RESUME JURNAL SCIENCE DIRECT (2015) 1-3

Abstrak—Interaksi struktur tanah merupakan hal yang paling dapat membahayakan bangunan khususnya di daerah Yuksekova dan sekitarnya, sehingga dilakukan analisa mikrotremor HVSR dengan menggunakan hasil investigasi lapangan, kondisi tanah lokal dan fitur seismotektonik dari wilayah tersebut. Penelitian ini dilakukan selama 30 menit pada 40 titik dan didapatkan peta periode puncak HVSR menunjukkan rentang waktu 0.4 dan 1.6 detik pada butir sedimen sedangkan lapisan batuan pada daerah pantai utara Yuksekova memiliki rentang 0.1 dan 0.2 s, dimana nilai amplitudo puncak sekitar 1.5-6.

Kata Kunci—Gempa bumi, HVSR, konisi tanah, Noise lingkungan, dan Yuksekova(Hakkari).

I. PENDAHULUANYuksekova (Hakkari) terletak di Anatolia timur - dataran

tinggi Iran yang memiliki risiko kegempaan tinggi karena karakteristik geologi dan tektoniknya, serta berdasarkan sejarahnya, gempa bumi sering terjadi di daerah ini. Daerah penelitian dan sekitarnya ini ditandai dengan strike-slip faulting yang dominan dalam Rezim neotectoinc dan struktur terkait (Koçyig˘it, 2013). Gempa bumi ini mewakili aktivitas seismik di wilayah tersebut. Selain itu, peningkatan populasi dan peningkatan pembangunan yang tidak terkendali dengan kondisi tanah yang rapuh di kota Yuksekova menyebabkan bertambahnya resiko pada saat terjadi gempa. Situasi ini memerlukan penanganan khusus. Dalam lingkup penelitian ini, pengaruh kondisi tanah adalah ditentukan dengan melakukan pengukuran HVSR di daerah penelitian. Langkah-langkah pengolahan data pada catatan HVSR microtremor diambil dari daerah, HVSR yang memiliki frekuensi puncak / periode tanah dan HVSR nilai amplitudo puncak (amplifikasi) dihitung. Dengan demikian, aktivitas zona sesar di wilayah Yuksekova dapat menyebabkan gempa bumi besar di kemudian hari, daerah mungkin menghadapi dengan banyak korban jiwa dan ekonomi serta kerugian akibat kondisi tanah lokal dari daerah perkotaan dan praktek konstruksi berkualitas rendah di Yuksekova.

II. GEOLOGI REGIONAL Lapisan batuan di daerah penelitian diklasifikasikan dari

Paleozoic ke Lapisan Kuarter. Lapisan ini memiliki komposisi Hakkari nappes dan Bitlis -Poturge-Mataya Hakkari nappes dari masa Paleocene awal Cretaceous, lapisan metamorf Bitlis-Mordag, dari masa Paleozoic, Formasi Kirggecit dari Oligo-Miocene dan lapisan Quternary. Sementara itu, pemeriksaan peta geologi Yuksekova menunjukkan bahwa

sebagian besar permukiman dibangun di atas pada alluvium muda, deposito usia Kuarter. selanjutnya, saat ini penelitian menunjukkan bahwa dengan muka air tanah dangkal di pemukiman Yuksekova di deposito Kuarter serta adanya pasir dan kerikil akan merespon secara berbeda pada tanah gemetar dari tanah berbutir halus dan kaku.

III. PATAHAN AKTIF DAN KEGEMPAAN Daerah penelitian terletak di Timur Anatolia - dataran

tinggi Iran yang didefinisikan sebagai Timur Anatolia blok tektonik (EATB). Ada banyak zona patahan yang aktif di dekat wilayah Yuksekova. Wilayah ini dikelilingi oleh Baskale Fault Zone (BF) di utara, Bitlis Zagros Thrust Belt (BZTB) di selatan, emdinli Fault dan sebeah barat laut terdapat dari Main Recent Fault Terbaru (MRF) di Iran, dan juga Salmas Fault (SF) di timur laut.

Gempa Baskale : Gempa bumi pertama yang diketahui sebesar M = 6,0 magnitude di sekitar daerah penelitian pada tahun 1908 di Baskale Fault Zone. Baskale Fault Zone (BF) memiliki panjang 60 km, lebar 10 km dimana tren NNE-SSW dan arah tenggara masuk pada patahan normal dengan meninggalkan komponen lateral.

Gempa Salmas : gempa ini M = 7.2 terjadi pada bulan Mei 1930 di perbatasan timur Iran. Ada dua patahan di daerah ini yaitu adalah patahan sekitar antara 35 dan 50 km panjang dan WNW patahan utama dengan tren kanan-lateral strike-slip fault dengan didominasi karakter komponen normal dan patahan yang kedua adalah ENE trending.

