Seminar Tahunan Pengawasan Pcmanfaatan Tcnaga Nuklir - Jakarta, II Desember 2003 ISSN 1693 - 7902

KONDISI SEISMIK DAN APLIKASI NILAI PHA TERHADAPREAKTOR TRIG A 200 BANDUNG

Akhmad Muktaf Haifani, Budi Rohman, M. Salman SuprawardhanaPusat Pengkajian Keselamatan Reaktor (PPKRe) - BAPETEN

ABSTRAKKONDISI SEISMIK DAN APLIKASI NILAI PHA TERHADAP REAKTORTRIGA 2000 BANDUNG Reaktor Penelitian Bandung yang dikenal sebagai ReaktorTRIGA 2000 Bandung adalah fasilitas yang dioperasikan oleh Pusat Penelitian danPengembangan Teknologi Nuklir (P3TkN-BATAN). Reaktor ini terletak padakedudukan 67' LS dan 107 37' BT. Bandung adalah dataran tinggi dengan ketinggianrata-ratanya 700 m dari permukaan laut dan dikelilingi oleh jalur pegunungan. ReaktorTRIGA 2000 Bandung pertama ali didesain dan dibangun dengan daya nominal 250kW. Reaktor mencapai kekritisan pada 10 Oktober 1964. Pada tahun 1971 dayanominalnya ditingkatkan menjadi 1000 kW dan tahun 1996 -2000 dilakukan programupgrading untuk meningkatkan daya reaktor menjadi 2000 kW. Reaktor TRIGA telahlama dioperasikan, untuk itu perlu dikaji kekuatan gedung reaktor tersebut terhadapbahaya seismik (gempa) untuk meyakinkan keselamatan reaktor. Pengkajian yangdilakukan adalah dengan menghitung akibat gempa bumi terhadap gedung reaktordengan mengaplikasikan rumus nilai percepatan puncak gempa (PGA) pada tapakreaktor dengar mempertimbangkan faktor lithologi pada daerah tersebut Nilaipercepatan puncak horizontal (PHA) beban gempa digunakan sebagai analysis bahayagempa pada tapak , energi yang dihasilkan dan tingkat kerusakan bangunan akibatgempa. Nilai PHA yang dihasilkan dalam perhitungan sebesar 0,046 G merupakan nilaiterbesar yang dapat menghasilkan kerusakan, setingkat dengan 6,5 MMI.Kata kunci : reaktor, seismik, gempa bumi, percepatan puncak gempa

ABSTRACTSEISMIK CONDITION AND APLICATION OF PHA VALUES FOR REACTORTRIGA 2000 BANDUNG. Bandung Research Reactor, or currently named ReactorTRIGA 2000 Bandung, is a facility operated by the Centre for Development andResearch of Nuclear Technology (P3TkN-BATAN). The reactor is located in Bandung,West Java, with geographical position of 6°7' latitude and 107°37' longitude. Bandungis highland with average elevation of 700 m upper sea level and surrounded bymountain range. Reactor TRIGA 2000 Bandung was first designed and built to operatewith nominal power of 250 kW. The reactor achieved its first criticality on October 10,1964. In 1971 the nominal power was increased to 1000 kW, and in 1996 to 2000another upgrading program was performed to increase the nominal power to 2000 kW.Since the reactor has been operated for a relatively long time, and more importantly thephysical building has been already aged, it is necessary to assess the strength of thebuilding against seismic hazard to assure the safety of the reactor. The assessment wasperformed by calculating the effects of earthquake to the reactor building by applyingpeak ground acceleration formula by considering the lithology of the area. Peak

352

Seminar Tahunan Pengawasan Pcmanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Descmbcr 2003 ISSN 1693 -7902

Horizontal Acceleration values is used to analysis earthquake hazard, the energy wasresulted from earthquake and step of bulding damage that caused earthquake. PHAvalues that result from the calculation is 0,046 G. It is the biggest values can causestructural building damage and it is approximately to 6,5 MMI.Keywords: reactor, seismic, earthquake, peak ground acceleration.

Seminar Tahunan I'engawasan I'cmanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Desember 2003

LA T AR BELAKANG

ISSN 1693 - 7902

Reactor TRIGA 2000 Bandung merupakan fasilitas yang dikelola oleh Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir (P3TkN) terletak di kota Bandung,

Propinsi Jawa Barat. Secara geografis terletak pada 6°57' Lintang Selatan dan 107°37'

Bujur Timur. Bandung merupakan dataran tinggi dengan ketinggian rata-rata 700 m

diatas permukaan laut dan dikelilingi oleh gunung-gunung. Di sebelah utara oleh

gunung Tangkuban Perahu, di sebelah timur oleh gunung Galunggung, di sebelah

selatan oleh Gunung Papandayan dan di sebelah barat oleh Gunung Gede (1).

