bab ii tinjauan pustaka 2.1 pengertian gempabumi. dasar teori... · 2.1 pengertian gempabumi ......

17
5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi Gempabumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi. Akumulasi energi penyebab terjadinya gempabumi dihasilkan dari pergerakan lempeng- lempeng tektonik. Energi yang dihasilkan dipancarkan kesegala arah berupa gelombang gempabumi sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi (BMKG). Gempabumi juga dapat diakibatkan aktifitas gunung berapi, tanah longsor dan meteor yang menumbuk bumi. Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah menjadi beberapa bagian yang disebut lempeng. Lempeng-lempeng tersebut bergerak dengan arah dan kecepatan berbeda. Pergerakan lempeng ini disebabkan oleh arus konveksi. Lapisan atas bumi terdiri dari lithosfer dan asthenosfer. Lithosfer mempunyai densitas yang lebih besar, mudah patah, dan bersifat kaku. Asthenosfer mempunyai densitas yang lebih kecil dibandingkan lithosfer, bersuhu tinggi dan kental. Akibat gerakan perputaran bumi yang terus-menerus menimbulkan arus pada asthenosfer yang bersuhu tinggi. Arus ini disebut arus konveksi, yang bergerak dari tekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Gerakan asthenosfer akan menggerakkan lithosfer yang mengapung di atasnya, akibatnya lithosfer yang berupa lempeng-lempeng akan bergerak. Struktur lapisan bumi dapat dilihat pada Gambar 2.1. Gambar 2.1 Struktur lapisan bumi(www.bmkg.go.id, 2015)

Upload: nguyenthuy

Post on 28-Mar-2019

230 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Gempabumi

Gempabumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi di dalam

bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi.

Akumulasi energi penyebab terjadinya gempabumi dihasilkan dari pergerakan lempeng-

lempeng tektonik. Energi yang dihasilkan dipancarkan kesegala arah berupa gelombang

gempabumi sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi (BMKG).

Gempabumi juga dapat diakibatkan aktifitas gunung berapi, tanah longsor dan meteor

yang menumbuk bumi. Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah

menjadi beberapa bagian yang disebut lempeng. Lempeng-lempeng tersebut bergerak

dengan arah dan kecepatan berbeda. Pergerakan lempeng ini disebabkan oleh arus

konveksi. Lapisan atas bumi terdiri dari lithosfer dan asthenosfer. Lithosfer mempunyai

densitas yang lebih besar, mudah patah, dan bersifat kaku. Asthenosfer mempunyai

densitas yang lebih kecil dibandingkan lithosfer, bersuhu tinggi dan kental. Akibat

gerakan perputaran bumi yang terus-menerus menimbulkan arus pada asthenosfer yang

bersuhu tinggi. Arus ini disebut arus konveksi, yang bergerak dari tekanan tinggi ke

tempat yang bertekanan rendah. Gerakan asthenosfer akan menggerakkan lithosfer yang

mengapung di atasnya, akibatnya lithosfer yang berupa lempeng-lempeng akan bergerak.

Struktur lapisan bumi dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Struktur lapisan bumi(www.bmkg.go.id, 2015)

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

6

Ada tiga kemungkinan pergerakan satu lempeng tektonik relatif terhadap lempeng

lainnya, yaitu apabila kedua lempeng saling menjauhi (spreading), saling

mendekati(collision) dan saling geser (transform).

Gambar 2.2 Ilustrasi yang menggambarkan beberapa jenis batas lempeng (USGS 2001)

Gambar 2.3 Posisi perbatasan lempeng pada peta dunia (BMKG,2015)

Apabila dua buah lempeng bertumbukan maka daerah batas antara dua lempeng akan

terjadi tegangan (stress). Tegangan tersebut terjadi secara terus-menerus dan sedemikian

besar sehingga melampaui kekuatan kulit bumi. Hal itu mengakibatkan terjadinya

patahan pada kulit bumi di daerah terlemah. Kulit bumi yang patah tersebut akan

melepaskan energi untuk kembali ke keadaan semula. Peristiwa pelepasan energi ini

disebut gempabumi.

