mikrozonasi daerah rawan bencana berdasarkan nilai...
TRANSCRIPT
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
MIKROZONASI DAERAH RAWAN BENCANA
BERDASARKAN NILAI PEAK GROUND ACCELERATION
DI KECAMATAN GANTIWARNO DAN KECAMATAN WEDI,
KABUPATEN KLATEN
Disusun oleh:
ROBERT EDISON
M0214062
SKRIPSI
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS ILMU MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juli 2019
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ii
MIKROZONASI DAERAH RAWAN BENCANA
BERDASARKAN NILAI PEAK GROUND ACCELERATION
DI KECAMATAN GANTIWARNO DAN KECAMATAN WEDI,
KABUPATEN KLATEN
Disusun oleh:
ROBERT EDISON
M0214062
SKRIPSI
Digunakan untuk memenuhi sebagian
Persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS ILMU MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juli 2019
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
SKRIPSI
MIKROZONASI DAERAH RAWAN BENCANA
BERDASARKAN NILAI PEAK GROUND ACCELERATION
DI KECAMATAN GANTIWARNO DAN KECAMATAN WEDI,
KABUPATEN KLATEN
Oleh :
Robert Edison
M0214062
Telah disetujui oleh:
Pembimbing I
Budi Legowo S.Si., M.Si. Tanggal : ...........................
NIP. 197305101999031002
Pembimbing II
Darsono S.Si.,M.Si. Tanggal : ...........................
NIP. 197007271997021001
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi dengan judul : Mikrozonasi Daerah Rawan Bencana Berdasarkan Nilai
Peak Ground Acceleration di Kecamatan Gantiwarno dan
Kecamatan Wedi, Kabupaten Klaten
Yang ditulis oleh
Nama : Robert Edison
NIM : M0214062
Telah diuji dan dinyatakan lulus oleh dewan penguji pada
Hari : Selasa
Tanggal : 23 Juli 2019
Dewan Penguji :
1. Ketua Penguji
Sorja Koesuma S.Si., M.Si
NIP. 197208012000031001 ........................................
2. Sekretaris Penguji
Dr. Yofentina Iriani S.Si., M.Si
NIP. 197112271997022001 ........................................
3. Anggota Penguji I
Budi Legowo S.Si., M.Si
NIP. 197305101999031002 ........................................
4. Anggota Penguji II
Darsono S.Si.,M.Si
NIP. 197007271997021001 ........................................
Disahkan pada tanggal,
Oleh
Kepala Program Studi Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dr. Agus Supriyanto S.Si., M.Si
NIP. 196908261999031001
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
v
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual Skripsi saya yang berjudul
“Mikrozonasi Daerah Rawan Bencana Berdasarkan Nilai Peak Ground
Acceleration di Kecamatan Gantiwarno dan Kecamatan Wedi, Kabupaten Klaten”
adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan saya hingga saat ini isi Skripsi tidak
berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh oran lain atau materi yang
telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret
atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi
ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan
terimakasih. Isi Skripsi ini boleh dirujuk atau di photocopy secara bebas tanpa harus
memberitahu penulis.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
MOTTO
“Whatever it takes”
(Captain America)
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
PERSEMBAHAN
Skripsi ini saya persembahkan untuk:
Papa, Mama, dan Christian beserta Keluarga Besar Kolibu - Maringka
Sahabat-sahabat saya: Dina, Jeffrey, Neindra, Raihan, dan Ridho
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
viii
MIKROZONASI DAERAH RAWAN BENCANA BERDASARKAN NILAI PEAK
GROUND ACCELERATION DI KECAMATAN GANTIWARNO DAN
KECAMATAN WEDI, KABUPATEN KLATEN
Robert Edison
Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan alam,
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Peak ground acceleration adalah salah satu metode yang digunakan untuk
mitigasi gempa bumi pada suatu wilayah berdasarkan percepatan getaran tanah
maksimumnya. Penggunaan persamaan atenuasi Kanai dikarenakan persamaan ini
menggabungkan metode geologi lokal seperti periode dominan dan metode gempa
bumi, yaitu magnitudo dan hiposenter. Tujuan penelitian ini adalah menentukan
periode dominan (𝑇0) dan skala intensitas gempa bumi di suatu wilayah
berdasarkan nilai PGA-nya. Penelitian dilakukan di Kecamatan Gantiwarno dan
Kecamatan Wedi, Kabupaten Klaten dengan menggunakan Seismograph TDL-
303S. Akusisi data dilakukan dengan durasi selama 30 menit pada interval jarak
sejauh 2,5 Kilometer pada 12 titik akusisi data. Pengolahan data menggunakan
software Geopsy dan Surfer 11 untuk membuat peta kontur. Hasil nilai periode
dominan (𝑇0) antara 0,09 s sampai dengan 1,57 s. Nilai Skala MMI antara 3 sampai
dengan 5. Lokasi dengan nilai Skala MMI tertinggi berada di Titik 6 dengan Skala
5 dan nilai PGA 74,8 gal. Semakin tinggi nilai Skala MMI di suatu wilayah, maka
semakin tinggi pula potensi kerusakan bangunan akibat gempa bumi.