Melihat usia reaktor khususnya bangunan fisik yang sudah cukup tua maka perlu

dikaji kelayakan gedung terse but yang dapat menunjang keselamatan dan kelangsungan

pengoperasian reaktor terhadap bahaya seismik. Dalam memahami mekanis

karaktcristik mcdan scismik tapak rcaktor, digunakan zona sumber gempabumi di

Indonesia dan peta bahaya gempa bumi dengan periode perulangan 100 th, (Engkon K.

Kertapati dkk)(3) sehingga akan mempermudah kit a dalam pemantauan, pengukuran dan

mitigasi dari gempa bumi terhadap suatu daerah.

Nilai Peak Grol/nd Acceleration (PGA) atau Peak Horisontal Acceleration (PHA)

identik sebagai intensitas lokal gempa pada suatu tempat dapat digunakan untuk

menentukan intensitas gempa merusak serta be ban gempa pada suatu temp at. Dengan

melihat besarnya nilai magnitudenya maka dapat kita tentukan besarnya energi yang

timbul dan periode perulangan gempa tersebut.

SEISMOTEKTONIK BANDUNG

Jalur dengan kesamaan dan sifat geologi lainnya serta sifat kegempaan yang

dimiliki terutama gempa-gempa dangkal di suatu daerah tertentu dapat dikatakan

scbagai suatu zona sumbcr gempa (Algermissen 1976)(2). Dengan kata lain zona sumber

gempa bumi adalah suatu daerah yang mempunyai nilai kegempaan dan berkaitan

dengan struktur geologi (patahan) yang berubungan dengan kejadian gempa bumi.

354

Seminar Tahunan I'engawasan I'emanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta. II Dcscmbcr 2003

Seismotektonik Regional

ISSN 1(9) - 7902

Untuk daerah Jawa Barat (Bandung) secara regional struktur geologi yang

berkembang serta proses kegempaan yang pernah ada dipengaruhi oleh empat (4) zona

sumber gempa bumi(3)(Gambar 1) yaitu:

LEGENDA

LEGENDS

I.Zoon SlImbcr Subd~ksi Jawa·Sumatm

JL1\\'a~SJlnw;a(J Sllbduc!itm 20m.'

2. Zona Sumber Selar Sumatcra

Sw:w!era FOlllr Sourre 7,.olle

3. Zena SJmb<r ••kmi prisma Sukabumi

Sukabumj priJ!Ti "cretio" Smut'e 20m'

4. Zona Scs~r Baribis

Barib::, fill/II z'lIIe

5. Zona Sumbcr Sosar Huminyu

BumtU,Hl fuull Source Zotle

6. Zona Soso, Loscl11-M<ralus

uU€IIl-AferaluJ fiwll Zone

7. Zona Sumber Pala"on

Paltn\'f./n Source lime

8. Zona Sumbcr Sulu

Sufu Sourre lime

9. CckllngJn Tar:a:an

T«",xI'" Bu"i"

10. Cekungan Kutai

Kuwi Ba .•in

II. Zona Sumbcr Scsar Waianae

\\i:!amJt' Fmd: SOlin'! ultle

12. Zoo:t Sumher Pa!u- Koro

Pa!u-K(lf1) F,mll SOl/a ZII/e

13 Zona Sumbcr SCSiU'Noik Sulawcsi Uwa

Nur/h SulUift.ti Thm.H Soura 2MI!

14. Zona Surnbcr Sangihe

~{tll.~iheSource l.Jmc

15. ZOllO Sumber Punggungan Mayu

,~111YII Ridge Smttt'e 7.m:e

16 H"lm,hern Secrce Zene

7..mw Sumber Ha!mahero

17. Zona Sumber SeliU' Rnnsiki

R';II.flki l'iLUlt Srl/Ift·c lilne

18. Zon3 Sumber Ses3r Sorong. Ya~n

SUfOfi/-:" }hp('t! Fall!t Sow"a Zone

19. Zena Scmbcr Poso

PPSfJ Smut't Zrm!!

ZO. Zona Sumber Smr Nark Busur Bc!akang Flores

F/"re.f·Back art: Tlml.<! Srlllrce z'me

21. Zonn Sumher Cduogon Bonda

Bunda R(l.\'in S!llir:'l~ 7.(;,:(

~2 Zona S!,;mlx>r Bituni

BUt!4j Sourer Zr:I!f

2l Zona Sumber SelJr Tcr~ra Aidu""

Ti'ftm AidltmJ Fmt!r SOiU"t I' 70M

2·~ lena Sumber Gr;:ccn Aru

Am GrulJl'll SOun!! Zone

25. Zona Sumacr Membcramo

M('mberamo SfJ1t/t"( ZmJf

26. Zona S,mJber Mamllju

Marul/jll SfJ/lra 7..m:t'

27. Zona Sumber Smm

Serum Sou/'Ct' 11;1</

Zii. Zona Sumber Obi

Obi S(ii.lrr.:e 2(j/:c!