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

7

Gambar 2.4. Peta lempeng tektonik dunia (Ibrahim, 2005)

2.2 Jenis Gempabumi

Gempabumi yang merupakan fenomena alam yang bersifat merusak dan

menimbulkan bencana dapat digolongkan menjadi empat jenis, yaitu:

a. Gempabumi Vulkanik ( Gunung Api )

Gempa bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi

sebelum gunung api meletus. Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan

menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan menimbulkan terjadinya

gempabumi. Gempabumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung api tersebut.

b. Gempabumi Tektonik

Gempabumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng

lempeng tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil

hingga yang sangat besar. Gempabumi ini banyak menimbulkan kerusakan atau

bencana alam di bumi, getaran gempa bumi yang kuat mampu menjalar keseluruh

bagian bumi.

c. Gempabumi Runtuhan

Gempabumi ini biasanya terjadi pada daerah kapur ataupun pada daerah

pertambangan, gempabumi ini jarang terjadi dan bersifat lokal.

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

8

d. Gempabumi Buatan

Gempa bumi buatan adalah gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas dari manusia,

seperti peledakan dinamit, nuklir atau palu yang dipukulkan ke permukaan bumi.

Berdasarkan kekuatannya atau magnitude (M), gempabumi dapat dibedakan atas :

a. Gempabumi sangat besar dengan magnitude lebih besar dari 8 SR.

b. Gempabumi besar magnitude antara 7 hingga 8 SR.

c. Gempabumi merusak magnitude antara 5 hingga 6 SR.

d. Gempabumi sedang magnitude antara 4 hingga 5 SR.

e. Gempabumi kecil dengan magnitude antara 3 hingga 4 SR .

f. Gempabumi mikro magnitude antara 1 hingga 3 SR .

g. Gempabumi ultra mikro dengan magnitude lebih kecil dari 1 SR .

Berdasarkan kedalaman sumber (h), gempabumi digolongkan atas :

a. Gempabumi dalam h > 300 Km .

b. Gempabumi menengah 60 < h < 300 Km .

c. Gempabumi dangkal h < 60 Km .

2.3 Sumber Gempabumi

Akibat pergerakan lempeng maka di sekitar perbatasan lempeng akan

terakumulasi energi, dan jika lapisan batuan telah tidak mampu manahannya maka energi

akan terlepas yang menyebabkan terjadinya patahan ataupun deformasi pada lapisan

kerak bumi dan terjadilah gempabumi tektonik. Disamping itu akibat adanya pergerakan

lempeng tadi terjadi patahan (sesar) pada lapisan bagian atas kerak bumi yang merupakan

pembangkit kedua terjadinya gempabumi tektonik. Jadi sumber-sumber gempabumi

keberadaannya ada pada perbatasan lempeng lempeng tektonik dan patahan- patahan

aktif.

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

9

Gambar 2.5. Batas lempeng tektonik dan sebaran gempa di Indonesia

(Ibrahim, 2005)

Indonesia merupakan salah satu wilayah yang sangat aktif terhadap gempabumi,

karena terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama dan satu lempeng tektonik

kecil. Ketiga lempeng tektonik itu adalah lempeng tektonik Indo-Australia, lempeng

Eurasia dan lempeng Pasifik serta lempeng kecil Filipina. Lempeng Indo-Australia

bergerak menyusup dibawah lempeng Eurasia, demikian pula lempeng Pasifik bergerak

kearah barat. Pertemuan lempeng tektonik Indo-Australia dan Eurasia berada di laut

merupakan sumber gempa dangkal dan menyusup kearah utara sehingga di bagian darat

berturut-turut ke utara di sekitar Jawa – Nusa tenggara merupakan sumber gempa

menengah dan dalam.

Gempa-gempa dangkal di bagian timur Indonesia selain berasosiasi dengan

pertemuan lempeng (trench) juga disebabkan oleh patahan- patahan aktif, seperti patahan

Palu Koro, patahan Sorong, patahan Seram, dan lain-lain. Beberapa tempat di Sumatra,

Jawa, Nusa tenggara, Maluku, Sulawesi dan Irian rentan terhadap bencana gempabumi

baik yang bersifat langsung maupun tak langsung seperti tsunami dan longsor.

