rofil bukubpba.acehprov.go.id/uploads/buku_sesar_aktif_dan... · 2020. 3. 13. · kepala pelaksana...

ROFIL BUKU

Buku ini diterbitkan oleh:

Tsunami and Disaster Mitigation Research Center (TDMRC)

Universitas Syiah Kuala

Banda Aceh, Indonesia

Tahun 2019

Penyusunan Buku ini merupakan kerjasama antara Badan Penanggulangan Bencana Aceh

(BPBA) dan Universitas Syiah Kuala melalui Kegiatan Swakelola No.

01/BPBA/SWAKELOLA/III/2019 dengan wilayah kajian Kabupaten Aceh Tenggara.

Pengarah:

Kepala Pelaksana Badan Penanggulangan Bencana Aceh, Ir. Sunarwardi, M.Si

Rektor Universitas Syiah Kuala, Prof. Dr. Ir. Samsul Rizal, M.Eng

Penanggungjawab:

Ketua TDMRC Universitas Syiah Kuala, Prof. Dr. Khairul Munadi, ST., M.Eng

Tim Penulis:

Muksin

Irwandi

Yunita Idris

Ibnu Rusydy

Wiwik Ayu Ningsih

Laura Vadzlah

Arifullah

Hak Cipta:

©TDMRC 2019. Hak cipta buku ini dilindungi Undang-Undang Republik Indonesia.

Foto dan gambar yang dikutip dalam buku ini telah dicantumkan sumber aslinya.

Sesar Aktif dan Kerentanan Seismik Aceh Tenggara iv

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah dipanjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat-Nya sehingga buku yang berjudul: “SESAR AKTIF DAN KERENTANAN

SEISMIK ACEH TENGGARA”, dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam

kita sanjungkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW yang telah membawa kita dari alam

kebodohan ke alam yang penuh dengan ilmu pengetahuan.

Penyusunan buku ini merupakan hasil luaran dari kegiatan “Kajian Sesar Gempa

Kabupaten Aceh Tenggara” yang diusulkan oleh Tsunami and Disaster Mitigation

Research Center, Universitas Syiah Kuala pada Badan Penanggulangan Bencana Aceh

Tahun Anggaran 2019. Kajian ini dilakukan mengingat kurangnya informasi tentang

sesar aktif detil di sekitar Aceh Tenggara sementara beberapa gempa dirasakan oleh

masyarakat.

Penyelesaian penulisan buku ini tidak terlepas dari dukungan dan Kerjasama berbagai

pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

- Rektor Universitas Syiah Kuala dan Ketua TDMRC Unsyiah

- Pemerintah Aceh dalam hal ini pimpinan Badan Penanggulangan Bencana Aceh

dan para stafnya yang telah mendukung pelaksanaan kajian

- Masyarakat Aceh yang telah membantu para peneliti saat berada di lapangan

untuk pengukuran dan penanaman seismometer untuk beberapa bulan.

Tentu saja buku ini masih banyak kekurangan baik dari sisi substansi atau konten buku,

redaksi maupun dari disainnya.

Tim Penulis

Sesar Aktif dan Kerentanan Seismik Aceh Tenggara v

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iv

DAFTAR ISI ..................................................................................................................... v

DAFTAR TABEL ........................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... viii

PROFIL DAERAH ACEH TENGGARA ........................................................................ 1

SEJARAH KEGEMPAAN ACEH TENGGARA ............................................................ 1

Sesar Aktif dan Potensi Gempa Bumi ............................................................................... 3

Jaringan Seismik dan Lokalisasi Gempa ...................................................................... 3

Relokasi Gempa Bumi .................................................................................................. 4

Pembaruan Peta Geologi Wilayah Tenggara Aceh ....................................................... 9

Kerentanan Seismik Aceh Tenggara ............................................................................... 11

Amplifikasi Wilayah Kuta Cane ................................................................................. 11

Kerentanan Seismik Aceh Tenggara ........................................................................... 13

Pemetaan Potensi Kerugian Akibat Gempa Bumi ...................................................... 14

Hubungan Kerentanan Seismik, Vs dan Kondisi Geologi .......................................... 20

BAHAYA GEMPA BUMI ACEH TENGGARA .......................................................... 22

Model Sumber Gempa ................................................................................................ 22

PSHA Kutacane .......................................................................................................... 23

PSHA Sumber Gempa Subduksi ................................................................................. 23

PSHA Sumber Gempa Fault ....................................................................................... 24

PSHA Sumber Gempa Background ............................................................................ 25

PSHA Sumber Gempa Gabungan ............................................................................... 26

Analisis Kurva Hazard Kutacane ................................................................................ 26

KERENTANAN BANGUNAN TEMPAT TINGGAL .................................................. 28

Sesar Aktif dan Kerentanan Seismik Aceh Tenggara vi

Tipikal Bangunan Aceh Tenggara .............................................................................. 28

Bangunan dengan rangka beton bertulang (C1L) ................................................... 28

Bangunan tembokan rangka beton bertulang minim/Confined Masonry (C3L) .... 29

Bangunan rumah tembokan tanpa rangka beton bertulang (URML) ...................... 30

Tipikal Bangunan Konstruksi Rangka Kayu (W1) ................................................. 31

Bangunan Rangka Kayu yang Masiv (W2) ............................................................ 32

Sebaran Tipikal Bangunan .......................................................................................... 33

Kerentanan Tipikal Bangunan terhadap Bahaya Gempa ............................................ 34

RISIKO GEMPA BUMI ................................................................................................. 38

Peta Bahaya Gempa Bumi .......................................................................................... 38

Peta Exposer Penduduk ............................................................................................... 42

Peta Risiko Gempa Bumi ............................................................................................ 43

PENUTUP ....................................................................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 47

Sesar Aktif dan Kerentanan Seismik Aceh Tenggara vii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kecepatan Rata-Rata gelombang Vs Berdasarkan Hasil

pengukuran mikrotremor Metode SPAC 17

Tabel 2. Tipe kemungkinan probabilitas dari Peta PGA 23

Tabel 3. Segment Sesar Sumatera 24

Tabel 4. Gambaran tahap kerusakan untuk setiap tipikal bangunan yang

ada di Aceh Tenggara 35

Tabel 5. Perkiraan nilai kapasitas bangunan berdasarkan tipe bangunan

(Hazus-FEMA) 37

Sesar Aktif dan Kerentanan Seismik Aceh Tenggara viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Segmen aktif di Tenggara Aceh yang diturunkan dari model

elevasi permukaan bumi serta usulan lokasi pemasangan

seismometer untuk merekam gempa yang terjadi 2

Gambar 2. Lokasi stasiun seismik (segitiga biru) dan lokasi awal gempa

bumi yang direkam oleh jaringan seismik.

Gambar 3. Grafik hasil perhitungan penentuan solusi model kecepatan

dengan rata rata RMS terkecil 5

Gambar 4. Solusi akhir model kecepatan menggunakan inversi 1 dimensi 6

Gambar 5. Sebaran nilai RMS berdasarkan jumlah gempa bumi yang

diperoleh dari hasil relokasi 6

Gambar 6. Distribusi gempa bumi Wilayah Tenggara Aceh hasil relokasi 7

Gambar 7. Peta geologi yang dimodifikasi dari peta sebelumnya dengan

penambahan sesar yang terkonfirmasi oleh data sebaran gempa

wilayah Tenggara Aceh 9

Gambar 8. Peta amplifikasi gelombang seismik berdasarkan hasil

pengukuran mikrotremor metode HVSR di Wilayah Aceh

Tenggara 11

Gambar 9. Peta Kerentanan Seismik berdasarkan hasil pengukuran

mikrotremor metode HVSR di wilayah Aceh Tenggara 14

Gambar 10. Kurva Dispersi Berdasarkan data Mikrotremor metode SPAC di

titik KM25 15

Gambar 11. Kurva Dispersi Berdasarkan data Mikrotremor metode SPAC di

titik KM16 16

Gambar 12. Peta Kecepatan Rata-Rata Gelombang Vs pada kedalaman 5

meter dari permukaan Hasil Pengukuran mikrotremor metode

SPAC di wilayah Aceh Tenggara 18

Gambar 13. Peta Kecepatan Rata-Rata Gelombang Vs pada kedalaman 10

meter dari permukaan Hasil Pengukuran mikrotremor metode

SPAC di wilayah Aceh Tenggara 19

Gambar 14. Peta Sebaran Kecepatan Rata-Rata Gelombang Vs hingga

kedalaman 20 meter Hasil Pengukuran mikrotremor metode

SPAC di Wilayah Aceh Tenggara 20

Sesar Aktif dan Kerentanan Seismik Aceh Tenggara ix

Gambar 15. Sumber gempa untuk perhitungan seismic hazard (a) sumber

fault (b) sumber subduksi 22

Gambar 16. Nilai PGA Aceh Tenggara untuk sumber gempa subduksi

dengan probabilitas PGA terlampaui 2% dan 10% selama 50

tahun 24

Gambar 17. Nilai PGA Aceh Tenggara untuk sumber gempa sesar (fault)

dengan probabilitas PGA terlampaui 2% dan 10% selama 50

tahun 25

Gambar 18. Nilai PGA Aceh Tenggara untuk sumber gempa sesar (fault)

dengan probability PGA terlampaui 2% dan 10% selama 50

tahun 25

Gambar 19. Nilai PGA Aceh Tenggara untuk sumber gempa gabungan

dengan probability PGA terlampaui 2% dan 10% selama 50

tahun 26

Gambar 20. (a) Hazard curve untuk masing-masing sumber gempa (b) Total

hazard curve 27

Gambar 21. Grafik persentase tipikal bangunan di Aceh Tenggara 33

Gambar 22. Peta sebaran tipe bangunan di Aceh Tenggara berdasarkan data

survey 34

Gambar 23. Model kurva kapasitas bangunan 26

Gambar 24. Peta Intensitas Gempa Bumi dari Segment Tripa dengan Vs30

dari USGS 39

Gambar 25. Sebaran titik pengukuran dan nilai Vs30 berdasarkan hasil

pengukuran lapangan menggunakan metode HVSR 40

Gambar 26. Peta Sebaran Intensitas dalam MMI di permukaan 41

Gambar 27. Sebaran densitas penduduk di dalam Cekungan Aceh Tenggara 42

Gambar 28. Risiko gempa bumi dengan sumber gempa berasal dari patahan

segmen Tripa di Cekungan Aceh Tenggara 43

Sesar Aktif dan Kerentanan Seismik Aceh Tenggara 1

PROFIL DAERAH ACEH TENGGARA

Secara geografis Kabupaten Aceh Tenggara terletak antara 30o55’23’’-40o16’37’’ LU

dan 96o043’23’’- 98o010’32 BT dimana sebelah utara berbatasan dengan Kabupaten

Gayo Lues, sebelah selatan berbatasan dengan Kabupaten Aceh Selatan dan Kabupaten

Aceh Singkil, sebelah timur dengan Provinsi Sumatera Utara, dan sebelah barat dengan

Kabupaten Aceh Selatan. Kabupaten Aceh Tenggara merupakan daerah pegunungan

dengan ketinggian 25-1000 meter di atas permukaan laut yang dikelilingi oleh Taman

Nasional Gunung Leuser dan Bukit Barisan.