29. ZOO" Sombcr Palau

P(jf(J:~ Snurt e Zmte

3t1. Zona Sumher Scsar ASl!lal

Af11J(}! Thru.f: SfJurre.t umr

ZONA SUMBER GEMPABUMI DI INDONESIAE.4RTHQUAKE SOURCE 20!VES TN TNDONESIA

Gambar 1. Peta Zona Sumber Gempa Bumi di Indonesia.

355

SCllllllar Tahlillalll'clI!;aWaS;IIII'clilillll,ralali TClla!;a NII~III - .Ia~'lIla, II Ikscrllhcl 200.!

Zona Sumbcr Akrasi Prisma Sulmbumi

ISSN 1(,'1.1 7')02

Patahan Cimandiri-Cirata-Lembang terutam,a di sekitar Cimandiri sebagai

penyebab terjadinya gempa bumi Sukabumi tahun 1902, 1912 dan 1982.

Zona Sumber Sub-duksi Jawa-Sumatera

Berhubungan dengan kejadian gempa bumi dangkal di sebelah samudera,

menengah/sedang di poros pulau dan dalam di utara. Gempa bumi dangkal dari sistem

gempa zona ini, bertangung jawab terhadap kejadian tsunami di pesisir barat Sumatera,

dan selatan Jawa.

Zona Sumbcr Baribis

Patahan penimbun gempa yang terletak dalam zona sumber gempa 1111

membentang melintas Majalengka , Kuningan.

Zona Sumbcr Scsar Bumiayu

Patahan Bumiayu yang membentang dari selatan Cirebon sampai ke Bumiayu di

Jawa Tengah, patahan ini bertanggungjawab terhadap Gempa Bumiayu 1931, 1970 dan

1992 serta Gempabumi Cirebon selatan tahun 1847 dan 1875.

Sesimotcktonik Lokal

Struktur geologi yang berkembang di sekitar lokasi telitian adalah struktur patahan

(sesar) normal (sesar turun) yang dikenal dengan patahan Lembang. Jarak antara daerah

telitian dengan Patahan Lembang terdekat kurang lebih 8 km (Gambar 2) (4)

356

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Oesember 2003

Gambar 2. Peta Patahan Lembang

ISSN 1693 - 7902-

Patahan Lembang adalah patahan normal dengan blok utara relatif turun terhadap

blok selatan dengan kemiringan bidang patahan diperkirakan tegak, dan daerah Utara

Cimahi-Penyadokan-Batureog-Maribaya hingga Gunung Pulosari dan membelok ke

arah selatan hingga ke daerah Utara Ujung Berung. Jejak patahan berupa gawir dapat

diikuti mulai dari Batureog hingga ke wilayah Ujung Berung.

Data kegempaan yang berhasil di dapatkan adalah data kegempaan daerah

Bandung dan sekitarnya selama kurun waktu 100 th dengan asumsi bahwa pada kurun

waktu itu dapat diketahui seberapa banyak gempa bumi yang telah terjadi dan sampai

seberapa besar pengaruh yang ditimbulkan gempa terse but terhadap daerah telitian,

serta kemungkinan terjadinya gempa itu kembali (periode ulang gempa) (Gambar 3).

Sedangkan data sejarah gempa juga kami diambil dalam radius 100 km dari daerah

telitian dengan asumsi bahwa ada beberapa gempa yang masih dapat dirasakan dalam

radius terse but dan diperkirakan masih bisa menimbulkan dampak negatif terhadap

daerah telitian (5) (Gambar 4).

357

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Desember 2003

POLA PATAHAN DAERAH JAWA BARAT

ISSN 1693 - 7902

106 107

LAUT JA1/fA

108

'6

a

Samudera'indonesia

108 107 108 109

Gambar 3. Pcta pola patahan di Jawa bagian barat

INDONESIAN OCEAN

rt:TA TEKT01\IK JAWA UARAT DAN SEKITARNYA

SKAI.A I: J.'7OO.ooo

Gambar 4. Pcta scbaran gcmpa bumi dalam Jarak 100 km sclama 100 tahun.

358

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Dcscmber 2003

ANALISIS BAHA Y A GEMP A

ISSN 1693 - 7902

Analisis terhadap bahaya gempa yang terjadi pada suatu temp at atau tapak dapat

dianalisis dengan menentukan nilai PGA, Intensitas gempa yang dapat mengakibatkan

kerusakan terhadap gedung dan tapak pada suatu daerah, energi yang ditimbulkan pada

pusat gempa dan periode ulang gempa.