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

10

Gambar 2.6. Sketsa patahan aktif di Indonesia (Ibrahim, 2005).

Gambar 2.7. Sketsa patahan aktif di sebelah utara wilayah Nusa Tenggara Barat.

2.4 Magnitudo Gempabumi

Skala magnitudo berdasarkan pada beberapa asumsi sederhana (Afnimar, 2009), yaitu:

a. Magnitudo adalah ukuran energi yang dilepaskan oleh batuan yang sebanding

dengan kecepatan gerakan tanah, yaitu perbandingan amplitudo (A) dengan periode

(T).

b. Dua gempa dengan kekuatan yang berbeda dan direkam dengan geometri sumber-

penerima yang sama maka kejadian yang lebih besar adalah yang akan

menghasilkan amplitudo yang lebih besar.

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

11

c. Penurunan amplitudo karena efek geometri dan atenuasi dapat diselesaikan secara

statistik dengan fungsi kalibrasi F(∆, ℎ).

d. Efek sumber seperti directivity dapat dikoreksi secara regional (Cr), dan pengaruh

lokal seperti struktur batuan lokal, topografi dan lain-lain dikoreksi dengan stasiun

(Cs).

Berdasarkan asumsi-asumsi di atas, maka bentuk umum dari skala magnitudo dapat

dituliskan pada Persamaan 2.1 (Ibrahim, 2005).

𝑀 = 𝑙𝑜𝑔𝐴

𝑇+ 𝐹(∆, ℎ)𝐶𝑠 + 𝐶𝑟………………………………………………...………(2.1)

di mana:

A : amplitudo (μm)

T : periode (detik)

F : koreksi jarak episenter dan kedalaman

h : kedalaman (focal depth)

∆ : jarak episenter

Cs : koreksi tempat stasiun

Cr : koreksi daerah sumber

2.4.1 Magnitude lokal (ML)

Magnitude lokal (ML) pertama kali diperkenalkan oleh Richter di awal tahun

1930-an dengan menggunakan data kejadian gempabumi di daerah California yang

direkam oleh Seismograf Woods-Anderson. Dengan mengetahui jarak episenter ke

seismograf dan mengukur amplitude maksimum dari sinyal yang tercatat di seismograf

maka dapat dilakukan pendekatan untuk mengetahui besarnya gempabumi yang terjadi.

Magnitude lokal mempunyai rumus empiris sebagai berikut (Ibrahim, 2005). :

𝑀𝐿 = 𝑙𝑜𝑔 𝐴 + 3 𝑙𝑜𝑔 − 2.92..................................................................... (2.2)

Saat ini penggunaan Magnitude Lokal sangat jarang karena pemakaian seismograf

Woods-Anderson yang tidak umum. Selain itu penggunaan kejadian gempabumi yang

terbatas pada wilayah California dalam menurunkan persamaan empiris membuat jenis

magnitude ini paling tepat digunakan untuk daerah tersebut saja. Karena itu

dikembangkan jenis magnitude yang lebih tepat untuk penggunaan yang lebih luas dan

umum.

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

12

2.4.2 Magnitude bodi (mB)

Terbatasnya penggunaan magnitude lokal untuk jarak tertentu membuat

dikembangkannya tipe magnitude yang bisa digunakan secara luas. Salah satunya adalah

mb atau magnitude bodi (Body-Wave Magnitude). Magnitude ini didefinisikan

berdasarkan catatan amplitude dari gelombang P yang menjalar melalui bagian dalam

bumi (Lay. T and Wallace.T.C. 1995). Secara umum dirumuskan dengan persamaan :

mb = log ( A / T ) + 𝐹(∆, ℎ) ........................................................................... (2.3)

2.4.3 Magnitude permukaan (Ms)

Magnitude tipe ini didapatkan sebagai hasil pengukuran terhadap gelombang

permukaan (surface waves). Untuk jarak 600 km seismogram periode panjang (long-

period seismogram) dari gempabumi dangkal didominasi oleh gelombang permukaan.