Secara topografi, Kabupaten Aceh Tenggara ditandai oleh lembah dan lereng dengan luas

4.242,04 Km2 dan terdapat 385 desa, 282 desa terletak di lembah dan selebihnya berada

di lereng. Berdasarkan data tahun 2015 jumlah penduduk Aceh Tenggara adalah sebanyak

200.014 jiwa dengan kepadatan penduduk 47 jiwa per km2. Di Kabupaten Aceh Tenggara

terdapat sebelas sungai yang mengalir yang tidak memiliki garis pantai ini, yaitu Lawe

Alas, Lawe Sempilang, Lawe Luk-Luk, Lawe Mamas, Lawe Pungge, Lawe Nimber,

Lawe Bungki, Lawe Gurah, Lawe Bulan, Lawe Mengkudu dan Lawe Penanggalan. Selain

itu, juga terdapat tiga gunung, yaitu Gunung Leuser, Gunung Pokhkisen dan Gunung

Bendahara (Badan Pusat Statistik – Kabupaten Aceh Tenggara, 2016). Kondisi geologi

daerah Aceh Tenggara terdapat beberapa formasi batuan. Pada area Basin kutacane terdiri

dari Batuan sedimen Aluvium. Beberapa lainnya adalah batuan malihan derajat tinggi,

batuan vulkanik serta batuan terobosan dan beberapa formasi batuan seperti Formasi

Barus, Formasi Kutacane, Formasi Leuser.

SEJARAH KEGEMPAAN ACEH TENGGARA

Pada 29 Mei 2017, masyarakat di wilayah tenggara Aceh meliputi Gayo Lues dan Aceh

Tenggara merasakan gempa bumi pada dengan skala M 5.0 akibat aktivitas Segmen Tripa

pada 29 Mei 2017. Gempa tersebut mempunyai mekanisme gempa sesuai dengan

karateristik Sesar Sumatera yaitu sesar geser menganan (dextral strike slip). Gempa di

sepanjang Segmen Tripa tersebut dilaporkan ikut merusak beberapa perumahan

masyarakat.


Segmen-segmen aktif di tenggara Aceh belum mengeluarkan energi dengan magnitudo

lebih besar dari M 6.0 dalam satu dekade terakhir namun gempa pernah mengeluarkan

energi dengan magnitudo M 6.0 masing-masing pada tahun 1900 dan tahun 1997 seperti

dilaporkan dalam Buku Peta Gempa 2017. Kedua gempa tersebut merusak beberapa

perumahan masyarakat dan bangunan publik. Potensi terjadi gempa besar yang merusak

di Aceh Tenggara tergolong tinggi mengingat adanya segmen-segmen sesar aktif yang

panjang.

Sesar aktif di tenggara Aceh tergolong kompleks dimana terdapat beberapa segmen aktif

antara lain Segmen Tripa, Lokop-Kutacane, Blangkeujeuren, dan Lawe Alas seperti

ditunjukkan dalam Gambar 1. Namun demikian, karakteristik sesar aktif di wilayah

tenggara Aceh ini belum dikaji secara menyeluruh dan detil. Sesar-sesar aktif tersebut

selama ini dipelajari berdasarkan data model elevasi permukaan bumi (topografi) dan

solusi lokasi gempa menggunakan rekaman stasiun yang terbatas. Hal itu belum cukup

memadai mengingat peta topografi tidak dapat menjelaskan karakteristik sesar secara

menyeluruh seperti mekanisme patahan (faulting). Pola sesar pada kedalaman tertentu

dapat dikaji dari distribusi gempa pada kedalaman dan serta mekanisme gempa.

Mekanisme gempa mengindikasikan pola patahan baik bersifat sesar geser, naik atau

turun (Muksin et al., 2014). Jenis batuan (litologi) dari struktur lapisan bumi serta fitur

Gambar 1. Segmen aktif di

Tenggara Aceh yang diturunkan

dari model elevasi permukaan

bumi serta usulan lokasi

pemasangan seismometer untuk

merekam gempa yang terjadi


geologi lainya seperti basin dan gunung api di suatu wilayah dapat dipelajari dengan

menggunakan metode tomografi seismik kecepatan gelombang P dan S (tomografi

seismik Vp dan Vp/Vs) (Muksin et al., 2013a) atau dengan tomografi seismik attenuasi

(Muksin et al., 2013b).

Sementara itu, tingkat kerentanan gempa bumi dapat dianalisis dengan cara

membandingkan spektrum seismik dari horizontal terhadap komponen vertikal atau yang

dikenal dengan metode Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR). Suatu wilayah

dikatakan mempunyai kerentanan yang tinggi terhadap gelombang seismik apabila nilai

HVSR tinggi pada frekuensi resonansi yang rendah (Mucciarelli et al.,1996; Mosidi et

al.,2004). Frekuensi tanah yang rendah menunjukkan tanah di tempat tersebut lunak yang

tebal sehingga apabila terjadi gempa bumi, akan terjadi penguatan gelombang gempa

(amplifikasi) sehingga goncangan yang dirasakan lebih kuat.

Sesar Aktif dan Potensi Gempa Bumi

Upaya mitigasi bencana gempa bumi dalam rangka pengurangan resiko bencana bumi

perlu dibuat dengan mempertimbangkan beberapa aspek antara lain (1) Lokasi dan

karateristik sesar aktif (2) Struktur bawah permukaan, geologi, dan topografi dan (3)

tingkat kerentanan suatu wilayah akibat gempa bumi. Dengan mengetahui lokasi dan

karakteristik, struktur bawah permukaan serta tingkat kerentanan seismik maka dapat

diketahui potensi gempa dengan magnitudo yang merusak, jenis gempa, potensi bencana

lainnya yang dapat dipicu oleh gempa bumi serta tingkat kerusakaan bangunan akibat

gempa bumi. Untuk menyusun skenario mitigasi bencana gempa bumi di wilayah

tenggara Aceh maka perlu dilakukan investigasi karakteristik sesar aktif serta struktur di

bawah permukaan dan tingkat kerentanan seismik.

Jaringan Seismik dan Lokalisasi Gempa

Untuk merekam dan menentukan lokasi gempa bumi di wilayah tenggara Aceh, tim

peneliti memasang jaringan seismik tambahan berupa 3 seismometer jenis short period

dan 4 seismometer broadband. Stasiun seismik dipasang sedemikian rupa sehingga

mengcover wilayah Aceh Tenggara, Gayo Lues dan sekitarnya seperti ditunjukkan dalam


Gambar 2. Data dari Jaringan Seismik BMKG juga dimasukkan dalam analisis lokalisasi

gempa bumi.

Gambar 2. Lokasi stasiun seismik

(segitiga biru) dan lokasi awal gempa

bumi yang direkam oleh jaringan

seismik.

Proses pengecekan stasiun gempa bumi dan pengambilan data lapangan dilakukan secara

bertahap setiap 2 bulan sekali sampai Juli 2019. Semua komponen dilakukan pengecekan

mulai dari memastikan datalogger dalam keadaan aktif, pengecekan terhadap GPS, kabel

penghubung baterai dan pengecekan kabel seismometer dalam kondisi masih terkoneksi.

Penentuan lokasi gempa bumi dimulai dengan penentuan waktu tiba gelombang P dan S

yang direkam oleh setiap stasiun perekam. Selisih nilai waktu tiba P-S yang kecil yang

akan dipilih sebagai lokasi tebakan. Lokasi gempa awal kemudian ditentukan

menggunakan HYPO71 sesuai dengan Prinsip Geiger.

Lokasi awal gempa bumi yang direkam oleh Jaringan Seismik Aceh Tenggara

ditunjukkan dalam Gambar 2. Dari gambar tersebut terlihat gempa membentuk beberapa

klaster gempa yang diasosiasikan dengan beberapa sesar aktif yang berbeda. Klaster-

klaster gempa tersebut ditandai dengan elips pada Gambar 3.

Relokasi Gempa Bumi

Gempa darat dalam Gambar 2 mestinya terjadi di sepanjang sesar aktif sehingga distribusi

gempa biasanya membentuk garis sesar tertentu. Distribusi gempa dalam Gambar 2

belum menunjukkan adanya pola sesar yang spesifik hal ini dikarenakan lokasi gempa


bumi yang belum cukup akurat. Untuk itu gempa bumi tersebut perlu direlokasi sehingga

diperoleh

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk merelokasi gempa bumi. Metode yang

paling mudah adalah metode inversi lokasi dan model kecepatan gelombang seismi

(Kissling et al., 1994) seperti yang telah digunakan oleh Muksin et al. (2014). Gempa

yang cocok untuk direlokasi adalah gempa dengan minimum coverage angle <190º

sehingga solusi lokasinya cukup baik. Jumlah data hasil picking secara keseluruhan

adalah 506 events, setelah dilakukan relokasi diperoleh data sebanyak 264 events. Model

kecepatan gelombang seismik (Gambar 3) direvisi sekaligus saat relokasi gempa

dilakukan. Setelah dilakukan perhitungan dengan 15 iterasi diperoleh model kecepatan

dengan untuk memperoleh rata-rata RMS terbaik sehingga didapatkan velocity model

yang sesusai untuk sebaran gempa di

Wilayah Tenggara Aceh. Solusi

model kecepatan yang baik

ditunjukkan oleh penurunan nilai

RMS pada setiap iterasi. Model

kecepatan yang mempunyai nilai

rata-rata RMS terkecil diambil

sebagai solusi model kecepatan 1-D.

Rata-rata nilai RMS terbaik diperoleh pada nilai 0.47 detik. Kecepatan penjalaran

gelombang seismik dipengaruhi oleh medium yang dilaluinya. Setiap daerah memiliki

atau karakteristik medium yang berbeda-beda sehingga model kecepatan gelombang

seismik juga berbeda.

Gambar 4 merupakan model kecepatan gelombang P dan S terhadap fungsi kedalaman

dengan RMS terkecil berdasarkan penentuan model kecepatan data relokasi

menggunakan VELEST. Gambar 4 juga menunjukkan bahwa gelombang P memiliki nilai

kecepatan lebih besar dibandingkan dengan gelombang S. Bagian kanan Gambar 4 yang

bergaris merah merupakan kecepatan gelombang P pada setiap struktur lapisan bumi.

Model Vp memiliki 7 lapisan dengan kedalam dari 0-50 km. Solusi model kecepatan

gelombang P diperoleh nilai dari 5,5-7,5 km/s. Kedalaman 0-2 km kecepatan gelombang

Gambar 3. Grafik hasil perhitungan penentuan solusi

model kecepatan dengan rata rata RMS terkecil.


P antara 5-6 km/s, kenaikan nilai kecepatan paling besar berada pada kedalaman 15-30

km dengan kecepatan dari 6-7 km/s. Lapisan pada kedalaman diatas 30 km mempunyai

nilai kecepatan 7-7.5 km/s

Bagian kiri Gambar 4 merupakan kecepatan gelombang S pada 6 struktur lapisan bumi

dari kedalaman 0-50 km. Solusi model kecepatan gelombang S diperoleh nilai dari 5.5-

7.5 km/s. Kedalaman 0-1 km mempunyai kecepatan 2 km/s, lapisan pada kedalaman 1-5

km kecepatan rambat gelombang S 3.5 km/s. Pada kedalaman 23-30 km mempunyai

kecepatan 4 km/s dan pada kedalaman di atas 40 km mempunya kecepatan 4.3 km/s. Nilai

kecepatan gelombang P dan S semakin bertambah seiring bertambanya kedalaman.

