PEMETAAN b VALUE UNTUK IDENTIFIKASI KERENTANAN WILAYAH TERHADAP GEMPABUMI DENGAN MEMPERTIMBANGKAN KEPADATAN PENDUDUK DI KABUPATEN BENGKULU UTARA

i

PENELITIAN PEMBINAAN

LAPORAN AKHIR PENELITIAN PEMBINAAN

UNIVERSITAS BENGKULU

JUDUL PENELITIAN

PEMETAAN b VALUE UNTUK IDENTIFIKASI KERENTANAN WILAYAH

TERHADAP GEMPABUMI DENGAN MEMPERTIMBANGKAN

KEPADATAN PENDUDUK DI KABUPATEN BENGKULU UTARA

TIM PENELITI

Budi Harlianto, M.Sc/ 0207068601

Dr. M. Farid, MS/ 0008115905

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU ENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BENGKULU

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Judul Penelitian Ketua Peneliti a. Nama Lengkap b. NIP/NIK /NUP c. NIDN/NUP d. Pangkat/ Golongan e. Jabatan Fungsional f. Fakultas/Jurusan g. Pusat Penelitian h. Alamat Institusi i. Telpon/Faks/E-mail

: Pemetaan b value Untuk Indentifikasi Kerentanan Wilayah Terhadap Gempabumi Dengan Mempertimbangkan Kepadatan Penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara

: Budi Harlianto : - : 0207068601 : - : - : MIPA/Fisika : Mitigasi Bencana

: Jl. W.R Supratman Kandang Limun Kota Bengkulu

: (0736) 20919, 21170 Ext.208/(0736) 20919

Peneliti Anggota : 1 orang

Nama Anggota 1 NIDN/NUP Bidang Keahlian : Dr. M. Farid, MS : 0008115905 : Geofisika Biaya yang diusulkan tahun 2018

Biaya total penelitian

: Rp. 7.500.000,- : Rp. 7.500.000,-

Bengkulu, 9 November 2018 Menyetujui, Ketua Peneliti,

a.n. Ketua

Sekretaris Jurusan Fisika,

(Halauddin, S.Si., M.T) (Budi Harlianto, S.Si., M.Sc) NIP. 19710124 199903 1 001 NIDN. 0207068601

Mengetahui,

Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian Dekan Fakultas MIPA kepada Masyarakat Unib

(Dr. rer.nat. Totok Eka Suharto, MS) (Dr. Zul Bahrum C, MS) NIP. 195905031986021001 NIP. 195711251987021001

iii

ABSTRAK

Tingkat kerapuhan batuan (b value) merupakan parameter seismisitas yang dapat digunakan untuk menentukan daerah-daerah yang berpotensi menimbulkan gempabumi merusak pada masa akan datang sebagai usaha mitigasi bencana gempabumi. Penelitian mengenai b value dengan memepertimbangkan kepadatan penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara bertujuan untuk mengetahui kerentanan suatau wilayah terhadap bencana gempabumi. b value dikaji berdasarkan data gempabumi yang pernah terjadi di Kabupaten Bengkulu Utara dan sekitarnya (tahun 1987 – 2017) didownload dari web USGS, sedangkan data kepadatan penduduk didownload dari web BPS Kabupaten Bengkulu Utara. Data kejadian gempabumi beserta atributnya kemudian clustering menjadi 12 cluster, setiap cluster dihitung magnitudo rata-rata dan magnitudo terkecilnya yang digunakan untuk menghitungan b value (persamaan Utsu (1965) dikenal dengan metode Estimasi Maksimum Likelihood (MLE)). Kemudian dibuat peta kontur sebaran b value dioverlay dengan sebaran kepadatan penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara. Hasil penelitian menunukan magnitudo rata-rata berkisar antara Mw = 5,3 sampai Mw = 5,7, magnitudo terkecil (Mw = 4,9) terdapat pada cluster 5. b value di Kab. Bengkulu Utara berkisar antara 0,7 (cluster 1) sampai 3,9 (cluster 12). Hasil overlay b value dengan kepadatan penduduk, wilayah yang paling rentan terhadap bencana gempabumi adalah cluster 9(Kecamatan Lais) sedangkan wilayah yang aman terdapat pada cluster 3 (Kecamatan Napal Putih).

iv

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ... i HALAMAN PENGESAHAN ... ii ABSTRAK ... iii DAFTAR ISI ... iv DAFTAR GAMBAR ... v BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Perumusan Masalah ... 4 1.3 Kebaharuan ... 5 1.4 Tujuan Khusus ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 b value ... 6

2.2. Gempabumi ... 7

2.3. Gelombang Seismik ... 8

2.4. Distribusi Frekuensi - Magnitudo ... 9

2.5. Penentuan Clustering Lokasi Gempabumi ... 10

2.6. Kepadatan Penduduk ... 11

BAB III PETA JALAN PENELITIAN ... 13

BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Alat dan Data Penelitian ... 14

