Studi Pemutakhiran GMPE dan Katalog Gempa Bumi Pada Wilayah Surabaya Sebagai Pengembangan Peta Gempa Untuk Mendeterminasi Bahaya Gempa Bumi.

Santoso, Prastika Wahid and Arief Rachmansyah, Dr.rer.nat. Ir. and Ir. Eko Andi Suryo, ST., MT., Ph.D (2024) Studi Pemutakhiran GMPE dan Katalog Gempa Bumi Pada Wilayah Surabaya Sebagai Pengembangan Peta Gempa Untuk Mendeterminasi Bahaya Gempa Bumi. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Analisis seismik sangat penting seiring dengan perkembangan tata ruang suatu wilayah, terlebih pada negara yang dilewati oleh jalur tektonik aktif seperti di Indonesia. Kondisi geografis Indonesia yang berada di daerah pertemuan lempeng-lempeng besar dunia yaitu Lempeng Eurasia, Lempeng Indo-Australia, dan Lempeng Pasifik yang menyebabkan wilayah Indonesia memiliki banyak potensi ancaman bahaya berupa gempa bumi. Bencana yang diakibatkan oleh gempa bumi cukup beragam, diantaranya seperti kegagalan struktur pada bangunan, tanah longsor, tsunami, bahkan fenomena likuifaksi. Surabaya merupakan salah satu kota terbesar di Jawa Timur yang dilalui oleh dua patahan bumi yang diperkirakan masih aktif dan diduga suatu saat besar kemungkinan menimbulkan gempa bumi dengan kekuatan besar. Dua segmen patahan tersebut berasal dari segmen patahan Kendeng, yaitu patahan Kendeng segmen Surabaya dan segmen Waru. Usaha untuk memprediksi kapan, dimana dan berapa kekuatan gempa bumi sampai saat ini masih belum tepat, maka usaha yang paling baik untuk diupayakan adalah dengan cara mitigasi bencana gempa bumi (seismic hazard analysis) untuk mengkaji rencana tata ruang dan wilayah. Pembuatan peta bahaya gempa berskala nasional adalah salah satu bagian dari mitigasi resiko guna meminimalisir kerugian materiil dan immaterial akibat kejadian gempa. Sejarah perkembangan peta bahaya gempa di Indonesia diawali dengan pembuatan bahaya gempa yang dimuat dalam SNI Beton Indonesia tahun 1966 hingga Peta Sumber Bahaya Gempa tahun 2017. Namun, seiring berjalannya waktu dan kejadian gempa, maka perlu dilakukan kajian pengembangan peta gempa sebagai upaya mitigasi. Dalam peta gempa 2017, katalog data gempa yang digunakan hanya sampai pada tahun 2016. Oleh karena itu dalam penelitian ini mengusulkan data kegempaan hingga tahun 2022. Di sisi lain, persamaan untuk mengestimasi tingkat goncangan tanah akibat gempa (GMPE) juga perlu dikembangkan mengingat wilayah Indonesia belum memiliki persamaan GMPE tersendiri, sehingga persamaan GMPE masih mengadopsi dari negara lain yang memiliki karateristik tektonik yang mirip dengan wilayah Indonesia, seperti NGA-West2 (2014) untuk sumberx gempa shallow crustal, BC-Hydro (2012) untuk subduksi megathrust, Zhao et al. (2006) dan Abrahamson et al. (2018) untuk sumber gempa Benioff. Studi ini menyajikan bahaya kegempaan dengan metode Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) di wilayah Jawa, khususnya Surabaya yang memiliki konsentrasi penduduk dan bisnis terbesar di Jawa Timur. Analisis bahaya seismik mencakup sesar aktif, subduksi, serta database sumber gempa background yang diperbarui dan penggunaan persamaan GMPE terkini. Metode logic tree juga digunakan untuk mengukur ketidakpastian epistemik komponen parameter sumber. Studi ini menghitung Peak Ground Acceleration (PGA) di batuan dasar (bedrock) dengan periode ulang 2475 tahun. Hasil analisis menunjukkan bahaya seismik didominasi oleh sumber gempa background dengan rentang nilai PGA 0.25 – 0.4 g. Sebagai pembanding dengan peta gempa 2017, besaran nilai PGA untuk wilayah Surabaya relatif sama. Namun, pada bagian Utara penelitian adanya peningkatan nilai PGA sebesar 0.05 – 0.1 g. Adanya kenaikan nilai PGA tersebut disinyalir dari penggunaan data katalog gempa bumi dimana dalam peta sebelumnya yang digunakan hanya sampai kejadian sampai pada tahun 2016, sedangkan dalam penelitian ini menggunakan data tambahan, yaitu dari catatan gempa BMKG sampai pada tahun 2022. Di samping itu, studi ini juga menyajikan analisa bahaya gempa bumi seperti likuifaksi dalam bentuk peta mikrozonasi dengan mengkuantifikasi dari data geoteknik. Hasil mikrozonasi yang didapatkan dari nilai LPI menunjukkan bahwa wilayah Surabaya umumnya mengalami likuifaksi seperti kerusakan pada struktur tanah, adanya penurunan tanah, dan pergeseran lateral di beberapa wilayah area Surabaya.

