Dengan Velest (JHD) dan Estimasi Sesar Daerah Sumatera Selatan, Jurnal Fisika dan Aplikasi, Vol.13, No.2, 2017. [2] Engdahl, E.R., R.D. Van der Hilst, and R.P. Bulard, Global teleseismic earthquake relocation with improved travel times and procedures for depth determination, Bulletin of the Seismological Society of America, 88, 722743, 1998. [3] Bahri, S dan Madlazim, Pemetaan Topografi, Geofisika dan Geologi Kota Surabaya, Jurnal Penelitian Fisika dan Aplikasinya. ISSN: 2087-9946, 2012. [4] Soekardi, Geologi Lembar Pacitan,Jawa,Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Indonesia, 1992. [5] Prawirodikromo, W, Seismology Teknik dan Rekayasa Kegempaan, Cetakan I, Pustaka Pelajar, Yogyakarta, 2012. [6] Spudich, P., Joyner, W.B., Lindh, A.G., Boore, D.M., Margaris, B.M., and Fletcher, J.B, SEA99: A revised ground motion prediction relation for use in extensional tectonic regimes. Bull. Seism. Soc. Am., 89, 1156-1170, 1999. [7] Pailopee, S., Sugiyama, Y., Charusiri, P, Deterministic and probabilistic seismic hazard analyses in Thailand and adjacent areas using active fault data. Earth Planets Space, 1313 1325, 2009. [8] Kramer, Steven L, Geotechnical Earthquake Engineering. USA : Prentice-Hall Inc, 1996. [9] Sengara, I.W, An Integrated Seismic Hazard Investigation for City of Bandung, Asahi Glass Foundation Research Report, Institute for Research and Community Service, ITB, 2010. [10] Aldiamar, F,. Analisa Resiko Gempa dan Pembuatan Respon Spektra Desain Untuk Jembatan Suramadu dengan Pemodelan Sumber Gempa 3D, Tesis: Institut Teknologi Bandung, 2007. Gambar 11. Respon spektra percepatan tanah di permukaan pada lokasi yang ditinjau. IV. KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil pengolahan data dan analisa data yang telah dilakukan pada penelitian Tugas Akhir ini, dapat diambil kesimpulan bahwa: 1. Percepatan tanah di batuan dasar untuk wilayah Surabaya dengan memperhitungkan keberadaan sesar Kendeng memiliki nilai berkisar antara 0.26 g - 0.71 g. 2. Model percepatan tanah di permukaan untuk lokasi yang ditinjau yaitu pada koordinat 112,7483 0 BT dan 7,289 0 LS memiliki nilai maksimum sekitar 0.34 g. Adapun saran dari penulis yaitu penelitian dengan metode Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) dapat dilakukan untuk melengkapi hasil DSHA sebagai upaya mitigasi bahaya gempa khususnya di wilayah Surabaya.