MAKALAH TEKNIK GEMPA
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL……….i
DAFTAR ISI……… iii
BAB 1 Pendahuluan 1.1 Fenomena Gempa Bumi……….1
BAB 2 Studi Mengenai Gempa Bumi 2.1 Klasifikasi Gempa Bumi………...….2
2.2 Parameter Gempa Bumi……….5
2.3 Zonasi Wilayah Gempa Bumi Indonesia……….…..6
2.4 Pengukuran Gempa Bumi………..6
2.5 Studi Mekanik Gempa Bumi dengan Menggunakan GLOBAL POSITIONING SYSTEM ( GPS )………...….7
2.6 Prediksi Gempa Bumi………..…….11
2.7 Alat Pendeyteksi Gempa Bumi………...……..11
BAB 3 Penutup 3.1 Kesimpulan………..14
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Fenomena Gempa Bumi
Gempa bumi merupakan fenomena alam yang sudah tidak asing lagi bagi kita semua, karena seringkali diberitakan adanya suatu wilayah dilanda gempa bumi, baik yang ringan maupun yang sangat dahsyat, menelan banyak korban jiwa dan harta, meruntuhkan bangunan2 dan fasilitas umum lainnya. Gempa bumi disebabkan oleh adanya pelepasan energi regangan elastis batuan pada litosfir. Semakin besar energi yang dilepas semakin kuat gempa yang terjadi. Terdapat dua teori yang menyatakan proses terjadinya atau asal mula gempa yaitu pergeseran sesar dan teori kekenyalan elastis. Gerak tiba2 sepanjang sesar merupakan penyebab yang sering terjadi. Klasifikasi gempa bumi secara umum berdasarkan sumber kejadian gempa (R.Hoernes, 1878). Setiap bencana alam selalu mengakibatkan penderitaan bagi masyarakat, korban jiwa dan harta benda kerap melanda masyarakat yang berada di sekitar lokasi bencana.
Para peneliti kebumian berkesimpulan bahwa penyebab utama terjadinya gempa bumi berawal dari adanya gaya pergerakan di dalam interior bumi (gaya konveksi mantel) yang menekan kerak bumi (outer layer) yang bersifat rapuh, sehingga ketika kerak bumi tidak lagi kuat dalam merespon gaya gerak dari dalam bumi tersebut maka akan membuat sesar dan menghasilkan gempa bumi. Akibat gaya gerak dari dalam bumi ini maka kerak bumi telah terbagi-bagi menjadi beberapa fragmen yang di sebut lempeng (Plate). Gaya gerak penyebab gempa bumi ini selanjutnya disebut gaya sumber tektonik (tectonic source).
BAB 2
STUDI MENGENAI GEMPA BUMI
2.1 Klasifikasi Gempa Bumi
Kejadian bencana alam tidak dapat dicegah dan ditentukan kapan dan dimana lokasinya, akan tetapi pencegahan jatuhnya korban akibat bencana ini dapat dilakukan bila terdapat cukup pengetahuan mengenai sifat-sifat bencana tersebut.
Klasifikasi gempa, antara lain:
Berdasarkan penyebabnya :
Gempa tektonik, yaitu gempa yang disebabkan oleh pergeseran lapisan batuan pada daerah patahan.
Gempa vulkanik,yaitu gempa yang diakibatkan oleh aktivitas vulkanisme.
Gempa guguran (gempa runtuhan), yaitu disebabkan oleh runtuhnya bagian gua.
Gempa tumbukan, yaitu gempa yang disebabkan oleh meteor besar yang jatuh ke bumi.
Berdasarkan bentuk episentrum :
Gempa sentral, yaitu gempa yang episentrumnya titik Gempa linier, yaitu gempa yang episentrumnya garis.
Berdasarkan kedalaman hiposentrum Gempa dalam, yaitu lebih dari 300 km Gempa menengah, yaitu antara 100-300 km Gempa dangkal, yaitu kurang dari 100 km
Berdasarkan jarak episentrum
Gempa lokal, yaitu episentrumnya kurang dari 10000 km. Gempa jauh, yaitu episentrumnya sekitar 10000 km.