Setelah besarnya magnitude ditentukan dan dapat diperkirakan potensi gempa

yang dapat terjadi pada suatu daerah atau tempat maka selanjutnya dapat pula di analisis

seberapa besar gempa yang terjadi pada tempat yang akan diselidiki. Berikut ini adalah

langkah-Iangkah untuk menganalisis bahaya gempa yang digunakan oleh Richter (6) :

1. Identifikasi dan klasifikasi semua sumber yang dapat menimbulkan gerakan

tanah yang signifikan, klasifikasi meliputi definisi dari geometri sumber dan

potensi gempa.

2. Seleksi parameter dari sumber gempa ke lokasi yang dianalisis, cari jarak

terdekat dari sumber ke lokasi. Jarak dapat diekspresikan sebagai jarak

epicenter atau jarak hypocenter, tergantung pada pengukuran yang akan

digunakan pada langkah berikut.

3. Pemilihan controlling earthquake (gempa yang diperkirakan mempunym

getaran terkuat). Umumnya dijabarkan sebagai parameter gerakan tanah di

lapangan. Pemilihan dilakukan untuk membandingkan level gerakan yang

diakibatkan oleh gempa dari asumsi langkah 1 dan 2. Dengan menggunakan

Rumus Cornell yang dikembangkan untuk gempa pada M=3.0 hingga 7.7 pada

jarak antara 20 hingga 200 km (7).

In PHA (gals) = 6,74 + 0,859 M - 1,80 In (R+25) (1)

4. Bahaya dilokasi didefinisikan dalam batas gerakan tanah yang diakibatkan

oleh "Controlling Earthquake", karakter ini biasanya dideskripsikan dalam

satu atau lebih parameter gerakan tanah yang didapat dari prediksi hubunga

puncak percepatan, puncak kecepatan dan respons spektrum yang umumnya

digunakan dalam klasifikasi bahaya gempa bumi.

359

Seminar Tahunan PengawasaB PemaBfaatan TeBaga Nuklir - Jakarta, II Desember 2003

HASIL ANALISIS

Analisis PHA

ISSN 1693 - 7902

1. Daerah Sumatera Selatan - Jawa Bagian Barat yang mempunyai koordinat 40 ­

120 LS dan 1000 - 1120 BT. Sesuai dengan anjuran dari IAEA bahwa untuk

analisis seismik secara terperinci meliputi daerah seluas 100 km2 dan selama 100

thoseperti terlihat dalam Gambar 5.

'00 '02'04106loa110111

- ------1

Perceived Earthquake...-....--.------- ....•.-.

-;---11·4 i

Epicenters Distribution Map·41

II IIn West Java (1923 .2003)•

·..;,::<~YfL'.;~y~~:0>}:U

'~ !• ·61

i •.,.·-·•..;.Jf~~J- .. I

r'"T"

...- .............- ................... - ...... -..

• (f~,. ,,.[>?:-t~t~ • • ••~.~:J.•~"~•."M"."'" Iii),. J• ,;:f •.eJ" ,',',.\:_<~Ban9~~' ;f~,.",{~_". ,\:(,~~,.,

• "".- •.. ..,..ir;l.,,:_.;.~",:_,.~;...:>, ...,{,> ...~ _..,._:, ..J.,,;. .•....,·lt.if,j N•· -. +':' ·':fP~~~~~~1f~jlI·a

A·a I

·j·oI•

...... - .-~;•

• • "I • Scale: 1 : 8,500,000• ,e •• • I

L•·10 I

m •••••••••••••• ____ •_________

i;!

·'0 [i

I Legend

I

_____~_____...._______J "' Cityi • Earthquake Epicentre I·121

·11 ! ___ . __________ 19M~_21!, ••• ~100

'02'04106loa110111

Gambar 5. Oistribusi gcmpa bumi yang dirasakan di Jawa Barat 1923-2003

2. Dari data sumber gempa maka dapat di lakukan perhitungan jarak antara daerah

telitian (P3TkN) dengan sumber gempa (Epicentrum) dan mendapatkan jarak

minimum sumber gempa terhadap daerah telitian.

Tabcll. Tabcl penentuan harga R Uarak) epicentre terhadap tapak reaktor

SumbcrLintang

BujurMagKedalaman

11R

gempa bumi(H)

1-7,66108,26,16298,67116,532

2-6,98108,15,81453,4455,246

3-6,58107,295,510055,50114,369

4-7,07107,53,9225,525,578

5-6,84107,286,013041,11136,345

6-7,23107,914,33325,541,704

360

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Dcsembcr 2003

Harga R didapat dari :

ISSN 1693 - 7902

R =--J /12 + H2 , (2)

dimana

R = jarak terdekat daerah telitian terhadap sumber gempa

/1 = jarak epicentrum terhadap tapak

H = kedalaman sumber gempa

Hasil perhitungan ditunjukkan pada tabel 1.

