KAJIAN KEGEMPAAN BENDUNGAN LAUSIMEME

(1)

KAJIAN KEGEMPAAN

BENDUNGAN LAUSIMEME

(2)

Outine

1. Pendahuluan 2. Geologi

3. Metodologi

4. Penulusuran Sumber Bahaya Gempa 5. Analisis Bahaya Gempa

6. Analisis Stabilitas Pseudostatik 7. Analisis Stabilitas Dinamik

8. Komentar dan Kesimpulan

9. Lampiran

(3)

PENDAHULUAN

(4)

Maksud dan Tujuan

• Mengetahui ada tidaknya sesar aktif di sekitar Bendungan Lausimeme.

• Mendapatkan peta kegempaan area sekitar Bendungan Lausimeme.

• Melakukan studi analisis bahaya gempa terhadap Bendungan Lausimeme baik secara probabilistik maupun deterministik.

• Mengetahui efek gempa terhadap stabilitas bendungan melalui studi

analisis stabilitas dinamik bendungan.

(5)

Milestones

• Projek sudah berjalan sejak 2022 awal

• Problem utama sehingga tidak segera selesai adalah uji large scale pada properties asli bendungan.

• Hal ini telah disebutkan dalam risalah diskusi teknis dengan BTB pada Januari 2023.

• Uji baru bisa diselesaikan pada akhir September 2023 setelah melalui kendala-kendala teknis.

• Model juga berubah dari awal menginginkan optimasi di lereng 1:2,5

menjadi mengikuti desain awal di 1:2,9. Pemodelan ulang dilakukan

setelah hasil uji large scale diterima.

(6)

Lokasi

Bendungan Lau Simeme terletak di Kecamatan Biru-Biru,

Kabupaten Deli Serdang,

Sumatera Utara. Secara georafis, bendungan ini dibangun pada zona UTM 47N dengan titik koordinat X

= 461099.89 dan Y = 370266.835.

atau pada longitude =

98.64982239° dan latitude =

3.349819063°

(7)

GEOLOGI

(8)

Geologi dan Stratigrafi

Peta Geologi Lembar Medan (Cameron, dkk., 1982)

Batuan dasar yang tersebar di area sekitar area penelitian terbentuk dari batuan sedimen yang berasal dari Formasi Belumai (Miosen Tengah, Tersier) dan Formasi Baong (Miosen Akhir, Tersier). Namun pada saat

Pleistosen (Kuarter) dua strata batuan piroklastik hadir menutupi batuan dasar sehingga menampakkan bentukan peta.

Strata tersebut merupakan Satuan

Mentar (QTvm: Piroklastika pumis

bersusun andesit sampai dasit) dan Tuf

Toba (Qvt: Tufa Riodasitik, sebagian

(9)

METODOLOGI

(10)

Metodologi

(11)

Metodologi

(12)

PENELUSURAN SUMBER BAHAYA GEMPA

(13)

Analisis Penentuan Sesar Aktif

Kelurusan ini ditarik berdasarkan adanya indikasi berupa kelurusan bukit, kelurusan sungai, dan kelurusan punggungan.

Interpretasi kelurusan yang terlihat di

sekitar lokasi didominasi oleh kelurusan

berarah barat laut-tenggara sesuai

dengan arah pergerakan sesar aktif pada

daerah ini.

(14)

Pemetaan Sesar Aktif

Foto kegiatan pemetaan sesar aktif di lapangan dengan total titik observasi sebanyak 92 titik yang tersebar

di sekitar area bendungan.

(15)

Pemetaan Sesar Aktif

Peta lintasan dan titik

pengamatan kegiatan pemetaan

sesar aktif.

(16)

Pemetaan Sesar Aktif

Peta Perkiraan kehadiran

struktur Sesar yang didapatkan

dari pengamatan sesar aktif di

lapangan dan Rekomendasi

Lokasi Lintasan Geolistrik

(17)

Survey Geolistrik 2D

Foto kegiatan geolistrik 2D yang terdiri dari 6 lintasan dengan total 3 km

(18)

Panjang Nama Lintasan

500 m GLNL A

500 m GLNL B

500 m GLNL C

500 m GLNL D

500 m GLNL E

500 m GLNL F

3000 m

Total Panjang Lintasan

(19)

Lintasan GLNL A

(20)

Lintasan GLNL B

(21)

Lintasan GLNL C

N S

(22)

Lintasan GLNL D

(23)

Lintasan GLNL E

(24)

Lintasan GLNL F

(25)

Uji Paritan

Berdasarkan pengamatan geolistrik, terdapat 4 indikasi

keberadaan sesar yang selanjutnya akan menjadi titik lokasi

pengerjaan uji paritan

(26)

Uji Paritan

(27)

Uji Paritan

(28)

Uji Paritan

(29)

Uji Paritan

(30)

Radiokarbon Dating

Penanggalan radiokarbon penelitian ini dilakukan pada 4 sampel yaitu 1C, 2A, 3B dan 4A (Tertera pada slide sebelumnya).

