MITIGASI BENCANA GEMPABUMI

(1)

MITIGASI BENCANA

GEMPABUMI

Dr. H. Kirbani Sri Brotopuspito

Pusat Studi Bencana

Universitas Gadjah Mada

BENCANA

GEMPABUMI

• Apakah gempabumi itu ?

Gempabumi adalah pergeseran tiba-tiba akibat patahnya lapisan tanah di bawah permukaan bumi. Seketika pergeseran ini terjadi, timbul getaran yang disebut gelombang seismik. Gelombang ini menjalar menjauhifokuspusat terjadinya gempa ke segala arah di dalam bumi. Ketika gelombang ini mencapai permukaan bumi, getarannya bisa merusak atau tidak, tergantung pada kekuatan sumber, jarak episenter, dan kedalaman fokus, disamping itu juga mutu bangunan dan mutu tanah dimana bangunan itu berdiri.

(2)

-

Normal Fault

Macam-macam patahan / fault

-

Thrust / Reverse Fault

-

Lateral Fault / Strike Slip

P • T T T • P P

SURVEI DAN PEMETAAN DAERAH RAWAN

BENCANA GEMPABUMI

• Dimanakah gempabumi terjadi ?

Gempabumi dapat terjadi dimanapun di bumi ini, tetapi umumnya gempabumi terjadi di sekitar batas lempeng tektonik yang disekitarnya terdapat banyak sesar / patahan aktif.

Titik tertentu di sepanjang sesar yang merupakan sumber dan tempat dimulainya gempa disebut fokus atau hyposenter dan titik di permukaan bumi yang tepat di atasnya disebutepisenter.

(3)

SURVEI DAN PEMETAAN DAERAH RAWAN

BENCANA GEMPABUMI

• Lapisan

litosfir

bumi terdiri atas

lempeng-lempeng tektonik

yang kaku dan terapung di

atas batuan yang relatif tidak kaku. Daerah

pertemuan dua lempeng atau lebih kita sebut

sebagai plate margin atau batas lempeng. Di

sekitar daerah tersebut, biasanya terdapat

banyak

sesar aktif

yang berpotensi sebagai

sumber gempabumi.

SURVEI DAN PEMETAAN DAERAH RAWAN

BENCANA GEMPABUMI

• Kapan gempabumi terjadi ?

Gempabumi dapat terjadi kapan saja, tanpa

mengenal musim. Sampai dengan saat ini para

ahli gempabumi (seismologist) belum dapat

meramalkan secara tepat kapan terjadinya

gempabumi.

(4)

SURVEI DAN PEMETAAN DAERAH RAWAN

BENCANA GEMPABUMI

• Siapa yang mempelajari gempabumi ?

• Seismologist

adalah ilmuwan yang mempelajari

gempabumi. Mereka menggunakan peralatan

yang disebut

seismograf

untuk mencatat

gerakan tanah dan mengukur besar / kekuatan

suatu gempa.

SURVEI DAN PEMETAAN DAERAH RAWAN

BENCANA GEMPABUMI

• Seismograf memantau gerakan-gerakan bumi mencatat / merekam , dan menggambarnya dalam bentuk

seismogram.

• Gelombang seismik, atau getaran, yang terjadi selama

gempabumi terjadi, tergambar sebagai garis

bergelombang seismogram.

• Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung

besaran gempa. Seismologist menggunakan skala

Richter untuk menggambarkan kekuatan magnitudo /

energi sumber gempabumi, dan skala Mercalli untuk menunjukkan kekuatan intensitas gempabumi atau pengaruh / akibat gempabumi terhadap tanah, gedung dan manusia.

(5)

SKALA MAGNITUDO / ENERGI

GEMPABUMI – SKALA RICHTER

• Ms = log A + 1.656 log D + 1.818 • Ms SKALA RICHTER

• A  Amplitudo getaran tanah dalam micron • D  Jarak stasion seimpograf ke episenter

dalam derajat (360derajat = 40 000 km) • Perbedaan 1 SKALA RICHTER artinya energi sumber

gempa bumi berlipat 30 X

• Perbedaan 4 SKALA RICHTER artinya energi sumber

gempa bumi berlipat 30 X 30 X 30 X 30 = 810 000 X

SKALA KEKUATAN GEMPABUMI MODIFIED

MERCALLY INTENSITY

MMI (KUALITATIF)  PGA (KUANTITATIF)

INTENSITAS dan KETERANGANnya:

I. Getaran tidak dirasakan kecuali dalam

keadaan luar biasa oleh beberapa orang.

II. Getaran dirasakan oleh beberapa orang,

benda-benda ringan yang digantung bergoyang.