Gambar 5. Sebaran nilai RMS berdasarkan jumlah event yang diperoleh darihasil relokasi

Gambar 4. Solusi model kecepatan akhir hasil relokasi


RMS dari data lokalisasi awal dengan hasil relokasi menunjukkan adanya perubahan pada

setiap range RMS (Gambar 5). Sebaran nilai RMS paling banyak berada di bawah 0.6

detik, namun ada beberapa nilai RMS yang berada di atas 0.6 detik namun dengan jumlah

data yang sedikit. Nilai RMS tersebut cukup baik untuk hasil relokasi gempa bumi

Wilayah Tenggara Aceh. Gempa hasil membentuk kelompok gempa dengan arah yang

lebih terpolakan. Relokasi hiposenter ini menghasilkan gambaran liniasi (kemenerusan

hiposenter berbentuk garis) yang merepresentasikan struktur sesar. Distribusi gempa

dengan GAP <220º ditunjukkan oleh Gambar 6.

Pola sebaran gempa hasil relokasi pada area yang ditinjau menunjukkan adanya aktivitas

seismik yang terjadi di sepanjang sesar yang belum diketahui dan belum diidentifikasi

sebelumnya (Gambar 6). Identifikasi sesar Batee menggunakan data seismik refleksi oleh

Moore and Karig (1980) menunjukkan arah terusan Sesar Batee yang menuju lepas

pantai. Namun dalam penelitian ini diperoleh pola sebaran gempa yang mengarah ke

daratan (Barat Laut-Tenggara) seperti yang ditunjukkan oleh Segmen 1 dalam Gambar 6.

Gambar 6. Distribusi gempa bumi Wilayah Tenggara Aceh setelah relokasi. Nomor

pada peta menunjukkan segmen-segmen sesar.


Selain itu adanya rekahan yang terlihat pada topografi menunjukkan adanya

kemungkinan bahwa terusan Sesar Batee ada yang mengarah ke daratan yang secara

administrasi melintasi Kabupaten Aceh Selatan. Mekanisme fokal terusan Sesar Batee

didominasi oleh sesar geser menganan (right lateral strike slip) dan sesar normal. Tipe

strike slip berarti terjadi pergerakan bidang patahan secara menganan dan pada area

normal fault terjadi pergerakan ke bawah dari keadaan awalnya.

Pola distribusi gempa bagian tengah (Segmen 2) mengikuti arah rekahan di permukaan

mulai dari arah Tenggara-Barat Laut memanjang hingga arah Utara-Selatan hampir

vertikal. Segmen 2 melintasi daerah Pining Kabupaten Gayo Lues sehingga diberi nama

Segmen Pining. Sebelumnya Segmen Pining telah dibuat berdasarkan topografi wilayah

namun pada penelitian ini Segmen Pining diidentifikasi menggunakan sebaran gempa dan

struktur patahan di permukaan. Secara topografi tergambar jelas adanya rekahan di

sepanjang sebaran gempa segmen Pining.Jenis patahan pada Segmen Pining adalah right

lateral strike slip.

Segmen di bagian utara yang sebelumnya dibuat berdasarkan topografi wilayah (Gambar

1) dikoreksi berdasarkan pola sebaran gempa dan tinjauan kembali terhadap topografi.

Sebaran gempa dibagian paling Utara (Segmen 3) wilayah Lokop-Langsa menjelaskan

hal baru dalam penelitian ini yaitu adanya sebaran gempa di sepanjang area yang belum

pernah diidentifikasi sebelumnya. Sebaran gempa hasil relokasi menunjukkan pola sesar

dibagian utara arah Barat Laut-Tenggara dan memanjang membentuk busur ke arah

Selatan dan segmen ini dinamakan dengan Segmen Lokop. Mekanisme fokal yang

diperoleh untuk Segmen Lokop adalah sesar naik (trust fault) dimana secara teori terjadi

penunjaman pada lapisan bumi.

Segmen 4 bagian Utara yang ditunjukkan dengan garis putus-putus merupakan Segmen

yang masih perlu dilakukan identifikasi secara lebih lanjut. Secara topografi, terdapat

struktur patahan mulai dari percabangan Sesar Pining arah Barat Laut – Tenggara.

Terdapat beberapa gempa di wilayah tersebut, namun belum cukup untuk menjelaskan

bagaimana liniasi seismisitas di area tersebut. Secara topografi Segmen 5 menunjukkan

adanya struktur patahan dari wilayah basin Kutacane hingga ke Sumatera Utara. Segmen

ini dinamakan dengan Segmen Alas. Kelompok gempa cenderung berada di wilayah

percabangan sesar dan tidak ada aktivitas seismik yang terekam di bagian paling Selatan


Segmen Alas tersebut (Gambar 6). Hal ini dikarenakan beberapa faktor, yaitu terusan

Segmen Alas sangat jauh dari wilayah sebaran stasiun dan sebagian terusan Sesar Alas

berada jauh diluar batasan wilayah penelitian serta tidak ada aktivitas seismik yang

terekam dalam kurun waktu perekaman oleh Jaringan Seismik. Tipe patahan Segmen

Alas menunjukkan jenis strike slip. Secara umum tipe patahan di Wilayah Aceh Tenggara

menunjukkan mekanisme fokal Strike Slip dan arah strike menunjukkan kesesuaian arah

strike dengan lineasi gempa.

Gambar 7. Peta geologi yang dimodifikasi dari peta sebelumnya dengan penambahan sesar yang

terkonfirmasi oleh data sebaran gempa wilayah Tenggara Aceh.

Pembaruan Peta Geologi Wilayah Tenggara Aceh

Peta geologi wilayah Tenggara Aceh dari Bennet, tahun 1981 dilakukan pembaruan

menggunakan software QGIS. Sebelumnya peta geologi dari Bennet tahun 1981 terpisah

dalam beberapa wilayah dan belum dilakukan georeference, sehingga hasil gabungan


setiap lebaran peta terlihat kurang jelas informasi yang ditampilkan. Berdasarkan hasil

relokasi gempa dan plot sesar yang didapatkan, maka dilakukan pembaruan terhadap peta

geologi dengan menambahkan informasi sesar dan grid topografi dari USGS yang sudah

dilakukan georeference. Gambar 7 merupakan peta geologi wilayah Tenggara Aceh hasil

modifikasi menggunakan QGIS berdasarkan peta-peta geologi yang sudah dibuat oleh

peneliti sebelumnya.


Kerentanan Seismik Aceh Tenggara

Amplifikasi Wilayah Kuta Cane

Amplifikasi adalah satu titik yang menyatakan amplitudo gelombang memiliki nilai

tertinggi, amplifikasi juga dapat dikatakan sebagai perbesaran amlitudo gelombang

seismik yang terjadi akibat perbedaan densitas antar lapisan permukaan dengan kata lain,

faktor amplifikasi adalah faktor yang menyebabkan terjadinya penguatan gelombang

gempa bumi akibat kondisi tanah setempat. Besaran nilai amplifikasi bisa didapatkan dari

sumbu vertikal puncak H/V pada pengukuran metode HVSR yang sudah dijelaskan pada

Bab sebelumnya. Nilai amplifikasi dipengaruhi oleh kecepatan gelombang dan densitas

batuan, apabila kecepatan gelombang semakin kecil maka nilai amplifikasi semakin

besar.

Berdasarkan densitas batuan, apabila densitas batuan bernilai kecil maka nilai

amplifikasinya akan bernilai besar. Hal ini dikarenakan, batuan atau sedimen merupakan

partikel-partikel yang berosilasi. Partikel pada tanah lunak, bergerak lebih bebas

dibandingkan pada tanah yang padat/keras. Hal ini menyebabkan partikel akan semakin

Gambar 8. Peta amplifikasi gelombang

seismik berdasarkan hasil pengukuran

mikrotremor metode HVSR di Wilayah

Aceh Tenggara


bebas bergerak apabila gelombang datang dan membawa energi tambahan. Tanah yang

lunak akan memperkuat gerakan tanah selama terjadinya gempa, hal tersebut yang

menjadi akibat kerusakan parah di daerah yang memiliki lapisan sedimen yang tebal.

Faktor amplifikasi gempa bumi adalah perbandingan percepatan maksimum gempa bumi

di permukaan tanah dengan batuan dasar. Kandungan frekuensi dan amplitudo

gelombang gempa bumi, yang menjalar dari batuan dasar (bedrock) ke permukaan bumi

akan mengalami perubahan saat melewati endapan tanah. Proses ini dapat menghasilkan

percepatan yang besar terhadap struktur dan menimbulkan kerusakan yang parah,

terutama saat frekuensi gelombang seismik sama dengan resonansi frekuensi struktur

bangunan manusia.

Nilai amplifikasi tertinggi berada di beberapa titik yaitu KM9, KM16 dan KM14 yang

berada pada wilayah Barat Daya Aceh Tenggara yaitu di Desa Kuta Lawi Kecamatan

Lawe Alas, Desa Simalem dan Desa Lawe Kuta ria yang berada di Kecamatan Babul

Rahman dengan besar nilai amplifikasinya asalah dari 3.97 sampai 4.99. Sebaliknya nilai

amplifikasi terendah berada pada titik KM1 dan KM20 yang berada di Kecamatan Badar

dengan nilai amplifikasi 1.66 sampai 1.72. Nilai amplifikasi sedang berada hampir

diseluruh wilayah titik pengukuran yaitu pada Desa Semadam, Desa Buah Pala, Lawe

Sigala-Gala, Lawe Ria, Desa Lembah Alas.

Frekuensi dominan adalah frekuensi dimana terjadi amplifikasi gelombang atau juga bisa

diartikan sebagai frekuensi dimana goncangan gelombang horizontal terasa paling

kentara. Frekuensi dan panjang gelombang memilki hubungan, apabila sebuah

gelombang merambat pada kedalaman yang semakin dalam frekuensi gelombang tersebut

akan semakin kecil. Berbeda dengan panjang gelombang yang akan terus bertambah jika

bertambahnya kedalaman. Selanjutnya, nilai frekuensi dominan memiliki hubungan erat

dengan kondisi litologi dan ketebalan sedimen. Tingginya nilai frekuensi dominan

disebabkan oleh tipisnya lapisan material sedimen sedangkan rendahnya nilai frekuensi

dominan dikarenakan oleh tebalnya lapisan material sedimen.

Gempa bumi merupakan peristiwa yang disebabkan oleh rambatan gelombang seismik.

Gelombang seismik yang merambat memiliki beragam frekuensi, untuk gelombang

gempa sendiri yaitu berkisar antara 0 – 15 Hz. Frekuensi dominan juga dapat dikatakatan


sebagai frekuensi terbanyak yang dibawa gelombang gempa, bahwasannya pada saat

terjadi gempa, dampak yang terjadi adalah pada frekuensi tersebut.