Keempat umur tersebut tidak ada yang lebih tua dari 10.000 tahun;

- 1C berumur 4030 +/- 30 tahun - 2A berumur 2290 +/- 30 tahun - 3B berumur 4380 +/- 30 tahun - 4A berumur 580 +/- 30 tahun

dan tidak ada sesar yang memotong ketiga lapisan tanah di paritan tersebut sehingga dapat

dikatakan tidak ada sesar aktif yang melewati lokasi tersebut

(31)

Survey MASW

Foto kegiatan survey MASW

(32)

Survey MASW

Peta lintasan survey MASW yang terdiri dari 12 lintasan

Lokasi Nama Lintasan

Asdam 1 (Tengah) L3-ASDAM-L8_69, L3-

ASDAM-L8_C, L3- ASDAM-L8_0

Asdam 2 L1_68, L1_0

Asdam 3 L2_0

Sandaran Kanan L11_0, L11_115, L4A_0,

L4A_C, L4_0, L4_230

Tengah L5A_0, L5A_C,

L5A_230, L3A_C, L3A_230

Sandaran Kiri L3_0, L3C_C, L8_C,

L5B_C, L5B_230

Inlet 1 L9_230, L9_C, L9_0

Inlet 2

L12_169, L12_0

(33)

Survey MASW

Sandaran Kanan

Sandaran Kiri

Tengah

(34)

Survey MASW

Inlet 1

Inlet 2

(35)

Survey MASW

Asdam 1 (Tengah)

Asdam 2

Asdam 3 Berdasarkan hasil pengolahan MASW, pada

kedalaman 5-7 meter (masuk zona galian)

sudah didapatkan nilai vs>750 m/s, yang

arrtinya bendungan dibangun pada material

batuan/tanah yang aman dari faktor amplifikasi

(36)

Survey Gempabumi Mikro

Foto kegiatan survey gempabumi mikro Bunker 1 (Sibiru-biru) Bunker 2 (Sibayak) Bunker 3

(Sibolangit 1)

Bunker 4

(Sibolangit 2) Bunker 5 (Gn. Rintih)

(37)

Survey Gempabumi Mikro

Peta titik lokasi instalasi seismometer, terdiri dari 5 lokasi yang tersebar di sekitar bendungan

Lausimeme. Perekaman dilakukan selama 3 bulan (berakhir pada 5 September 2022).

Nama Lokasi

Bunker 1 (Sibiru-biru) Point 1

Bunker 2 (Sibayak) Point 2

Bunker 3 (Sibolangit 1) Point 3

Bunker 4 (Sibolangit 2) Point 4

Bunker 5 (Gn. Rintih)

Point 5

(38)

Gempa bumi Sibolangit 2022 (hasil perekaman seismograf) yang telah direlokasi.

Distribusi gempa bumi gabungan antara gempa historical dan

gempa 2022.

(39)

Mekanisme fokal gempa di Wilayah Sibolangit, dan arah sesar Sibolangit.

Hasil mikroseismik berupa bidang dengan arah sesar relative NNW-SSE, berdasarkan perhitungan dan

pengukuran seismic, area sumber gempa disebut dengan Sibolangit dengan

Magnitudo 6,7 Mw

(Wells&Coppersmith, 1994) dan

kedalaman 15 km.

(40)

Parameter Sumber Gempa

Sumber-sumber gempa yang berpengaruh pada daerah penelitian berada pada

radius 500 km. Sumber-sumber gempa tersebut meliputi zona subduksi, sesar-

sesar aktif, dan serta zona Benioff. Parameter dari sumber-sumber gempa

yang digunakan dalam analisis ini mengacu pada (PUSGEN, 2017) dan

dilengkapi oleh katalog gempa dari tahun 1920-2021 dari USGS.

(41)

Data gempa berasal dari Katalog PuSGeN 2016 dan server USGS sejak Agustus 2016 sampai

Maret 2021 yang sudah

dilakukan prosedur declustering menggunakan algoritma Gardner

& Knopoff (1974) untuk

mengeliminasi foreshock dan aftershock

Peta Sumber Gempa Katalog Kegempaan

(42)

Berdasarkan sumber gempa megathrust dari zona subduksi Lempeng Eurasia dan Lempeng Indo-Australia, Segmen

megathrust M1 hingga segmen megathrust M4 serta sebagian Sesar-sesar aktif Pulau Sumatra yang diwakili garis berwarna biru dianggap berpengaruh terhadap analisis kegempaan untuk

bendungan Lau Simeme.

Peta Sumber Gempa Megathrus

(43)

Segmen-segmen megathrust yang akan berpengaruh terhadap analisis kegempaan di lokasi pembangunan Bendungan Lau Simeme yaitu

Segmen Aceh-Andaman, Segmen Nias-Simelue, Segmen Batu, dan Segmen Mentawai-Siberut. Laju pergerakan (slip rate) rata-rata sekitar 4 cm/tahun, dengan

maksimum magnitudo berdasarkan karakteristik model sumber gempa bernilai 9.2 Mw

Peta Sumber Gempa Megathrust

(44)

Peta Sumber Gempa Megathrust

Parameter Sumber Gempa Megathrust Yang Berpengaruh Terhadap Analisis Bahaya

Kegempaan .

(45)

Peta Sumber Gempa Shallow Crustal

Berdasarkan Peta dan Sumber Bahaya Gempa Indonesia

Tahun 2017 (Tim Pusat Studi Gempa Nasional, 2017),

Pulau Sumatra memiliki kelurusan sumber sesar aktif

dengan tren relatif sejajar dengan Palung Sumatra

atau barat laut – tenggara.

(46)

model sumber gempa background, katalog gempa gabungan dibagi

berdasarkan kedalaman kejadian gempa mengikuti publikasi Irsyam dkk. (2020) (1) gempa dangkal dengan kedalaman 0‒25km dan 25‒50km; (2) gempa

intermediet dengan kedalaman

50‒100km dan 100‒150km; serta (3) gempa dalam dengan kedalaman 150‒200km dan 200‒300km. Jarak radius sumber gempa background yang perlu ditinjau dalam analisis bahaya kegempaan dibatasi hingga 500km (Asrurifak, 2010)

Peta Sumber Gempa Benioff

(47)

ANALISIS BAHAYA GEMPA

(48)

Persamaan yang digunakan untuk

menganalisis bahaya kegempaan dalam laporan ini diklasifikasikan berdasarkan model sumber gempa yang ada, lalu untuk pembobotan digunakan pohon logika

analisis bahaya kegempaan pada batuan

dasar mengacu pada pohon logika pada Peta Sumber dan Bahaya Gempa tahun 2017.

