METODE PENELITIAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Perhitungan b value Menggunakan Metode Likelihood
Untuk lebih jelas hasil perhitungan b value dengan metode likelihood maksimum dan standar deviasinya dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 4.1 Perhitungan b value
Koordinat Wilayah JUMLAH M*N JUMLAH N Mo M rata rata b taksiran 4-5 LS dan 102-103BT 1 927,3 170 4,95 5,45 0,86 3-4 LS dan 101-102 BT 2 1167,8 215 4,95 5,43 0,90 2-3 LS dan 100-101BT 3 936,8 173 4,95 5,42 0,93 1-2 LS dan 99-100BT 4 1220,9 223 4,95 5,48 0,83 0-1 LS dan 99-98 BT 5 1245,4 227 4,95 5,49 0,81 0-1 LU dan 97-98BT 6 1382,9 259 4,95 5,34 1,12 1-2 LUdan 96-97 BT 7 1297,6 243 4,95 5,34 1,11 2-3 LU dan 96-97 BT 8 598,7 111 4,95 5,39 0,98 2-3 LUdan 97-98 BT 9 199,2 35 4,95 5,69 0,59 2-3LU dan 98-99 BT 10 113,7 20 4,95 5,69 0,59
44 Secara teori nilai b merupakan parameter seismotektonik suatu daerah dimana terjadi gempabumi dan tergantung dari sifat batuan setempat dan berdasarkan hasil penelitian para ahli sebelumnya (Scholz, 1968) menyatakan bahwa nilai b rendah biasanya berkorelasi dengan tingkat stress yang tinggi, sedangkan nilai b tinggi sebaliknya. Selain itu, wilayah dengan heterogenitas yang besar berkorelasi dengan harga nilai b yang tinggi (Mogi, 1962). Meskipun demikian beberapa ahli mengatakan bahwa nilai b ini konstan dan bernilai sekitar 1. Walaupun ada perbedaan, hal itu lebih karena perbedaan data dan metode perhitungan yang digunakan.
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan didapat nilai b untuk gempa dangkal dari ke-10 wilayah penelitian berkisar antara 0,58 – 1,11 dan harga a yang didapat sangat bervariasi dengan standar deviasi sekitar 0,04 s/d 0,22. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar wilayah penelitian mempunyai keaktifan kegempaan yang cukup tinggi hal itu sesuai dengan perhitungan B.Guttenberg dan C.F. Ritcher yang menghitung harga b untuk gempa dangkal antara 0,59 s/d 1,2 .
Sebagai pembanding M.Taufik Gunawan dan Wandono menentukan harga b untuk daerah indonesia dengan menggunakan data dari tahun 1900-1998 dengan pembagian 5 wilayah yang berbeda berkisar antara 0,75 s/d 1,09.[3]
Beberapa ahli mengatakan bahwa nilai b konstan dan bernilai sekitar 1 (satu). Adanya perbedaan nilai ini disebabkan karena adanya perbedaan data dan metode perhitungan yang digunakan. Meskipun demikian sebagian besar berpendapat bahwa nilai b bervariasi terhadap daerah dan kedalaman pusat
45 gempa, serta tergantung pada keheterogenan dan distribusi ruang stress dari volume batuan yang menjadi sumber gempa, hasil penelitian menunjukkan bahwa harga b yang besar terletak pada wilayah 6 sebesar 1,12.
Dari hasil perhitungan di atas didapatkan b value terbesar pada wilayah 6 yang terletak pada 0°LU-1°LU dan 97°BT-98° BT sebesar 1,12 daerah tersebut memiliki jumlah frekuensi gempa (jumlah N) sebanyak 259, sedangkan wilayah dengan b value terkecil ada pada wilayah 10 yang terletak pada 2°LU-3° LU dan 98°BT-99° BT sebesar 0,59 daerah tersebut memiliki jumlah gempa (jumlah N) sebanyak 20. Hal ini membuktikan kebenaran dari teori Guttenberg yaitu Log N= a- bm. Nilai b value berbanding lurus dengan frekuensi gempa.