Kata kunci: Periode Dominan, Peak ground acceleration, Skala intensitas gempa
bumi.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
DISASTER – PRONE MICROZONATION BASED ON PEAK GROUND
ACCELERATION VALUE AT GANTIWARNO AND WEDI SUB –
DISTRICT, KLATEN PROVINCE
Robert Edison
Department of Physics, Faculty of Mathematic and Natural Science, Sebelas
Maret University
ABSTRACT
Peak ground acceleration is one of the methods that has been used for
earthquake mitigation based on maximum acceleration on the ground surface.
Kanai’s attenuation equation is closed for the consideration that this equation is
involving local geology’s metode such as predominant period and earthquake
metode, such as magnitude and hypocentre. The purposes of this research are
determining the value of dominant period (𝑇0) and the Earthquake Intensity Scale
based on the PGA value. This research was conducted in Kecamatan Gantiwarno
and Kecamatan Wedi, Kabupaten Klaten using TDL – 303S. Data acquisition is
carried out for 30 minutes, with a length interval for 2,5 kilometers on 12 acquisition
data point. Geopsy and Surfer are being used for data processing. The value of the
dominant period is between 0,09 s to 1,57. The MMI Scale value is between 3 – 5,
where the maximum MMI Scale is on Titik 6 with 5 MMI Scale value and 74,8 gal
PGA value. The higher the MMI Scale on that region, the higher the potential of
the destruction during earthquake.
Keywords: Dominant Period, Peak ground acceleration, Earthquake Intensity
Scale.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan yang Maha Kuasa atas segala
hikmat dan kebijaksanaan yang diberikan-Nya sehingga penulis dapat menyusun
skripsi “Mikrozonasi Daerah Rawan Bencana Berdasarkan Nilai Peak Ground
Acceleration di Kecamatan Gantiwarno dan Kecamatan Wedi, Kabupaten Klaten”.
Penyusunan Skripsi ini dapat yang selesai pada waktunya merupakan suatu
kebahagiaan tersendiri bagi penulis. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis menyusun Skripsi
ini, ucapan terima kasih secara khusus penulis sampaikan kepada:
1. Bapak Budi Legowo S.Si., M.Si selaku pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan dan saran dalam penyusunan Skripsi ini.
2. Bapak Darsono S.Si., M.Si selaku pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan dan saran dalam penyusunan Skripsi ini.
3. Bapak Drs. Suharyana M.Sc selaku pembimbing akademik yang telah
membimbing selama penulis kuliah.
4. Bapak Dr. Agus Supriyanto S.Si., M.Si selaku Kepala Program Studi
Fisika.
5. Bapak dan Ibu Dosen serta Staf di Program Studi Fisika, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret yang
telah memberikan ilmu kepada penulis selama perkuliahan.
6. Kedua orang tua penulis, Bapak Franky Hendriek Kolibu dan Sarifina
Magali Maringka yang selalu mendoakan dan memberikan tekanan
kepada penulis agar cepat lulus.