Fungsi Atenuasi dan Pohon Logika

(49)

Perioda Natural Bendungan

Bendungan Lau Simeme dibangun dengan tinggi 77m dan menggunakan material timbunan batu.

Dengan mengacu persamaan Matsumoto (2008), Bendungan Lau Simeme memiliki periode natural sebesar 0.4025 detik.

Periode Natural Bendungan (Matsumoto, 2010)

(50)

Uniform Hazard Spectra (UHS)

Percepatan gempa yang paling mempengaruhi analisis bahaya kegempaan di sekitar lokasi pembangunan Bendungan Lau Simeme

Nilai spektra PSHA dengan kala ulang 10000 tahun lebih besar daripada nilai spektra DSHA Sesar Sibolangit pada fraktil 0.84.

Periode (s)

Mean for 50- year Return Period

Mean for 145- year Return

Period

Period DSHA Sibolangit (Fractile 0.84)

0.01 0.0779 0.0915 0.1202 0.1866 0.2420 0.3307 0.4186 0.5286 0.2549

0.05 0.1036 0.1212 0.1639 0.2650 0.3522 0.4962 0.6389 0.8163 0.3464

0.08 0.1261 0.1488 0.2040 0.3227 0.4245 0.5898 0.7528 0.9555 0.4740

0.1 0.1385 0.1645 0.2239 0.3542 0.4652 0.6444 0.8192 1.0354 0.5512

0.2 0.1683 0.2015 0.2661 0.4098 0.5236 0.6987 0.8592 1.0526 0.6857

0.3 0.1504 0.1787 0.2381 0.3639 0.4624 0.6078 0.7414 0.8959 0.5637

0.4 0.1327 0.1565 0.2119 0.3246 0.4136 0.5434 0.6612 0.7953 0.4758

0.4025 0.1323 0.1560 0.2113 0.3237 0.4124 0.5420 0.6594 0.7933 0.4733

0.5 0.1184 0.1388 0.1884 0.2926 0.3742 0.4967 0.6037 0.7303 0.3926

0.75 0.0891 0.1054 0.1409 0.2257 0.2938 0.3955 0.4873 0.5914 0.2425

0.805 0.0844 0.1006 0.1344 0.2166 0.2822 0.3818 0.4721 0.5751 0.2226

1 0.0723 0.0860 0.1171 0.1912 0.2518 0.3463 0.4335 0.5346 0.1713

2 0.0377 0.0461 0.0648 0.1069 0.1398 0.1944 0.2406 0.2964 0.0636

3 0.0215 0.0255 0.0352 0.0589 0.0775 0.1051 0.1285 0.1570 0.0317

4 0.0151 0.0183 0.0250 0.0409 0.0547 0.0743 0.0919 0.1117 0.0205

Nilai spektra PSHA dengan

kala ulang 50, 145, 475,

1000, 2500 dan 10000

tahun.

(51)

Analisis Bahaya Kegempaan

Deagregasi (Kala Ulang 10.000 Tahun)

- Shallow Crustal

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa shallow crustal dengan kala ulang 10000 tahun pada periode 0.4025 detik memiliki nilai 6.9M dengan sumber gempa yang dominan berasal dari Sesar Sumatra Segmen Renun A dengan pengaruh jarak 75-85 km serta 6.5M dengan sumber gempa dominan berasal dari Sesar Sibolangit dengan pengaruh jarak 25 km.

Deagregasi

(52)

- Shallow Crustal

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa shallow crustal dengan kala ulang 10000 tahun pada periode 0.08 detik memiliki nilai 6.5M dengan sumber gempa yang dominan berasal dari Sesar Sibolangit dengan pengaruh jarak 25 km serta 6.9M dengan sumber gempa dominan berasal dari Sesar Sumatra Renun A dengan pengaruh jarak 75-85 km.

Deagregasi

(53)

- Shallow Crustal

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa shallow crustal dengan kala ulang 10000 tahun pada periode 0.805 detik memiliki nilai 6.9M dengan sumber gempa dominan berasal dari Sesar Sumatra Renun A dengan pengaruh jarak 75-85 km.

Deagregasi

(54)

Deagregasi (Kala Ulang 10.000 Tahun) - Megathrust

Magnitudo yang paling dominan pada model sumber gempa megathrust dengan kala ulang 10000 tahun pada periode 0.4025 detik memiliki nilai 8.9M dengan rentang jarak 195km dari situs. Gempa ini berasal dari sumber gempa

megathrust Segmen Nias-Simelue

Deagregasi

(55)

Deagregasi (Kala Ulang 10.000 Tahun) - Megathrust

megathrust Segmen Nias-Simelue

Deagregasi

(56)

Deagregasi (Kala Ulang 10.000 Tahun) - Megathrust

Deagregasi

(57)

Deagregasi (Kala Ulang 10.000 Tahun)

- Background

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa background dengan kala ulang 10000 tahun pada periode 0.4025 detik memiliki rentang nilai 5.1‒5.5M dengan rentang jarak 25‒45km dari situs. Berdasarkan

magnitudonya, gempa dengan rentang nilai tersebut dapat diklasifikasikan sebagai gempa dangkal (Irsyam,

Deagregasi

(58)

Deagregasi (Kala Ulang 10.000 Tahun)

- Background

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa background dengan kala ulang 10000 tahun pada periode 0.08 detik memiliki rentang nilai

5.1‒5.5M dengan rentang jarak 25‒45km dari situs. Berdasarkan

Deagregasi

(59)

- Background

Deagregasi

(60)

Deagregasi (Kala Ulang 145 Tahun) - Shallow Crustal

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa shallow crustal dengan kala ulang 145 tahun pada periode

0.4025 detik memiliki nilai 6.9M dengan sumber gempa yang dominan berasal dari Sesar Sumatra Segmen Renun A

dengan pengaruh jarak 75-85 km.

