Buletin Fisika Vol 23 No. 2 August 2022 : 97 – 105

Analisis Kerentanan Wilayah Terhadap Gempabumi Berdasarkan Parameter Nilai Kerapuhan Batuan (B-Value) Dan Peak Ground Acceleration (PGA) Di Provinsi Bali

Analysis Regional Vulnerability of Earthquakes Based on Parameters Fragility Rock Value (B-Value) and Peak Ground Acceleration (PGA) In Bali Province

Amalia Dwi Lestari1*, Komang Ngurah Suarbawa1, I Wayan Supardi1, I Putu Dedy Pratama2

  • 1Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali, Indonesia (80361)

  • 2Stasiun Geofisika Kelas II, Jl. Pulau Tarakan No. 1, Sanglah, Denpasar, Bali, Imdonesia (80361)

*

Email: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]

Abstrak - Bali merupakan daerah yang rawan bahaya bencana gempabumi. Hal ini disebabkan oleh Bali diapit dua zona penyebab gempabumi, yaitu zona subduksi di sebelah selatan dan adanya patahan busur belakang di sebelah utara. Salah satu cara untuk meminimalisir kerusakan atau kerugian yang diakibatkan oleh gempabumi adalah menganalisis kerentanan suatu wilayah terhadap gempabumi. Pada penelitian ini parameter gempabumi yang dijadikan sebagai indikator bahaya yaitu tingkat kerapuhan batuan (b-value) dan peak ground acceleration (PGA). Berdasarkan hasil perhitungan b-value dengan metode Maximum Likelihood diperoleh nilai tingkat kerapuhan batuan untuk wilayah Bali yaitu berkisar pada 0,370-1,419. Perhitungan PGA dengan menggunakan dua metode empiris, yaitu metode M.V. Mickey dan Lin Wu diperoleh bahwa metode M.V. Mickey lebih cocok digunakan di wilayah Bali dengan nilai berkisar pada 517,32-828,58 gal. Dari hasil analisis kedua parameter tersebut diperoleh bahwa bagian barat Kabupaten Buleleng dan sebagian besar Kabupaten Jembrana adalah wilayah Bali yang rentan terhadap gempabumi.

Kata Kunci: b-value, PGA, kerentanan wilayah, Maximum Likelihood, metode empiris

Abstract - Bali is a region that is prone to earthquake hazards. This is because Bali is flanked by two earthquake-causing zones, first is the subduction zone in the south and the second one is back arc fault zone in the north. One of the efforts to minimize damage or loss caused by earthquakes is to analyze the vulnerability of a region to earthquakes. In this study, the earthquake parameters used as hazard indicators were the level of rock fragility (b-value) and peak ground acceleration (PGA). Based on the results of the b-value calculation by using the Maximum Likelihood method, the rock fragility level for Bali region is obtained from 0.370 to 1.419. While the results of PGA calculation by using two empirical methods, there are the M.V. Mickey method and the Lin Wu method show that the M.V. Mickey method is more suitable for use in the Bali area. Based on the results of PGA calculation by using the M.V. Mickey method obtained the PGA value for the Bali region is obtained from 517.32-828.58 gal. So based on the results of the analysis of the b-value and PGA parameters, it was found that the area of Bali that is prone to earthquakes is the western part of Buleleng Regency and most of Jembrana Regency.

Keywords: b-value, PGA, regional vulnerability, Maximum Likelihood, empirical methods

dijadikan sebagai indikator bahaya yaitu tingkat kerapuhan batuan dan percepatan tanah maksimum. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mencari nilai tingkat kerapuhan batuan yaitu metode Maximum Likelihood. Sedangkan untuk mencari nilai percepatan tanah maksimum terdapat beberapa metode empiris yang dapat digunakan yaitu metode empiris M.V. Mickey, Lin Wu, Fukushima dan Tanaka, Donovan, dan lain-lain.