III. Getaran dirasakan nyata dalam rumah,

terasa getaran seakan-akan ada truk berlalu.

(6)

SKALA KEKUATAN GEMPABUMI

-MODIFIED MERCALLY INTENSITY

(MMI)

IV.Pada siang hari dirasakan oleh orang banyak dalam rumah, diluar oleh beberapa orang terbangun, gerabah pecah, jendela/pintu gemerincing dan dinding berbunyi.

V.Getaran dirasakan oleh hampir semua

penduduk, orang banyak terbangun, gerabah pecah, jendela dan sbb pecah,

barang-barang terpelanting, tiang-tiang dan lain-lain barang besar tampak bergoyang, bandul lonceng dapat berhenti.

SKALA KEKUATAN GEMPABUMI

-MODIFIED MERCALLY INTENSITY

(MMI)

VI.Getaran dirasakan oleh semua penduduk kebanyakan semua terkejut dan lari keluar, plester dinding jatuh dan cerobong asap pada pabrik rusak, kerusakan ringan.

VII.Tiap-tiap orang keluar rumah. Kerusakan ringan pada rumah-rumah dengan bangunan dan kontruksi yang baik sedangkan pada bangunan dengan kontruksi kurang baik terjadi retak-retak kemudian cerobong asap pecah. Terasa oleh orang yang naik

(7)

SKALA KEKUATAN GEMPABUMI

-MODIFIED MERCALLY INTENSITY

(MMI)

VIII.Kerusakan ringan pada bangunan dengan kontruksi yang kuat. Retak-retak pada

bangunan yang kuat, dinding dapat lepas dari rangka rumah, cerobong asap dari pabrik-pabrik dan monumen-monumen roboh, air menjadi keruh.

IX.Kerusakan pada bangunan yang kuat rangka-rangka rumah menjadi tidak lurus banyak retak-retak pada bangunan yang kuat. Rumah tampak agak berpindah dari pondamennya. Pipa-pipa dalam rumah putus.

SKALA KEKUATAN GEMPABUMI

-MODIFIED MERCALLY INTENSITY

(MMI)

X.Bangunan dari kayu yang kuat rusak; rangka-rangka rumah lepas dari pondamennya; tanah terbelah; rel melengkung; tanah

longsor ditiap-tiap sungai dan ditanah-tanah yang curam.

XI.Bangunan-bangunan hanya sedikit yang tetap berdiri. Jembatan rusak, terjadi lembah. Pipa dalam tanah tidak dapat dipakai sama sekali; tanah terbelah; rel melengkung sekali.

(8)

SKALA KEKUATAN GEMPABUMI

-MODIFIED MERCALLY INTENSITY

(MMI)

XII. Hancur sama sekali. Gelombang

tampak pada permukaan tanah.

Pemandangan menjadi gelap.

Benda-benda terlempar ke udara.

GEMPABUMI  BENCANA

TSUNAMI

• TSUNAMI adalah gelombang laut pasang akibat

terjadinya gempabumi di dasar laut dengan

kekuatan yang cukup besar (M>5), dapat juga akibat letusan gunungapi di laut (Krakatau 1883), dan longsoran tebing di pantai laut / danau

• TSUNAMI pada umumnya diakibatkan oleh

mekanisme sesar naik dan sesar turun, sedangkan sesar geser sangat jarang mengakibatkan

terjadinya tsunami

• Berasal dari Bahasa Jepang

(9)

MITIGASI BENCANA

GEMPABUMI DAN TSUNAMI

• PADA UMUMNYA BENCANA GEMPABUMI DAN TSUNAMI

TERJADI DALAM WAKTU YANG RELATIF PENDEK, DALAM KAWASAN YANG RELATIF TIDAK TERLALU LUAS, TETAPI AKIBATNYA DAPAT SANGAT FATAL

• SEHINGGA DIPERLUKAN SISTEM PENGELOLAAN YANG

CERDAS UNTUK DAPAT MEMITIGASINYA

SURVEI DAN PEMETAAN

PEMANTAUAN KONTINU & PERINGATAN DINI

ANALISIS KOMPREHENSIF

KEPUTUSAN TINDAKAN TEPAT (MATRIKS)

EVALUASI UNTUK PERBAIKAN

SURVEI DAN PEMETAAN

BENCANA GEMPABUMI DAN TSUNAMI



PENGUMPULAN DATA GEMPABUMI DAN TSUNAMI:

LOKASI (LINTANG, BUJUR, DAN KEDALAMAN) GEMPABUMI

MAGNITUDO GEMPABUMI

JENIS SESAR/PATAHAN PENYEBAB TERJADINYA GEMPABUMI

PEMBUATAN PETA SEISMITAS

(10)