Deagregasi

(61)

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa shallow crustal dengan kala ulang 145 tahun pada periode 0.08 detik memiliki nilai 6.9M dengan sumber gempa dominan berasal dari Sesar Sumatra

Renun A dengan pengaruh jarak 75-85 km.

Deagregasi

(62)

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa shallow crustal dengan kala ulang 145 tahun pada periode

0.805 detik memiliki nilai 6.9M dengan sumber gempa dominan berasal dari Sesar Sumatra Renun A dengan pengaruh jarak 75-85 km.

Deagregasi

(63)

Deagregasi (Kala Ulang 145 Tahun) - Megathrust

Magnitudo yang paling dominan pada model sumber gempa megathrust dengan kala ulang 145 tahun pada periode

0.4025 detik memiliki nilai 8.9M dengan rentang jarak 195km dari situs. Gempa ini berasal dari sumber gempa

Deagregasi

(64)

Deagregasi (Kala Ulang 145 Tahun) - Megathrust

Magnitudo yang paling dominan pada model sumber gempa megathrust dengan kala ulang 145 tahun pada periode 0.08 detik memiliki nilai 8.9M dengan rentang jarak 195km dari situs.

Gempa ini berasal dari sumber gempa megathrust Segmen Nias-Simelue

Deagregasi

(65)

Deagregasi (Kala Ulang 145 Tahun) - Megathrust

Magnitudo yang paling dominan pada model sumber gempa megathrust dengan kala ulang 145 tahun pada periode 0.805 detik memiliki nilai 8.9M dengan

rentang jarak 195km dari situs. Gempa ini berasal dari sumber gempa

Deagregasi

(66)

Deagregasi (Kala Ulang 145 Tahun) - Background

Magnitudo yang dominan pada model sumber gempa background dengan kala ulang 145 tahun pada periode 0.4025 detik memiliki rentang nilai 5.1‒5.5M dengan rentang jarak 25‒45km dari situs. Berdasarkan

Deagregasi

(67)

magnitudonya, gempa dengan rentang nilai tersebut dapat diklasifikasikan sebagai gempa dangkal (Irsyam,

Deagregasi

(68)

Deagregasi

(69)

CMS pada Periode 0.141 Detik untuk Kala Ulang 10000 Tahun

Conditional Mean Spectrum (CMS)

Conditional Mean Spectrum (CMS) adalah kurva yang menggambarkan nilai percepatan maksimum di batuan dasar pada berbagai periode ulang yang dihitung berdasarkan deagregasi SHA dengan cara menghitung bobot rata-rata CMS dan telah dinormalisasi pada semua sumber gempa.

Nilai rerata CMS pada periode 0.4025, 0.08, dan 0.805 detik untuk Nilai rerata CMS pada periode 0.4025, 0.08, dan 0.805 detik untuk

(70)

CMS pada Periode 0.141 Detik untuk Kala Ulang 10000 Tahun

Conditional Mean Spectrum (CMS)

CMS untuk skema safety evaluation earthquake (SEE). CMS untuk skema operation based earthquake (OBE).

CMS shallow crustal dengan Kala Ulang 10000 Tahun pada periode

0.4025s (T)

Nilai rerata CMS shallow crustal dengan kala ulang 10000 tahun pada periode 0.4025s, 0.08s, dan 0.805s

Nilai rerata CMS megathrust dengan kala ulang 10000 tahun

pada periode 0.4025s, 0.08s, dan 0.805s

Nilai rerata CMS background dengan kala ulang 10000 tahun

pada periode 0.4025s, 0.08s, dan 0.805s

0.2565 0.2895 0.2600 0.3897

0.2974 0.3845 0.3581 0.5768

0.3444 0.5100 0.4766 0.6237

0.3691 0.5503 0.5200 0.6276

0.6517 0.6521 0.5914 0.6475

0.7546 0.6121 0.5550 0.5996

0.7931 0.5795 0.5515 0.5778

0.7933 0.5785 0.5517 0.5775

0.5963 0.4834 0.4985 0.4950

0.3356 0.3622 0.4157 0.3097

0.3009 0.3451 0.4067 0.2884

0.2156 0.2481 0.3348 0.1834

0.0672 0.0789 0.1124 0.0393

0.0315 0.0370 0.0442 0.0126

0.0187 0.0218 0.0275 0.0076

CMS shallow crustal dengan Kala Ulang 145 Tahun pada periode

0.4025s (T)

Nilai rerata CMS shallow crustal dengan kala ulang 145

tahun pada periode 0.4025s, 0.08s, dan 0.805s

Nilai rerata CMS megathrust dengan kala ulang 145 tahun pada periode 0.4025s, 0.08s,

dan 0.805s

Nilai rerata CMS background dengan kala ulang 145 tahun pada periode 0.4025s, 0.08s,

dan 0.805s

0.0923 0.0958 0.0915 0.1202

0.1073 0.1172 0.1193 0.1771

0.1286 0.1475 0.1409 0.1906

0.1392 0.1598 0.1507 0.1961

0.2130 0.2080 0.1993 0.2100

0.2202 0.1956 0.1899 0.1857

0.2117 0.1780 0.1824 0.1682

0.2113 0.1774 0.1821 0.1678

0.1699 0.1501 0.1658 0.1448

0.1080 0.1074 0.1309 0.0868

0.0992 0.1009 0.1259 0.0797

0.0764 0.0780 0.1072 0.0548

0.0295 0.0304 0.0460 0.0139

0.0156 0.0161 0.0208 0.0049

0.0101 0.0105 0.0141 0.0033

(71)