3. Di asumsikan bahwa tingkat getaran dengan menggunakan percepatan puncak

horisontal (PHA). Dengan menggunakan rumus yang dikembangkan oleh Cornell

untuk gempa dengan M antara 3,0 hingga 7,0 dan jarak dari 20 - 200 km.

Cornell: Ln PHA (gals) = 6,74 + 0,859 M - 1,80 In (R+25) (3)

Berdasarkan hasil perhitungan (lihat Tabel 2), sumber gempa zona 2 adalah yang

paling berpengaruh terhadap tapak reaktor. Sumber gempa itu menghasilkan

percepatan puncak gempa 0,046 G pada tapak.

Tabel 2. Tabel penentuan nilai PHA pad a tapak

Sumber MR (km)6.740.859M1.8 x In

LnPHA.PHA

PHA2empa ,

(R+25)(2als)(G)1

6,1116,5326,745,23998,91453,065421,4430,02142

5,855,2466,744,98227,89323,828946,0120,04603

5,5114,3696,744,72458,88682,577713,16680,01324

3,925,5786,743,35017,06233,027820,64970,02065

6,0136,3456,745,1549,15042,743615,5430,01546

4,341,7046,743,69377,56052,873217,69350,0177

4. Bahaya paling potensial yang terjadi pada tapak adalah berasal dari sumber gempa

dengan magnitude 5.8 skala richter pada tapak reaktor. Gempa ini teljadi pada

jarak 53,44 km dari tapak dan menghasilkan percepatan puncak gempa sebesar

0,046 G.

Penentuan Intensitas Gempa Merusak

Ukuran tingkat kerusakan suatu bangunan akibat bencana gempa bumi ditentukan

berdasarkan besamya intensitas yang terjadi di daerah yang dilanda gempa. Untuk

menentukan besar kecilnya intensitas gempa dihitung dengan menggunakan

percepatan gempa pada tanah Sebagai skala pembanding untuk menentukan tingkat

kerusakan suatu bangunan sipil akibat gempa menggunakan skala standar internasional

361

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan .•Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Desember 2003 ISSN 1693 - 7902

Modified Mercalli Intensity (MMI) dari Mercalli kemudian diperbaiki oleh Newman.

Hubungan kasar antara skala Modified Mercalli dan percepatan maksimum permukaan

tanah dapat dinyatakan dengan rumus (6) :

Log a = 1/3 . I - 1/2 (4)

atau

Log a = 1/3. I + ~ (5)

Hubungan terse but sebenarnya sangat kasar (subyektif) tergantung pada

tingkat/kualitas bangunan, keadaan panik dan tidaknya pada saat terjadinya gempa dll.

Namun demikian skala ini digunakan oleh para Seismologi sebagai faktor pembanding

untuk penentuan tingkat kerusakan. Berdasarkan data yang diperoleh pada Tabel 1,

maka dapat dihitung tingkat intensitas gempanya.

Earthquake source 1 :

Log a = 1/3 . 1- Y2

Log 21,443 = 1/3 . I - Y2 I = 5.549 MMI

Atau

Log b = ~ . I - ~

Log 21,443 = ~ . I + 1/4 I = 4.325 MMI

Tabcl 3. Perhitungan nilai Intensitas

Sumber gempa MPHA (gals) I (MMI)1

6.121.443 5.5492

5.846.012 6.5543

5.513.1668 4.9084

3.920.6497 5.4995

6.015.543 5.1296

4.317.6935 5.296

Berdasarkan hasil perhitungan yang tercantum pada Tabel 2 diatas maka dapat

dikatakan bahwa percepatan puncak gempa pada tapak dengan nilai PHA terbesar

46.012 (E-2) menghasilkan lntensitas kerusakan terbesar pula pada struktur bangunan.

Seperti yang tampak pada gambar 6 di bawah ini menunjukkan grafik nilai antara

PHA (gals) dengan lntensitas (1). Menunjukkan harga PHA berbanding lurus dengan

besarnya lntensitas, artinya semakin besar nilai PHA maka semakin besar pula harga

lntensi tas.

362

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Desember 2003

PHA vs I

7

~:~iLuuu:u .:E 5.75:E 5.5_ 5.25

5 0 ~o 0 •••••• 0 ••

.......

4.75 ~ .

ISSN 1693 - 7902

4.5 ~ -- -- -- .4.25 ~ -- .

4

10 20 30

PHA (Gals)

40 50

Gambar 6. Nilai PHA (gals) dengan I (Intensitas)

Seperti yang tercantum dalam tabel 4 tentang Skala Modify Mercalli Intensity

(MMI) yang digunakan sebagai skala pembanding untuk menjelaska,n tentang tingkat

kerusakan bangunan akibat gempa yang kemudian dibandingkan dengan skala Richter.