4.2. Lokasi Kejadian Gempabumi dari USGS yang Digunakan ... 14

4.3. Pengolahan Data ... 14

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 17

5.1 Hasil Penelitian ... 17

5.2. Pembahasan ... 21

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 23

6.1 Hasil Penelitian ... 23

6.2. Pembahasan ... 23

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Distribusi Gempabumi yang Terjadi Disekitar Provinsi Bengkulu ... 1

Gambar 2. Peta Tatanan Tektonik Regional Sumatera ... 2

Gambar 3. Teori Elastic Rebound ... 7

Gambar 4. Penjalaran Gelombang P ... 8

Gambar 5. Penjalaran Gelombang S ... 9

Gambar 6. Clustering Sumber Gempabumi di Sekitar Sumatera Barat ... 10

Gambar 7. Peta Sebaran Gempabumi dan Pembagian Cluster nya di Kabupaten Bengkulu Utara dan Sekitarnya ... 15

Gambar 8. Diagram Alir Penelitian ... 16

Gambar 9. Peta Sebaran Kepadatan Penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara ... 18

Gambar 10. Peta Sebaran b value di Kabupaten Bengkulu Utara ... 19

Gambar 11. Peta Overlay Sebaran b value dengan Kepadatan Penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara. ... 20

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Wilayah Bengkulu merupakan salah satu wilayah di Pulau Sumatra dengan tingkat seismisitas yang tinggi (Gambar 1). Gambar tersebut menunjukkan beberapa gempabumi yang terjadi di Pulau Sumatra dan disekitar wilayah Bengkulu. Gempabumi yang pernah terjadi dengan magnitudo yang tergolong besar seperti, gempabumi tahun 1797 (8,7-8,9 Mw), tahun 2004 (9,1 Mw), tahun 2005 (8,7 Mw), tahun 1833 (8,9-9,1 Mw), tahun 1861 (8,3-8,5 Mw), tahun 1935 (7,7 Mw). Sedangkan kejadian gempabumi dengan magnitudo besar dalam kurun waktu ±30 tahun yang lalu, seperti gempabumi tahun 2000 (7,9 Mw) menyebabkan lebih dari 90 orang meninggal dunia, 18.928 tempat tinggal rusak ringan dan 10.460 rusak berat, serta kerusakan sarana dan prasarana umum lainnya (www.pu.go.id, diakses pada tanggal 12 Mei 2018) dan gempabumi tahun 2007 (7,9 - 8,5 Mw) menyebabkan 3 orang meninggal dunia, lebih dari 1.400 rumah rusak ringan dan 2.000 rusak berat (http://tagana.wordpress.com/2007/09/15/bengkulu-utara-paling-parah/diakses

tanggal 9 Mei 2018).

Gambar 1. Distribusi Gempabumi yang Terjadi Disekitar Provinsi Bengkulu (www.sciencedirect.com/science/article/pii, diakses 11 Mei 2018)

2

Kejadian-kejadian gempabumi tersebut disebabkan karena wilayah Bengkulu termasuk dalam wilayah pertemuan tiga lempeng tektonik butama dunia, yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasific. Dari ketiga lempeng tersebut yang paling berpengaruh terhadap aktivitas tektonik di Kabupaten Bengkulu Utara adalah lempeng India-Australia dan Eurasia. Pergerakan kedua lempeng tersebut membentuk zona subduksi di sekitar sebelah Barat Bengkulu Utara yang tergolong muda dengan sudut kemiringan 10-20 derajat, sehingga memungkinkan terjadinya gempabumidangkal dengan energi yang besar (Riyadi et al., 2010). Selain itu akibat aktivitas pergerakan lempeng tersebut terbentuk Sesar Mentawai serta Sesar Semangko di sebelah Timurnya yang juga menjadi penyebab terjadinya gempabumi disekitar Bengkulu Utara, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Peta Tatanan Tektonik Regional Sumatera

Berdasarkan uraian di atas diketahui bahwa potensi kejadian gempabumi disekitar Kabupaten Benguku Utara masih cukup tinggi, hal ini mengingat aktivitas zona subduksi dan Sesar Semangko serta Sesar Mentawai yang tidak pernah bisa

3

dihentikan oleh siapa pun. Untuk meminimalisasi dampak bencana gempabumi, tentunya upaya mitigasi perlu dilakukan secara dini, tepat dan maksimal. Beberapa upaya mitigasi dapat dilakukan dengan penelitian sifat karakteristik batuan (site effect) yang makin intens, pemasangan jaringan pemantau yang representatif serta diseminasi informasi hasil-hasil penelitian dan pengamatan yang terkait. Salah satu upaya kewaspadaan terhadap bencana gempabumi pada wilayah Kabupaten Bengkulu Utara perlu dilakukan suatu kajian mendasar mengenai seismotektonik yang berbasis sejarah gempabumi. Seismisitas merupakan ukuran untuk membandingkan aktivitas seismik antara satu daerah dengan daerah lain. Parameter-parameter seismisitas merupakan harga numerik yang dapat digunakan sebagai ukuran tingkat kegempaan suatu daerah. Parameter seismisitas terdiri dari keaktifan seismik (a value) dan tingkat kerapuhan batuan (b value). Selain itu. berdasarkan pengamatan perubahan b value dapat diketahui aktivitas stress lokal di zona tumbukan antar lempeng, di sepanjang patahan dan di zona aftershock.