ANALISIS PSEUDOSTATIK

(72)

Analisis Bahaya Kegempaan Analisis Bahaya Kegempaan

Bendungan Urugan

FK Lereng 1:2.9 FK Lereng 1:2.5

Beban Seismik Kondisi Air Reservoir

Hilir Hulu

1.707 2.399

1.707 2.069

Tanpa Beban Seismik

Tanpa Muka Air

1.701 2.126

1.707 1.872

Tanpa Beban Seismik

Muka Air Rapid Drawdown (rate = 1m/hari)

1.816 2.018

1.707 Tanpa Beban Seismik 2

Normal Water Level (EL 70.3m)

1.015 0.732

0.966 0.677

Beban Seismik SEE 0.25H (Ks = 0.269 g)

1.115 0.85

1.053 0.777

1.155 0.908

1.094 0.837

1.546 1.635

1.479 Beban Seismik OBE 1.46

0.25H (Ks = 0.061 g)

1.606 1.717

1.511 1.532

Beban Seismik OBE 0.5H (Ks = 0051 g)

1.62 1.767

1.527 1.564

Beban Seismik OBE 0.75H (Ks = 0.046 g)

0.527 a max permukaan

Deforma K/Kmax si

K pada K max FK=1

±62.5 cm

0.517

0.1364 0.264

Hulu Lereng

1:2.5 Hilir 0.264 0.2514 0.954 < 1 cm

±22 cm

0.645

0.17 0.264

Hulu Lereng

1:2.9 Hilir 0.264 0.2757 1.046 < 1 cm

(73)

Bendungan Urugan (Geometri)

Lereng hulu 1:2.5 Lereng hilir 1:2

(74)

Bendungan Urugan (Sifat Mekanik dan Fisik Material) – Steady State

Rembesan Steady-State pada Model dengan

Lereng Hulu 1:2.5.

(75)

Bendungan Urugan (Sifat Mekanik dan Fisik Material) – Rapid Drawdown

Rembesan Rapid Drawdown pada Model dengan

Lereng Hulu 1:2.5.

(76)

Bendungan Urugan (Nilai Faktor

Keamanan)

(77)

Bendungan Urugan (Nilai Faktor Keamanan)

Kondisi Bendungan Tanpa Muka Air Tanpa pengaruh seismik

FK hulu: 2.148 FK hilir: 1.778

Kondisi Bendungan Muka Air Penuh

Tanpa pengaruh seismik

(78)

Analisis Bahaya Kegempaan

Kondisi Bendungan Muka Air Rapid Drawdown Tanpa pengaruh seismik

Dengan pengaruh seismik SEE 0.25H: 0.27g

(79)

Kondisi Bendungan Muka Air Rapid Drawdown Dengan pengaruh seismik SEE 0.5H: 0.225g

FK hulu: 0.839 FK hilir: 1.065

(80)

Kondisi Bendungan Muka Air Rapid Drawdown Dengan pengaruh seismik OBE 0.25H: 0.061g

Dengan pengaruh seismik OBE 0.5H: 0.051g

(81)

FK hulu: 1.639 FK hilir 1.592

(82)

Bendungan Urugan (Nilai Deformasi/ Makdisi Seed)

Dan kesimpulan bahwa deformasi terhitung masih kurang dari setengah tinggi jagaan ataupun setengah lebar filter (masuk kriteria aman). Namun stabilitas membutuhkan analisis lebih lanjut (3d dynamic) dikarenakan nilai FK pseudostatik saat beban

Deformasi ±62.5 cm pada lereng hulu Deformasi <1 cm pada lereng hilir

Deforma K/Kmax si

K pada K max FK=1

±62.5 cm 0.517

0.1364 0.264

Lereng Hulu

1:2.5 Hilir 0.264 0.2514 0.954 < 1 cm

Lereng 1:2.5

Hulu

82

(83)

Bendungan Urugan (Geometri)

(84)

Bendungan Urugan (Sifat Mekanik dan Fisik Material) – Steady State

Rembesan Steady-State pada Model dengan

Lereng Hulu 1:2.9.

(85)

Bendungan Urugan (Sifat Mekanik dan Fisik Material) – Rapid Drawdown

Rembesan Rapid Drawdown pada Model dengan

Lereng Hulu 1:2.9.

(86)

Bendungan Urugan (Nilai Faktor

Keamanan)

(87)

Kondisi Bendungan Tanpa Muka Air Tanpa pengaruh seismik

Tanpa pengaruh seismik

(88)

Kondisi Bendungan Muka Air Rapid Drawdown Tanpa pengaruh seismik

Dengan pengaruh seismik SEE 0.25H: 0.27g

(89)

Kondisi Bendungan Muka Air Rapid Drawdown Dengan pengaruh seismik SEE 0.5H: 0.225g

(90)

Kondisi Bendungan Muka Air Rapid Drawdown Dengan pengaruh seismik OBE 0.25H: 0.061g

Dengan pengaruh seismik OBE 0.5H: 0.051g

(91)

FK hulu: 1.808 FK hilir 1.592

(92)

Bendungan Urugan (Nilai Deformasi/ Makdisi Seed)

Dan kesimpulan bahwa deformasi terhitung masih kurang dari setengah tinggi jagaan ataupun setengah lebar filter (masuk kriteria aman). Namun stabilitas membutuhkan analisis lebih lanjut (3d dynamic) dikarenakan nilai FK pseudostatik saat beban

Deformasi ±22 cm pada lereng hulu Deformasi <1 cm pada lereng hilir

Deforma K/Kmax si

K pada K max FK=1

±22 cm 0.645

0.17 0.264

Lereng Hulu

1:2.9 Hilir 0.264 0.2757 1.046 < 1 cm

92

(93)

Modifikasi Riwayat Waktu Kegempaan

(94)

Modifikasi Riwayat Waktu Kegempaan (Amplitude Scaling)

Pemilihan riwayat waktu kegempaan didasarkan oleh nilai periode predominan serta hasil deagregasi pada tiap sumber shallow crustal, megathrust, dan gridded, sesuai pada di bawah ini.