Gelombang ini biasanya mempunyai periode sekitar 20 detik. Amplitude gelombang

permukaan sangat tergantung pada jarak dan kedalaman sumber gempa h. Gempabumi

dalam tidak menghasilkan gelombang permukaan, karena itu persamaan Ms tidak

memerlukan koreksi kedalaman. Magnitude permukaan mempunyai bentuk rumus sbb

(Ibrahim, 2005).:

Ms = log A + log + .............................................................................. (2.4)

dengan

dan = koefisien dan konstanta yang didapatkan dengan pendekatan empiris.

Persamaan ini digunakan hanya untuk gempa dengan kedalaman sekitar 60 km.

Dalam penelitian yang dilakukan dengan data historis, konversi Ms dan mB dapat

dinyatakan dalam persamaan (Ibrahim, 2005):

mb = 2.5 + 0.63 Ms ....................................................................................... (2.5)

atau

Ms = 1.59 mb – 3.97 ...................................................................................... (2.6)

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

13

2.4.4 Magnitude momen (Mw)

Kekuatan gempabumi sangat berkaitan dengan energi yang dilepaskan oleh

sumbernya. Pelepasan energi ini berbentuk gelombang yang menjalar ke permukaan dan

bagian dalam bumi. Dalam penjalarannya energi ini mengalami pelemahan karena

absorbsi dari batuan yang dilaluinya, sehingga energi yang sampai ke stasiun pencatat

kurang dapat menggambarkan energi gempabumi di hiposenter. Berdasarkan Teori

Elastik Rebound diperkenalkan istilah momen seismik (seismic moment). Momen

seismik dapat diestimasi dari dimensi pergeseran bidang sesar atau dari analisis

karakteristik gelombang gempabumi yang direkam di stasiun pencatat khususnya dengan

seismograf periode bebas (broadband seismograph) (Ibrahim, 2005).

Mo = µ D a ……………………………………………………….(2.7)

dimana:

Mo = moment seismik,

µ = rigiditas,

D = pergeseran rata-rata bidang sesar,

a = area sesar.

Secara empiris hubungan antara momen seismik dan magnitude permukaan dapat

dirumuskan sebagai berikut (Ibrahim, 2005).

log Mo = 1.5 Ms + 16………………………………………………………. (2.8)

Kanamori (1997) dan Lay. T and Wallace. T. C, (1995) memperkenalkan Magnitude

momen (moment magnitude) yaitu suatu tipe magnitude yang berkaitan dengan momen

seismik namun tidak bergantung dari besarnya magnitude permukaan :

Mw = ( log Mo / 1.5 ) – 10.73 ……………………………………………...(2.9)

dimana:

Mw = magnitude momen,

Meskipun dapat menyatakan jumlah energi yang dilepaskan di sumber

gempabumi dengan lebih akurat, namun pengukuran magnitude momen lebih komplek

dibandingkan pengukuran magnitude ML, Ms dan mb. Karena itu penggunaannya juga

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

14

lebih sedikit dibandingkan penggunaan ketiga magnitude lainnya (Lay. T and Wallace.

T. C, 1995).

2.5 Konsep Risiko Bencana

2.5.1 Bahaya (hazards)

Bahaya adalah suatu fenomena alam atau buatan yang mempunyai potensi

mengancam kehidupan manusia, kerugian harta benda dan kerusakan lingkungan.

Bencana alam geologi merupakan kejadian alam ekstrim yang diakibatkan oleh berbagai

fenomena geologi dan geofisika. Aktivitas tektonik di permukaan bumi dapat menjadi

salah satu penyebabnya, demikian halnya dengan aktivitas vulkanik di bawah permukaan

bumi yang juga mungkin sampai di permukaan. Pemahaman mengenai mitigasi bencana

alam geologi dan mitigasi hazard menjadi menarik dan mendesak untuk diteliti

mengingat dampak yang ditimbulkan bencana tersebut dewasa ini. Kerugian jiwa,

material, dan budaya merupakan aspek utama yang berisiko menanggung dampak

bencana. Kesadaran tentang potensi bencana di Indonesia dan fakta ilmiah di sekitar

bencana yang menimpa negara ini menjadi alasan utama perlunya dilakukan usaha-usaha

ilmiah untuk mengatasinya. Peran aktif semua pihak yang terkait merupakan sikap terbaik

yang diperlukan untuk menanggulangi masalah bencana. Gempa bumi adalah salah satu

dari banyak bahaya alam yang paling merusak, gempa-gempa tersebut bisa terjadi setiap

saat di sepanjang tahun, dengan dampak yang tiba-tiba dan hanya memberikan peringatan

sedikit waktu saja. Gempa dapat menghancurkan bangunan-bangunan dalam waktu yang

sebentar saja. Gempa tidak hanya merusak kota-kota secara menyeluruh tetapi juga bisa

mengacaukan pemerintahan, ekonomi dan struktur sosial dari satu negara.