7. Bapak Dr. Jan Samuel Maringka S.H., M.H yang menjadi panutan bagi
penulis untuk menjadi pribadi yang lebih baik.
8. Christian Samuel selaku adik yang memberikan dukungan dan motivasi
kepada penulis.
9. Keluarga besar Kolibu–Maringka yang memberikan dukungan terhadap
penulis dalam menyelesaikan perkuliahan.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xi
10. Sahabat–sahabat penulis Dina Pramitha, Jeffrey Riady, Lastry Wardani,
Neindra Okvialdy Nugroho, Raihan Virgatama, dan Ridho Musthofa
Pranata yang menjadi acuan penulis untuk menjadi pribadi yang lebih
baik lagi.
11. Teman–teman grup riset Lukman Setyoaji, Rizqi Aula, Bayu Eka
Permadi, Danastri Pitaloka dan yang lainnya yang tidak bisa disebutkan
satu persatu yang telah memberikan motivasi, ilmu, serta semangat untuk
menyelesaikan Skripsi.
12. Teman–teman Program Studi Fisika Universitas Sebelas Maret, Laskar
Buding, SMAN 5 Kota Bekasi dan semua pihak yang telah membantu dan
saat masa perkuliahan dan penyusunan Skripsi.
Semoga Tuhan membalas kontribusi yang telah diberikan dengan balasan
yang lebih baik. Meskipun penulis menyadari akan kekurangan dalam penyusunan
skripsi ini, namun diharapkan Skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca.
Surakarta, 8 Juli 2019
Robert Edison
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... iv
PERNYATAAN ........................................................................................... v
MOTTO ....................................................................................................... vi
PERSEMBAHAN ...................................................................................... vii
ABSTRAK ................................................................................................. viii
ABSTRACT ................................................................................................ ix
KATA PENGANTAR ................................................................................. x
DAFTAR ISI .............................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xv
DAFTAR SIMBOL ................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1. Latar Belakang ....................................................................... 1
1.2. Batasan Masalah ..................................................................... 2
1.3. Rumusan Masalah .................................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................... 3
1.5. Manfaat Penelitian ................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 4
2.1. Gelombang Seismik ................................................................ 4
2.1.1. Gelombang Badan (Body Wave) .................................. 4
2.1.2. Gelombang Permukaan (Surface Wave) ..................... 9
2.2. Gempa Bumi ......................................................................... 10
2.3. Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR) ..................... 12
2.4. Site Effect ............................................................................... 13
2.5. Mikrotremor ......................................................................... 14
2.6. Percepatan Getaran Tanah Maksimum ............................. 14
2.7. Intensitas Gempa Bumi ........................................................ 15
2.8. Mitigasi .................................................................................. 17
2.9. Manajemen Resiko Bencana ............................................... 17
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................ 19
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................ 19
3.2. Alat dan Bahan Penelitian ................................................... 19
3.3. Metode Penelitian ................................................................. 20
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiii
3.3.1. Tahap Survey Pendahuluan ....................................... 21
3.3.2. Tahap Akusisi Data ..................................................... 21
3.3.3. Tahap Pengolahan Data ............................................. 23
3.3.4. Tahap Analisis dan Interpretasi Data ....................... 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 26
4.1. Analisis Periode Dominan .................................................... 27