• Untuk sumber shallow crustal atau gempa sesar, dipilih riwayat waktu kegempaan dengan magnitudo 7-7.8 Mw, jarak sumber 60-80 km, kedalaman gempa 0-50 km, serta mekanisme gempa sesar strike slip.

• Untuk sumber megathrust atau gempa subduksi, dipilih riwayat waktu kegempaan

dengan magnitudo 7.2-9.1 Mw, jarak sumber 120-180 km, dan kedalaman gempa 0-50 km.

• Untuk sumber gempa background, dipilih riwayat waktu kegempaan dengan magnitudo 5-6 Mw, jarak sumber sekitar 20-65 km, serta kedalaman gempa 5-50 km.

Riwayat waktu kegempaan yang sudah dilakukan amplitude scaling untuk kala ulang 10000

tahun dan 145 tahun

(95)

Modifikasi Riwayat Waktu Kegempaan (Amplitude Scaling)

Rekaman gerakan tanah untuk skema safety evaluation earthquake (SEE).

Nama gempa Tahun Bulan Tanggal Nama stasiun No stasiun

Jarak stasiun terhadap lokasi

gempa (km)

Magnitudo

gempa (M) Depth (km) Frekuensi rata-rata gempa (Hz)

Periode rata-rata gempa (s)

Periode predominan

gempa (s) Arias Intensity

(m/s) Durasi signifikan dari gempa

(s)

Nama file Scaling factor

OFFSHORE MAULE,

CHILE 2010 2 27 Concepcion San Pedro CCSP 109.1 8.8 35 2.380952381 0.42 0.22 13.9 62.51

2304-

CCSP_HNE_a.at2 1

OFFSHORE MAULE,

CHILE 2010 2 27 Concepcion San Pedro CCSP 109.1 8.8 35 2.702702703 0.37 0.2 16.9 62.732304-

CCSP_HNN_a.at2 1

OFFSHORE MAULE,

CHILE 2010 2 27 Curico CUR 170.5 8.8 35 2.702702703 0.37 0.26 15.2 52.8 CUR_EW.at2 1.2

OFFSHORE MAULE,

CHILE 2010 2 27 Curico CUR 170.5 8.8 35 2.941176471 0.34 0.16 14.77 50.19 CUR_NS.at2 1.2

Tohoku 2011 3 11 Sakunami MYG014 155 9 29 2.941176471 0.34 0.34 17.4 94.94MYG014110311144

6EW.at2 1.25

Tohoku 2011 3 11 Sakunami MYG014 155 9 29 2.941176471 0.34 0.32 15.13 89.38MYG014110311144

6NS.at2 1.25

El Mayor-Cucapah_

Mexico 2010 4 4El Centro - Imperial &

Ross 19.39 7.2 10 1.886792453 0.53 0.12 7.38 26.615RSN5837_SIERRA.M

EX_01711-90 1.5

El Mayor-Cucapah_

Mexico 2010 4 4El Centro - Imperial &

Ross 19.39 7.2 10 2 0.5 0.5 8.42 22.225RSN5837_SIERRA.M

EX_01711360 1.5

El Mayor-Cucapah_

Mexico 2010 4 4 El Centro Array #3 41 7.2 10 1.587301587 0.63 0.24 0.9 43.85

RSN5989_SIERRA.M

EX_E03270.AT2 3

El Mayor-Cucapah_

Mexico 2010 4 4 El Centro Array #3 41 7.2 10 1.818181818 0.55 0.18 8.8 50.46

RSN5989_SIERRA.M

EX_E03360.AT2 3

Offshore Nothern

California 2010 1 10 CA:Ferndale 1023 42.9 6.5 1.315789474 0.76 0.8 2.38 11.3

20100110_0027.cor rected.1990a_a.smc 1.5 Offshore Nothern

California 2010 1 10 CA:Ferndale 1023 42.9 6.5 1.785714286 0.56 0.34 0.81 12.41

20100110_0027.cor rected.1990b_a.smc 1.5 Chitose, Japan 2019-02-

21 12:22:42 UTC 2019 2 21 HKD126 49 5.5 33 4.166666667 0.24 0.18 1.56 17.07HKD1261902212122

EW.at2 2

MT

SC

BF

(96)

Modifikasi Riwayat Waktu Kegempaan (Amplitude Scaling)

Rekaman gerakan tanah untuk skema operation based earthquake (OBE).

Nama gempa Tahun Bulan Tanggal Nama stasiun No stasiun Jarak stasiun terhadap lokasi

gempa (km)

Magnitudo

gempa (M) Depth (km) Frekuensi rata-rata

gempa (Hz) Periode rata-rata gempa (s)

Periode predominan

gempa (s) Arias Intensity

(m/s) Durasi signifikan dari gempa

(s)

Nama file Scaling factor

2015 ILLAPEL, CHILE

EARTHQUAKE 2015 9 16 San Esteban, Chile VA03 168.4 8.3 22 4.545454545 0.22 0.14 1.1 72.19VA03.HNE.C1.--

_a.at2 0.5

2015 ILLAPEL, CHILE

EARTHQUAKE 2015 9 16 San Esteban, Chile VA03 168.4 8.3 22 3.703703704 0.27 0.14 0.5 69.2

VA03.HNN.C1.--

_a.at2 0.5

Tokachi-oki 2003 9 26 Kushiro, Japan HKD077 140 8 33 1.923076923 0.52 0.54 1.5 28.84HKD0770309260450