2.5.2 Kerentanan (vulnerability)

Kerentanan (vulnerability) merupakan suatu kondisi dari suatu komunitas atau

masyarakat yang mengarah atau menyebabkan ketidakmampuan dalam menghadapi

ancaman bahaya. Tingkat kerentanan adalah suatu hal penting untuk diketahui sebagai

salah satu faktor yang berpengaruh terhadap terjadinya bencana, karena bencana baru

akan terjadi bila ‘bahaya’ terjadi pada ‘kondisi yang rentan’. Tingkat kerentanan dapat

ditinjau dari kerentanan fisik (infrastruktur), sosial kependudukan, dan

ekonomi.(BAKORNAS PB, 2007)

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

15

2.5.3 Kemampuan (capacity)

Kemampuan (capacity) atau kapasitas adalah penguasaan sumberdaya, cara, dan

kekuatan yang dimiliki masyarakat, yang memungkinkan mereka untuk mempertahankan

dan mempersiapkan diri mencegah, menanggulangi, meredam, serta dengan cepat

memulihkan diri dari akibat bencana. (BAKORNAS PB, 2007).

2.5.4 Risiko bencana

Risiko bencana adalah interaksi antara tingkat kerentanan daerah dengan ancaman

bahaya (hazards) yang ada. Ancaman bahaya, khususnya bahaya alam bersifat tetap

karena bagian dari dinamika proses alami pembangunan atau pembentukan roman muka

bumi baik dari tenaga internal maupun eksternal, sedangkan tingkat kerentanan daerah

dapat dikurangi, sehingga kemampuan dalam menghadapi ancaman tersebut semakin

meningkat. Secara umum risiko dapat dirumuskan dengan Persamaan 2.10 dan

Persamaan 2.11.

Risiko = BahayaxKerentan

Kemampuan…………………………………………..………..(2.10)

Atau dapat ditulis dengan:

Risiko = Bahaya x Kerentanan x ketidakmampuan……………………….. (2.11)

Gambar 2.12. Hubungan antara faktor bahaya, kerentanan, kemampuan dan risiko

bencana.

2.6 Percepatan Getaran Tanah Maksimum

Perpindahan materi dalam penjalaran gelombang seismik disebut displacement.

Jika melihat waktu yang diperlukan untuk perpindahan tersebut, maka bisa ditentukan

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

16

kecepatan materi tersebut. Sedangkan percepatan adalah parameter yang menyatakan

perubahan kecepatan mulai dari keadaan diam sampai pada kecepatan tertentu.

Pada bangunan yang berdiri di atas tanah memerlukan kestabilan tanah tersebut

agar bangunan tetap stabil. Percepatan gelombang gempa yang sampai di permukaan

bumi disebut juga percepatan tanah, merupakan gangguan yang perlu dikaji untuk setiap

gempa bumi, kemudian dipilih percepatan tanah maksimum atau Peak Ground

Acceleration (PGA) untuk dipetakan agar bisa memberikan pengertian tentang efek

paling parah yang pernah dialami suatu lokasi. Efek primer gempabumi adalah kerusakan

struktur bangunan baik yang berupa bangunan perumahan rakyat, gedung bertingkat,

fasilitas umum, monumen, jembatan dan infrastruktur lainnya, yang diakibatkan oleh

getaran yang ditimbulkannya. Secara garis besar, tingkat kerusakan yang mungkin terjadi

tergantung dari kekuatan dan kualitas bangunan, kondisi geologi dan geotektonik lokasi

bangunan, dan percepatan tanah di lokasi bangunan akibat dari getaran suatu gempa bumi

(Ibrahim, 2005).

Faktor yang merupakan sumber kerusakan dinyatakan dalam parameter percepatan tanah.