Analisis terhadap parameter-parameter kegempaan tersebut diharapkan dapat menentukan daerah-daerah yang berpotensi menimbulkan gempabumi merusak pada masa yang akan datang sebagai usaha mitigasi bencana gempabumi. Oleh karena itu penelitian ini difokuskan pada analisis b value dari katalog gempabumi yang pernah terjadi disekitar Kabupaten Bengkulu Utara.

Penelitian tentang sebaran variasi spasial b value telah di lakukan oleh para ahli di sejumlah wilayah yang memiliki tingkat seismisitas tinggi. Para ahli menyimpulkan bahwa b value bervariasi secara sistematis dan diperkirakan nilainya berkisar sekitar 1.0 (Schorlemmer and Winner, 2004). Selain itu beberapa ahli lainnya menunjukkan bahwa b value bervariasi secara signifikan di beberapa zona sesar (Wesnousky, 1983) dan b value juga bervariasi secara lateral terhadap kedalaman (Kulhanek, 2005).

Beberapa peneliti di Indonesia, seperti Suwandi, dkk (2017) melakukan penelitian tentang Analisis Percepatan Tanah Maksimum, Intensitas Maksimum Dan Periode Ulang Gempa Untuk Menentukan Tingkat Kerentanan Seismik (b value) Di Jawa Barat (Periode Data Gempa Tahun 1974-2016). Hasil penelitian tersebut

4

menunjukkan bahwa percepatan tanah maksimum Metode Donovan berkisar antara 27.76 Gal – 110.01 Gal dan b value yang berkisar antara 0.40 – 0.79. Selain itu Adzkia (2010) melakukan penelitian untuk menghitung b Value Menggunakan Metode Likelihood untuk daerah Sumatera Barat dan Sekitarnya (3 Juni 1909 – 23 Desember 2009). Hasil penelitian tersebut diperoleh b value untuk 10 daerah penelitian berkisar antara 1,59 sampai 1,11. Hal ini menunjukan bahwa sebagai besar wilayah penelitian mempunyai keaktifan kegempaan yang cukup tinggi.

Pemetaan zona labil tersebut dapat dilakukan dengan menganalisis sifat dinamik tanah melalui beberapa parameter seperti Percepatan Getaran Tanah Maksimum (PGA), Indeks Kerentanan Seismik (IKS), Ground Shear Strain (GSS), Ketebalan Lapisan Sedimen, dan Kecepatan Gelombang Shear (Vs). Harlianto dkk (2016) melakukan pemetaan zona labil di Kabupaten Bengkulu Utara melalui parameter PGA dengan metode Kanai dan Katayama. Demikan juga untuk parameter IKS, GSS, dan Ketebalan Lapisan Sedimen sudah dilakukan oleh Harlianto dan Wahyudi (2013).

Berdasarkan rekomendasi dari penelitan Suwandi, dkk (2017) dan Adzkia (2010) perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan mempertimbangkan faktor lain selain tingkat seismisitas yaitu salah satunya kepadatan penduduk wilayah penelitian. Hal tersebut dilakukan untuk melihat sebaran kepadatan penduduk terhadap sebaran b value yang dapat meningkatkan kerentanan suatu wilayah terhadap bencana gempabumi atau sebaliknya.

Hasil dari penelitian ini diharapkandapat dijadikan bahan informasi kepada PEMDA maupun Pemerintah Pusat serta masyarakat sebagai studi awal dalam masalah mitigasi bencana gempabumi disekitar Kabupaten Bengkulu Utara, sehingga diharapkan dapat mewaspadai dan meminimalisir tingkat keruskan akibat gempabumi.

1.2Permasalahan

Berdasarkan latar belakang di atas, maka perumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana sebaran b value dengan menggunakan Metode Likelihood

5

Maksimum (MLM) dengan mempertimbangkan kepadatan penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara.

1.3Kebaharuan

Penelitian terdahulu pada umumnya tidak mempertimbangkan faktor lain selain tingkat seismisitas, sedangkan penelitian ini selain menghitung b value jugan mempertimbangkan faktor lain berupa kepadatan penduduk wilayah penelitian.

1.4Tujuan Khusus

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk menganalisis nilai a sebagai tingkat keaktifan gempabumi dan b value sebagai tingkat kerapuhan batuan dan kerentanan terhadap bencana gempabumi di Kabupaten Bengkulu Utara.