CONTOH MATRIKS

BENCANA vs TINDAKAN

BENCANA TINGKAT I BENCANA TINGKAT II BENCANA TINGKAT III BENCANA TINGKAT IV BENCANA >< TINDAKAN MUBAZIR MUBAZIR 1/2 MUBAZIR 1/4 TEPAT TINDAKAN TINGKAT IV MUBAZIR 1/2 MUBAZIR 1/4 TEPAT 1/4 FATAL TINDAKAN TINGKAT III MUBAZIR 1/4 TEPAT 1/4 FATAL 1/2 FATAL TINDAKAN TINGKAT II TEPAT 1/4 FATAL 1/2 FATAL FATAL TINDAKAN TINGKAT I

ISIAN MATRIKS

BENCANA GEMPABUMI vs TINDAKAN

• Bencana I

: Gempabumi kecil

• Bencana II

: Gempabumi sedang

• Bencana III

: Gempabumi besar

• Bencana IV

: Gempabumi sangat besar

(catastrophic)

• Tindakan I

: Tidak ada tindakan apa-apa

• Tindakan II

: Peringatan untuk Waspada

• Tindakan III

: Evakuasi Sementara

• Tindakan IV

: Evakuasi Permanen / Penataan Ulang

(11)

ISIAN MATRIKS

BENCANA TSUNAMI vs TINDAKAN

• Bencana I

: Tsunami kecil

• Bencana II

: Tsunami sedang

• Bencana III

: Tsunami besar

• Bencana IV

: Tsunami sangat besar

(catastrophic)

• Tindakan I

: Tidak ada tindakan apa-apa

• Tindakan II

: Peringatan untuk Waspada

• Tindakan III

: Evakuasi Sementara

• Tindakan IV

: Evakuasi Permanen / Penataan Ulang

(12)

PERCEPATAN GETARAN TANAH

MAKSIMUM (

PGA

) AKIBAT GEMPABUMI

KIRBANI SRI BROTOPUSPITO LABORATORIUM GEOFISIKA FMIPA UGM

kirbani@ugm.ac.iddan kirbani@yahoo.com

Definisi

• Peak Ground Acceleration (PGA), Percepatan Getaran Tanah Maksimum akibat gembabumi adalah:

Percepatan getaran tanah maksimum yang terjadi

pada suatu titik pada posisi tertentu dalam suatu kawasan yang dihitung dari akibat semua gempabumi yang terjadi pada kurun waktu tertentu dengan memperhatikan besar magnitudo dan jarak

hiposenternya, serta periode dominan tanah di mana

(13)

Makin lama kurun waktu makin tinggi

PGA

• Gempabumi dengan magnitudo skala richter besar hanya terjadi dalam kurun waktu yang lama

• Makin vital bangunan harus dibangun dengan daya tahan yang mampu terhadap PGA yang tinggi ini juga berarti harus

memperhitungkan kejadian gempabumi dengan magnitudo skala richter besar yang terjadi dalam kurun waktu yang lama.

• Misalnya PLTN harus dibangun dengan memperhatikan kejadian luarbiasa dalam kurun waktu 1000 000 tahun.

PGA  MMI

I_MM= 3,66 log (PGA) – 1,66

I_MM = Intensitas Getaran Tanah dalam

(dalam skala MMI)

PGA = Peak Ground Acceleration

(dalam gal)

PGA 10 gal  II MMI PGA 100 gal  V MMI PGA 400 gal  VII MMI PGA 650 gal  VIII MMI

(14)

RUMUS PGA

McGuire (1974 dalam Lomnitz and Rosenblueth, 1976; and 1993, Fauzi, 2000)

PGA = b1 [10 ^ b2Ms] [{R + 25} ^ (-b3)]

Di mana:

PGA = Peak Ground Acceleration dalam gal b1 = 472.3 tetapan empiris 1

b2 = 0.278 tetapan empiris 2 b3 = 1.301 tetapan empiris 3 Ms = magnitudo gelombang permukaan

= -8.545 + 1.201 mb (Thenhaus et al, 1993) Mb = magnitudo gelombang badan

R = jarak hypocenter ke titik pengamat

Percepatan Getaran Tanah Maksimum (dalam g) akibat gempabumi di Indonesia dalam kurun waktu 500 tahun

menurut SNI1726-2001 16o 14o 12o 10o 8o 6o 4o 2o 0o 2o 4o 6o 8o 10o 16o 14o 12o 10o 8o 6o 4o 2o 0o 2o 4o 6o 8o 10o 94o 96o 98o 100o 102o 104o 106o 108o 110o 112o 114o 116o 118o 120o 122o 124o 126o 128o 130o 132o 134o 136o 138o 140o 94o 96o 98o 100o 102o 104o 106o 108o 110o 112o 114o 116o 118o 120o 122o 124o 126o 128o 130o 132o 134o 136o 138o 140o Banda Aceh Padang Bengkulu Jambi Palangkaraya Samarinda Banjarmasin Palembang Bandarlampung Jakarta Sukabumi Bandung Garut Semarang Tasikmalaya Solo Blitar Malang