4.2. Analisis Peak Ground Acceleration...................................... 29
4.3. Analisis Skala Intensitas Gempa Bumi............................... 32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 37
5.1. Kesimpulan ........................................................................... 37
5.2. Saran ...................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 38
LAMPIRAN ............................................................................................... 41
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Klasifikasi tanah konversi Kanai & Tanaka (Arifin, 2013) ................ 13
Tabel 2. 2 Tabel skala intensitas gempa bumi menurut Skala MMI (Lowrie, 2007)
.............................................................................................................. 16 Tabel 3. 1 Syarat - syarat akusisi data mikrotremor (SESAME, 2004) ............... 22
Tabel 4. 1 Nilai Amplifikasi (𝐴0), Frekuensi Dominan (𝑓0) hasil pengolahan data
.............................................................................................................. 27
Tabel 4. 2. Persebaran nilai periode dominan ...................................................... 28
Tabel 4. 3 Nilai PGA ............................................................................................ 30
Tabel 4. 4 Nilai skala intensitas gempa bumi ....................................................... 32 Tabel 4. 5 Nilai resiko bencana .......................................................................... 332
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Ilustrasi gelombang P (Elnashai & Sarno, 2008) ............................. 4 Gambar 2. 2 Ilustrasi gelombang S (Elnashai & Sarno, 2008) ............................. 5
Gambar 2. 3 Komponen gaya tegangan (kiri) dan regangan (kanan) pada medium
berbentuk kubus (Telford et al., 1991) .............................................. 5 Gambar 2. 4 Ilustrasi gelombang Rayleigh (Elnashai & Sarno, 2008) ................. 9 Gambar 2. 5 Ilustrasi gelombang Love (Elnashai & Sarno, 2008)...................... 10 Gambar 2. 6 Tampilan data Mikrotremor pada Software Geopsy (Mirzaoglu &
Dykmen, 2003). ............................................................................... 14 Gambar 3. 1 Diagram alir penelitian ................................................................... 20
Gambar 3. 2 Lokasi titik akusisi data di Kecamatan Gantiwarno dan Kecamatan
Wedi Kabupaten Klaten ................................................................... 21
Gambar 3. 3 Set alat untuk akusisi data (dokumentasi pribadi) .......................... 23 Gambar 3. 4 Proses penggabungan data pada Software Sublime Text 3 ............ 23
Gambar 3. 5 Pengolahan pada Software Geopsy ................................................ 24 Gambar 3. 6 Pengolahan pada Software Surfer 11 .............................................. 24 Gambar 4. 1 Kurva HVSR ................................................................................... 26
Gambar 4. 2 Mikrozonasi nilai periode dominan ................................................ 28
Gambar 4. 3 Mikrozonasi nilai PGA ................................................................... 30
Gambar 4. 4 Mikrozonasi nilai skala intensitas gempa bumi .............................. 32
Gambar 4. 5 Mikrozonasi resiko bencana ........................................................... 34
Gambar 4. 6 Peta sebaran kerusakan bangunan akibat gempa bumi 27 Mei 2006 di
D.I. Yogyakarta dan Jawa Tengah (Inter Agency Standing Committee,
2006) .................................................................................................35
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xvi
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Satuan
Σ Tegangan 𝑁𝑚2⁄
Ε Regangan -
Θ Rotasional º
∆ Dilatasi -
𝐹 Gaya N
𝐴 Luas Permukaan 𝑚2
∇ Nabla -
𝑣 Kecepatan 𝑚𝑠⁄
𝑣𝑝 Kecepatan Gelombang Primer 𝑚𝑠⁄
𝑣𝑠 Kecepatan Gelombang Sekunder 𝑚𝑠⁄
𝑣𝑅 Kecepatan Gelombang Rayleigh 𝑚𝑠⁄
𝜆′ Konstanta Lame 𝑁𝑚2⁄
𝜇 Rigiditas 𝑁𝑚2⁄
Ρ Densitas 𝐾𝑔𝑚3⁄
𝑉 Volume 𝑚3
𝑇 Waktu 𝑠
Ψ Fungsi Persamaan Gelombang -
𝐻𝑉𝑆𝑅 Horizontal to Vertical Spectral Ratio -
𝑓0 Frekuensi Dominan 𝐻𝑧
𝐴0 Amplifikasi -
𝑇0 Periode Dominan 𝑠
𝑎 Percepatan Getaran Tanah
Maksimum 𝑔𝑎𝑙
𝑀 Magnitudo 𝑆𝑅
𝑅 Hiposenter 𝐾𝑚
𝑀𝑀𝐼 Skala Intensitas Gempa Bumi 𝑀𝑀𝐼
R Disaster Risk -
H Hazard -
V Vulnerability -
C Capacity -