EW.at2 0.6

Tokachi-oki 2003 9 26 Kushiro, Japan HKD077 140 8 33 2 0.5 0.24 0.76 38.25HKD0770309260450

NS.at2 0.6

Tokachi-oki 2003 9 26 Samani, Japan HKD084 140 8 33 1.730103806 0.578 0.58 0.34 32.13

HKD0840309260450

EW.at2 0.275

Tokachi-oki 2003 9 26 HKD084 140 8 33 1.515151515 0.66 0.46 0.3 33.61

HKD0840309260450

NS.at2 0.275

Chi-Chi Taiwan-04 1999 9 20 CHY046 RSN2714 38 6.2 15 1.724137931 0.58 0.26 0.2 18.485

RSN2714_CHICHI.04 _CHY046E.at2 1.375

Chi-Chi Taiwan-04 1999 9 20 CHY046 RSN2714 38 6.2 15 1.724137931 0.58 0.34 0.4 11.69

RSN2714_CHICHI.04 _CHY046N.at2 1.375

Morgan Hill 1984 4 24 Foster City - APEEL 1 RSN452 54 6.19 10 1.754385965 0.57 0.3 0.07 29.81RSN452_MORGAN_

A01040 2.5

Morgan Hill 1984 4 24 Foster City - APEEL 1 RSN452 54 6.19 10 1.724137931 0.58 0.3 0.53 35.72RSN452_MORGAN_

A01310 2.5

Hokkaido, Japan Region

2012-08-25 14:16:17 2012 8 25 Samani, Japan HKD110 63.3 6.1 49 1.937984496 0.516 0.56 0.44 11.4HKD1101208252316

EW.at2 1.25

2012-08-25 14:16:17 2012 8 25 Samani, Japan HKD110 63.3 6.1 49 2.5 0.4 0.46 0.29 17.7HKD1101208252316

NS.at2 1.25

2012-08-25 14:16:17 2012 8 25 Taiki, Japan HKD098 62.9 6.1 49 3.448275862 0.29 0.22 0.54 12.9

HKD0981208252316

EW.at2 1.25

MT

SC

BF

(97)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – MT – CCSP-HNE

2010 Chile Earthquake Magnitude 8.8 M

_w

Depth 35 km Mechanism thrust

Scaling factor Nama file Durasi

signifikan dari gempa (s) Arias

Intensity (m/s) Periode

predominan gempa (s) Periode

rata-rata gempa (s) Frekuensi rata-

rata gempa (Hz) Depth (km)

Magnitudo gempa (M) Jarak stasiun

terhadap lokasi gempa (km) No stasiun

Nama stasiun Tanggal

Bulan Tahun

Nama gempa

1 2304- CCSP_HNE_

a.at2 62.51

13.9 0.22

0.42 2.380952381 35

8.8 109.1

CCSP Concepci

on San Pedro 27

2 2010

OFFSHORE MAULE,

CHILE

(98)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – MT – CCSP-HNN

_w

Bulan Tahun

Nama gempa

1 2304- CCSP_HNN_

a.at2 62.73

16.9 0.2

0.37 2.702702703 35

8.8 109.1

CCSP Concepci

on San Pedro 27

2 2010

OFFSHORE MAULE,

CHILE

(99)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – MT – CUR-EW

_w

Bulan Tahun

Nama gempa

1.2 CUR_EW.at2 52.8

15.2 0.26

0.37 2.702702703 35

8.8 170.5

CUR Curico

27 2

2010 OFFSHORE

MAULE, CHILE

(100)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – MT – CUR-NS

_w

Bulan Tahun

Nama gempa

1.2 CUR_NS.at2 50.19

14.77 0.16

0.34 2.941176471 35

8.8 170.5

CUR Curico

27 2

2010 OFFSHORE

MAULE, CHILE

(101)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – MT – MYG014-EW

2011 Tohoku Earthquake Magnitude 9 M

_w

Bulan Tahun

Nama gempa

1.25 MYG0141103

111446EW.at 2 94.94

17.4 0.34

0.34 2.941176471 29

9 155

MYG014 Sakunami

11 3

2011 Tohoku

(102)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – MT – MYG014-NS

2011 Tohoku Earthquake Magnitude 9 M

_w

Bulan Tahun

Nama gempa

MYG0141103 1.25 111446NS.at2 89.38

15.13 0.32

0.34 2.941176471 29

9 155

MYG014 Sakunami

11 3

2011 Tohoku

(103)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – SC – RSN5989-270

2010 El Mayor-Cucapah Mexico Earthquake Magnitude 7.2 M

_w

Depth 10 km

Mechanism: Strike-slip

Bulan Tahun

Nama gempa

RSN5989_SI 3 ERRA.MEX_

E03270.AT2 43.85

0.9 0.24

0.63 1.587301587 10

7.2 El Centro 41

Array #3 4

4 2010

El Mayor- Cucapah_

Mexico

(104)

Analisis Bahaya Kegempaan

_w

Depth 10 km

Bulan Tahun

Nama gempa

RSN5989_SI 3 ERRA.MEX_

E03360.AT2 50.46

8.8 0.18

0.55 1.818181818 10

7.2 El Centro 41

Array #3 4

4 2010

El Mayor- Cucapah_

Mexico

(105)

Analisis Bahaya Kegempaan

_w

Depth 10 km

Bulan Tahun

Nama gempa

1.5 RSN5837_SI ERRA.MEX_

01711-90 26.615

7.38 0.12

0.53 1.886792453 10

7.2 19.39

El Centro - Imperial

& Ross 4

4 2010

El Mayor- Cucapah_

Mexico

(106)