Berdasarkan uraian tersebut, penulis ingin melakukan penelitian untuk mengetahui kerentanan suatu wilayah terhadap gempabumi di wilayah Bali dengan menggunakan dua parameter yaitu tingkat kerapuhan batuan (b-value) dan peak ground acceleration (PGA). Penulis membatasi daerah penelitian yaitu 114,4o-115,8o BT dan 9,1o-7,7o LS, dengan data gempabumi bersumber dari katalog gempabumi BMKG dan data percepatan tanah maksimum bersumber dari katalog percepatan BMKG Sanglah.

  • 2.    Landasan Teori

    • 2.1    Geologi Pulau Bali

Pulau Bali terletak di antara Pulau Jawa dan Pulau Lombok dengan luas total wilayah 5.780,06 km2 dengan keliling garis pantai mencapai 529 km. Berdasarkan Peta Geologi Lembar Bali, Nusa Tenggara (Purwo-Hadiwidjojo dkk, 1998), wilayah permukaan Pulau Bali tersusun atas berbagai batuan produk gunung api. Sementara batuan endapan permukaan hanya terdapat di daerah pesisir. Adapun komposisi dari litologi/batuan wilayah Bali, yaitu: aluvium (Qa), Formasi Prapat Agung (terdiri dari batugamping ter-kars-kan, batupasir gampingan dan napal), Formasi Palasari (terdiri dari konglomerat, batupasir dan batugamping terumbu), dan Formasi Selatan (terdiri dari batugamping terumbu, setempat napal; sebagian berlapis, terhablur-ulang dan berfosil) [3]. Adapun keadaan geologi dari Pulau Bali ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Peta geologi Pulau Bali [4].

  • 2.2    Gempabumi

Gempabumi adalah getaran dalam bumi yang terjadi sebagai akibat dari terlepasnya energi yang terkumpul secara tiba-tiba dalam batuan yang mengalami deformasi. Energi yang dihasilkan ini dapat terbentuk dari berbagai penyebab yang berbeda-beda. Berdasarkan penyebabnya gempabumi diklasifikasikan menjadi empat jenis yaitu: gempabumi tektonik adalah gempabumi yang disebabkan oleh pelepasan energi elastis yang tersimpan dalam lempeng tektonik, gempabumi vulkanik adalah gempabumi yang disebabkan oleh kegiatan gunung berapi serta dapat dipicu oleh aktivitas gempabumi tektonik, gempabumi runtuhan adalah gempabumi yang terjadi ketika suatu gua atau lokasi pertambangan mengalami keruntuhan, dan gempabumi buatan adalah gempabumi yang disebabkan oleh aktivitas manusia berupa peledakan dinamit, bom, ataupun nuklir [5].

Berdasarkan kedalaman fokus (hypocentre) gempabumi diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu: gempabumi dangkal (shallow) ≤ 70 km, gempabumi menengah (intermediate)≤ 300 km, dan gempabumi dalam (deep) > 300 km [6]. Sedangkan menurut Hagiwara (1964) berdasarkan klasifikasi besarnya kekuatan gempa secara kuantitatif gempabumi terdiri dari: gempa sangat besar (great earthquake): M> 8, gempa besar (major earthquake): 7 < M≤ 8, gempa sedang (moderate earthquake): 5 < M≤ 7, gempa kecil (small

earthquake): 3 < M≤ 5, gempa mikro (micro earthquake): 1 < M≤ 3, dan gempa ultramikro (ultramicro earthquake): M ≤ 1 [7].

  • 2.3    Magnitudo

Magnitudo adalah sebuah besaran yang menyatakan besarnya energi seismik yang dipancarkan oleh sumber gempabumi. Besaran ini akan bernilai sama, meskipun dihitung dari tempat yang berbeda [8]. Apabila sebuah gempabumi kekuatannya besar, maka energi yang dilepaskan juga besar sehingga daya perusaknya juga besar. Bentuk energi yang dilepaskan oleh gempabumi meliputi energi deformasi dan energi gelombang. Energi deformasi dapat dilihat pada perubahan bentuk volume sesudah terjadi gempabumi, seperti tanah naik, tanah turun, pergeseran batuan, dan lain-lain. Sedangkan energi gelombang akan menggetarkan medium elastis di sekitarnya dan akan menjalar ke segala arah [9].