Frekuensi dominan (f0) di wilayah Aceh Tenggara diperoleh dari sumbu horizontal pada

puncak kurva H/V. Secara teoritis nilai frekuensi dominan tanah merupakan cerminan

kondisi fisik tanah tersebut. Batuan lunak memiliki nilai frekuensi dominan yang relatif

rendah. Sedangkan penguatan amplitudo gelombang pada saat gempa bumi sangat

dipengaruhi oleh ketebalan lapisan sedimen dan litologi daerah tersebut. Lapisan sedimen

merupakan lapisan yang tersusun oleh pengendapan batuan sedimen di atas satu sama

lain. Makin besar densitas sedimen dan ketebalan lapisan sedimen, makin besar pula

kemampuan batuan memperbesar amplitudo gelombang.

Kerentanan Seismik Aceh Tenggara

Menurut Nakamura (2000), hasil perhitungan Kg dapat digunakan untuk mendeteksi

wilayah yanng berpotensi akan terjadi kerusakan dan rekahan apabila terjadinya gempa

bumi. Semakin tinggi nilai indeks kerentanan tanah atau Kg di suatu wilayah, maka

tingkat jumlah kerusakan bangunan yang ditimbulkan akibat gempa bumi semakin tinggi.

Hal tersebut dikarenakan semakin tinggi nilai indeks kerentanan tanah suatu wilayah

maka tingkat kestabilan struktur tanah pada daerah tersebut semakin rendah, sehingga

apabila terjadi goncangan gempa bumi dengan magnitudo yang cukup besar dan dalam

rentang waktu tertentu kemungkinan kerusakan bangunan yang terjadi semakin tinggi.

Hasil analisis Nilai indeks kerentanan seismik untuk wilayah Aceh Tenggara berkisar

antara 0.67 sampai dengan 37. Gambar 9 menunjukkan wilayah yang memiliki nilai

indeks kerentanan seismik yang tinggi terdapat pada pada Kecamatan Tanoh Alas

Kutalawi. Wilayah yang memiliki indeks kerentanan seismik tinggi harus lebih

memperhatikan struktur bangunan yang sesuai dengan kondisi geologi setempat agar

kerusakan yang ditimbulkan saat terjadinya gempa bumi dapat diminimalisir. Pada Desa

Semadam, Desa Lawe Bekung dan sebagian sebagian Lawe Sigala-Gala nilai indeks

kerentanan seismik rendah. Sedangkan pada desa-desa lain memiliki nilai indeks

kerentanan seismik bernilai rendah hingga sedang.


Nilai indeks kerentanan seismik sangat dipengaruhi oleh nilai frekuensi dominan dan nilai

amplifikasi. Lokasi dengan nilai frekuensi rendah dan nilai amplifikasi tinggi dapat

didefinisikan sebagai wilayah yang memiliki indeks kerentanan tinggi. Pada penelitian

ini nilai frekuensi rendah, nilai amplifikasi tinggi, dan nilai indeks kerentanan tinggi, rata-

rata berada pada bagian barat daya wilayah Aceh Tenggara. Tingkat resiko gempa bumi

sangat ditentukan oleh faktor kegempaan dan kondisi lingkungan wilayah itu sendiri,

seperti kondisi geologi dan litologi. Variasi nilai indeks kerentanan seismik sangat

berkaitan dengan kondisi geologi daerah sekitar. Indeks kerentanan seismik tinggi

terdapat di daratan alluvial yang memiliki ketebalan sedimen relatif tebal.

Pemetaan Potensi Kerugian Akibat Gempa Bumi

Tahapan dalam metode Spatial Auto Correlation (SPAC) diawali dengan melakukan

akuisisi data di 27 titik pengukuran dari 33 titik perencanaan. Enam titik tidak dilakukan

akuisisi data dikarenakan kondisi lapangan dan akses menuju titik tersebut tidak

memungkinkan. Akuisisi data dilapangan dilakukan selama 10 menit di setiap

Gambar 9. Gambar 9. Peta Kerentanan Seismik

berdasarkan hasil pengukuran

mikrotremor metode HVSR di wilayah

Aceh Tenggara.


pengukuran. Data yang didapatkan berupa gelombang permukaan, yang kemudian

dilakukan pemisahan gelombang mikrotremor. Setelah itu maka di setiap titik

pengukuran akan didapatkan sejumlah segmen data. Besar segmen data adalah 6 detik,

supaya data yang didapatkan lebih banyak. Rekaman data yang diperoleh pada saat

pengukuran dan setelah pemisahan dengan noise masih berupa sinyal dalam domain

waktu (time domain). Data domain waktu tersebut selanjutnya ditransformasikan menjadi

sinyal dalam domain frekuensi dengan menggunakan transformasi fourier dan dilanjutkan

ke tahap inversi. Hasil dari proses inversi tersebut akan diperoleh garis radius yang

diartikan sebagai kedalaman dalam bentuk kurva dispersi yang merupakan hubungan

perbandingan kecepatan fase dengan frekuensi penjalaran gelombang. Gambar 10a dan

Gambar 10 dan 11 merupakan kurva dispersi di titik KM25 dan titik KM16. Hasil tersebut

menunjukkan hubungan antara frekuensi dengan kecepatan fase gelombang Vs, proses

selanjutnya adalah mennentukan nilai kecepatan rata-rata gelombang geser berdasarkan

garis radius.

Gambar 10. Kurva Dispersi

Berdasarkan data Mikrotremor

metode SPAC di titik KM25


Terdapat beberapa garis radius, mulai dari gari 5r,10r, 20r sampai dengan garis radius

150r (Gambar 10 dan Gambar 11). Penentuan besar nilai kecepatan rata-rata gelombang

Vs dilakukan dengan cara mengambil satu titik pada garis radius yang berpotongan

dengan kecepatan gelombang pada frekuensi tertentu. Berdasarkan hasil keseluruhan,

dari 27 titik pengukuran kurva disperse menunjukkan garis radius yang berpotongan

adalah garis 5r,10r dan 20r. Hal tersebut menandakan nilai kecepatan fase yang didapat

sampai dengan radius 20r. Radius dalam pengukuran mikrotremor metode SPAC adalah

1 meter, jadi 5r, 10r dan 20r diartikan dengan kedalam 5 meter, 10 meter, 20 meter dari

permukaan.

Pada titik pengukuran KM25 nilai yang didapat adalah 70 m/s pada garis 5r, 120 m/s

untuk garis 10r dan pada garis 20r adalah 200 m/s. Sedangkan pada titik KM16 nilai

kecepatan pada garis 5r adalah sebesar 80 m/s dan pada garis 10r sebesar 110 m/s dan

140 m/s pada garis 20r.

Tabel 1 menunjukkan keseluruhan hasil penentuan kecepatan gelombang geser dari

radius 5m, 10m dan 20m. Radius 5m kecepatan rata-rata gelombang Vs berkisar diantara

70 m/s sampai dengan 100 m/s. Kecepatan terendah berada pada titik KM 25 yaitu desa

Bukit Merdeka kecamatan Lawe Sigala-Gala Kecepatan tertinggi yaitu 100 m/s berada di

tiga titik pengukuran yaitu titik KM10 KM12 dan KM15 Ketiga titik pengukuran tersebut

berada di Kecamatan Darul Hasanah.

Gambar 11. Kurva Dispersi

Berdasarkan data Mikrotremor

metode SPAC di titik KM16


Pada kedalaman 10m kecepatan rata-rata gelombang Vs lebih besar daripada kecepatan

rata-rata gelombang Vs di kedalaman 5m yaitu dari 90 m/s sampai dengan 190 m/s.

Kecepatan tertinggi yaitu di titik KM 21 dan terendah di titik KM 22. Titik KM 21 berada

di kecamatan Lawe Alas dan titik KM22 berada di kecamatan Semadam. Radius yang

paling dalam yang didapat yaitu 20m dengan nilai kecepatan rata-rata berkisar antara 120

m/s sampai dengan 220 m/s. Selanjutnya semua hasil penentuan nilai kecepatan rata-rata

gelombang Vs digunakan sebagai parameter untuk pembuatan peta mikrozonasi.

Tabel 1. Kecepatan Rata-Rata gelombang Vs Berdasarkan Hasil pengukuran

mikrotremor Metode SPAC

TiTik

Pengukuran Longitude Latitude

AVs (m/s)

5

meter

10

meter 20 meter

KM 1 97.89918 3.39777 80 120 120

KM 2 97.868612 3.452924 80 100 120

KM 3 97.81419 3.45408 80 150 180

KM 4 97.82935 3.45741 80 100 120

KM 5 97.85161 3.46258 70 120 120

KM 6 97.80564 3.48739 80 130 130

KM 7 97.81277 3.49283 80 100 130

KM 8 97.83617 3.49683 80 100 130

KM 9 97.78983 3.50918 80 110 140

KM 10 97.76254 3.53282 100 180 210

KM 11 97.78383 3.52994 90 180 210

KM 12 97.75243 3.54311 100 160 190

KM 13 97.78526 3.54713 90 180 210

KM 14 97.74104 3.56179 90 180 220

KM 15 97.76037 3.54724 100 180 210

KM 16 97.80543 3.51515 80 110 140

KM 17 97.872498 3.441787 80 130 170

KM 18 97.83275 3.42794 80 120 200

KM 19 97.85868 3.40623 70 110 160

KM 20 97.83775 3.46353 80 120 120

KM 21 97.82129 3.40168 90 190 220

KM 22 97.88439 3.3914 70 80 110

KM 23 97.86374 3.3792 80 120 180

KM 24 97.85246 3.37213 90 180 220

KM 25 97.9063 3.37588 70 120 140

KM 29 97.81829 3.42806 90 170 200

KM 30 97.88216 3.41939 80 120 120


Gambar 12 memperlihatkan bagaimana sebaran hasil nilai kecepatan rata-rata gelombang

Vs di wilayah Aceh Tenggara pada kedalaman 0 sampai 5 meter. Sepanjang Basin

Kutacane nilai kecepatan rata-rata hingga kedalaman 5 meter lebih rendah daripada nilai

kecepatan rata-rata di luar Basin Kutacane. Daerah yang nilai kecepatan rata-rata lebih

rendah di tandai dengan wilayah yang berwarna biru. Beberapa kecamatan yang memiliki

nilai kecepatan rata-rata yang lebih rendah yaitu Kecamatan Bukit Tusam, Kecamatan

Bambel, Kecamatan Bukit Tusam, kecamatan Lawe Bulan, serta Kecamatan Babussalam.

Sebagian wilayah Kecamatan Badar dan Darul Hasanah memiliki nilai kecepatan rata-

rata Vs yang tergolong tinggi.

Selain kecepatan rata-rata gelombang Vs pada kedalaman 5 m, pada kedalaman 10 m

Kecamatan Lawe Bulan, Kecamatan Semadam, Kecamatan Bukit Tusam, Kecamatan

Bambel serta Kecamatan Babussalam juga memiliki nilai kecepatan rata-rata yang lebih

rendah jika dibandingkan dengan Kecamatan Badar, Darul Hasanah dan Kecamatan

Lawe Alas (Gambar 11). Besar nilai kecepatan rata-rata tersebut berkisar diantara 100

m/s sampai dengan 200 m/s. Nilai kecepatan rata-rata gelombang Vs paling tinggi berada

Gambar 12. Gambar 12.Peta Kecepatan Rata-

Rata Gelombang Vs pada

kedalaman 5 meter dari permukaan

Hasil Pengukuran mikrotremor

metode SPAC di wilayah Aceh

Tenggara


di titik KM24 yaitu desa Kute Mejile, Kecamatan lawe Alas. Sebaliknya, nilai kecepatan

rata-rata gelombang Vs yang paling rendah tersebar di beberapa titik di beberapa

kecamatan di Wilayah Aceh Tenggara, salah satunya berada di titik KM19 yaitu Desa

mbak Sako Kecamatan Bukit tusam.