Tabel 4.2 Standar Deviasi untuk nilai b
Standar Deviasi b value Wilayah σ x 1 0,18 2 0,17 3 0,17 4 0,14 5 0,04 6 0,15 7 0,18 8 0,19 9 0,22 10 0,18
Dari table di atas di dapat kesalahan data terbesar ada pada wilayah 9 sebesar 0,22 dan kesalahan data terkecil ada pada wilayah 5 sebesar 0,04. Hal ini menyatakan bahwa kesalahan tersebut di dapatkan karena rekaman gempa pada seismogram tidak tercatat dengan baik.
46 2. Indeks Seismisitas
Untuk menghitung jumlah rata-rata gempabumi pertahun dengan magnitude tertentu diperlukan adanya indeks seismisitas. Nilai a untuk distribusi komulatif menggunakan metode likelihood maksimum digunakan untuk menghitung indeks
seismisitas dengan M≥5. Untuk lebih jelas hasil perhitungan indeks seismisitas
dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 4.3 Perhitungan nilai a dan Indeks Seismisitas
WIL a taksiran Indeks Seismisitas
1 6,786897 4,786897 4,48993 2,48993 308,9795 1,632331 2 7,113313 5,113313 4,796019 2,796019 625,2002 1,803875 3 7,193478 5,193478 4,860952 2,860952 726,0262 1,638752 4 6,723947 4,723947 4,444008 2,444008 277,9765 1,839547 5 6,634812 4,634812 4,364249 2,364249 231,3392 1,855444 6 8,343944 6,343944 5,934314 3,934314 8596,354 1,935019 7 8,308072 6,308072 5,899039 3,899039 7925,726 1,882311 8 7,243446 5,243446 4,890524 2,890524 777,1837 1,348465 9 4,573522 2,573522 2,443585 0,443585 2,777061 0,833072 10 4,359626 2,359626 2,225908 0,225908 1,682316 0,653163
Indeks seismisitas merupakan normalisasi dari jumlah gempa bumi pertahun. Daerah dengan periode ulang rendah atau indeks seismisitasnya tinggi merupakan rawan bencana alam. Hasil perhitungan indeks seismisitas pertahun untuk 10 wilayah dengan M≥5,0 SR berkisar antara 0,65 s/d 1,93. Dimana untuk wilayah 6 memiliki indeks seismisitas lebih tinggi dibandingkan wilayah lainnya yaitu sebesar 1.93. Dengan kata lain wilayah 6 mempunyai tingkat aktifitas gempa yang tinggi dan wilayah tersebut rawan terhadap bencana gempa. Hal ini dapat dibuktikan dengan jumlah frekuensi gempa pada wilayah 6 lebih besar dibandingkan wilayah lainnya. Sedangkan untuk wilayah 7 memiliki indeks
47 seismisitas lebih kecil dibandingkan wilayah lainnya yaitu sebesar 1,88. Dengan demikian data-data gempa yang dipilih sangat bermanfaat dalam berbagai kegiatan seperti perencanaan bangunan tahan gempa atau perkembangan suatu daerah terhadap kemungkinan terjadinya gempa bumi.
Hasil perhitungan indeks seismisitas pertahun untuk 10 wilayah dengan
M≥5 berkisar antara 0,65s/d 1,93. Dimana untuk M ≥5 wilayah 6 memiliki indeks seismisitas lebih tinggi dibandingkan dengan wilayah lainnya yaitu sebesar 1,93. Indeks seismisitas merupakan normalisasi dari jumlah gempa bumi pertahun. Daerah dengan periode ulang rendah atau indeks seismisitasnya tinggi merupakan rawan bencana alam. Dengan demikian data-data gempa yang dipilih sangat bermanfaat dalam berbagai kegiatan seperti perencanaan pembangunan/perkembangan suatu daerah terhadap kemungkinan terjadinya gempa bumi.
3. Probabilitas Kejadian Gempa Bumi
Adapun probabilitas kejadian gempa dan periode ulang untuk masing-masing wilayah penelitian berbeda satu sama lain tergantung dari indeks seismisitasnya. Parameter yang dihitung sebagai indeks seismisitas akan memberikan kemudahan bagi kita untuk mengetahui kemungkinan terjadinya paling sedikit satu kali terjadi gempa besar (merusak) di suatu daerah dalam jangka waktu tertentu.