6 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 b Value

Konstanta b atau dikenal dengan nilai-b (b value) merupakan parameter tektonik. Banyak ahli menyatakan bahwa nilai-b bergantung pada karakter tektonik dan tingkat stress atau struktur material suatu wilayah (Scholz, 1968; Hatzidimitriou, 1985; Tsapanos, 1990). Variasi b value suatu wilayah berhubungan dengan heterogenitas struktur dan distribusi stress wilayah tersebut (Scholtz, 1968; Biswas, 1988). b value dapat diperkirakan dengan cara statistik, salah satunya yang dikemukakan oleh Utsu (1965) yang dikenal dengan metode estimasi maksimum Likelihood (MLE) sebagaimana persamaan berikut :

………..………(1)

………..………(2) dimana M merupakan magnitude rata-rata dan min M merupakan magnitude minimum. Nilai-b dapat ditentukan juga dengan metode weigted least-squares (wLS). Nilai konstanta b dengan metode wLS dapat dihitung dengan persamaan :

………(3)

Beberapa ahli mengatakan bahwa b value bersifat konstan dan bernilai sekitar 1 (satu). Adapun perbedaan nilai ini disebabkan karena adanya perbedaan data dan metode perhitungan yang digunakan. Meskipun demikian sebagian besar berpendapat bahwa niali b bervariasi terhadap daerah dan kedalaman pusat gempa, serta tergantung pada keheterogenan dan distribusi ruang stress dari volume batuan yang menjadi sumber gempa.

7 2.2 Gempabumi

Menurut Reid (1911) gempabumi merupakan gejala alam yang disebabkan oleh pelepasan energi regangan elastis batuan akibat akumulasi energi elastik dari peristiwa tekanan (stress) dan regangan (strain) pada kulit bumi yang terjadi terus-menerus sehingga menyebabkan daya dukung pada batuan akan mencapai maksimum yang kemudian dilepaskan secara tiba-tiba dalam bentuk gelobang elastik yang menjalar ke segala arah, teori ini disebut dengan teori elastic rebound seperti ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 3. Teori Elastic Rebound (Reid, 1911)

Gempabumi berdasarkan kedalaman hiposenternya terdiri dari gempabumi dalam, menengah dan dangkal. Gempabumi dalam adalah gempabumi yang hiposenternya berada lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi. Gempabumi menengah adalah gempabumi yang hiposenternya berada antara 60 sampai 300 km di bawah permukaan bumi. Gempabumi dangkal adalah gempabumi yang letak hiposenternya kurang dari 60 km dari permukaan bumi. Gempabumi berdasarkan faktor penyebabnya terdiri atas gempabumi vulkanik, gempabumi tektonik, dan gempabumi runtuhan. Gempabumi vulkanik terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum dan setelah gunung api meletus. Gempabumi tektonik adalah gempabumi yang disebabkan oleh dislokasi atau perpindahan akibat pergesaran lapisan bumi yang terjadi secara tiba-tiba pada struktur bumi, yakni adanya stress dan strain. Gempabumi runtuhan adalah gempabumi yang disebabkan

8

oleh runtuhnya lobang-lobang di dalam bumi, seperti goa, bekas tambang, dan lain-lain, gempa ini jarang terjadi dan bersifat lokal (http://rezaaprilda. wordpress.com/category/geophysics/ diakses 5 Maret 2017).

2.3. Gelombang Seismik

Berdasarkan penjalarannya, gelombang seismik dibedakan menjadi: 1. Gelombang Badan (Body Wave)

Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar dalam media elastik dan arah perambatannya ke seluruh bagian di dalam bumi. Berdasarkan gerak partikel pada mediadan arah penjalarannya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua yaitu gelombang P dan gelombang S (Susilawati, 2008):

a. Gelombang P (Gelombang Primer)

Gelombang P adalah gelombang kompresi, gelombang longitudinal, gelombang dilatasi atau gelombang irotasional. Gelombang ini menginduksi gerakan partikel media dalam arah paralel terhadap arah penjalaran gelombang. Ilustrasi gelombang P ditampilkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Penjalaran Gelombang P (http://www.eas.purdue.edu)

b. Gelombang S (Gelombang Sekunder)

Gelombang S yaitu gelombang shear, gelombang tranversal atau gelombang rotasi. Gelombang ini menyebabkan gerakan partikel media dalam arah penjalaran gelombang. Ilustrasi gelombang S ditampilkan pada Gambar 5.

9

Gambar 5. Penjalaran Gelombang S (http://www.eas.purdue.edu) 2.4. Distribusi Frekuensi-Magnitudo

Relasi antara frekuensi dan magnitude oleh Gutenberg-Richter (1954) dinyatakan dalam suatu hubungan yang sederhana sebagai :

N merupakan jumlah gempabumi dengan magnitude lebih besar atau sama dengan M. a dan b adalah konstanta. Konstanta a merupakan parameter aktivitas seismik yang secara umum mencerminkan tingkat seismisitas pada suatu wilayah selama periode tertentu dan biasa disebut juga sebagai index seismisitas. Nilai-a bervariasi untuk suatu daerah dengan daerah lainnya bergantung pada periode pengamatan serta ukuran ruangnya.