Nilai kecepatan rata-rata Vs di kedalaman 20 meter juga memiliki pola sebaran yang

hampir sama dengan kecepatan rata-rata gelombang Vs di kedalaman 5 meter dan 10

meter. Kecamatan Lawe Bulan, Kecamatan Bukit Tusam, Kecamatan Semadam,

Kecamatan Bambel serta Kecamatan Babussalamam memiliki nilai yang lebih rendah

dibandingkan dengan kecamatan Lawe Alas dan sebagian dari Kecamatan Badar dan

Kecamatan Darul Hasanah. Kecamatan yang nilai kecepatan rata-rata gelombang Vs

lebih tinggi pada Gambar 14 yaitu yang berwarna merah sebaliknya yang lebih rendah

berwarna biru.

Kecepatan rata-rata gelombang Vs pada kedalam 5 meter, 10 meter serta dikedalaman 20

meter dari permukaan memiliki nilai yang makin tinggi seiiring dengan bertambahnya

kedalaman. Semakin dalam dari permukaan maka semakin padat atau semakin rapat

Gambar 13. Gambar 13.Peta Kecepatan Rata-

Rata Gelombang Vs pada

kedalaman 10 meter dari

permukaan Hasil Pengukuran

mikrotremor metode SPAC di

wilayah Aceh Tenggara


struktur tanah atau batuan yang ada. Jika Semakin rapat struktur tanah atau batuan di

kedalaman tertentu maka gelombang yang merambat memiliki kecepatan yang besar.

Gambar 12, Gambar 13 dan Gambar 14 menunjukkan sebagian wilayah Aceh Tenggara

yang berada di Basin Kutacane memiliki kecepatan rata-rata gelombang Vs lebih rendah

yang ditandai dengan warna merah. Hal tersebut menandakan bahwa kerapatan tanah atau

batuan pada daerah tersebut tidak rapat (densitas rendah) atau bisa dikatakan dengan

tanah lunak. Keadaaan tersebut tidaklah bagus dikarenakan di wilayah Basin Kutacane

merupakan pusat dari perumahan penduduk, kegiatan pemerintahan dan kegiatan sehari-

hari lainnya.

Hubungan Kerentanan Seismik, Vs dan Kondisi Geologi

Basin Kutacane merupakan pusat aktivitas penduduk di wilayah Aceh Tenggara, juga

sebagai pusat pemerintahan wilayah Aceh Tenggara. Wilayah tersebut dilalui oleh Sesar

Sumatera segmen Tripa dan juga Segmen Renun yang hingga saat ini masih aktif. Bisa

dikatakan wilayah Aceh Tenggara jika terjadi bencana gempa bumi tingkat kerusakan

yang terjadi akan lebih besar. Kondisi geologi wilayah Aceh Tenggara menggambarkan

Gambar 13. Gambar 14.Peta Sebaran Kecepatan

Rata-Rata Gelombang Vs hingga

kedalaman 20 meter Hasil Pengukuran

mikrotremor metode SPAC di Wilayah

Aceh Tenggara


bahwa di wilayah Basin Kutacane sebagian besar adalah Batuan Aluvial yang nilai

densitas batuannya rendah. Kondisi geologi ini diperkuat dengan hasil analisis frekuensi

dominan Wilayah Aceh Tenggara memiliki frekuensi dominan dari 0.6 Hz sampai dengan

7 Hz, hal tersebut jika menurut Tabel 1 wilayah Aceh Tenggara memiliki tanah jenis II

dan jenis III yaitu batuan alluvial, tanah terdiri dari pasir kerikil serta tanah liat.

Kerentanan seismik wilayah Aceh Tenggara menginformasikan bahwa di bagian wilayah

Basin Kutacane memiliki nilai atau pun tingkat kerentanan seismik dari sedang ke tinggi.

Nilai tertinggi berada di Kecamatan Lawe alas, Kecamatan Bambel serta Kecamatan

Semadam. Jika Indeks kerentanan tinggi maka nilai amplifikasi gelombang pada daerah

tersebut juga tinggi (persamaan). Nilai amplifikasi gelombang tinggi menyatakan bahwa

pada wilayah tersebut ada gelombang yang terjebak di lapisan lunak, sehinggala

mengalami superposisi antar gelombang, jika antara gelombang memilki frekuensi yang

sama maka terjadi proses resonansi gelombang gempa. Selanjutnya dari nilai amplifikasi

gelombang yang tinggi juga menyatakan adanya kesamaan frekuensi natural antara

geologi setempat dengan bangunan. Ini akan menyebabkan resonansi antara bangunan

dan tanah di wilayah Aceh Tenggara. Akibatnya, getaran tanah pada bangunan akan

semakin besar.

Nilai kecepatan rata-rata gelombang Vs Tabel 1 juga bisa dijadikan referensi lebih lanjut

untuk mengklasifikasikan jenis tanah di wilayah Aceh Tenggara. Berdasarkan Klasifikasi

Tanah SNI, analisis kecepatan rata-rata gelombang Vs menunjukkan bahwa wilayah

Aceh Tenggara memiliki dua jenis tanah yaitu Kelas Tanah SD dan Kelas Tanah SE yaitu

tanah jenis sedang dengan nilai Vs anatar 175m/s sampai 350 m/s dan jenis tanah lunak

yang memilkiki nilai kecepatan Vs dibawah 175 m/s.


BAHAYA GEMPA BUMI ACEH TENGGARA

Model Sumber Gempa

Untuk perhitungan seismic hazard secara PSHA diperlukan 3 tipe gempa, yaitu sumber

sesar (fault source), sumber subduksi, dan sumber latar belakang (background) yang

tidak masuk dari keduanya. Untuk sumber gempa dari sesar di darat dan subduksi

diperlihatkan pada Gambar 15. Untuk menghitung PGA PSHA diperhatikan sumber

gempa yang lebih luas dari area yang akan diinvestigasi. Dan dalam dalam perhitungan

sitenya tentu areanya yang lebih kecil lagi sesuai dengan area yang diinginkan khusus

kabupaten Aceh Tenggara seperti yang diperlihatkan pada Gambar 15.a.

(a) (b)

Gambar 15. Sumber gempa untuk perhitungan seismic hazard (a) sumber fault (b) sumber subduksi.


PSHA Kutacane

Pada kajian ini dibahas peta seismic hazard untuk parameter PGA dari ketiga tipe sumber

tersebut dan gabungan ketiga sumber gempa tersebut. Peta PGA yang dihasilkan akan

dibuat 2 tipe kemungkinan probabilitas terlampau yaitu seperti yang ditunjukkan oleh

Tabel2.

Tabel 2. Tipe kemungkinan probabilitas dari Peta PGA

No Annual rate of

exceedance

Probability of

exceedance in for

spesific year

Equivalen

return periode String symbol

1 2.105e-3 10% in 50 years 475 10pc50

2 4.04e-4 2% in 50 years 2475 2pc50

PSHA Sumber Gempa Subduksi

Pertama sekali dilakukan komputasi untuk gempa subduksi dengan sumber yang

diperlihatkan pada gambar 1. Sumber gempa terdiri dari 2 yaitu Andaman-Aceh dan

Simeulue-Nias dengan masing-masing terdiri dari type characteristic dan type Gutherber

Richter, sehingga totalnya ada 4 inputan sumber gempa.

Nama input sumber Pembobotan

cane.andaman.sub.char.pga 0.66

cane.andaman.sub.gr.pga 0.34

cane.simelue.sub.char.pga 0.66

cane.simelue.sub.gr.pga 0.34


PSHA Sumber Gempa Fault

Kedua dilakukan komputasi untuk sumber gempa patahan yang merupakan sistem sesar

besar Sumatra. Karena sesar Sumatra terdiri dari banyak segmen maka dalam perhitungan

ini diperhatikan 12 segment dengan seperti tabel berikut.

Tabel 3. Segment Sesar Sumatera

Aceh-Central_pga.char 0.66 Renun-A_pga.char 0.66

Aceh-Central_pga.gr 0.34 Renun-A_pga.gr 0.34

Aceh-North_pga.char 0.66 Renun-B_pga.char 0.66

Aceh-North_pga.gr 0.34 Renun-B_pga.gr 0.34

Aceh-South_pga.char 0.66 Renun-C_pga.char 0.66

Aceh-South_pga.gr 0.34 Renun-C_pga.gr 0.34

Batee-A_pga.char 0.66 Tripa-2_pga.char 0.66

Batee-A_pga.gr 0.34 Tripa-2_pga.gr 0.34

Batee-B_pga.char 0.66 Tripa-3_pga.char 0.66

Batee-B_pga.gr 0.34 Tripa-3_pga.gr 0.34

Batee-C_pga.char 0.66 Tripa-4_pga.char 0.66

Batee-C_pga.gr 0.34 Tripa-4_pga.gr 0.34

Gambar 4.19. Gambar 16. Nilai PGA Aceh Tenggara untuk sumber gempa subduksi dengan probabilitas

PGA terlampaui 2% dan 10% selama 50 tahun


PSHA Sumber Gempa Background

Ketiga dilakukan komputasi untuk gempa-gempa yang tidak termasuk dalam gempa

subduksi dan gempa sesar. Gempa tersebut dinamakan gempa background yang

diklasifikasikan berdasarkan kedalaman.

Gambar 4.20. Gambar 17.Nilai PGA Aceh Tenggara untuk sumber gempa sesar (fault) dengan probabilitas

PGA terlampaui 2% dan 10% selama 50 tahun

Gambar 4.21. Gambar 18. Nilai PGA Aceh Tenggara untuk sumber gempa sesar (fault) dengan probability PGA

terlampaui 2% dan 10% selama 50 tahun


PSHA Sumber Gempa Gabungan

Terakhir semua hazard dari sumber gempa Subduksi, Fault, dan Background

digabungkan menjadi satu yang merupkan peta hazard final. Hasilnya ditunjukan pada

Gambar 19.

Gambar 19. Nilai PGA Aceh Tenggara untuk sumber gempa gabungan dengan probability PGA terlampaui

2% dan 10% selama 50 tahun

Analisis Kurva Hazard Kutacane

Selain menampilkan data dalam peta untuk persentasi probability terlampau tertentu,

maka dibuat juga kurva hazard untuk suatu tempat tertentu. Dipilih Kutacane yang

berkoordinat 3.48oN 97.81oE yang merupakan ibukota kabupaten dari Aceh Tenggara

merupakan kawasan yang paling padat penduduk. Kurva Hazard untuk Kutacane

diperlihatkan pada Gambar 20. Garis biru pada Gambar 20b menunjukkan probabilitas

level mean annual frequency of exceedance yang setara dengan probability terlampaui

10% dan 2% untuk periode 50 tahun. Kedua probabilitas terlampaui tersebut yang

digunakan untuk memetakan PGA di atas.


a b

Gambar 20.(a) Hazard curve untuk masing-masing sumber gempa (b) Total hazard curve


KERENTANAN BANGUNAN TEMPAT TINGGAL

Kerugian dan korban jiwa akibat gempa dihitung biasanya berdasarkan efek yang

ditimbulkan dari kerusakan infrastruktur. Korban jiwa terbesar akibat gempa adalah

akibat tertimpa keruntuhan bangunan, sebagian lagi adalah akibat longsor yang

ditimbulkan dari pengaruh gempa dan ketidakstabilan tanah. Untuk itu upaya memetakan

kerentanan wilayah kabupaten ini adalah dengan melakukan kajian kerentanan bangunan

berdasarkan skenario potensi bahaya gempa dan faktor amplifikasi wilayah yang

mungkin terjadi. Sebelum itu, pemetaan jenis bangunan adalah penting. Karena

kerentanan bangunan bergantung pada tipikal bangunan yang ada baik itu dari tipe

konstruksi dan materialnya.