Lebih lengkap hasil perhitungan kemungkinan kejadian gempa berdasarkan T (tahun) dan nilai rata-rata periode ulang (Θ) dari gempa yang
48 Tabel 4.4. Perbandingan kemungkinan kejadian gempa berdasarkan T (tahun)
pada tiap-tiap wilayah
Probabilitas
Wilayah Indeks gempa merusak 10 tahun 30 tahun 50 tahun 100 tahun
1 0,014 0,13 0,34 0,50 0,75 2 0,016 0,15 0,39 0,56 0,80 3 0,015 0,14 0,37 0,53 0,78 4 0,015 0,15 0,37 0,53 0,78 5 0,015 0,14 0,36 0,53 0,78 6 0,021 0,19 0,48 0,66 0,88 7 0,020 0,19 0,47 0,64 0,88 8 0,013 0,12 0,33 0,48 0,73 9 0,0048 0,05 0,14 0,21 0,39 10 0,0038 0,04 0,11 0,18 0,32
Tabel 4.5 nilai periode ulang merusak
WILAYAH Nilai periode ulang yang merusak (Tahun)
1 71 2 61 3 65 4 66 5 67 6 46 7 48 8 76 9 205 10 259
Adapun probabilitas kejadian gempa dan periode ulang untuk masing-masing wilayah penelitian berbeda satu sama lain tergantung dari indeks seismisitasnya. Parameter yang dihitung sebagai indeks seismisitas akan memberikan kemudahan bagi kita untuk mengetahui kemungkinan terjadinya satu kali atau lebih terjadi gempa besar (merusak) di suatu daerah dalam jangka waktu tertentu, sehinga dapat ditekan sekecil mungkin kerusakan yang mungkin terjadi.
49 Periode ulang yang pendek biasanya berkorelasi dengan wilayah dengan aktifitas kegempaan yang relatif tinggi.
Untuk Wilayah 1 probabilitas terjadinya gempa merusak pada T = 10, 30, 50, dan 100 tahun dengan M≥7,7 SR , pada T = 100 tahun antara 13,1%- 75,4%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulangnya gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 71 tahun.
Untuk wilayah 2 probabilitas terjadinya gempa merusak dengan M≥7,7 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun, yaitu antara 15^% – 80,3%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 61 tahun.
Probabilitas terjadinya gempa merusak untuk wilayah 3 dengan M≥8,1 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun antara 14,1%-78,3%.. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 65 tahun.
Probabilitas terjadinya gempa merusak untuk wilayah 4 dengan M≥7,3 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun, pada T=100 tahun antara 14,1%- 78,1%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 66 tahun.
Sedangkan untuk wilayah 5 probabilitas terjadinya gempa merusak dengan
M≥7,9 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun, yaitu antara 13,9% – 77,7%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 66 tahun.
50 Sedangkan untuk wilayah 6 probabilitas terjadinya gempa merusak dengan
M≥7,3 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun, yaitu antara 19,4% – 88,4%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 46 tahun.
Sedangkan untuk wilayah 7 probabilitas terjadinya gempa merusak dengan
M≥8,6 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun, yaitu antara 18,9% – 87,7%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 48 tahun.
Sedangkan untuk wilayah 8 probabilitas terjadinya gempa merusak dengan
M≥8,6 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun relatif kecil, yaitu antara 12,2% - 73,2%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 76 tahun.
Sedangkan untuk wilayah 9 probabilitas terjadinya gempa merusak dengan
M≥8,6 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun relatif kecil, yaitu antara 4% – 38,6%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 204 tahun.
Sedangkan untuk wilayah 10 probabilitas terjadinya gempa merusak
dengan M≥6,8 SR pada T=10, 30, 50 dan 100 tahun relatif kecil, yaitu antara 3,7% –32%. Berdasarkan perhitungan rata-rata periode ulang dari gempa merusak tersebut membutuhkan waktu 259 tahun.