Tabel 4. Perbandingan nilai magnitude terhadap intensitas

RichterMMI Umum

0-1,9

I Tidak teras a

Terasa oleh orang yang berada dalam keadan istirahat, terutama pada2-2,9

IItingkat atas atau tempat-tempat tinggi. Benda-benda ringan yangdigantung bergoyangTerjadi dalam rumah, tetapi ban yak yang tidak menyangka kalau ada3,0 - 3,9

IIIgempa bumi. Getaran dirasakan seperti ada truk yang kecil yanglewat.Terasa di dalam rumah seperti ada truk berat yang lewat, atau teras aseperti ada barang berat yang menabrak dinding rumah. Barang-4,0-4,5

IVbarang yang tergantung bergoyang; barang yang berdiri bergerak;jendela, barang pecah belah pecah; pintu-pintu berderik; gelas-gelasgemerincing; dinding rumah dan rangka rumah dapat berbunyi.Dapat dirasakan di luar rumah. Orang tidur terbangun; cairan tampakbergerak-gerak dan dapat tumpah; gerabah , jendela dan barang pecah4,5 - 4,9

Vbelah pecah; pintu-pintu terbuka tertutup pigura-pigura di dindingbergerak; lonceng bandul berhenti (mati) atau menjadi tidak cocokjalannya.Barang-barang terpelanting

363

Scminar Tahllnan I'cngawasan I'cman!:latan Tcnag;I NlIklir - Jakarta, II Dcscmhcr 2003 ISSN 1693 - 7902

Richter

5,0 - 5,9

6-6,3

6,4 - 6,6

6,7 - 6,9

7,0 - 7,5

7,6 - 7,9

8 - 8,6

MMI

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Umum

Terasa oleh sernua orang. Banyak orang lari ke luar karena terkejut;orang yang berjalan kaki terganggu; jendela, gerabah barang peeahbelah peeah; barang-barang keeil, buku-buku jatuh dari raknya;garnbar-garnbar jatuh dari dinding; rneubel-meubel bergerak atauterputar; plester dinding yang lernah peeah-peeah; bel-bel gerejaberbunyi; pohon-pohon terlihat bergoyang.Dapat dirasakan oleh sopir yang sedang mengemudi mobil. Orangyang berjalan kaki susah untuk dapat berjalan dengan baik; eerobongasap yang lemah peeah pada tempat setinggi langit-Iangit; barang­barang peeah belah peeah; tembok yang tidak kuat peeah-peeah ;plester ternbok, batu-batu ternbok yang tidak terikat dll jatuh; terjadisedikit pergeseran dan terjadi lekukan-Iekukan pada tumpukanturnpukan pasir dan batu kerikil; air menjadi keruh; bel-bel yangbesar berbunyi; selokan irigasi rusak.Mengemudi rnobil terganggu. Bangunan-bangunan yang kuatrnenderita kerusakan-kerusakan dengan ada bagian-bagian yangruntuh; terjadi kerusakan pada alat rumah tangga; juga terjadikerusakan-kerusakan pada tembok-tembok yang dibuat tahanterhadap getaran-getaran horisontal (horisontal stress); beberapabagian dari ternbok jatuh; eerobong asap, monumen-monumen,rnenara-menara, tangki-tangki air yang di atas berputar atau jatuh;rangka rumah berpindah dari pondamennya; dinding yang tidakterikat jatuh (terlempar); eabang-eabang pohon patah dari dahannya;tanah-tanah yang basah dan lereng-Iereng euram terbelah.Menyebabkan umum menjadi panik. Bangunan-bangunan yang tidakkuat haneur; bangunan-bangunan yang kuat menderita kerusakanberat; terjadi kerusakan pada pondasi dan rangka-rangka bangunan­bangunan; pipa-pipa dalam tanah putus; tanah-tanah alluviumterbelah; lurnpur dan pasir keluar dari dalam tanah.Pada umurnnya sernua tembok-ternbok dan rangka rumah rusak.Beberapa bangunan dari kayu yang kuat dan jembatan-jembatanrusak; terjadi kerusakan berat pada dam-dam, tanggul-tanggul,tambak-tambak; terjadi tanah longsor yang besar; air dalam kolam,sungai, danau munerat; di pantai dan tanah-tanah rata, terjadiperpindahan ternpat seeara horisontal antara pasir dan lumpur; jalan­jalan kereta api sedikit rnenjadi bengkok.Pipa-pipa di dalarn tanah sarna sekali rusak ; reI-reI kereta apimenjadi bengkok-bengkok. Bangunan-bangunan hanya sedikit yangtetap berdiri. Pipa dalam tanah tidak dapat dipakai sama sekali.Tanah terbelah.