Dalam peristiwa gempabumi merusak bangunan dapat dianalogikan sebuah bangunan

sebagai seseorang yang tengah berdiri diatas mobil bak terbuka. Kondisi awal adalah

mobil sedang dalam keadaan diam dan orang itu pun dalam keadaan diam (stabil), tidak

bergerak dan berat badannya ditopang langsung oleh bagian dasar mobil searah gravitasi.

Berat orang tersebut merupakan sebuah gaya (force) searah gravitasi yang besarnya :

𝑤 = 𝑚 . g………………………………………………………………… (2.12)

dimana:

w : Gaya berat (Newton)

m : Massa (kg)

g : Percepatan gravitasi bumi (m/s2)

Dari hal ini, gravitasi merupakan sebuah satuan percepatan yang arahnya menuju

pusat bumi. Dengan kondisi mobil yang diam, tidak ada percepatan lain kecuali

percepatan gravitasi tersebut. Ketika mobil mulai bergerak untuk mencapai kecepatan

100 km/jam. Adanya perubahan kecepatan dari 0 hingga 100 km/jam membuat mobil

mengalami percepatan sesuai arah mobil bergerak. Adanya percepatan ini membuat orang

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

17

yang berada diatas mobil terdorong ke arah belakang (Gambar 2.13.). Besarnya gaya

dorong sesuai dengan persamaan :

𝐹 = 𝑚 . a………………………………………………………………. (2.13)

dimana:

F : Gaya dorong (Newton)

a : Percepatan mobil (m/s2)

Semakin besar massa seseorang atau semakin besar percepatan mobil tersebut,

semakin besar pula gaya dorong ke belakang yang timbul.

Gambar 2.13. Arah gaya inersia pada mobil dan bangunan terhadap percepatanya.

Selanjutnya, ketika mobil dengan kecepatan 100 km/jam hendak menghentikan

lajunya sehingga kecepatannya menjadi 0 km/jam, terjadi perlambatan yang juga adalah

percepatan dengan besaran negatif. Dengan demikian, orang diatas mobil akan terhempas

kearah depan (Gambar 2.14). Sama dengan kejadian sebelumnya, Besarnya gaya dorong

sesuai dengan persamaan

Gambar 2.14. Arah gaya inersia terhadap percepatan dalam arah sebaliknya.

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

18

Ketika gempa bumi bumi terjadi, permukaan tanah akan bergerak dengan percepatan

tertentu. Dengan demikian, bangunan yang mengalami gempa bumi dapat dianalogikan

sebagai seseorang yang sedang berdiri diatas mobil yang mengalami perubahan

kecepatan. Selanjutnya, gaya dorong yang berpotensi merusakan bangunan akan timbul

karena perubahan kecepatan itu.

Gambar 2.15. Pengaruh gaya yang timbul akibat gempabumi terhadap bangunan.

Dampak dari gaya yang timbul akibat gempabumi pada bangunan yang tidak cukup

kuat menahan gayanya seperti pada gambar 2.16 dan 2.17 ( BNPB, 2013).

Gambar 2.16. Dampak gempabumi terhadap bangunan.

Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

19

Gambar 2.17. Dampak gempabumi terhadap bangunan.

Sehingga data PGA akibat getaran gempabumi pada suatu lokasi menjadi penting

untuk menggambarkan tingkat risiko gempabumi di suatu lokasi tertentu. Semakin besar

nilai PGA yang pernah terjadi di suatu tempat, semakin besar risiko gempabumi yang

mungkin terjadi. Parameter percepatan getaran tanah merupakan salah satu parameter

yang penting dalam seismologi teknik. Besar kecilnya percepatan getaran tanah tersebut

menunjukkan risiko gempabumi yang perlu diperhitungkan sebagai salah satu bagian

dalam perencanaan bangunan tahan gempa. Percepatan getaran tanah dinyatakan dalam

satuan gal atau cm/dt2.