Standar deviasi menggunakan formula:

di mana n adalah jumlah gempa pada sampling perhitungan. a ditentukan dengan menggunakan formula berikut:

di mana Mo adalah magnitude terkecil pada wilayah penelitian.

Jumlah frekuensi kumulatif gempabumi per tahun atau disebut indeks seismisitas adalah

10

Dengan demikian dapat diformulasikan kemungkinan terjadinya satu kali atau lebih gempabumi dengan magnitude lebih besar dari M dalam periode T sebagai:

……….………(8) Dengan diperoleh Ni(M) dapat dihitung kemungkinan waktu terjadinya

kembali gempabumi merusak, yaitu :

2.5. Penentuan Clustering Lokasi Gempabumi

Penyebaran sumber gempabumi yang mengumpul di suatu daerah disebut dengan suatu clustering sumber gempabumi. Penentuan clustering sumber gempabumi di sekitar Kabupaten Bengkulu Utara dibagi menjadi dua cluster, yaitu clustering gempabumi yang bersumber dari laut (zona Subduksi) dan clustering gempabumi yang bersumber dari darat (sesar Semangko).

Penentuan clustering sumber gempabumi di laut, secara umum didasarkan pada penyebaran pusat gempabumi yang terjadi pada tahun 1987 sampai 2017. Sedangkan penentuan slustering sumber gempabumi di darat menurut Schwartz dan Coopersmith (1984) meyimpulkan karakteristik seismik dari patahan dapat dikorelasikan dengan ketidakteraturan geometri dari patahan, maka patahan selalu mengalami rupture yang diakibatkan ketidakteraturan geometri patahan.

11 2.6. Kepadatan Penduduk

Kepadatan penduduk merupakan indikator dari pada tekanan penduduk di suatu daerah. Kepadatan di suatu daerah dibandingkan dengan luas tanah yang ditempati dinyatakan dengan dengan banyaknya penduduk perkilometer persegi. Kepadatan penduduk dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Jumlah penduduk yang digunakan sebagai pembilang dapat berupa jumlah seluruh penduduk diwilayah tersebut, atau bagian-bagian penduduk tertentu seperti: penduduk daerah perdesaan atau penduduk yang bekerja di sektor pertanian, sedangkan sebagai penyebut dapat berupa luas seluruh wilayah, luas daerah pertanian, atau luas daerah perdesaan (Adioetomo dan Samosir. 2013).

Kepadatan penduduk di suatu wilayah dapat dibagi menjadi empat bagian, namun dalam penelitian ini digunkan jenis yang pertama, yaitu: Kepadatan penduduk kasar (crude density of population) atau sering pula disebut dengan kepadatan penduduk aritmatika. Kepadatan penduduk aritmatik adalah perbandingan jumlah penduduk dengan luas seluruh wilayah dalam setiap km2 yang dihitung dengan persamaan:

Penduduk Kabupaten Bengkulu Utara berdasarkan proyeksi penduduk tahun 2016 sebanyak 293.099 jiwa yang terdiri atas 150.445 jiwa penduduk laki-laki dan 142.654 jiwa penduduk perempuan. Kepadatan penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara tahun 2016 mencapai 66 jiwa/km2 dengan rata-rata jumlah penduduk per rumah tangga 4 orang. Kepadatan Penduduk di 19 kecamatan cukup beragam dengan kepadatan penduduk tertinggi terletak di kecamatan Argamakmur dengan kepadatan sebesar 1.307 jiwa/km2 _{dan terendah di Kecamatan Enggano sebesar 8 jiwa/km}2 _(BPS

Kab. Bengkulu Utara, 2017).

Permasalahan kependudukan di Indonesia dan termasuk di Kab. Bengkulu Utara adalah jumlah penduduk yang besar dan laju pertumbuhan penduduk yang masih tinggi. Masalah kependudukan ini berdampak kepada bidang sosial, ekonomi,

12

poltik dan pertahanan, keamanan serta kebencanaan. Oleh karena itu perlu diperhatikan dalam perencanaan pembangunan berkelanjutan yang dimaknai sebagai pembangunan terencana di segala bidang untuk menciptakan perbandingan ideal antara perkembangan kependudukan dengan daya dukung dan daya tampung lingkungan serta memenuhi kebutuhan generasi sekarang tanpa harus mengurangi kemampuan dan kebutuhan generasi mendatang, sehingga menunjang kehidupan bangsa.