Terjadi bene ana alam; seluruh bangunan menderita kerusakan ; batu­batu, barang-barang yang besar-besar berpindah; barang-barangterlernpar ke udara. Haneur sarna sekali, gelombang tampak padapermukaan tanah

364

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Descmbcr 2003 ISSN 1693 - 7902

Hubungan antara strain-energi E yang dilepaskan dan magnitude pada suatu gempa

dinyatakan dengan rumus (8).

Log E = 114 + 1,5 M (6)

dimana E = energi (erg)

M = magnitude (richter)

Hasil perhitungan diberikan pada tabel 5 dan gambar 7.

Tabel 5. Perhitungan nilai energi gempa berdasarkan Magnitudenya

·C

Sumber gempabumiM1.51.5M11.411.4+1.5ME

1

6,11,59,1511,420,553,55E+20

2

5,81,58,711,420,11,26E+20

3

5,51,58,2511,419,654,47E+ 19

4

3,91,55,8511,417,251,78E+17

5

61,5911,420,42,51 E+20

6

4,31,56,4511,417,857,08E+ 17

Mvs E

2120.5- 20

C)Q; 19.5-w 19

g 18.5..J18

17.5 .--173.5

4

4.5 5 5.5

M (Richter)

6 6.5

L......-. ._.__. ... JGambar 7. Nilai energi (Log E) terhadap magnitude

Berdasarkan hasil yang tampak dari diagram di atas ditunjukkan bahwa besarnya energi

yang ditimbulkan oleh gempa berbanding lurusdengan Magnitudo gempanya, artinya

bahwa semakin besar Magnitudo itu maka semakin besar pula energi yang ditimbulkan,

365

~'H·IIIIII,II t ;1111111.111 I'\"II!-,-.I\\ ;I~;III 1'\'111.1111.1,11,111 I Cllarll Nuklll .1111\111la, II I h:~l'Illhl'l .'Otll ISSi'J 110'11 /'HI.'

namun hal itu tidak mencirikan tingkat secara khusus tingkat kerusakan bangunan

akibat gcmpa. Adaplln faktor-faktor yang mcnentllkan besar kecilnya intensitas adalah :

1. Kualitas bangunan

2. Jarak antara epicenter terhadap lokasi pengamatan

3. Kondisi geologi setempat

4. Keadaan panik dan tidak sewaktu terjadi gempa.

Penentuan Kemungkinan Bahaya Gempa

Digunakan metode perhitungan Gutenberg-Richter yang melakukan pengumpulan

data dan analisis dari gempa California selama beberapa periode untuk mencari

Magnitude yang mempunyai perbedaan cukup besar (6) Mereka membagi tiap

magnitude sebagai panjang dari periode perulangan gempa atau kemungkinan

(probabilitas) tahunan dari magnitude yang besar, Am dari gempa dengan magnitude m.

Metode Gutenberg-Richter (Gb. 8) ini mempunyai persamaan sebagai berikut :

Log Am = a - bm '" (7)

Dimana :

Am = nilai tal1U~an rerata dari magnitude m

lOa = mean tahunan gempa

b = hubungan besar dan kecilnya gempa

Berdasarkan hasil perhitungan di mana sumber gempa no. 2 yang memiliki nilai PHA

0,046 G dan lntensitas 6,554 MMI maka akan kita hitung berapa waktu periode

perulangan gempa tersebut, dengan menggunakan metode ini.

366

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Dcscmber 2003

500

100

10

log I'm

AipidG belL'-

0.11 .. ~ ;..

0.01 ij

o

ISSN 1693 - 7902

Magnitude 0.00 1 L••• :••••••• '-. ·••• ··•

6 7 8 [) m 10

(a) (b)

Gambar 4. (a) Hukum pengulangan Gutenberg-Richer, Il1cmpcrlihatkan mean dari

parameter a clan b. dan (b) Penggunaan Hukum Gutenberg-Richer pad a data gempa.

Indonesia berdasarkan tatanan tektonik dunia masuk dalam dua jalur gempa

dunia, yaitu Sirkum Pasifik (Circumpacific Belt) yang meliputi Chili, Ecuador,

California, Kepulauan Aleutian, Jepang, Philipina, Sulawesi Utara, Kepulauan Maluku,

Irian, Melanesia, Polynesia dan Selandia Baru dan Sirkum Mediterania (A/pide

Earthquake Belt atau Trans Asiatic Earthquake Belt) yang meliputi Azores,

Pegunungan Alpine di Eropa, Asia Kecil, Irak, Iran, Afganistan, Himalaya, Burma,

Sumatera, Jawa, Nusa Tengara dan Irian (8).