Pada kajian ini akan dipaparkan pemetaan tipikal bangunan dan potensi kerentanan

bangunan pada setiap tipe dan jenis materialnya mengacu pada asesmen yang telah ada

yaitu Metode Hazus dari Federal Emergency Management Agency (FEMA) USA yang

dimodifikasi berdasarkan data pengamatan lapangan.

Tipikal Bangunan Aceh Tenggara

Survey dilakukan terhadap 1087 bangunan termasuk di dalamnya bangunan tempat

tinggal, ruko, sekolah, kantor pemerintahan, dan tempat ibadah (masjid dan gereja).

Berdasarkan data tersebut maka disimpulkan beberapa kriteria tipe bangunan yang berada

di Kabupaten Aceh Tenggara yang tersebar di setiap kecamatannya. Adapun tipikal

bangunan Aceh tenggara adalah sebagai berikut:

Bangunan dengan rangka beton bertulang (C1L)

Bangunan dengan tipe ini adalah bangunan yang memiliki konstruksi penahan beban

berupa rangka beton bertulang dengan atau tanpa dinding pengisi. Dinding pengisi dapat

berupa bata merah yang terbuat dari tanah liat maupun bata yang terbuat dari mortar beton

(beton cetak). Metode pembangunan untuk tipe bangunan ini adalah dengan cara

membangun rangka portal beton bertulang terlebih dahulu baik itu berupa balok dan

kolom bangunan yang kemudian baru dilanjutkan mengisi rangka dengan dinding

pengisi. Konstruksi yang menahan beban bangunan adalah rangka beton bertulangnya.


Untuk daerah Kabupaten Aceh Tenggara, jenis bangunan ini adalah untuk bangunan yang

memiliki atau bangunan yang nantinya akan dikembangkan menjadi dua atau tiga lantai.

Beberapa bangunan yang memakai tipe konstruksi ini adalah bangunan rumah, tempat

ibadah yang luas, dan rumah toko (ruko).

Beberapa model bangunan yang memakai konstruksi ini di Aceh Tenggara adalah sebagai

berikut:

Bangunan beton bertulang Ruko Bangunan beton bertulang tempat tinggal

Bangunan beton bertulang untuk tempat

ibadah Pembangunan bangunan beton bertulang

Bangunan tembokan rangka beton bertulang minim/Confined Masonry

(C3L)

Bangunan tembokan dengan rangka beton bertulang yang minim adalah tipikal konstruksi

untuk bangunan berlantai satu yang menjadi mayoritas tipe bangunan non-engineer

seperti rumah tinggal. Tipikal bangunan ini juga menjadi tipikal bangunan-bangunan

pemerintahan seperti bangunan sekolah, puskesmas dan juga kantor pemerintahan yang

berlantai satu.


Metode pembangunan adalah dengan cara menyusun lapisan dinding yang biasanya

terbuat dari material batu bata merah atau batako dan kemudian pengecoran tiang-tiang

kolom dan ring balok kecil sebagai rangka pengekang dilakukan setelahnya. Pembebanan

bangunan tipe ini adalah apa yang terdapat di konstruksi atap ataupun beban lateral akibat

gempa dan pergerakan tanah lainnya. Semua beban itu ditahan sebagian besar oleh

dinding, sehingga bangunan ini disebut bangunan tembokan atau dalam bahasa asing

disebut sebagai bangunan confined masonry.

Beberapa bangunan yang memakai konstruksi tipe ini di Aceh Tenggara adalah sebagai

berikut:

Bangunan Rumah Tipe Confined Masonry (C3L) di Kabupaten Aceh Tenggara

Bangunan rumah tembokan tanpa rangka beton bertulang (URML)

Bangunan tipe ini masih terdapat di beberapa wilayah di kabupaten Aceh Tenggara.

Tipikal bangunan ini adalah bangunan yang terdiri dari dinding bata tanpa ada

kolom/tiang praktis di sudut bangunan sebagai pengekang seperti layaknya bangunan tipe


confined masonry (C3L). Pembebanan bangunan murni dipikul oleh dinding dan

kemudian diteruskan ke pondasi bangunan yang berbentuk pondasi menerus.

Bangunan ini merupakan bangunan lama yang biasanya berdinding rendah dan peralihan

dari bangunan kayu. Karakteristik bangunan ini biasanya tidak begitu tinggi dan tidak

memakai tombak layar sebagai penahan atap. Atap yang dipakai adalah tipe atap sedikit

datar atau atap perisai, bukan atap pelana. Bangunan ini sudah jarang ditemui semenjak

masyarakat mulai memakai tipikal bangunan confined masonry yang setidaknya lebih

tahan di daerah gempa.

Tipikal bangunan ini di Aceh Tenggara adalah bangunan-bangunan tempat tinggal, yang

dapat dilihat pada ilustrasi berikut:

Rumah tinggal peralihan dinding kayu ke

bata (tanpa menggunakan kolom)

Rumah tinggal yang minim sambungan

konstruksi beton bertulang di sudut

bangunan

Tipikal Bangunan Konstruksi Rangka Kayu (W1)

Tipikal bangunan dengan konstruksi kayu adalah bangunan yang umum dapat ditemui di

kabupaten Aceh Tenggara. Konstruksi kayu terdiri dari rangka kayu yang kemudian diisi

dengan dinding papan. Sebagian tipe rangka kayu adalah bangunan yang terdiri dari

seperempat dinding bata yang kemudian untuk rangka yang menopang atap terbuat dari

kayu, begitu juga dindingnya. Sebagian besar beban bangunan ditopang oleh rangka kayu.


Pembangunan tipikal bangunan rangka kayu

Tipe bangunan ini dapat ditemui pada bangunan-bangunan perumahan dan bangunan

Taman Kanak-kanak serta sebagian bangunan tempat ibadah.Beberapa contoh bangunan

konstruksi rangka kayu dapat dilihat pada gambar berikut ini:

Bangunan rangka kayu dengan

seperempat dinding tembok

Bangunan rangka kayu

Bangunan Rangka Kayu yang Masiv (W2)

Bangunan rangka kayu yang masiv tergolong bangunan dengan luasan yang besar dan

menopang beban yang lebih besar dibandingkan bangunan rangka kayu tipikal W1.

Termasuk didalamnya adalah bangunan-bangunan tempat tinggal yang terdiri dari rumah

panggung dan rumah rangka kayu berlantai dua. Bangunan rangka kayu yang ditujukan

untuk publik seperti bangunan pasar, dimana luasannya memang direncanakan untuk

publik maka dikategorikan tipe bangunan rangka kayu masif juga. Beberapa contoh

bangunan rangka kayu tipe W2 ini adalah sebagai berikut:


Rumah panggung Rumah rangka kayu berlantai

dua

Sebaran Tipikal Bangunan

Persentase bangunan tipikal untuk Kabupaten Aceh Tenggara berdasarkan hasil survey

dapat dideskripsikan pada grafik berikut ini:

Dari Gambar 21 terlihat persentase tipikal bangunan di Aceh Tenggara dapat disimpulkan

adalah mayoritas bangunan adalah tipe bangunan rangka kayu dimana sebagian besar

adalah bangunan tempat tinggal. Persentase bangunan tipe W1 ini hampir mencapai lima

puluh persen. Bangunan tembokan dengan rangka penguat dari beton bertulang atau

kategori C3L menempati urutan kedua, menunjukkan daerah ini mulai membangun

bangunan tempat tinggal yang terbuat dari tembokan atau bangunan berdinding bata.

00

10

20

30

40

50

C1L C3L URML W1 W2

Per

senta

se B

angunan

(%

)

Jenis Konstruksi Bangunan

Persentase Tipikal Bangunan di Aceh Tenggara

Gambar 21. Grafik persentase tipikal bangunan di Aceh Tenggara


Bangunan C1L adalah bangunan-bangunan yang bertingkat, dimana persentasenya tidak

terlalu besar dibandingkan bangunan W1, C3L, dan URML, ini menunjukkan bangunan

bertingkat tidak begitu banyak di Aceh Tenggara, dimana jumlahnya juga terbagi ke

bangunan W2 atau bangunan bertingkat berangka kayu.

Adapun penyebaran tipikal bangunan berdasarkan wilayah survey dapat dilihat pada

pemetaan berikut:

Kerentanan Tipikal Bangunan terhadap Bahaya Gempa

Kerentanan bangunan terhadap bahaya gempa dapat dinilai berdasarkan kurva kerapuhan

untuk setiap tipe bangunan. Kurva kerapuhan ini akan menunjukkan peluang terjadinya

kerusakan bangunan. Pada kurva ini kerusakan bangunan diprediksikan dalam empat

tahap yaitu : Kerusakan ringan (slight damage), Kerusakan sedang (moderate),

Kerusakan Berat (extensive) dan Kerusakan total (complete).Berikut adalah gambaran

tahap kerusakan untuk setiap tipikal bangunan yang ada di Aceh Tenggara:

Gambar 22. Peta sebaran tipe

bangunan di Aceh Tenggara

berdasarkan data survey


Tabel 4. Gambaran tahap kerusakan untuk setiap tipikal bangunan yang ada di Aceh

Tenggara

Tingkat Kerusakan Karakteristik Kerusakan

C1L

Slight Terdapat retak-retak halus pada sebagian konstruksi kolom

dan balok di daerah sambungan antara keduanya

Moderate Terdapat retak-retak rambut pada seluruh rangka struktur

bangunan. Pada sebagian struktur bangunan yang tergolong

daktail akan terdapat tanda-tanda telah mencapai luluh

berupa retak yang lebih besar dan selimut beton

mengelupas. Untuk konstruksi yang tidak daktail maka

akan terdapat retak geser dan pengelupasan beton yang

lebih luas.

Extensive Pada sebagian rangka bangunan telah mencapai puncak

kapasitasnya ditandai dengan retakan lentur yang lebar dan

tulangan baja di dalamnya mulai bengkok. Ini untuk

bangunan yang direncanakan dengan bagus. Untuk

bangunan yang tidak direncanakan untuk menahan beban

gempa akan mengalami keruntuhan akibat geser dan

sebagian besar tulangan keluar, dan sambungan gagal

sehingga mengakibatkan keruntuhan sebagian.

Complete Hampir seluruh struktur bangunan akan mengalami

kerusakan atau runtuh.

C3L

Slight Terdapat retak diagonal terkadang horizontal pada dinding

Moderate Hampir seluruh dinding mengalami retak yang cukup lebar,

bahkan sebagian material pengisi dinding (bata) di daerah

sambungan antara kolom dan balok mengalami kehancuran.

Retak diagonal kemungkinan terjadi pada kolom dan balok

beton.