13

BAB III

PETA JALAN PENELITIAN

hasil terdahulu kinerja terbaru rencana masa depan

Pemetaan Indeks Kerentanan Seismik (Kg) untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten Bengkulu Utara (2013)

Pemetaan Peak Ground

Accelleration (PGA)

dengan metode Kanai dan Katayama untuk Mitigasi Gempabumi di

Kabupaten Bengkulu Utara (2016)

Pemetaan bValue Untuk Indentifikasi Kerentanan

Wilayah Dengan Memepertimbangkan Kepadatan Penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara

Pemetaan Potensi Lekuifaksi

dengan Menggunakan Data

Mikrotremor untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten

Bengkulu Utara

Pemetaan jalur sesar aktif untuk Mitigasi Gempabumi di Kabupaten Bengkulu Utara

Pemetaan Peak Ground Velocity

(PGV) dengan Menggunakan Data

Mikrotremor untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten Bengkulu Utara

Pemetaan Peak Ground Velocity

(PGV) dengan Menggunakan Data

Mikrotremor untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten Bengkulu Utara Pemetaan Ketebalan Lapisan Sedimen (h) untuk Mitigasi Gempabumi di Kabupaten Bengkulu Utara (2014)

Pemetaan Ground Shear

Strain (ɤ)untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten Bengkulu Utara (2015) Peta RTRW Berbasis Mitigasi Bencana Pemetaan Kecepatan Gelombang Shear (Vs30) menggunakan data Mikrotremor dan USGS untuk Mitigasi

Gempabumi di Kabupaten Bengkulu

14 BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Alat dan Data Penelitian 1. Laptop pengolahan data

2. Peta Administrasi Kab. Bengkulu Utara

3. Data sekunder kejadian gempabumi dari USGS 4. Data sekunder kepadatan penduduk dari BPS 5. Perangkat lunak yang terdiri dari :

a. Microsoft Windows XP b. Surfer 9 untuk peta kontur c. Arcgis 10.2 untuk pemetaan d. Microsoft Word 2007 e. Microsoft Excel 2007

4.2 Lokasi Kejadian Gempabumi dari USGS yang digunakan

Data gempabumi yang digunakan dalam penelitian ini adalah data gempabumi yang terjadi pada 1 januari 1987 – 31 Desember 2017 (30 tahun) yang terjadi disekitar Kabupaten Bengkulu Utara pada 2o15' sampai 4o LS dan 101o 32' sampai 102o _{8’ BT dengan magnitudo ≥4 dan kedalaman ≤200 km (magnitudo dan}

kedalaman tersebut dipilih karena berpotensi mengakibatkan resiko kerusakan yang tinggi).

4.3. Pengolahan Data

Dalam penelitian data dilakukan beberapa langkah sistematis untuk menentukan b value atau nilai b sebagai berikut,

1. Menyusun data historis gempabumi pada tahun 1987 – 2017 berdasarkan latitud, longitud, magnitudo dan kedalaman dengan batasan wilayah yang sudah ditentukan, kemudian digambar peta seismisitasnya.

15

2. Konversi jenis magnitudo gempabumi ke Magnitudo Momen (Mw) (Tabel 1).

Tabel 1. Korelasi Konversi Magnitudo Gempabumi Mw = 0,143Ms2 _{– 1.051 Ms + 7.285}

MW = 0,114mb2 – 0,556mb + 5,560 Mw = 0,787Mg – 1,537

mb = 0,125 ML2 – 0,389ML – 3.51

ML = 0,717MD + 1,003

3. Membagi Kabupaten Bengkulu Utara menjadi beberapa clustering, masing-masing grid 0.2o x 0.2° dengan menggunakan aplikasi Sistem Informasi Geografis (SIG) yaitu software ArcGIS 10.3.

4. Memilah data magnitudo dan frekuensi gempa bumi yang terjadi pada lokasi penelitian sesuai dengan koordinatnya.

5. Menghitung frekuensi kumulatif berdasarkan magnitudonya.

6. Menentukan b value dengan menggunakan metode Likelihood maksimum dari persamaan (1).

7. Pembuatan peta kontur sebaran b value

8. Perhitungan niali kepadatan penduduk untuk masing-masing kecamatan di Kabupaten Bengkulu Utara

9. Pembuatan peta kontur sebaran kepadatan penduduk

15

Gambar 7. Peta Sebaran Gempabumi dan Pembagian Cluster nya di Kabupaten Bengkulu Utara dan Sekitarnya

4

2

3

1

5

6

7

8

9

10

11

₁₂

16

Gambar 8. Diagram Alir Penelitian Mulai

Download data gempabumi (1987-2017) dan data jumlah penduduk Kab. Bengkulu

Penyeragaman magnitudo gempa menjadi Mw

Pembuatan peta clustering lokasi gempabui

Perhitungan b value dan kepadatan penduduk

Analisis b value untuk daerah potensi gempabumi merusak

Selesai

b value dan nilai kepadatan penduduk

Peta sebaran b value dan kepadatan penduduk

Analisis daerah rentan terhadap bencana gempabumi

17 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Hasil Penelitian

Berdasarkan data gempabumi periode 1987 – 2017 atau sekitar (30 tahun) yang diperoleh dari katalog BMKG, dapat diketahui gempa yang terjadi di sekitar Kabupaten Bengkulu Utara sebanyak 110 event gempabumi dengan magnitudo momen (Mw) berkisar 4,9 – 6,4.