Data seismic yang berhasil diperoleh pada tapak reaktor dengan dengan

Magnitude 5,8 yang menghasilkan Percepatan Puncak Gempa Horisontal terbesar

0,046 G kita masukkan kedalam gambar 8 (b) untuk menentukan besarnya periode

ulang gempa. Maka besarnya periode ulang gempa dengan magnitude 5,8 adalah :

Gempa M 5,8 = 1 = 0,1 tahun = 10 tahun sekali.10/ tahun

Maka gempa dengan Magnitude 5,8 memiliki periode ulang gempa 0,1 tahun dengan

kata lain bahwa gempa tersebut dapat kembali terjadi setiap 10 tahun sekali.

367

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, II Oesember 2003

KESIMPULAN

ISSN 1693 - 7902

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka dapat di simpulkan sebagai

berikut :

1. Perhitungan penentuan nilai PHA dengan menggunakan metode kritikal point dari

epicentre, menghasilkan nilai terbesar pada epicentre dengan jarak 55,246 km

sebesar 0,046 G. Letak epicentre ini secara geografis pada 6°58'8" LS dan 108°6'

BT.

2. Besarnya nilai PHA berbanding lurus terhadap intensitas gempa yang terjadi

semakin besar PHA yang ditimbulkan maka makin besar pula intensitas

gempanya, artinya makin besar pula kerusakan yang dapat terjadi dari gempa

terse but.

3. Energi yang ditimbulkan suatu gempa besarnya tergantung pada besarnya

magnitude gempa yang terekam oleh Seismograf, semakin besar magnitude yang

diperoleh maka semakin besar pula energi yang ditimbulkan namun tidak

berpengaruh secara mutlak pada intensitasnya.

4. Periode ulang gempa digunakan sebagai standar untuk menentukan probabilitas

gempa akan dapat terjadi kembali pada waktu tertentu. Berdasarkan perhitungan

yang telah dikerjakan gempa dengan magnitude 5,8 yang diperkirakan sebagai

gempa dengan nilai PHA terbesar menghasilkan periode ulang gempa sebesar 0,1

tahun atau 10 tahun sekali.

5. Indonesia khususnya daerah Bandung sebagai wilayah yang dilalui oleh dua jalur

sirkum gempa dunia yaitu Sirkum Pasifik (Circumpacific Belt) dan Sirkum

Mediterania (A/pide Earthquake Belt atau Trans Asiatic Earthquake Belt) maka

perlu dilakukan analisis seismik yang terpadu meliputi semua perhitungan baik

secara deterministik maupun probabilistik untuk mendapatkan hasil yang akurat

sehingga program mitigasi terhadap bencana gempa bumi dapat dilakukan secara

terarah dan terpadu.

368

Seminar Tahunan Pengawasan Pemanfaatan Tenaga Nuklir - Jakarta, 11 Descmbcr 200J

DAFTAR PUSTAKA

ISSN 1693 - 7902

1. Laporan Analisis Keselamatan, Reaktor TRIGA 2000 Bandung, Rev 2, 2001;

2. Algermissen, S. T. Perkin, O. M., A Probabilistic Estimates of Maximum

Accelaration in the Rock in the Continguous United State, 1976; U. S. Geological

Survey Open File Report 76 - 416;

3. Kertapati, E. K.; Aplikasi Zona Sumber Gempa Bumi dalam Aspek Teknik Gempa,

Pertemuan Ilmiah Ikatan Ahli Konstruksi Indonesia (HAKI), 1995;

4. P. H. Silitonga, Peta Geologi Bandung, Jawa, 1973;

5. Kertapati, E. K. Pemahaman Gempa Bumi dalam Upaya Menurunkan Resiko

Bahaya Gempa Bumi, Seminar Teknologi Pengurangan Oampak Gempa Bumi dan

Tsunami, 1995;

6. Richter,. Elementary Seismology , WH Freeman And Co., San Fransisco and

London, 1958;

7. Akiyama,· H and Nishiyama I; Earthquake Resistant Limit State Design,

International Institute of Seismology and Earthquake Engil1eering (IISEE),

Tsukuba,Japan,1999;

8. Tjokrodimulyo. K, Teknik Gempa, Nafiri Offset, 1997.

DISKUSI

Pertanyaan (Darwis, P2TRR - BATAN)

Oari gambar 4.2. terlihat grafik PHA VS.M seharusnya tidak bisa terbuat karena lokasi

sumber gempanya berbedatidak sesuai dengan rumus cornell

Ln PHA (gals) = 6.74 + 0.859 M - 1.80 In (R+25)

M bertambahjika R tetap -. PHA bertambah (misallokasi i)

Jawaban (Akhmad Muktaf PPKRe - BAP ETEN)

Akan kami revisi dan lihat lebih jauh, memang dalam melakukan perbandingan harus

diseuaikan dengan persamaan yang ada.

369