Extensive Hampir seluruh dinding mengalami retak yang cukup lebar,

sebagian bata jatuh atau lepas (out-of-plane), sebagian


dinding bangunan runtuh. Kolom dan balok rangka

bangunan mengalami kegagalan geser sehingga mengalami

pergeseran bahkan sebagian runtuh.

Complete Bangunan runtuh

URML

Slight Retak halus berbentuk tangga dan diagonal pada dinding

terutama pada sekitar bukaan pintu dan jendela. Pergeseran

balok lintel.

Moderate Retak diagonal pada seluruh dinding, dan sebagian bata

mulai jatuh.

Extensive Terdapat retak serius pada dinding berupa bukaan yang

cukup lebar. Tombak layar mulai runtuh

Complete Bangunan runtuh akibat in-plane atau pun out-plane

W1 dan W2

Slight Terjadi sedikit perpindahan pada jendela atau pintu serta

koneksi antara rangka.

Moderate Retakan pada ujung pintu dan jendela dan dinding mulai

merekah

Extensive Dinding yang mulai terbuka dan hancur, lantai yang

bergeser, serta pergeseran yang cukup terlihat pada koneksi

atau sambungan antar rangka. Baut yang terlepas.

Complete Lepas sambungan antar rangka yang mengakibatkan

keruntuhan

Untuk memprediksikan kerusakan

yang akan terjadi seperti yang

disebutkan di atas maka setiap tipe

bangunan dapat dimodelkan

kapasitasnya dengan model seperti

yang terlihat di Gambar 23.

Gambar 23.Model kurva kapasitas bangunan


Kurva kapasitas ini dibangun untuk metodologi yang berlandaskan penilaian dan

parameter desain. Tiga titik kontrol pada kurva adalah titik kapasitas desain, titik

kapasitas luluh, dan titik kapasitas unlimit. Kapasitas desain menunjukkan nominal

kekuatan suatu bangunan baik yang direncanakan berdasarkan standar bangunan tahan

gempa atau tidak. Titik kapasitas luluh menunjukkan nilai kekuatan lateral bangunan

yang sebenarnya tidak hanya kekuatan material. Kapasitas ultimit adalah ketika seluruh

bangunan sudah mencapai titik plastis atau sudah mencapai titik maksimum kekuatannya.

Tabel 5 berikut adalah perkiraan nilai kapasitas bangunan berdasarkan tipe bangunan

(Hazus-FEMA)

Tabel 5. perkiraan nilai kapasitas bangunan berdasarkan tipe bangunan (Hazus-FEMA)

Tipe

Bangunan

Titik Kapasitas Luluh Titik Kapasitas Ultimit

Dy (in.) Ay (g) Du (in.) Au (g)

W1 0.36 0.300 6.48 0.900

W2 0.24 0.150 3.52 0.375

URML 0.36 0.300 4.32 0.600

C3L 0.18 0.150 2.43 0.338

C1L 0.15 0.094 2.64 0.281

Nilai kapasitas diatas menunjukkan kapasitas bangunan kayu jauh lebih lentur

dibandingkan bangunan lainnya dimana bangunan mampu menahan percepatan gempa

hingga 0.9g. Akan tetapi bangunan mengalami dislokasi hingga 6.48 in. Perkiraan ini

masih harus ditelaah dengan menampilkan kurva kerapuhan bangunan atau fragility

curve.


RISIKO GEMPA BUMI

Penentuan indeks risiko bencana dilakukan dengan menggabungkan nilai indeks bahaya,

kerentanan, dan kapasitas atau dengan mengabungkan peta bahaya dan peta keterpaparan

(exposer). Proses ini dilakukan dengan menggunakan kalkulasi secara spasial sehingga

dapat menghasilkan peta risiko dan nilai grid dari risiko. Dalam penyelidikan ini, peta

bahasa gempa bumi dibuat berdasarkan persamaan atenuasi gempa dangkal dari patahan

yang dibuat oleh Allen dkk (2012). Peta exposer dibuat berdasarkan nilai kerapatan

penduduk per-kecamatan yang tinggal di cekungan Aceh Tenggara.

Peta Bahaya Gempa Bumi

Di Aceh Tenggara, patahan segmen Tripa yang merupakan bagian patahan Sumatra

membentang sepanjang 75 Km. Berdasarkan Buku Peta Sumber dan Bahaya Gempa

Indonesia Tahun 2017, patahan Tripa diperkirakan mampu memicu gempa sebesar 7.3

Mw. Berdasarkan informasi tersebut, model gempa bumi menggunakan persamaan IPEs

(Intensity Prediction Equations) yang dibuat oleh Allen dkk (2012) digunakan

(persamaan 1). Persamaan Allen dkk (2012) memperkirakan nilai intensitas goncangan

gempa dibatuan dasar dan permukaan. Nilai intensitas permukaan dilihat dari nilai S, dan

nilai tersebut bisa didapatkan berdasarkan nilai Vs30 menggunakan persamaan 2 dan 3.

𝐼 (𝑀, 𝑅𝑟𝑢𝑝) = 𝑐0 + 𝑐1𝑀 + 𝑐2 ln √𝑅𝑟𝑢𝑝2 + [1 + 𝑐3𝑒(𝑀−5)]2 + 𝑆 (1)

𝑆 = 3.48 log (𝐹𝑣) (2)

𝐹𝑣 = [1050

𝑉𝑠]

𝑚𝑣

(3)

Nilai Vs30 bisa didapatkan dari nilai perkiraan Vs30 global yang dikeluarkan oleh USGS

atau pengukuran langsung di lapangan. Pada gambar 1 di bawah dapat dilihat model

sebaran nilai intensitas (goncangan) gempa bumi yang bersumber dari patahan segmen

Tripa dengan magnitude 7 mw. Nilai sebaran intensitas gempa bumi melemah seiring

dengan berkurangnya jarak terhadap patahan dan nilai maksimal intensitas gempa bumi

dalam MMI adalah 10.


Pada Gambar 24 dapat dilihat bahwa intensitas yang paling tinggi berada di cekungan

Aceh Tenggara. Hal tersebut dikerenakan cekungan Aceh Tenggara terbentuk dari

endapan alluvium muda yang terdiri dari kelikil, pasir, lanau dan lempung. Endapan

alluvium ini cenderung lunak dan akan menyebabkan effek amplifikasi. Efek amplifikasi

merupakan fenomena penguatan goncangan gempa bumi akibat tanah lunak. Nilai Vs30

yang digunakan pada Gambar 24 adalah Vs30 prediksi dari USGS (United States

Geological Survey) dan harus didetailkan dengan pengukuran langsung.

Gambar 24. Peta Intensitas Gempa Bumi dari Segment Tripa dengan Vs30 dari USGS


Pengukuran Vs30 langsung dilakukan di dalam cekungan Aceh Tenggara menggunakan

metode HVSR. Sebaran titik pengukuran Vs30 dan sebaran nilai Vs30 di dalam cekungan

Aceh Tenggara dapat dilihat pada Gambar 25. Nilai Vs30 yang didapatkan dalam

cekungan Aceh Tenggara berkisar antara 135 - 210 km/detik. Pengukuran Vs30 hanya

difokuskan pada cekungan karena kawasan cekungan merupakan kawasan tanah lunak,

sedangkan kawasan lain merupakan perbukitan yang kondisi tanahnya lebih keras. Selain

itu, sebaran penduduk di Kabupaten Aceh Tenggara lebih banyak tinggal di dalam

cekungan.

Pada Gambar 25 dapat dilihat bahwa sebaran tanah lunak yang ditandai dengan rendahnya

nilai Vs30 mendominasi hampir di seluruh cekungan Aceh Tenggara. Nilai paling rendah

berada di sisi timur laut cekungan, hal ini dikarenakan di sisi timur laut terdapat

Gambar 25. Sebaran titik pengukuran dan nilai Vs30 berdasarkan hasil

pengukuran lapangan menggunakan metode HVSR


perbukitan yang sangat curam. Curamnya perbukitan tersebut menyebabkan tingginya

tingkat erosi di kawasan tersebut dan semua sedimen hasil erosi akan terendapkan di sisi

bawah permukitan. Pada akhirnya endapan yang terbentuk di dalam cekungan relative

lebih lunak karena proses pengendapan yang lebih cepat di bandingkan dengan sisi

tenggara cekungan.

Berdasarkan nilai sebaran Vs30, sebaran nilai faktor amplifikasi di dalam cekungan Aceh

Tenggara dapat dihitung. Faktor amplifikasi ini selanjutnya dimasukkan ke dalam

intensitas goncangan pada batuan dasar dan hasilnya sebagaimana ditunjukkan pada

Gambar 26. Peta intensitas tersebut sudah mempertimbangkan dampak tanah di atas

permukaan.

Gambar 26. Peta Sebaran Intensitas dalam MMI di permukaan


Peta Exposer Penduduk

Berdasarkan data statistik yang dikeluarkan oleh BPS Kabupaten Aceh Tenggara.

Sebagian besar penduduk kabupaten Aceh Tenggara tinggal di dalam cekungan sehingga

dalam laporan ini kami mencoba menghitung jumlah penduduk yang tinggal di dalam

cekungan. Jumlah penduduk yang tinggal di dalam cekungan digunakan untuk

menghitung densitas penduduk berdasarkan luasan kecamatan dalam cekungan Aceh

Tenggara. Peta sebaran densitas penduduk pada tahun 2018 dapat dilihat pada Gambar

2.7.

Gambar 27. Sebaran densitas penduduk di dalam Cekungan Aceh Tenggara


Peta Risiko Gempa Bumi

Berdasarkan peta bahaya gempa bumi yang sudah dibuat sebelumnya (lihat Gambar 26)

dan peta densitas penduduk (lihat Gambar 27). Selanjutnya dilakukan perhitungan risiko

gempa bumi berdasarkan persamaan 4 berikut ini.

Peta Risiko = Peta Bahaya Gempa x Peta (exposer) Densitas Penduduk (4)

Hasil perhitungan risiko berdasarkan pertimbangan bahaya dan kerapatan penduduk

(exposer) dapat dilihat pada Gambar 28. Tinggi dan rendahnya nilai risiko yang diberikan

pada Gambar 28 berdasarkan pada perbandingan nilai risiko masing-masing kecamatan

yang ada di dalam cekungan Aceh Tenggara. Berdasarkan hasi perhitungan dapat

Gambar 28. Risiko gempa bumi dengan sumber gempa berasal dari patahan

segmen Tripa di Cekungan Aceh Tenggara


simpulkan bahwa kecamatan Babussalam memiliki tingkat risiko paling tinggi

dibandingkan dengan kecamatan yang lain. Beberapa Kecamatan yang dekat sekali

dengan sumber patahan memiliki tingkat risiko yang lebih walaupun secara bahaya tinggi.

Hal ini disebabkan densitas penduduk di kecamatan-kecamatan tersebut lebih rendah

sehingga tingkat exposernya lebih rendah.