Kepadatan penduduk di 19 kecamatan yang termasuk dalam wilayah Kabupaten Bengkulu Utara Tahun 2016, disajikan pada Tabel 5.1.

Tabel 5.1. Kepadatan Penduduk Per Kecamatan di Wilayah Kabupaten Bengkulu Utara

No Kecamatan Jumlah Penduduk (Jiwa) Luas Kecamatan (m2₎ Kepadatan Penduduk (Jiwa/km2₎ b value 1 Kerkap 12.318 93,65 0,13 C12 3,98 2 Air Napal 9.305 47,75 0,19 C12 3,98 3 Air Besi 10.867 74,5 0,15 C9 3,10 4 Lais 13.013 67,5 0,19 C9 3,10 5 Batik Nau 13.146 86,25 0,15 C8 2,95 6 Giri Mulya 14.463 162,75 0,09 C6 2,99 7 Ketahun 30.639 531 0,06 C5 1,11

8 Padang Jaya 24.108 520,1 0,05 C6&C9 2,99&3,10 9 Napal Putih 8.006 234 0,03 C2&C3 1,15&2,35 10 Putri Hijau 25.607 188,5 0,14 C1&C2 0,75&1,15

18

Gambar 9. Peta Sebaran Kepadatan Penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara

4

2

3

1

5

6

7

8

9

10

11

₁₂

19

Gambar 10. Peta Sebaran b value di Kabupaten Bengkulu Utara

4

2

3

1

5

6

7

8

9

10

11

₁₂

20

21 5.2. Pembahasan

Berdasarkan hasil perhitungan dengan menggunakan metode Likelihood maksimum dari persamaan (1) diperoleh b value di wilayah Kabupaten Bengkulu Utara dan sekitarnya berkisar antara 0,75 sampai 3,98. Secara teori b value merupakan parameter keadaan tektonik suatu daerah, berdasarkan hasil penelitian para ahli sebelumnya (Scholz, 1968) menyatakan bahwa b value yang tinggi memiliki tingkat kerapuhan batuan yang semakin tinggi dan daya tahan batuan terhadap stress rendah. Sedangkan b value yang kecil berarti semakin kecil tingkat kerapuhan batuannya dan daya tahan batuan terhadap stress besar. Berdasarkan Gambar 4 warna merah yang berada pada Cluster 6 dan, Cluster 12, dan Cluster 8 yang meliputi wilayah Kecamatan Giri Mulya, Kecamatan Padang Jaya, Kecamatan Kerkap, dan Kecamatan Air Napal, serta Kecamatan Batik Nau mengindikasikan bahwa daerah tersebut memiliki b-value yang tinggi ini dibuktikan dengan banyaknya gempabumi yang terjadi pada wilayah-wilayah tersebut, terkhusus pada Cluster 8 yang merupakan dekat dengan zona subduksi. Sedangkan b-value yang rendah di tandai dengan warna hijau muda, berada pada Cluster 1, Cluster 2, Cluster 4, Cluster 10 dan Cluster 11 yang meliputi wilayah Kecamatan Putri Hijau, Kecamatan Napal Putih, dan wilayah laut (Samudra Hindia), Kabupaten Bengkulu Utara.

Resiko (risk) merupakan besarnya kerugian atau kemungkinan terjadi korban manusia, kerusakan dan kerugian ekonomi yang disebabkan oleh bahaya tertentu di suatau daerah pada suatu waktu tertentu. Resiko akibat bencana gempabumi selain disebabkan oleh potensi energi gempabumi juga disebabkan oleh tingkat kerentanan suatu wilayah terhadap bencana. Faktor kerentanan terdiri dari; faktor fisik (kekuatan struktur bangunan (rumah, jalan, dan jembatan) terhadap ancaman bencana), faktor sosial (kondisi demografi (kepadatan penduduk, jenis kelamin, usia, kesehatan, dan perilaku masyarakat), faktor ekonomi (kemampuan finansial masyarakat dalam menghadapi ancaman

22

bencana), dan faktor lingkungan (tingkat ketersediaan / kelangkaan sumber daya (lahan, air, udara) serta kerusakan lingkungan yang terjadi).

Berdasarkan faktor-faktor kerentanan tersebut, maka dalam penelitian ini juga dipertimbangkan faktor sosial (kepadatan penduduk) di Kabupaten Bengkulu Utara. Kepadatan penduduk di beberapa kecamatan dalam wialayah Kabupaten Bengkulu Utara berkisar antara 0,03 jiwa/km2 (Kecamatan Napal Putih) sampai 0,19 jiwa/km2 (Kecamatan Lais dan Kecamatan Air Napal).