Saat ini terdapat beberapa skala magnitudo yang umum digunakan yaitu magnitudo lokal (Ml), magnitudo durasi (Md), magnitudo momen (Mw), magnitudo permukaan (Ms), dan magnitudo badan (Mb). Hubungan antara Ms dan Mb telah dibuat sebelumnya oleh Guttenberg, sehingga perhitungan tetap dapat dilakukan. Hubungan tersebut ditunjukkan pada Persamaan 1 dan 2 [9].

Mb = 2,5 + 0,63 Ms(1)

Ms = 1,59Mb - 3,97(2)

Menurut hasil penelitian yang dilakukan Pusat Studi Gempa Nasional hasil antara Mw observasi dan Ml mendekati sama, sehingga diasumsikan bahwa Mw dapat mewakili Ml. Untuk konversi Ml ke Mb dengan rentang gempa 3,0 ≤ Ml ≤ 6,2 ditunjukkan pada Persamaan 3 [10].

Mb = 0,125Ml2 -0,389Ml + 3,513(3)

  • 2.4    Tingkat kerapuhan batuan (b-Value)

Tingkat kerapuhan batuan merupakan parameter tektonik yang menunjukkan jumlah relatif dari getaran yang kecil hingga besar dan secara teoritis tidak bergantung pada periode pengamatan, tetapi hanya bergantung pada sifat tektonik dari gempabumi sehingga dapat dianggap sebagai suatu parameter karakteristik suatu gempabumi untuk daerah tektonik aktif. Menurut para ahli parameter fundamental yang mempengaruhi besar kecilnya nilai-b adalah akumulasi stress (tegangan) yang bekerja pada batuan. Nilai-b rendah berasosiasi dengan stress tinggi. Begitu pula sebaliknya, nilai-b tinggi berasosiasi dengan stress yang rendah. Beberapa ahli juga mengatakan bahwa nilai-b ini konstan dan bernilai sekitar -1 sampai dengan 1. Meskipun demikian sebagain besar ahli berpendapat bahwa nilai-b ini bervariasi terhadap daerah dan kedalaman fokus gempa, serta bergantung pada keheterogenan dan distribusi ruang stress dari volume batuan yang menjadi sumber gempa [11].

Tingkat kerapuhan batuan dapat ditentukan dengan menggunakan metode Maximum Likelihood. Untuk perhitungan estimasi tingkat kerapuhan batuan dengan menggunakan metode Maximum Likelihood dapat dihitung melalui Persamaan 4 [12].

  • b^=   log e                                                                                               (4)

(M -Mo)

Dimana adalah magnitudo rata-rata dari data gempa, b adalah estimasi tingkat kerapuhan batuan, M0 adalah magnitudo minimum dari data gempabumi, dan Log e adalah nilai 0,4343.

  • 2.5    Percepatan tanah maksimum (peak ground acceleration (PGA))

Percepatan tanah maksimum adalah nilai percepatan tanah terbesar pada suatu tempat akibat getaran gempa bumi dalam periode waktu tertentu. Percepatan tanah di suatu daerah dapat diukur langsung dengan accelerograf yang dipasang pada tempat tertentu atau dapat juga melalui pendekatan formula empiris [13].

Terbatasnya peralatan jaringan accelerograf yang tidak lengkap dari segi periode waktu maupun tempat menyebabkan penentuan nilai percepatan tanah maksimum lebih banyak menggunakan pendekatan formula empiris. Ada beberapa rumusan empiris yang sering digunakan dalam penentuan percepatan tanah maksimum, namun dalam penelitian ini untuk perhitungan PGA akan menggunakan metode M.V. Mickey dan metode Lin Wu. Secara matematik rumus empiris perhitungan percepatan tanah maksimum berdasarkan pendekatan rumus empiris dari M.V. Mickey dan Lin Wu ditunjukkan seperti pada Persamaan 5 dan 6.

α =


(3,04)10-1.100,74Ms

(5)

(6)


R0,25

log10 (α) = -0,395 log10 (R) + 0,125 Mw +1,979

Dimana α adalah percepatan tanah (gal), Ms adalah magnitudo permukaan, Mw adalah magnitudo momen, dan R adalah jarak hiposenter (km).