Gempa sangat jauh, yaitu episentrumnya lebih dari 10000 km.
gempa berdasarkan kedalaman. Menurut Fowler, 1990, klasifikasi gempa berdasarkan kedalaman fokus adalah :
1.Gempa dangkal : kedalaman fokus gempa kurang dari 70 km 2.Gempa sedang : kedalamanan fokus gempa kurang dari 300 km
3.Gempa dalam : kedalaman fokus gempa lebih dari 300 km (kadang-kadang lebih dari 450 km)
Seperti halnya kedalaman, kemampuan untuk menentukan ketebalan juga sangat diperlukan dalam ilmu kebumian. Dengan mengetahui cara menghitung ketebalan, ahli kebumian bisa menyelidiki ketebalan lapisan-lapisan penyusun bumi sehingga kita bisa mengetahui bahwa ketebalan kerak bumi mencapai 100 km, ketebalan matel adalah sekitar 2900 km, liquid outer core sekitar 2200 km, dan solid inner core sekitar 1250 km
picture by wikipedia
Analisis geometri akifer (aquifer : lapisan yang dapat menyimpan dan mengalirkan air dalam jumlah yang ekonomis. Contoh : pasir, kerikil, batupasir, batugamping rekahan.) juga melibatkan analisis kedalaman dan ketebalan.
2.2 Parameter - Parameter Gempa Bumi
a. Gelombang Gempa bumi
Secara sederhana dapat diartikan sebagai merambatnya energi dari pusat gempa atau hiposentrum (fokus) ke tempat lain di bumi. Gelombang ini terdiri dari gelombang badan dan gelombang permukaan. Gelombang badan adalah gelombang gempa yang dapat merambat di lapisan bumi, sedangkan gelombang permukaan adalah gelombang gempa yang merambat dipermukaanbumi.
b. Ukuran besar Gempa bumi
Magnitudo gempa merupakan karakteristik gempa yang berhubungan dengan jumlah energi total seismic yang dilepaskan sumber gempa. Magnitude ialah skala besaran gempa pada sumbernya. Jenis-magnitude/ besaran gempa bumi. Magnitude gelombang badan, mb, ditentukan berdasarkan jumlah total energi gelombang elastis yang ditransfer dalam bentuk gelombang P dan S
Magnitude gelombang permukaan: Ms ditentukan berdasarkan berdasarkan jumlah total energi gelombang love (L) dan gelombang Rayleigh (R) dengan asumsi hyposenter dangkal (30 km) dan amplitude maksimum terjadi pada periode 20 detik.
Moment gempa seismic moment : Mo merupakan skala yang menentukan magnitude suatu gempa bumi menurut momen gempa, sehingga dapat merupakan gambaran deformasi yang disebabkan oleh suatu gempa.
c. Intensitas
merupakan skala intensitas yang lebih umum dipakai. Dibawah ini akan diuraikan pembagian intensitas serta efek yang diakibatkan oleh besarnya intensitas tersebut dan nilai intensitas dalam satuan skala richter.
2.3 Zonasi Wilayah Gempa Bumi Indonesia
Berdasarkan sejarah kekuatan sumber gempa, aktifitas gempa bumi di Indonesia bisa dibagi dalam 6 daerah aktifitas :
Daerah sangat aktif, magnitude lebih dari 8 mungkin terjadi di daerah ini yaitu di Halmahera, pantai utara Irian.
1. Daerah aktif, magnitude 8 mungkin terjadi dan magnitude 7 sering terjadi yaitu di lepas pantai barat Sumatra, kepulauan Sunda dan Sulawesi tengah.
2. Daerah Lipatan dengan atau tanpa retakan, magnitude kurang dari tujuh bisa terjadi yaitu di Sumatra, kepulauan Sunda, Sulawesi tengah.
3. Daerah lipatan dengan atau tanpa retakan, magnitude kurang dari 7 mungkin terjadi, yaitu di pantai barat Sumatra, jawa bagian utara, Kalimantan bagian timur.
4. Daerah gempa kecil, magnitude kurang dari 5 jarang terjadi, yaitu di daerah pantai timur Sumatra, Kalimantan tengah
5. Daerah stabil, tak ada catatan sejarah gempa, yaitu daerah pantai selatan Irian,Kalimantanbagianbarat.
2.4 Pengukuran Gempa Bumi
Aktifitas kerak bumi dapat diukur dengan berbagai cara yaitu * Seismometer, pendeteksi getaran bumi
* Scintilation Counter, pengukur gas radon yg aktif
* Tiltmeter, pengukur pengangkatan atau penurunan permukaan bumi * Magnetometer, pengukur perubahan local medan magnit bumi
* Pengukuran geodesi, baik dengan penggunaan GPS maupun Theodolit yg digunakan untuk mengukur perubahan titik-titik triangulasi suatu patahan * Alat-alat laser, pengukur round trip travel time
batuan
* Creep meter, alat untuk mengukur gerak horizontal semua patahan * Gravimeter, pengukur gaya berat bumi
* St raimeter, pengukur ekspansi dan konstraksi kerak bumi.