Gempa Mahabad : Gempa ini memiliki intensitas bahaya IV+ yang dilaporkan di beberapa lokasi sepanjang magnitud gempa adalah M= 5.5 yang terjadi di bulan oktober, 1970 di zona patahan yang sama dengan yang daerah pemukiman Yuksekova.

Gempa Sutluce: Gempa dengan skala M=5.9 di daerah Hakkari yang terjadi pada bulan Januari 2005. Gempa ini berhubungan dengan sebelah selatan zona patahan baskale yang berjaan di sebelah utara daerah Yuksekova.

IV. ANALISA DATA MIKROTREMOR HVSRMicrotremors umumnya digunakan untuk menganalisis

efek situs dan karakteristik sedimen akibat gerakan tanah gempa (Nakamura, 1989; Lermo dan Chavez-Garcia, 1993). Situs karakteristik, seperti periode fundamental dan amplifikasi yang dipengaruhi oleh jarak patahan, kondisi geoteknik, ketebalan lapisan sedimen dan jenis tanah. Dua teknik umumnya digunakan untuk menentukan efek site: standar spektral ratio (SR) dan metode HVSR (Nakamura, 1989; Lermo dan Chavez-Garcia, 1993). Teknik perbandingan

Aplikasi Metode Survei Mikrotremor HVSR di Daerah Yuksekova (Hakkari), Turkey Timur

Ismail AkkayaJurusan Teknik Geofisika , University Yuzunzu Yil, Van Turkey

Journal homepage : www.elsevier.com/locate/jafrearsci

1

RESUME JURNAL SCIENCE DIRECT (2015) 1-3

horisontal dengan vertikal spektral (HVSR) adalah aplikasi luas untuk studi tanah amplifikasi gerak. (1989).

Teknik HVSR, yang dikenal sebagai teknik Nakamura, digunakan untuk menentukan HVSR puncak frekuensi atau periode dan puncak HVSR nilai-nilai amplitudo (amplifikasi) berdasarkan rekaman ambien kebisingan (umumnya berkisar 0,1-1 lm) dan mikro getaran (mengubah antara 0,005 dan 2 s) (Kanai dan Tanaka, 1954, 1961). Metode ini memberikan teknik situs referensi alternatif berdasarkan pada rasio spektral horizontal terhadap komponen vertikal dari microtremors diamati di situs yang sama.

......................(4.1)

dimana HEW dan HNS adalah spektrum kekuatan utara yang dicatat sebagai komponen timur dan VZ adalah komponen vertikal dari gerakan tanah.

Sebuah spektral perpindahan horisontal-to-vertikal dihitung untuk setiap rentang dan spektral rasio serta standart deviasi mengacu pada titik pengukuran juga dihitung melalui rata-rata perhitungan perpindahan spektral. Lalu, dengan evaluasi kurva spektral diperoleh melalui analisis periode puncak HVSR. Puncak HVSR menunjukkan peningkatan amplitudo sesuai yang ditentukan. Contoh pengolahan data dapat dilihat pada gambar berikut ini:

Gambar 4.1 Pengolahan Data HVSR

Dalam pengolahan data digunakan paket perangkat lunak Geopsy disiapkan oleh SESAME. Perangkat lunak ini berisi informasi dari rekaman waktu, jumlah data, dan data pendukung lainnya.

V. HASIL Metode HVSR diterapkan untuk 40 pengukuran

microtremor yang memberikan informasi yang berkaitan dengan respon situs Yuksekova perkotaan. Berdasarkan

penelitian didapatkan hasil nilai periode puncak HVSR yang ditemukan yaitu antara 0,2 dan 1,6 dan HVSR nilai amplitudo puncak antara 1,5 dan 6 . HVSR nilai periode puncak 0,1 s dan amplitudo puncak HVSR nilai-nilai 1,5-2 diperoleh dari pengukuran microtremor di bagian utara dari pemukiman Yuksekova. Hampir flat respon dengan puncak yang lebih kecil pada periode yang lebih rendah terdeteksi di satuan batuan Senozoic dan Paleozoic. Menjelang cekungan pusat. Periode puncak HVSR bervariasi antara berbagai 0,4 dan 1,6 s. Hal itu mendeteksi bahwa tajam puncak pada periode yang lebih tinggi diamati selama tanah yang lemah. HVSR dari beberapa stasiun 1, 7, 12, 13, 25, 36 dan 37 berada di sepanjang tepi cekungan dan menunjukkan HVSR lebih tinggi amplitudo puncak karena efek cekungan tepi.