  • 2.6    Kepadatan penduduk

Provinsi Bali terdiri dari delapan kabupaten dan satu kota madya, dimana Kota Denpasar merupakan ibukota dari Provinsi Bali. Perpindahan penduduk dari desa ke kota sebagai salah satu bagian dari urbanisasi mempengaruhi persebaran kepadatan penduduk pada masing-masing kabupaten/kota di Provinsi Bali. Kota Denpasar yang merupakan ibukota dan pusat dari berbagai aktivitas perekonomian di Provinsi Bali menjadi faktor penarik bagi penduduk di luar wilayah Kota Denpasar maupun di luar Provinsi Bali untuk bermigrasi ke Kota Denpasar. Kepadatan penduduk dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 7.

Jumlah Penduduk (Jiwa)

Kepadatan penduduk =---------------------- (7)

Luas Wilayah (ha)

Kepadatan penduduk di suatu wilayah dapat dikelompokkan seperti ditunjukkan pada Tabel 1 [14].

Tabel 1. Klasifikasi kepadatan penduduk.

Kategori

Interval Kepadatan Penduduk (Jiwa/ha)

Sangat jarang

Kepadatan Penduduk < 5

Jarang

5 < Kepadatan Penduduk ≤ 10

Sedang

10 < Kepadatan Penduduk ≤ 50

Padat

50 < Kepadatan Penduduk ≤ 100

Sangat padat

Kepadatan Penduduk > 100

  • 2.7    Statistika

Pada penelitian ini, statistika digunakan untuk membandingkan percepatan tanah maksimum metode empiris M.V. Mickey dan metode empiris Lin Wu terhadap katalog percepatan tanah maksimum BMKG Sanglah. Korelasi dalam penelitian ini menggunakan metode Pearson. Metode ini digunakan untuk mengetahui hubungan antara dua variabel. Hubungan antara satu variabel dengan variabel yang lain biasa disebut dengan koefisien korelasi. Nilai korelasi dapat dihitung menggunakan Persamaan 8.

x_      n ∑χy-(∑ ■ )(∑ y)                                                         (8)

  • √ [n ∑ x5 -(∑ x ), ][ n ∑ y2 -(∑ y f ]

Dimana R adalah nilai koefisien korelasi, x adalah nilai variabel pertama, y adalah nilai variabel kedua, dan n adalah jumlah data.

Untuk memudahkan melakukan interpretasi mengenai kekuatan hubungan antara dua variabel dapat dilihat kriteria seperti ditunjukkan Tabel 2 [15].

Tabel 2. Interpretasi koefisien korelasi.

Kategori           Interval Nilai R

Tidak ada korelasi

0

Korelasi sangat lemah

0 < R ≤ 0,25

Korelasi cukup

0,25 < R ≤ 0,50

Korelasi kuat

0,50 < R ≤ 0,75

Korelasi sangat kuat

0,75 < R ≤ 0,99

Korelasi sempurna

1

  • 3.2 Alur penelitian

Langkah-langkah dalam penelitian ini dibagi menjadi empat yaitu:

  • a)    Membuat peta kepadatan penduduk

Langkah pertama yang dilakukan yaitu men-download data jumlah penduduk dan luas wilayah untuk setiap kota/kabupaten di Provinsi Bali melalui website Badan Pusat Statistik. Setelah itu menghitung kepadatan penduduk menggunkan Persamaan 7. Kemudian menginput data kepadatan penduduk pada tabel peta shape file (.shp). Terakhir yaitu memetakan kepadatan penduduk menggunakan Arc GIS 10.8.

  • b)    Membuat peta sebaran gempabumi di wilayah Bali

Langkah pertama yang dilakukan yaitu men-download data dari katalog gempabumi BMKG. Kemudian menginput data koordinat bujur, koordinat lintang, dan magnitudo gempabumi di Microsoft Excel 2016. Berikutnya yaitu membagi data gempabumi yang telah diinput sebelumnya berdasarkan kategori besar magnitudo menggunakan icon filter. Terakhir yaitu memetakan sebaran gempabumi berdasarkan data yang telah diinput sebelumnya dengan menggunakan Arc GIS 10.8.