Pengukuran percepatan tanah dilakukan dengan accelerograf yang dipasang di

lokasi penelitian. Namun jaringan accelerograf di Indonesia belum sebaik di negara lain

seperti Jepang, Amerika, Cina, maka pengukuran percepatan tanah dilakukan dengan cara

empiris, yaitu dengan pendekatan dari rumus yang diturunkan dari magnitude gempa atau

/ dan data intensitas.. Nilai percepatan getaran tanah maksimum dihitung berdasarkan

magnitude dan jarak sumber gempa yang pernah terjadi terhadap titik perhitungan, serta

nilai periode dominan tanah daerah tersebut (ibrahim, 2005).

Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

20

Gambar 2.18 lokasi penempatan sensor di wilayah NTB.

Fungsi atenuasi merupakan suatu fungsi yang menggambarkan korelasi antara

intensitas gerakan tanah, dan magnitude, serta jarak dari suatu titik dalam daerah radius

sumber gempa. Fungsi atenuasi telah dikemukakan oleh sejumlah ahli dan peneliti dengan

menggunakan data rekaman gempa untuk suatu daerah. Fungsi ini memberikan hubungan

antara parameter gempa dengan faktor-faktor yang mempengaruhi parameter tersebut

seperti sumber gempa, jalur gempa, dan kondisi daerah setempat. Rumus empiris atenuasi

yang digunakan dalam penelitian ini adalah rumus Fukushima dan Tanaka (1990) dengan

bentuk rumusanya adalah:

30.10034.0)10032.0(log41.0)(log 41.0

1010 RRMsPGA Ms ……… (2.14)

dimana:

PGA = Percepatan Tanah,

R = Jarak dari hiposenter ke titik pengukuran

.

2.7 Kepadatan Penduduk

Kependudukan adalah salah satu elemen yang mempengaruhi bencana selain

infrastruktur. Data infrastruktur pada setiap kecamatan masih sangat sulit diperoleh,

sehingga hanya elemen kepadatan penduduk saja yang digunakan dalam pengembangan

peta risiko gempa. Dengan asumsi bahwa di tiap kecamatan dengan kepadatan penduduk

tinggi akan mempunyai infrastruktur yang banyak (Pusat Penelitian dan Pengembangan

Sumber Daya Air, 2008). Semakin padat penduduk di suatu daerah maka akan semakin

rentan daerah tersebut terhadap bencana. Tingginya kepadatan penduduk mampu

mengurangi tingkat pelayanan sosial wilayahnya misalnya akses masyarakat untuk

mendapatkan pelayanan sosial seperti kesehatan dan pendidikan pun berkuran, sehingga

Page 17: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi. DASAR TEORI... · 2.1 Pengertian Gempabumi ... Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah ... Magnitude tipe ini didapatkan

21

hal ini mampu mengurangi kesiapan fisik dan pemahaman penduduk dalam menghadapi

kejadian bencana. Kepadatan penduduk juga dapat mempersulit proses evakuasi.

Cara menghitung kepadatan penduduk adalah membagi jumlah penduduk dengan

luas wilayah dengan satuan jiwa/km2. Tingkat kepadatan penduduk ini digunakan sebagai

parameter tingkat kerentanan (vulnerability) dalam pengembangan peta risiko bencana

gempabumi.

2.8 Indeks Pembangunan Manusia (IPM)

IPM adalah suatu indeks sosial ekonomi yang bergantung pada 3 (tiga) faktor yaitu

faktor kesehatan, pendidikan dan penghasilan. IPM memberikan suatu ukuran gabungan

tiga komponen utama pembangunan manusia, yaitu:

1. Indeks panjang umur (longevity), diukur dari usia harapan hidup.

2. Indeks pendidikan yang dicapai (educational attainment): diukur berdasarkan

tingkat kemampuan baca tulis orang dewasa dan waktu rata-rata bersekolah.

3. Indeks standar kehidupan, diukur berdasarkan penyesuaian pengeluaran per

kapita (daya beli).

IPM digunakan secara internasional untuk menilai tingkat sosial ekonomi dari suatu

negara, provinsi, kabupaten/kota, kecamatan dan desa, yang dipakai sebagai parameter

faktor kemampuan yang sangat berguna dalam pengembangan Peta Risiko Bencana.

Semakin tinggi nilai IPM semakin tinggi kemampuan masyarakat untuk mempersiapkan

diri dalam menghadapi bencana. (Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air,

2008)