Daerah perkotaan Yuksekova didirakan pada endapan danau dan sedimen sungai, dengan HVSR relatif tinggi periode puncak dan puncak HVSR nilai-nilai amplitudo. Karena tingkat air bawah tanah dangkal dan lapisan tanah berpasir tingkat pencairan dapat meningkat di daerah perkotaan Yuksekova. Variasi pada periode puncak HVSR memiliki korelasi yang baik dengan ketebalan cekungan. Pada bagian unit batuan dari cekungan sedimen tipis dapat ditemukan periode puncak HVSR yang rendah tetapi area ini menunjukkan nilai amplitudo yang tinggi. Hal ini dikarenakan efek bukit. Efek bukit merupakan translasi dari gelombang body menuju gelombang permukaan di tepi cekungan, dan peningkatan amplitudo. Peningkatan amplitudo ini akibatnya menghasilkan level kerusakan bangunan yang lebih tinggi di daerah perkotaan.

VI. KESIMPULANDaerah perkotaan Yuksekova (Hakkari) dan sekitarnya

merupakan zona seismik aktif. Wilayah Yuksekova terletak di Anatolia timur, pada daerah ini terdiri dari sistem patahan seismik aktif dengan beragam besaran dan fitur. Sementara itu, wilayah Yuksekova dapat memicu gempa bumi besar di dekatmasa, daerah ini dimungkin akan menghadapi banyak korban jiwa dan kerugian ekonomi akibat kondisi tanah lokal dari daerah perkotaan dan praktek konstruksi berkualitas rendah.

Dalam lingkup penelitian ini, pengaruh kondisi tanah adalah ditentukan dengan melakukan pengukuran HVSR di daerah penelitian. Langkah-langkah pengolahan data pada catatan HVSR microtremor diambil dari daerah tersebut, HVSR frekuensi puncak / periode tanah dan HVSR nilai amplitudo puncak (amplifikasi) dihitung. Catatan mikrotremor untuk wilayah Yuksekova dianalisis untuk 40 stasiun. Daerah perkotaan Yuksekova didirikan pada endapan danau dan sedimen sungai yang diverifikasi dengan HVSR relatif tinggi nilai periode puncak dan HVSR nilai amplitudo puncak. Teknik ini menunjukkan korelasi yang baik dengan variasi sedimen Bagian unit batuan dari cekungan sedimen tipis dapat ditemukan periode puncak HVSR yang rendah tapi daerah ini menunjukkan puncak HVSR nilai-nilai amplitudo yang tinggi akibat adanyaa efek bukit. Peningkatan amplitudo ini akibatnya menghasilkan level kerusakan bangunan yang lebih tinggi di daerah perkotaan.

Studi ini menunjukkan bahwa, kondisi tanah setempat langsung mempengaruhi tingkat kerusakan struktur setelah

2

RESUME JURNAL SCIENCE DIRECT (2015) 1-3

gempa bumi. Oleh karena itu, penting untuk menggunakan sifat dinamis dari tanah ketika merancang struktur. Selain itu, harus dipertimbangkan bahwa sifat struktural, mekanisme gempa, sifat sumber gempa, lokasi struktur menurut pecah arah, struktur dan efek dari gempa, gempa tersebut fase gelombang dan kondisi geoteknik daerah meningkatkan membangun rasio kerusakan dan fakta-fakta ini harus dtangani dengan perawatan konstan.

UCAPAN TERIMA KASIHPenelitian ini secara finansial didukung oleh Penelitian

Ilmiah Proyek Kantor Yüzüncü Yıl University (YYU-BAP, Proyek Nomor 2013-HIZ M_IM005). Penulis juga berterima kasih kepada Dr Ali Özvan, Alper Engül S dan Dr. Mücip atas dukungan mereka selama tahapan penelitian ini. Penulis berterima kasih kepada anonymous sebagai pengulas komentar berharga dan saran.

DAFTAR PUSTAKAAkkaya, _I., Sengul, M.A., Ozvan, A., Tapan, M., 2013. Yuksekova (Hakkari)

bolgesinin depremsellig˘i ve sismik tehlike analizleri. _Istanbul Universitesi Yerbilimleri Dergisi 26 (1), 39–53 (in Turkish).

Bard, P.Y., 1998. Microtremor measurements: a tool for site effect estimation. In:Proceedings of 2nd International Symposium on the Effect of Surface Geology on Seismic Motion, 1–3 December, Yokohama, Japan, vol. 3, pp. 1251–1279.