  • c)    Membuat peta tingkat kerapuhan batuan (b-Value)

Langkah pertama yang dilakukan yaitu membagi daerah penelitian menjadi 25 cluster, dengan 1 cluster seluas 0,28o x 0,28o. Selanjutnya yaitu menghitung tingkat kerapuhan batuan untuk setiap cluster melalui Persamaan 2.8 dengan menggunakan Microsoft Excel 2016. Kemudian hasil perhitungan dipetakan dengan menggunakan Arc GIS 10.8. Terakhir yaitu meng-overlay peta tingkat kerapuhan batuan dengan peta kepadatan penduduk di Provinsi Bali dengan Arc GIS 10.8.

  • d)    Membuat peta percepatan tanah maksimum

Langkah pertama yang dilakukan yaitu mengonversi skala magnitudo dalam skala magnitudo permukaan (Ms). Selanjutnya yaitu membagi daerah penelitian menjadi grid seluas 0,14o x 0,14o sehingga akan didapat titik pengamatan sebanyak 121 titik. Kemudian menghitung percepatan tanah maksimum dengan menggunakan metode empiris M.V. Mickey dan metode empiris Lin Wu melalui Persamaan 5 dan 6 dengan menggunakan Microsoft Excel 2016. Berikutnya memetakan hasil perhitungan dari percepatan tanah maksimum dengan menggunakan Arc GIS 10.8. Setelah itu, adalah meng-overlay peta percepatan tanah maksimum dengan peta kepadatan penduduk di Provinsi Bali dengan Arc GIS 10.8. Terakhir yaitu membandingkan perhitungan percepatan tanah maksimum metode empiris M.V. Mickey dan metode empiris Lin Wu dengan katalog percepatan tanah maksimum BMKG Sanglah melalui pedekatan Log PGA metode empiris dengan Log PGA BMKG, yang kemudian dihitung nilai korelasinya dengan menggunakan Persamaan 8.

  • 4.    Hasil Dan Pembahasan

    • 4.1    Hasil analisis kepadatan penduduk di Provinsi Bali

Berdasarkan data sensus penduduk Provinsi Bali tahun 2020 yang diakses melalui website Badan Pusat Statistik, jumlah penduduk di Provinsi Bali yaitu mencapai 4.317.404. Penduduk di Provinsi Bali tersebar di 9 kota/kabupaten dengan Kabupaten Buleleng merupakan daerah yang memiliki jumlah penduduk terbanyak di Provinsi Bali. Hasil dari perhitungan kepadatan penduduk dengan menggunakan Persamaan 7 untuk Provinsi Bali ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3. Data kepadatan penduduk Provinsi Bali.

No. Kota/Kabupaten  Kepadatan Penduduk (Jiwa/ha)

1.

Denpasar

56,763

2.

Gianyar

14,004

3.

Badung

13,095

4.

Klungkung

6,569

5.

Karangasem

5,865

6.

Buleleng

5,802

7.

Bangli

5,272

8.

Tabanan

4,553

9.

Jembrana

3,767

Hasil perhitungan kepadatan penduduk menunjukkan bahwa Kota Denpasar merupakan daerah dengan kepadatan penduduk tertinggi yaitu dengan nilai kepadatan sebesar 56,763 jiwa/ha. Sedangkan Kabupaten Jembrana merupakan daerah dengan nilai kepadatan terendah yaitu sebesar 3,767 jiwa/ha. Hal tersebut dapat

terjadi lantaran Kota Denpasar merupakan ibukota dari Provinsi Bali. Adanya proses urbanisasi atau perpindahan penduduk dari desa ke kota secara massif akibat adanya perbedaan tingkat ekonomi tentu mempengaruhi kepadatan penduduk di Kota Denpasar. Adapun hasil interpretasi dari data kepadatan penduduk untuk Provinsi Bali ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Peta kepadatan penduduk Provinsi Bali.