2.5 Studi Mekanik Gempa Bumi Dengan menggunakan Global Positioning System (GPS)
Dengan adanya fakta, maka langkah pemantauan potensi dan usaha mitigasi bencana jelas penting sekali untuk dilakukan, sehingga diharapkan efek negatif yang dapat ditinggalkan oleh bencana tersebut dapat direduksi. Salah satu upaya yang dapat dilakukan dalam rangka pemantauan potensi dan mitigasi bencana alam gempa bumi yaitu melalui penelitian serta analisis mekanisme siklus dan tahapan gempa bumi. Siklus gempa bumi (earthquake cycle) didefinisikan sebagai perulangan gempa. Satu siklus dari gempa bumi ini biasanya berlangsung dalam kurun waktu puluhan sampai ratusan tahun. Dalam satu siklus gempa bumi terdapat beberapa mekanisme tahapan terjadinya gempa bumi, diantaranya yaitu tahapan interseismic, pre-seismic, co-seismic, dan post-seismic [Mori (2004), Vigny (2004), Ando (2005), Natawidjaja (2004)]
Studi Mekanisme Gempa Bumi Aceh 2004 dengan GPS.
Untuk melihat mekanisme dari gempa bumi Aceh 2004 dapat dilakukan salah satunya dengan memanfaatkan teknologi Global Positioning System (GPS). Data GPS dapat dengan baik melihat deformasi yang mengiringi tahapan mekanisme terjadinya Gempa Bumi. Studi mengenai tahapan mekanisme gempa ini akan sangat berguna dalam melakukan evaluasi potensi Bencana Alam gempa bumi, untuk memperbaiki upaya mitigasi dimasadatang.
Data GPS yang digunakan dalam penelitian mekanisme gempa Aceh ini diantaranya yaitu data GPS hasil dari program SEAMERGES yang telah mengumpulkan data-data GPS dari lebih 60 stasiun titik pengamatan yang berkaitan dengan pergerakan lempeng di Asia Tenggara dan data-data GPS yang berkaitan dengan gempa Aceh 2004 dan Gempa Nias 2005. Sebagian data berupa data kontinyu, dan sebagian lagi berupa data campaign.
Analisis tahapan Interseismic
Dari hasil pengolahan data interseismic dapat disimpulkan bahwa akumulasi deformasi pada tahapan interseismic di sekitar wilayah Aceh ternyata cukup besar sebelum terjadinya gempa bumi di akhir tahun 2004, dan apabila kita sebelumnya menyadari akan hal tersebut maka bukan tidak mungkin kita dapat melakukan bentuk mitigasi bencana yang lebih baik lagi. Kemudian apabila kita tengok hasil pemodelan block rotation (solusi geodessya 1999 dalam vigny 2005) di daerah Sumatera, kita bisa melihat indikasi deformasi yang cukup besar di daerah Sumatera bagian utara apabila di bandingkan dengan bagian selatan-nya. Indikasi “high” deformasi dimungkinkan karena terdapatnya area wide coupling di sekitar zona subduksi tersebut. Area wide coupling ini dimungkinkan oleh pola sudut kemiringan dangkal yang menyusun zona subduksi Sumatera bagian utara. Sementara itu makin ke selatan sudut kemiringan-nya membesar.
Analisis tahapan Pre-seismic
Sampali dan Phuket, masing-masing dengan jelas menunjukkan sinyal deformasi post-seismic.
Analisis tahapan Coseismic
Berdasarkan hasil perhitungan, besarnya co-seismic deformation akibat gempa Aceh 2004 di beberapa titik pantau near field adalah sebagai berikut: titik Banda Aceh terdeformasi 2.4 meter, titik pulau Sabang telah terdeformasi 1.8 meter, Sigli mengalami deformasi 70 centimeter, titik Meulaboh terdeformasi 1.9 meter dan Lok Nga terdeformasi sebesar 2.7 meter. Sementara itu co-seismic deformation di beberapa titik pantau far field adalah sebagai berikut: titik Phuket Thailand terdeformasi sebesar 27 sentimeter, titik Langkawi Malaysia terdeformasi sebesar 17 sentimeter, dan titik Sampali Sumatera Utara terdeformasi 15 sentimeter.
Dari hasil co-seismic deformation gempa Aceh 2004, kita kemudian membuat model co-seismic slip (pergeseran pada bidang sesar) dengan menggunakan formula elastic half space modeling (Okada 1999). Input parameter utama yaitu vektor co-seismic deformation, parameter sekundernya diantaranya konstanta rigiditas, kemudian beberapa parameter untuk pendekatan model (apriori model) yaitu geometri bidang sesar (panjang dan lebar bidang sesar), serta informasi sudut kemiringan bidang sesar. Pendekatan nilai sudut kemiringan diperoleh dari plotting vertikal gempa susulan (aftershock).
