Seismic Hazard Analysis

Analisa hazard gempa (seismic hazard analysis) yang digunakan adalah model Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) yang dikembangkan oleh Cornell (1968 dan 1971), kemudian dilanjutkan oleh Merz dan Cornell (1973). Teori ini mengasumsikan magnitude gempa M dan jarak R sebagai variabel acak independen yang menerus. Dalam bentuk umum teori probabilitas total ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

P[I ≥ i] = ò_rò_mP[I ≥ iôm dan r]f_M(m).f_R(r) dm dr

dimana:           f_M         = fungsi kepadatan dari magnitude

                        f_R         = fungsi kepadatan dari jarak hiposenter

P[I ≥ i | m dan r] = kondisi probabilitas acak intensitas I yang melampaui nilai i pada suatu lokasi akibat magnitude gempa M dan jarak hiposenter R.

Perhitungan PSHA dalam studi ini dilakukan dengan menggunakan software dari USGS (Harmsen, 2007) dan input parameter yang digunakan adalah seperti yang akan dijelaskan dalam model sumber gempa datas.

Besar nilai hazard ini didapat dari fungsi empirik dari hasil penelitian lapangan yang memberikan gambaran nilai penurunan percepatan gelombang gempa dari suatu sumber gempa sampai di site yang ditinjau. Fungsi ini disebut sebagai fungsi atenuasi. Nilai atenuasi ini tergantung pada: magnitude gempa, jarak ke site, mekanisme sumber gempa, kondisi tanah setempat dan kondisi model tektonik dari sumber gempa tersebut. Untuk wilayah Indonesia, pemilihan fungsi atenuasi berdasarkan pada model sumber gempa dan sebagian besar sudah menggunakan Next Generation Attenuation (NGA) dimana data gempa yang digunakan adalah data gempa global (worldwide data). Fungsi atenuasi untuk gempa shallow crustal (model sumber gempa shallow background dan fault) menggunakan Boore-Atkinson NGA (2008), Campbell-Bozorgnia NGA (2008) dan Chiou-Youngs NGA (2008). Sumber gempa subduksi interface (Megathrust) menggunakan Geomatrix subduction (Youngs et al, SRL, 1997), Atkinson-Boore BC rock & global source. (Atkinson & Boore, 2003) dan Zhao et al., dengan variabel V_s-30. (Zhao et al, 2006). Sumber gempa deep intraslab (model sumber gempa deep background) menggunakan AB intraslab seismicity Puget Sound region BC-rock condition (Atkinson and Boore, 1995), Geomatrix slab seismicity rock, 1997 (Youngs et al, 1997) dan AB 2003 intraslab seismicity world data region BC-rock condition. (Atkinson and Boore, 2003). Pemilihan fungsi  atenuasi ini didasarkan pada kesamaan kondisi geologi dan tektonik dari wilayah dimana fungsi atenuasi itu dibuat.

Analisa respon spektra di permukaan ini didapat dari proses amplifikasai spektra hazard di batuan dasar dengan kecepatan geser (V_s-30 = 760 m/dt), dimana nilai amplifikasi didapatkan dari perbandingan nilai spektra kondisi V_s-30 = 760, 360,  180 dan 100 m/detik dimana kondisi ini menggambarkan batas antara tanah klas-B (batuan), klas-C (tanah keras atau batuan lunak), klas-D (tanah sedang/kaku) dan klas-D (tanah lunak). Analisa ini dilakukan dengan menggunakan atenuasi NGA yang sudah mempunyai fasilitas analisa dengan berbagai variabel V_s30.