  • 4.2    Hasil analisis kegempaan di wilayah Bali

Berdasarkan katalog data gempabumi BMKG tahun 1963-2020 dengan batasan wilayah 114,4o-115,8o BT dan 9,1o-7,7o LS, magnitudo ≥ 3 M, dan kedalaman 0-300 km, didapat sebanyak 365 kejadian gempabumi. Adapun hasil dari interpretasi kejadian gempabumi berdasarkan besar magnitudonya ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Peta kepadatan penduduk Provinsi Bali.

  • 4.3    Hasil analisis tingkat kerapuhan batuan (b-Value) di wilayah Bali

Tingkat kerapuhan batuan (b-value) dalam penelitian ini dihitung berdasarkan luas cluster. Berdasarkan hasil perhitungan, maka didapat nilai tingkat kerapuhan batuan (b-value) ditunjukkan pada Tabel 4.

Tabel 4. Tingkat kerapuhan batuan di Wilayah Bali.

Cluster

Letak Bujur

Letak Lintang

b-Value

1

114,40o

– 114,68o BT

7,98o – 7,70o LS

0,620

2

114,68o

– 114,96o BT

7,98o – 7,70o LS

0,511

3

114,96o

– 115,24o BT

7,98o – 7,70o LS

0,376

4

115,24o

– 115,52o BT

7,98o – 7,70o LS

0,686

5

115,52o

– 115,80o BT

7,98o – 7,70o LS

0,449

6

114,40o

– 114,68o BT

8,26o – 7,98o LS

1,086

7

114,68o

– 114,96o BT

8,26o – 7,98o LS

0,676

8

114,96o

– 115,24o BT

8,26o – 7,98o LS

0,543

9

115,24o

– 115,52o BT

8,26o – 7,98o LS

0,869

10

115,52o

– 115,80o BT

8,26o – 7,98o LS

0,555

11

114,40o

– 114,68o BT

8,54o – 8,26o LS

0,370

12

114,68o

– 114,96o BT

8,54o – 8,26o LS

0,555

13

114,96o

– 115,24o BT

8,54o – 8,26o LS

0,612

14

115,24o

– 115,52o BT

8,54o – 8,26o LS

1,419

15

115,52o

– 115,80o BT

8,54o – 8,26o LS

0,414

16

114,40o

– 114,68o BT

8,82o – 8,54o LS

0,724

17

114,68o

– 114,96o BT

8,82o – 8,54o LS

0,398

18

114,96o

– 115,24o BT

8,82o – 8,54o LS

0,566

19

115,24o

– 115,52o BT

8,82o – 8,54o LS

0,483

20

115,52o

– 115,80o BT

8,82o – 8,54o LS

0,901

21

114,40o

– 114,68o BT

9,10o – 8,82o LS

0,535

22

114,68o

– 114,96o BT

9,10o – 8,82o LS

0,713

23

114,96o

– 115,24o BT

9,10o – 8,82o LS

1,206

24

115,24o

– 115,52o BT

9,10o – 8,82o LS

0,439

25

115,52o

– 115,80o BT

9,10o – 8,82o LS

0,648

Adapun hasil overlay dari peta tingkat kerapuhan batuan dengan peta kepadatan penduduk di Provinsi Bali ditunjukkan seperti Gambar 4.

Gambar 4. Peta overlay b-Value dengan kepadatan penduduk di Provinsi Bali.

Warna merah pada peta yaitu berada di cluster 14 mengindikasikan daerah tersebut memiliki tingkat kerapuhan batuan yang tinggi dibandingkan dengan cluster lain. Nilai-b yang tinggi menandakan bahwa daerah tersebut memiliki daya tahan batuan terhadap stress rendah. Sedangkan Nilai-b yang rendah seperti pada cluster 11 menunjukkan bahwa daerah tersebut mempunyai karakter batuan yang mempunyai elastisitas batuan yang cukup tinggi. Sehingga ketika ada stress bekerja pada batuan tersebut, tidak langsung dilepaskan tetapi disimpan terlebih dahulu sampai batas batuan tersebut tidak dapat menyimpan lagi stress. Karakter batuan jenis ini menghasilkan gempa-gempa yang cukup besar tetapi frekuensi gempabuminya relatif sedikit. Akan tetapi daerah seperti inilah yang perlu diwaspadai. Dengan demikian, cluster 11 (sebagian Kabupaten

Jembrana) yang memiliki nilai-b terendah dapat dikatakan bahwa wilayah tersebut memiliki potensi gempa dengan kekuatan lebih besar dibandingkan wilayah lainnya.