Analisis Bahaya Kegempaan

_w

Depth 10 km

Bulan Tahun

Nama gempa

1.5 RSN5837_SI ERRA.MEX_

01711360 22.225

8.42 0.5

0.5 2

10 7.2

19.39 El Centro

- Imperial

& Ross 4

4 2010

El Mayor- Cucapah_

Mexico

(107)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – Area sources – 1023a-090

2010 Offshore Nothern California Magnitude 6.5 M

_w

Depth 21.7 km

Bulan Tahun

Nama gempa

1.5 20100110_00 27.corrected.1 990a_a.smc 11.3

2.38 0.8

0.76 1.315789474 21.7

6.5 42.9

CA:Fernd 1023 10 ale

1 2010

Offshore Nothern California

(108)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – Area sources – 1023b-360

2010 Offshore Nothern California Magnitude 6.5 M

_w

Depth 21.7 km

Bulan Tahun

Nama gempa

1.5 20100110_00 27.corrected.1 990b_a.smc 12.41

0.81 0.34

0.56 1.785714286 21.7

6.5 42.9

CA:Fernd 1023 10 ale

1 2010

Offshore Nothern California

(109)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – Area sources – HKD126-EW

2019 Chitose Japan Magnitude 5.5 M

_w

Depth 33 km

Bulan Tahun

Nama gempa

2 HKD1841902 212122EW.at

2 12.49

1.97 0.58

0.67 1.492537313 33

5.5 49

HKD126 21

2 2019

Chitose, Japan 2019-02-21 12:22:42 UTC

(110)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, SEE – Area sources – HKD126-NS

2019 Chitose Japan Magnitude 5.5 M

_w

Depth 33 km

Bulan Tahun

Nama gempa

HKD1261902 2 212122NS.at2 26.15

0.76 0.34

0.54 1.851851852 33

5.5 49

HKD126 21

2 2019

Chitose, Japan 2019-02-21 12:22:42 UTC

(111)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Megathrust – VA03-HNE

2015 Illapel Earthquake, Chile Magnitude 8.3 Mw

Bulan Tahun

Nama gempa

VA03.HNE.C 0.5 1.--_a.at2 72.19

1.1 0.14

0.22 4.545454545 22

8.3 168.4

VA03 San

Esteban, Chile 16

9

2015 ILLAPEL, 2015

CHILE EARTHQUAKE

(112)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Megathrust – VA03-HNN

2015 Illapel Earthquake, Chile Magnitude 8.3 Mw

Bulan Tahun

Nama gempa

VA03.HNN.C 0.5 1.--_a.at2 69.2

0.5 0.14

0.27 3.703703704 22

8.3 168.4

VA03 San

Esteban, Chile 16

9

2015 ILLAPEL, 2015

CHILE EARTHQUAKE

(113)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Megathrust – HKD077-EW

2003 Tokachi-oki Earthquake, Japan Magnitude 8 Mw

Bulan Tahun

Nama gempa

0.6 HKD0770309 260450EW.at

2 28.84

1.5 0.54

0.52 1.923076923 33

8 140

HKD077 Kushiro,

Japan 26

9 2003

Tokachi-oki

(114)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Megathrust – HKD077-NS

Bulan Tahun

Nama gempa

HKD0770309 0.6 260450NS.at2 38.25

0.76 0.24

0.5 2

33 8

140 HKD077

Kushiro, Japan 26

9 2003

Tokachi-oki

(115)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Megathrust – HKD084-EW

Bulan Tahun

Nama gempa

0.275 HKD0840309 260450EW.at

2 32.13

0.34 0.58

0.578 1.730103806

33 8

140 HKD084

Samani, Japan 26

9 2003

Tokachi-oki

(116)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Megathrust – HKD084-NS

Bulan Tahun

Nama gempa

0.275 HKD0840309 260450NS.at2 33.61

0.3 0.46

0.66 1.515151515 33

8 140

HKD084 Samani,

Japan 26

9 2003

Tokachi-oki

(117)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Shallow crustal – RSN2714-E

1999 Chi-chi 04, Taiwan Magnitude 6.2 Mw Depth 38 km

Mechanism strike-slip

Bulan Tahun

Nama gempa

1.375 RSN2714_CH

ICHI.04_CH Y046E.at2 18.485

0.2 0.26

0.58 1.724137931 15

6.2 38

RSN2714 CHY046

20 9

Chi-Chi 1999 Taiwan-04

(118)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Shallow crustal – RSN2714-N

1999 Chi-chi 04, Taiwan Magnitude 6.2 Mw Depth 38 km

Bulan Tahun

Nama gempa

1.375 RSN2714_CH

ICHI.04_CH Y046N.at2 11.69

0.4 0.34

0.58 1.724137931 15

6.2 38

RSN2714 CHY046

20 9

Chi-Chi 1999 Taiwan-04

(119)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Shallow crustal – RSN452-040

1984 Morgan Hill Earthquake Magnitude 6.19 Mw

Depth 54 km

Bulan Tahun

Nama gempa

2.5 RSN452_MO RGAN_A010

40 29.81

0.07 0.3

0.57 1.754385965 10

6.19 54

RSN452 Foster

City - APEEL 1 24

4 1984

Morgan Hill

(120)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Shallow crustal – RSN452-310

1984 Morgan Hill Earthquake Magnitude 6.19 Mw

Depth 54 km

Bulan Tahun

Nama gempa

2.5 RSN452_MO RGAN_A013

10 35.72

0.53 0.3

0.58 1.724137931 10

6.19 54

RSN452 Foster

City - APEEL 1 24

4 1984

Morgan Hill

(121)

Analisis Bahaya Kegempaan

Riwayat Kegempaan, OBE – Area sources – HKD110-EW

Hokkaido, Japan Region 2012-08-25 14:16:17 Magnitude 6.1 Mw

Depth 49 km

signifikan dari