BanyuwangiDenpasarMataram

Kupang Surabaya Jogjakarta Cilacap Makasar Kendari Palu Tual Sorong Ambon Manokwari Merauke Biak Jayapura Ternate Manado Pekanbaru : 0,03 g : 0,10 g : 0,15 g : 0,20 g : 0,25 g : 0,30 g Wilayah Wilayah Wilayah Wilayah Wilayah Wilayah 1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 5 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 6 6 4 2 5 3 6 080 Kilometer 200 400

(15)

Percepatan Getaran Tanah Maksimum (dalam gal) akibat gempabumi di Indonesia dalam kurun waktu 500 tahun menurut BMG

yang dihitung dengan Metode Mc Guire (Fauzi 2001)

Percepatan Getaran Tanah Maksimum (dalam m/s2_{) akibat gempabumi di sekitar P. Jawa}

(16)

RUMUS PGA

Kanai 1966 dalam Kirbani dkk. 2006

PGA = b1 [10 ^ (b2Ms-1.66+(3.6/R)logR-1.67+1.83/R)]

Di mana:

PGA = Peak Ground Acceleration dalam gal b1 = 5/(T^0.5)

T = periode dominan tanah b2 = 0.61

Ms = magnitudo gelombang permukaan

= -8.545 + 1.201 mb (Thenhaus et al, 1993) Mb = magnitudo gelombang badan

R = jarak hypocenter ke titik pengamat

Percepatan Getaran Tanah Maksimum (dalam gal) akibat gempabumi di sekitar DIY dalam tahun 1943-2006 menurut Kirbani dkk. 2006 yang dihitung dengan metode Kanai

(17)

Zona Intensitas

Intensitas Getaran Tanah Maksimum (dalam MMI) akibat

gempabumi di sekitar DIY dalam tahun 1943-2006 menurut Kirbani dkk. 2006 yang dihitung dengan metode Kanai

Percepatan Getaran Tanah Maksimum (dalam m/s2_{) akibat gempabumi di sekitar}

(18)

Model lapisan sedimen Sungai Opak yang dipakai untuk menghitung Percepatan Getaran Tanah Maksimum oleh Walter dkk., 2006.

Model lapisan sedimen dan basemen di bawah Yogyakarta (Kirbani dkk., 2007) yang dapat dipakai untuk meningkatkan kualitas penghitungan Percepatan Getaran Tanah Maksimum dan pemahaman mekanisme main dan aftershocks gempabumi 26 Mei 2006.

(19)

Pustaka:

• Fauzi, 2001, Aplikasi Sistem Informasi Geografi Untuk Peta Bencana Alam di Indonesia, Badan Meteorologi dan Geofisika, Indonesia. www.bmg.go.id

• Kirbani Sri Brotopuspito, Tiar Prasetya, Ferry Markus Widigdo, 2006, Percepatan Getaran Tanah Maksimum Daerah Istimewa Yogyakarta 1943-2006, Jurnal Geofisika v.1/2006, Himpunan Ahli Geofisika Indonesia (HAGI).

• Kirbani Sri Brotopuspito, Agus Tri Hantoro, Anton Hilman Saputra, Boris Tanesia, dan Mochamad Nukman, 2007, Rekonstruksi Basemen dan Diskontinuitas Mohorovocic di bawah Daerah Istimewa Yogyakarta dari Penjalaran Gelombang P Gempabumi di sekitarnya, makalah diusulkan untuk terbit dalam Jurnal Geofisika 2007, Himpunan Ahli Geofisika Indonesia (HAGI).

• SNI 1726-2002, STANDAR PERENCANAAN KETAHANAN GEMPA UNTUK STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG, Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah Republik

Indonesia, April 2002.

• USGS 2006, USGS Earthquake Hazards Program Seismic Hazard Map JAVA, INDONESIA.htm

• Walter, T.R., B.G. Luehr, R. Wang, M. Sobiesiak, H. Grosser, H.U. Wetzel, C. Milkereit, J. Zschau, J. Wassermann, P.J. Prih Harjadi, and Kirbani Sri Brotopuspito, 2006, A city built on jello: First results of the Earthquake Task Force in the disaster area of the 26 May 2006 Java earthquake, paper submitted to the Geophysical Research Letter.