Berdasarkan hasil overlay antara sebaran b-value dengan kepadatan penduduk di Kabupaten Bengkulu Utara diperoleh bahwa b-value yang tinggi (warna merah) terdapat pada wilayah Kecamatan Giri Mulya, Kecamatan Padang Jaya, Kecamatan Kerkap, dan Kecamatan Air Napal, serta Kecamatan Batik Nau. Artinya wilayah-wilayah kecamatan (warna merah tersebut) jika terjadi bencana gempabumi akan mengalami kerusakan atau dampak yang paling parah dibandingkan dengan wilayah lain di Kabupaten Bengkulu Utara, karena wilayah-wilayah tersebut memiliki kerentanan yang tinggi baik ditinjau dari sisi kondisi batuan (geloginya) maupun dari sisi sosial masyarakatnya. Sedangkan b-value yang rendah (warna hijau muda) terdapat pada wilayah Kecamatan Putri Hijau, Kecamatan Napal Putih Kabupaten Bengkulu Utara.

23 BAB VI KESIMPULAN

6.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian ini diperoleh magnitudo rata-rata berkisar antara Mw = 5,3 sampai Mw = 5,7, magnitudo terkecil (Mw = 4,9) terdapat pada cluster 5. b value di Kab. Bengkulu Utara berkisar antara 0,7 (cluster 1) sampai 3,9 (cluster 12). Hasil overlay b value dengan kepadatan penduduk, wilayah yang paling rentan terhadap bencana gempabumi adalah cluster 9 (Kecamatan Lais) sedangkan wilayah yang aman terdapat pada cluster 3 (Kecamatan Napal Putih). 6.2. Saran

Penelitian ini dapat disempurnakan lagi dengan menambahkan kajian tentang probabilitas atau prediksi periode perulangan gempabumi yang terjadi di sekitar Bengkulu Utara

24

DAFTAR PUSTAKA

Adioetomo., dan Samosir. 2013. Dasar-dasar Demografi. Jakarta: Salemba Empat. Adzkia, M., 2010, Perhitungan b Value Menggunakan Metode Likelihood untuk daerah Sumatera Barat dan Sekitarnya (3 Juni 1909 – 23 Desember 2009). Skripsi . UIN Syarif Hidayatullah. Jakarta.

Gutenberg, B., and Richter, C. F., 1954. Seismicity of Earth and Associated Phenomenon, Princeton Univ. Press.

Hamson, G. 2004. The Tectonic Evolution of East Timor and the Banda Arc. Honours Literature Review submitted as part of the B.Sc. (Hons) degree in the School of Earth Sciences, University of Melbourne.

Harlianto, Budi, and H. Wahyudi., 2013. Pemetaan Percepatan Getaran Tanah Maksimum, Indeks Kerentanan Seismik Tanah, Ground Shear Strain, dan Ketebalan Lapisan Sedimen Untuk Mitigasi Bencana Gempabumi Di Kabupaten Bengkulu Utara. Diss. Universitas Gadjah Mada.

Harlianto, B., Nanang Sugianto, Irkhos., 2016, Earthquake-prone Zonation of North Bengkulu Based on Peak Ground Acceleration of Katayama’s and Kanai’s Formula, International Journal of Advanced Engineering, Management and Science (IJAEMS), Vol-2, Issue-11, Nov- 2016, 1857 - 1861.

Hatzidimitriou, P., D., Papadimitriou Mountrakis and B. Papazachos, 1985. The seismic parameter b of the frequencymagnitude relation and its association with the geological zones in the area of Greece, Tectonophysics, 120, 141-151.

Kulhanek, O. 2005. Seminar on b-value. Prague: Dept. of Geophysics: Charles University.

Schorlemmer, D., Winner, S., 2004, Earthquake Statistic at Parkfield: Stationary of bValues, Journal of Geophysical Research, Vol. 109.

Scholz, C.H., 1968. The frequencymagnitude relation of microfracturing in rock and its relation to earthquakes, Bull. Seismol. Soc. Am., 58, 399-415.

25

Schwartz, D.P. and Coppersmith, K.J., 1984, Fault behavior and characteristic earthquakes-- examples from the Wasatch and San Andreas fault zones: Journal of Geophysical Research, v. 89, p. 5681-5698.

Susilawati, 2008. Penerapan Penjalaran Gelombang Seismik Gempa Pada Penelaahan Struktur Bagian Dalam Bumi. Karya Ilmiah. Universitas Sumatera Utara: Medan.

Tsapanos, T., 1990. b-value of two tectonic parts in the circum-Pacific belt, Pageoph, 143, 229-242.

Utsu, T., 1965. A method for determining the value of b in a formula of log N=a-bM showing the magnitude frequency relation for earthquakes, Geophys, Bull. Hokkaido Univ., 13, 99-103.

USGS, 2018, Earthquake Catalogh (1987-2017), diunduh pada tanggal 8 Mei 2018, dari http://earthquake.usgs.gov/hazards/apps/ vs30/custom.php www.pu.go.id, diakses pada tanggal 12 Mei 2018.

www.sciencedirect.com/science/article/pii, diakses 11 Mei 2018

http://tagana.wordpress.com/2007/09/15/ bengkulu-utara-paling-parah/diakses tanggal 8 Mei 2018.

http://rezaaprilda. wordpress.com/category/geophysics/ diakses 5 Mei 2018 http://www.eas.purdue.edu