PENUTUP

Gempa di Wilayah Tenggara Aceh sebanyak 506 events terekam oleh Jaringan Seismik

dan membentuk klaster tertentu. Lokasi awal gempa bumi telah direlokasi sehingga nilai

RMS akhir sangat kecil yaitu dengan rata-rata 0.47 s dan diperoleh sebaran gempa yang

lebih akurat pada segmen aktif yang belum diidentifikasi sebelumnya. Distribusi gempa

membentuk klaster di segmen aktif, yaitu Sesar Sumatera terusan Sesar Batee, Segmen

Tripa dan beberapa segmen yang belum diidentifikasi sebelumnya. Adanya klaster gempa

pada terusan Sesar Batee, Segmen Pining, Segmen, Lokop dan Segmen Alas. Pola dan

arah strike menunjukkan kesesuaian dengan lineasi gempa dan topografi wilayah

Tenggara Aceh.

Pemahaman tentang kerentanan seismik di Wilayah Kutacane yang memiliki populasi

yang tinggi sangat penting karena perumahan warga sangat rapat dan antar desa serta

kecamatan jaraknya tidak jauh. Survei mikrotremor sudah dilakukan di Wilayah Aceh

Tenggara untuk mengkaji bagaimana tingkat kerentanan seismik di area sekitar Segmen

Tripa. Gelombang mikrotremor direkam di sepanjang Basin Kutacane sebanyak 25 titik

pengukuran dengan menggunakan metode Horizontal to vertical Spectral Rasio (HVSR)

dan 27 titik pengukuran dengan menggunakan metode Spatial Auto Correlation (SPAC).

Hasil pengukuran HVSR menunjukkan bahwa wilayah ini memiliki nilai indeks

kerentanan seismik sekitar 0.67 sampai 101, dengan nilai frekuensi dominan sekitar 0,61

Hz sampai 7.78 Hz dan nilai amplifikasi berkisar antara 1.6 sampai 7.8. Sedangkan hasil

dengan menggunakan metode SPAC yaitu nilai kecepatan rata-rata gelombang Vs di

kedalaman ~9 sampai dengan ~36 meter dari permukaan, dengan nilai kecepatan rata-rata

gelombang Vs terendah adalah 110 m/s dan 400 m/s. Berdasarkan klasifikasi jenis tanah

yang diperoleh, Wilayah Aceh Tenggara memiliki kelas tanah padat batuan lunak dan

berdasarkan nilai frekuensi dominan tanah terdiri dari batuan alluvial, tanah liat dan

lempung.

Nilai frekuensi dominan di wilayah Aceh Tenggara berkisar antara 0.61 sampai dengan

Hz sampai dengan 7.782 Hz. Besar nilai puncak H/V atau amplifikasi di wilayah Aceh

Tenggara yang paling tinggi adalah 7.86594 yaitu di Kecamatan Lawe Sigala-Gala dan

terendah di Lawe Bekung dengan nilai 1.66085.Hasil analisis nilai indeks kerentanan


seismik pada penelitian ini, menunjukkan Wilayah Aceh Tenggara memiliki nilai indeks

kerentanan seismik sekitar 0,6711 sampai 101,063.Berdasarkan Kecepatan rata-rata

gelombang Vs Wilayah Kecamatan yang berada di dalam Basin Kutacane memiliki nilai

Vs yang tinggi mencapai 400 m/s pada kedalaman ~36 meter dari permukaan.Jika

dikaitkan dengan kondisi geologi, jenis tanah di Wilayah Aceh Tenggara berdasarkan

nilai kecepatan rata-rata gelombang Vs adalah tanah padat batuan lunak dan berdasarkan

frekunsi dominan tanah yang terdiri batuan alluvial, tanah liat dan lempung.

Berdasarkan analisis risiko gempa bumi dengan mempertimbangkan peta bahaya gempa

bumi, exposer berupa kerapatan pendudukan di Kabupaten Aceh Tenggara dapat

disimpulkan bahwa Kecamatan Babussalam memiliki tingkat risiko lebih tinggi

dibandingkan dengan Kecamatan yang lain. Hal ini disebabkan kerena Kecamatan

Babussalam memiliki kerapatan penduduk lebih tinggi dan kondisi geologi setempat juga

masih berupa tanah lunak dan tidak begitu jauh dengan Patahan Tripa.


DAFTAR PUSTAKA

Allen, T. I., Wald, D. J., & Worden, C. B. (2012). Intensity attenuation for active crustal

regions. J Seismol, 16, 409–433.

Badan Standar Nasional. (2012). Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

Struktur Bangunan gedung dan non gedung. Rethinking Marxism, 15(3), 316–325.

https://doi.org/10.1080/0893569032000131613

Chatelain, J. L., Guillier, B., Cara, F., Duval, A. M., Atakan, K., Bard, P. Y., … Wassner,

J. (2008). Evaluation of the influence of experimental conditions on H/V results

from ambient noise recordings. Bulletin of Earthquake Engineering, 6(1), 33–74.

https://doi.org/10.1007/s10518-007-9040-7

Cho, I., Tada, T., & Shinozaki, Y. (2006). A generic formulation for microtremor

exploration methods using three-component records from a circular array.

Geophysical Journal International, 165(1), 236–258.

https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.02880.x

Delfebriyadi. (2009). Riwayat Waktu Percepatan Sintetik Sumber Gempa Subduksi

Untuk Kota Padang Dengan Periode Ulang Desain Gempa 500 Tahun, 1(32), 90–

95.

Eker, A. M., Koçkar, M. K., & Akgün, H. (2015). Evaluation of site effect within the

tectonic basin in the northern side of Ankara. Engineering Geology, 192(June),

76–91. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.03.015

Elnashai, A. S., & Sarno, L. Di. (2008). Fundamentals of Earthquake Engineering: From

Source to Fragility. Engineering Geology (Vol. 43). https://doi.org/10.1016/0013-

7952(95)00070-4

Gosar, A. (2007). Microtremor HVSR study for assessing site effects in the Bovec basin

(NW Slovenia) related to 1998 Mw5.6 and 2004 Mw5.2 earthquakes. Engineering

Geology, 91(2–4), 178–193. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2007.01.008

Herak, M. (2008). ModelHVSR-A Matlab® tool to model horizontal-to-vertical spectral

ratio of ambient noise. Computers and Geosciences, 34(11), 1514–1526.

https://doi.org/10.1016/j.cageo.2007.07.009

Huang, H. C., & Tseng, Y. S. (2002). Characteristics of soil liquefaction using H/V of

microtremors in Yuan-Lin area, Taiwan. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic

Sciences, 13(3), 325–338. https://doi.org/10.3319/TAO.2002.13.3.325(CCE)

Ifsttar, P. B., Alpes, G., View, E. U. N., & Bard, P. (2014). Microtremor measurements :

A tool for site effect estimation ?, (January 1999).

Mardiana. (2016). Estimasi indeks kerentanan seismik di sekitar kantor gubernur provinsi

sulawesi tenggara menggunakan metode hvsr skripsi.


Mirzaoğlu, M., & Dikmen, Ü. (2003). Application of microtremors to seismic

microzoning procedure. Journal of the Balkan …, 6(3), 143–156. Retrieved from

http://www.balkangeophysoc.gr/online-

journal/2003_V6/aug2003/Mirzaoglu_final.PDF

Muksin, U., Bauer, K., Muzli, M., Ryberg, T., Nurdin, I., Masturiyono, M., & Weber, M.

(2019). AcehSeis project provides insights into the detailed seismicity distribution

and relation to fault structures in Central Aceh, Northern Sumatra. Journal of

Asian Earth Sciences, 171(September 2018), 20–27.

https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2018.11.002

Muzli. (2014). Hubungan kecepatan relatif pergerakan lempeng dengan tingkat

seismisitas di zona subduksi, 187–192.

Muzli, M., Wei, S., Nurdin, I., Bradley, K. E., Jousset, P., Erbas, K., … Widiyantoro, S.

(2018). The 2016 Mw 6.5 Pidie Jaya, Aceh, North Sumatra, Earthquake:

Reactivation of an Unidentified Sinistral Fault in a Region of Distributed

Deformation. Seismological Research Letters, 89(5), 1761–1772.

https://doi.org/10.1785/0220180068

Nakamura, Y. (2000). Clear identification of fundamental idea of Nakamura’s technique

and its applications. Proceedings of the 12th World Conference on Earthquake

Engineering (12WCEE), 1–8.

Nakamura, Y., Sato, T., & Nishinaga, M. (2000). Local Site Effect of Kobe Based on

Microtremor. Proceedings of the Sixth International Conference on Seismic

Zonation (6ISCZ) EERI, November 12-15, 2000/ Palm Springs. California, 3–8.

Natawidjaja, D., & Triyoso, W. (2007). the Sumatran Fault Zone — From Source To

Hazard. Journal of Earthquake and Tsunami, 01(01), 21–47.

https://doi.org/10.1142/S1793431107000031

Reynolds, J. M. (1997). An introduction to applied and environmental geophysics. An

introduction to applied and environmental geophysics.

Rohadi, S. (2008). Studi seismotektonik sebagai indikator potensi gempabumi di wilayah

indonesia, 111–120.

Shearer, P. M. (2009). Introduction to SEISMOLOGY.

Sieh, K., & Natawidjaja, D. (2000). Neotectonic of the Sumateran fault, Indonesia.

Journal of Geophysical Research.

Simanjuntak, A. V. H., Muksin, U., & Sipayung, R. M. (2018). Earthquake relocation

using HypoDDMethod to investigate active fault system in Southeast Aceh.

Journal of Physics: Conference Series, 1116(3). https://doi.org/10.1088/1742-

6596/1116/3/032033

Sunarjo, Gunawan, T., & Pribadi, S. (2012). Gempabumi. Badan Meteorologi

Klimatologi dan Geofisika.


Tada, T., Cho, I., & Shinozaki, Y. (2007). Beyond the SPAC method: Exploiting the

wealth of circular-array methods for microtremor exploration. Bulletin of the

Seismological Society of America, 97(6), 2080–2095.

https://doi.org/10.1785/0120070058

vand der Pluijm, B. A., & Marshack, S. (2004). Earth structure. An introduction to

structural geology and tectonics. Nature. https://doi.org/10.1038/471573a

Xia, J. (2006). Delineating Subsurface Features with the MASW Method at Maxwell

AFB in Montgomery , Alabama Report to, 37. Retrieved from

http://www.kgs.ku.edu/Geophysics/OFR/2006/OFR06_01/ofr2006-1.pdf

Kissling, E., Ellsworth, W., Eberhart‐Phillips, D. & Kradolfer, U., (1994). Initial

reference models in local earthquake tomography, Journal of Geophysical

Research: Solid Earth (1978–2012), 99, 19635-19646.

Muksin, U., Bauer, K. & Haberland, C., (2013a). Seismic Vp and Vp/Vs structure of the

geothermal area around Tarutung (North Sumatra, Indonesia) derived from local

earthquake tomography, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 260,

27-42.

Muksin, U., Haberland, C., Bauer, K. & Weber, M., (2013b). Three-dimensional upper

crustal structure of the geothermal system in Tarutung (North Sumatra, Indonesia)

revealed by seismic attenuation tomography, Geophysical Journal International,

195, 2037-2049.

Muksin, U., Haberland, C., Nukman, M., Bauer, K. & Weber, M., (2014). Detailed fault

structure of the Tarutung Pull-Apart Basin in Sumatra, Indonesia, derived from

local earthquake data, Journal of Asian Earth Sciences, 96, 123-131.

rofil bukubpba.acehprov.go.id/uploads/buku_sesar_aktif_dan... · 2020. 3. 13. · kepala pelaksana...

Documents