Informasi co-seismic slip gempa Aceh yang dibuat, dapat digunakan dalam melihat mekanisme release energi, kemudian perhitungan besar energi, serta mekanisme transfer energy (stress transfer) yang berguna dalam hal evaluasi potensi gempa.
Analisis Post-Seismic
Thailand) setelah 50 hari dari waktu kejadian gempa mencapai 34 cm, dan nilai ini cukup signifikan, mencapai 1.25 kali nilai deformasi yang diberikan tahapan co-seismic. Sementara itu stasiun GPS yang dipasang kontinyu di Universitas Syah Kuala Banda Aceh menunjukkan nilai deformasi seismic sebesar 15 sentimeter setelah 90 hari pengamatan. Deformasi post-seismic ini dapat terjadi bertahun-tahun lamanya.
Seperti telah disebutkan di atas bahwa studi mengenai tahapan mekanisme gempa ini akan sangat berguna dalam melakukan evaluasi potensi Bencana Alam gempa bumi, untuk memperbaiki upaya mitigasi di masa datang. Setelah melihat mekanisme fase gempa bumi di Aceh 26 Desember 2004 ditambah dengan informasi penelitian siklus gempa bumi, dan penelitian lainnya, maka kita dapat melakukan evaluasi potensi gempa bumi di masa yang akan datang di sekitar zona subduksi Sumatera pasca terjadinya gempa besar tersebut.
2.6Prediksi Gempa Bumi
Prediksi dengan peralatan dan metode ilmiah
* Pengetahuan tentang zona seismic dan daerah beresiko yang dipelajari lewat studi dampak
historis dan lempeng tektonik
* Memonitor aktifitas seismikdengan menggunakan seismogram dan instrument lain
* Menggunakan observasi ilmiah * Memonitor tingkat seismic global.
2.7 Alat pendeteksi gempa Bumi
1. Earth Queke Alarm
dan R-wave) yang berbahaya dan bersifat merusak, kemudian memicu alarm sebagai peringatan tanda bahaya.
Dengan auto-reset speaker alarm yang sangat nyaring, mampu membangunkan orang yang sedang tidur sehingga mendapatkan kesadarannya untuk cepat tanggap/bereaksi dan segera berlindung ke tempat yang aman sebelum gelombang seismik yang merusak datang.
Alat ini mendeteksi P-wave menggunakan Tabung Sensor SMST. Ini sangat compact dan portable. Casing-nya sangat kokoh dengan permukaan casing belakang yang simetris, menjamin kesimetrisan posisi pada dinding bagi kesempurnaan dan keakuratan penerimaan resonansi gelombang seismik.
Tempat pemasangan dapat dipindah-pindahkan sesuai keinginan. Cocok dipasang pada semua jenis gedung (bertingkat maupun tidak), baik untuk fasilitas umum atau rumah pribadi. Alat ini bersifat maintenance-free, bebas perawatan. Baterainya mampu bertahan hingga 12 bulan dan mudah untuk diganti, dilengkapi tombol battery-check.
Alarm ini menggunakan sensor part teknologi berstandar internasional yang berkualitas tinggi yang support untuk mendeteksi semua jenis gempa.
2. Jam Pendeteksi Gempa
Bagi negara yang posisinya di antara lempeng bumi, seperti Jepang, gempa bumi merupakan suatu gangguan yang hampir setiap hari terjadi. Untuk itu, diperlukan sistem peringatan dini yang bisa diakses semua orang sebelum gempa terjadi. Citizen, produsen jam asal Jepang, menangkap peluang ini dengan menciptakan Seismic Watch.
BAB 3
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Gempa Bumi merupakan fenomena alam yang sudah tidak asing lagi, tidak dapat dicegah dan ditentukan dimana lokasinya. Untuk melihat mekanisme dari gempa bumi dapat dilakukan dengan memanfaatkan teknologi Global Positioning System ( GPS ). Data GPS dapat dengan baik melihat deformasi yang mengiringi tahapan mekanisme terjadinya gempa bumi.
DAFTAR PUSTAKA
http://http://www.pirba.ristek.go.id/det.php?id=4
http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1030986000&34
http://http://72.14.235.104/search?q=cache:B5UgCE2vrygJ:jurnalsipil
ukm.tripod.com/v2n2_2theo_ari.pdf+ketebalan+inner+core&hl=id&ct=clnk&cd=
1&gl=id
www.appliedgeology.itb.ac.id/static/lab/hg/modul1.pdf