  • 4.4    Hasil analisis percepatan tanah maksimum di wilayah Bali

Peak ground acceleration (PGA) dalam penelitian ini dihitung dengan menggunakan dua metode. Untuk metode empiris M.V. Mickey didapat nilai PGA untuk wilayah Bali sebesar 517,321-828,577 gal. Sedangkan untuk metode empiris Lin Wu didapat nilai PGA untuk wilayah Bali berkisar 82,814-174,313 gal. Perbedaan nilai PGA pada kedua metode empiris tersebut disebabkan karena dalam penentuan persamaan metode empiris percepatan tanah sebagian besar berasal dari luar Indonesia. Hal ini terjadi mengingat belum adanya persamaan metode empiris khusus atenuasi percepatan tanah di Indonesia. Oleh sebab itu dalam penelitian ini dilakukan pendekatan PGA yang bersumber dari BMKG Sanglah dengan PGA metode empiris melalui pendekatan Log PGA. Karena keterbatasan data, maka pendekatan Log PGA yang dilakukan yaitu dari tahun 2011-2020. Berdasarkan Tabel 2 dapat diketahui bahwa metode empiris M.V. Mickey memiliki nilai koefisien R lebih besar dibandingkan metode empiris Lin Wu, yaitu sebesar 0,684 yang terkategorikan sebagai korelasi kuat. Sedangkan metode empiris Lin Wu memiliki nilai koefisien R sebesar 0,294 yang terkategorikan sebagai korelasi cukup. Adapun hasil overlay dari peta percepatan tanah maksimum metode empiris M.V. Mickey dengan peta kepadatan penduduk di Provinsi Bali ditunjukkan seperti Gambar 5.

Gambar 5. Peta overlay PGA Metode M.V. Mickey dengan kepadatan penduduk di Provinsi Bali.

Berdasarkan peta overlay di atas diketahui bahwa warna merah pada sebagian daerah Kabupaten Buleleng bagian barat dan sebagian Kabupaten Jembrana memiliki nilai percepatan tanah maksimum yang tinggi di Provinsi Bali. Besarnya nilai percepatan tanah maksimum mengindikasikan bahwa wilayah tersebut merupakan daerah dengan probabilitas kejadian gempabumi bermagnitudo yang besar.

  • 5.    Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan b-value dengan metode Maximum Likelihood diperoleh nilai tingkat kerapuhan batuan untuk wilayah Bali yaitu berkisar 0,370 sampai 1,419. Sedangkan hasil perhitungan PGA menunjukkan bahwa metode M.V. Mickey lebih cocok digunakan di wilayah Bali, yaitu dengan nilai PGA berkisar 517,32-828,58 gal. Sehingga berdasarkan hasil analisis dan pemetaan dari parameter tingkat kerapuhan batuan dan percepatan tanah maksimum, diketahui bahwa wilayah Bali yang rentan terhadap gempabumi yaitu sebagian barat Kabupaten Buleleng dan sebagian besar Kabupaten Jembrana.

Ucapan Terima Kasih

Penulis menyampaikan terimakasih kepada seluruh dosen beserta staff Program Studi Fisika FMIPA Universitas Udayana yang telah membimbing dan memberi saran dalam penelitian ini, serta kepala dan staff pegawai Stasiun Geofisika Kelas II Sanglah Denpasar yang telah membantu dalam memfasilitasi penelitian ini.

Pustaka

  • [1]    Utomo, D.P. dan Purba, B., Penerapan Datamining pada Data Gempa Bumi Terhadap Potensi Tsunami di Indonesia, Prosiding Seminar Nasional Riset Information Science (SENARIS), ISSN: 2686-0260, 2019, Hal: 846-853.