English Abstract

Seismic analysis is very important along with the development as well as the spatial and territorial layout of an area, especially in countries that are crossed by active tectonic lines such as Indonesia. Geographically, Indonesia is located where major tectonic plates, including the Eurasian Plate, the Indo-Australian Plate, and the Pacific Plate, converge. This geographical location makes Indonesia prone to various potential hazards such as earthquakes. Earthquake-induced disasters can take different forms, including building collapses, landslides, tsunamis, and liquefaction phenomena. Surabaya, is one of the largest cities in East Java, which is traversed by two active faults, the Surabaya segment of the Kendeng fault and the Waru segment. It is believed that these faults have the potential to cause a strong earthquake in the future. Currently, efforts to accurately predict the timing, location, and magnitude of earthquakes are not successful. Therefore, the focus is on mitigating earthquake disasters through seismic hazard analysis and studying spatial and regional planning. Creating a national earthquake hazard map is essential for minimizing the impact of earthquake events. In Indonesia, the development of earthquake hazard maps began in 1966 with the Indonesian Beton SNI, and has progressed to the Earthquake Hazard Source Map in 2017. However, with ongoing seismic activity, it's important to continuously update these maps. The 2017 map only includes data up to 2016, so it's proposed to incorporate data up to 2022. Additionally, a new equation for estimating ground shaking levels (GMPE) specific to Indonesia needs to be developed, as the current equation is adopted from other countries with similar tectonic characteristics, such as NGA-West2 (2014) for shallow crustal earthquake sources, BC-Hydro (2012) for megathrust subduction, Zhao et al. (2006) and Abrahamson et al. (2018) for the Benioff earthquake source. This will ensure more accurate risk assessment and mitigation efforts. This study presents a seismic hazard assessment using the Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) method in the Java region, with a focus on Surabaya, which has the largest concentration of population and businesses in East Java. The analysis includes active faults, subduction, an updated database of background earthquake sources, and thexii use of the latest GMPE equations. The logic tree method is also utilized to measure the epistemic uncertainty of source parameter components. The study calculates the Peak Ground Acceleration (PGA) in bedrock with a return period of 2475 years. The analysis results indicate that the seismic hazard is primarily influenced by background earthquake sources, with a peak ground acceleration (PGA) value ranging from 0.25 to 0.4 g. Comparing it with the 2017 earthquake map, the PGA value for the Surabaya area remains relatively the same. However, in the northern part of the study area, there is an increase in the PGA value of 0.05 to 0.1 g. This increase is attributed to the use of additional earthquake catalog data, including BMKG earthquake records up to 2022, whereas the previous map only included events up to 2016. Furthermore, this study also includes an analysis of earthquake hazards, such as liquefaction, presented in the form of a microzonation map based on geotechnical data. The microzonation results, obtained from the Liquefaction Potential Index (LPI) values, indicate that the Surabaya area generally experiences liquefaction, leading to soil structure damage, land subsidence, and lateral shifts in several areas of Surabaya.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0424070011
Uncontrolled Keywords:	PSHA, PGA, Likuifaksi, LPI, Mikrozonasi.
Divisions:	S2/S3 > Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik
Depositing User:	Unnamed user with username nova
Date Deposited:	17 Jul 2024 04:49
Last Modified:	17 Jul 2024 04:49
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/223329

Text (DALAM MASA EMBARGO) Prastika Wahid Santoso.pdf Restricted to Registered users only Download (64MB)

Actions (login required)

View Item