mikrozonasi daerah rawan bencana berdasarkan nilai...

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


ii




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


iii

HALAMAN PERSETUJUAN

SKRIPSI




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


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


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.


vi

MOTTO

“Whatever it takes”

(Captain America)


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


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.


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.


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.


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


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


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


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


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


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 -

mikrozonasi daerah rawan bencana berdasarkan nilai...

Documents