  • [2]    Baskara, B., Sukarasa, I.K., dan Septiadhi, A., Pemetaan Bahaya Gempabumi dan Potensi Tsunami di Bali Berdasarkan Nilai Seismisitas, Buletin Fisika, Vol. 18, No. 1, 2017, Hal: 20-26.

  • [3]    Tata Ruang Provinsi Bali, Peta Geologi, 2021, Peta Geologi – Tata Ruang Provinsi Bali (baliprov.go.id), Diakses pada 12 Agustus 2021.

  • [4]    Hadiwidjojo, M.M., Purbo, Samodra, H., dan Amin, T.C., Peta Geologi Lembar Bali, Nusa Tenggara, 1998.

  • [5]    Trisnisa, F., Metrikasari, R., Rabbanie, R., Sakdiyah, K., dan Choiruddin, A., Model Inhomogeneous Spatial Cox Processes Untuk Pemetaan Risiko Gempabumi di Pulau Jawa, Jurnal INFERENSI, Vol. 2, No. 2, ISSN: 0216-308X, 2019, Hal: 108

  • [6]    Sunarjo, Gunawan, M.T., dan Pribadi, S., Gempa Bumi Indonesia Edisi Populer, Jakarta: Badan Meteorologi dan Geofisika, ISBN: 978-979-1241-24-3, 2012, Hal: 32-33.

  • [7]    Habibah, U., Karakteristik Mikrotremor Berdasarkan Analisis Spektrum, TFA (Time Frequency Analysis) Dan Analisis Seismisitas Pada Kawasan Jalur Sesar Opak, Skripsi, Universitas Negeri Yogyakarta, 2016.

  • [8]    Ginting, N.Y.I., Novianty, A., dan Prasasti, A.L., Estimasi Magnitudo Gempa Bumi Dari Sinyal Seismik Gelombang P Menggunakan Metode Regresi Polinomial, e-Proceeding of Engineering, Vol.7, No.2, 2020, Hal: 4634.

  • [9]    Simanjuntak A. V.H. dan Olymphia, Perbandingan Energi Gempabumi Utama dan Susulan (Studi Kasus: Gempa Subduksi Pulau Sumatera dan Jawa), Jurnal Fisika Flux, Vol. 14, No. 1, 2017, Hal: 21-22.

  • [10]    Pandadaran, S.H., Widiarso, A., Fauzi, A.A., Kurniawan, S.E., dan Wibawa, A.S.W., Penentuan Model Atenuasi Percepatan Tanah untuk Wilayah Sumatera Barat Berdasarkan Sumber Gempabumi Subduksi Interface, Prosiding Seminar Nasional Kebumian Ke-12, E014UNO, Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada, 2019.

  • [11]    Kurniawan, T., Rasmid, Yogi, R., dan Setyonegoro, W., Tingkat Aktivitas Seismik dan Kerapuhan Batuan 19 Segmentasi di Bawah Daratan Sumatera, Buletin BMKG, Vol. 6, No.3, 2016, Hal: 6-7.

  • [12]    Wahyuni, D., Intan, P.K. dan Hendrastuti, N., Analisis Seismotektonik dan Periode Ulang Gempa Bumi pada Wilayah Jawa Timur Menggunakan Relasi Gutenberg – Richter, Jurnal Matematika ALGEBRA, Vol. 1, No. 1, 2020, Hal: 22-32.

  • [13]    Pasau, G., Bobanto, M.D., dan Pandara, D.P., Model Percepatan Tanah Maksimum Di Kota Manado Menggunakan Metode Donovan dan McGuire, JURNAL MIPA UNSRAT, Vol.7 No.1, 2018, Hal: 53.

  • [14]    Rahman, D. A., Komparasi Kepadatan dan Pertumbuhan Penduduk antara Urban (Perkotaan) dan Rural (Pedesaan) di Kota Payakumbuh, Jurnal Buana, Vol. 2, No. 1, 2018, Hal: 334.

  • [15]    Sarwono, J., Metode penelitian Kuantitatif dan Kualikatif, Graha Ilmu Yogyakarta, 2006, Hal: 149-150.

SINTA 4 Accreditation Starting on Volume 19 No. 2, 2018

105