Berberian, M., 1977. Contribution to the Seismotectonics of Iran (Part III). Geological Survey of Iran, Report No. 40, Tehran, Iran.

Bonnefoy-Claudet, S., Cotton, F., Bard, P.Y., 2006. The nature of noise wavefield and its applications for site effects studies: a literature review. Earth-Sci. Rev. 79, 205–227.

Buyuksarac, A., Bektas, O., Yılmaz, H., Arısoy, O.M., 2013. Preliminary seismic microzonation of Sivas city (Turkey) using microtremor and refraction microtremor (ReMi) measurements. J. Seismol. 17, 425–435.

Buyuksarac, A., Over, S., Genes, M.C., Bikce, M., Kacın, S., Bektas, O., 2014. Estimating shear wave velocity using acceleration data in Antakya (Turkey). Eart Sci. Res. J. 18 (2), 99–105.

Chandra, U., 1984. Focal mechanism solutions for earthquakes in Iran. Phys. Earth Planet. Inter. 34, 9–16. Demirtas, R., Yılmaz, R., 1996. Seismotectonics of Turkey, ‘‘Preliminary approach to earthquake forecasting based on long-term variations in seismic activity and present seismicity’’. Publication of Ministry of Public Works and Settlements, Ankara, 95pp.

Dikmen, U., Mirzaog˘lu, M., 2005. The seismic microzonation map of Yenisehir-Bursa, NW of Turkey by means of ambient noise measurements. Balkan Geophys. Soc. 8 (2), 53–62.

Eskisar, T., Ozyalın, S., Kuruog˘lu, M., Yılmaz, H.R., 2013. Microtremor measurements in the northern coast of _Izmir Bay, Turkey to evaluate site-specific characteristics and fundamental periods by H/V spectral ratio method. J. Earth Syst. Sci. 122 (1), 123–136.

Fah, D., Kind, F., Giardini, D., 2001. A theoretical investigation of average H/V ratios. Geophys. J. Int. 145, 535–549.

Field, E.H., Jacob, K.H., 1995. A comparison and test of various site-response estimation techniques, including three that are not reference-site dependent. Bull. Seismol. Soc. Am. 85 (4), 1127–1143.

Gitterman, Y., Zaslavsky, Y., Shapira, A., Shtivelman, V., 1996. Empirical site response evaluations: case studies in Israel. Soil Dyn. Earthquake Eng. 15, 447–463.

Jackson, J.A., 1992. Partitioning of strike-slip and convergent motion between Eurasia and Arabia in Eastern Turkey and the Caucasus. J. Geophys. Res. 97, 12471–12479.

Jackson, J.A., McKenzie, D.P., 1984. Active tectonics of the Alpine-Himalayan belt between Western Turkey and Pakistan. Geophys. J.R. Astr. Soc. 77, 185–264.

Kanai, K., Tanaka, T., 1954. On microtremors I. Bull. Earthquake Res. Inst. 32, 199–209.

Kanai, K., Tanaka, T., 1961. On microtremors VIII. Bull. Earthquake Res.

Inst. University of Tokyo 39, 97–114.Kocyig˘it, A., Yilmaz, A., Adamia, S., Kulashvili, S., 2001. Neotectonics of

East Anatolian Plateau (Turkey) and Lesser Caucasus: implication for transition from thrusting to strike-slip faulting. Geodin. Acta 14, 177–195.

Kocyig˘it, A., 2005. 2005.01.25 Mw 5.9 Sutluce (Hakkari) Depreminin Kaynag˘ı: Baskale Fay Kusag˘ı, GD Turkiye, Deprem Sempozyumu Kocaeli 2005, 23–25 Mart 2005, Kocaeli.

Kocyig˘it, A., 2013. New field and seismic data about the intraplate strike-slip deformation in Van region, East Anatolian plateau, E. Turkey. J. Asian Eart Sci. 62, 586–605.

Koeri, 2014. <www.koeri.boun.edu.tr> (access: 25.05.14).Konno, K., Ohmachi, T., 1998. Ground-motion characteristics estimated

fromspectral ratio between horizontal and vertical components of microtremor.

Bull. Seismol. Soc. Am. 88, 228–241.Lachet, C., Bard, P.Y., 1994. Numerical and theoretical investigations on the

possibilities and limitations of Nakamura’s technique. J. Phys. Earth 42, 377–397.

Lermo, J., Chavez-Garcia, F.J., 1993. Site effect evaluation using spectral ratios with only one station. Bull. Seismol. Soc. Am. 83, 1574–1594.

Lermo, J., Chavez-Garcia, F.J., 1994. Are microtremors useful in site response evaluation Bull. Seismol. Soc. Am. 84, 1350–1364.

3