PENGOLAHAN DATA
MIKROSEISMIK LAPANGAN “OPO”
Pada pengolahan data mikroseismik
kali ini akan dilakukan pengolahan berulang pada data yang sama dengan variasi
parameter-parameter yang digunakan pada setiap kali pengolahan. Hal ini
dimaksudkan untuk mendapatkan hasil yang maksimal dan akurat dalam menganalisis
frekuensi dominan maupun nilai PGA (peak ground acceleration) pada daerah
penelitian. PGA adalah peak ground acceleration yang mana nilainya menyatakan
nilai kerentanan suatu tanah (ground) terhadap gelombang seismik. Sehingga
semakin tinggi nilai PGA maka area tersebut akan memiliki akselerasi gelombang
seismik yang semakin besar pula yang artinya area tersebut memiliki tingkat
kerusakan yang tinggi ketika terjadi gempa.
Rumus PGA :
Tg : Periode dominan (s)
R : Jarak hipocenter dari titik atau station
M : Magnitudo
hiposenter
Adapun jumlah data pada setiap
pengolahan adalah 8 titik pengukuran. Pada setiap pengolahan dilakukan variasi
parameter yaitu variasi frekuensi filter (band pass filter), orde filter, time
window, frekuensi sampling, dan number of samples. Berikut ini adalah
hasil-hasil pengolahan data dari variasi parameter yang disebutkan diatas. Dari
ketiga pengolahan yang dilakukan, untuk analisis nilai PGA digunakan parameter
gempa yang sama yaitu gempa Yogyakarta yang terjadi pada 16 November 2011
dengan koordinat UTM pusat gempa :(longitude: 443794 ; latitide: 9117878).
Pengambilan data hari selasa 11 Oktober 2011 pada lapangan
‘OPO’, Temon, Kulon Progo. Pengukuran dimulai pada pukul 10.52WIB hingga
17.23WIB setempat. Jumlah titik 8 terdiri atas 6 titik amat dan 2 titik bor.
Peta akuisisi
data Mikroseismik
Flowchart
Parameter
1 :
Band
Pass Filter frekuensi: 1 – 10 Hz
Butterworth,
orde 4
Spectrum : Length
At least(20 – 50 s)
H/V : Length At least (10 – 20 s)
Anti-triggering
on raw signal :
Anti-triggering
on filtered signal
Frekuensi
sampling 0,5 – 50 Hz
Number
of samples 100
1.
Titik
01A-R
Spectrum
HVSR
2.
Titik
01B-R
Spectrum
HVSR
3.
Titik
01C-R
Spectrum
HVSR
4.
Titik
01D-R
Spectrum
HVSR
5.
Titik
01E-R
Spectrum
HVSR
6.
Titik
01F
Spectrum
HVSR
7.
Titik
E02
Spectrum
HVSR
8.
Titik
E12-R
Spectrum
HVSR
Table
Perhitungan
|
Titik
|
X
|
Y
|
Z (m)
|
f Dominan
|
Amplitudo
|
fo
|
Ao
|
PGA
|
|
01A-R
|
32
|
2.9
|
727.98
|
1.147
|
5.24
|
0.0000132158
|
||
|
01B-R
|
37
|
2.581
|
293.8
|
7.299
|
2.371
|
0.0000123159
|
||
|
01C-R
|
33
|
3.063
|
708.8
|
1.3497
|
1.8199
|
0.0000133384
|
||
|
01D-R
|
24
|
2.174
|
232.1
|
7.898
|
1.65
|
0.0000118713
|
||
|
01E-R
|
22
|
2.34
|
583.7
|
1.2257
|
1.418
|
0.0000122288
|
||
|
01F
|
37
|
2.777
|
721.88
|
1.209
|
4.193
|
0.0000136117
|
||
|
E02-R
|
31
|
3.379
|
193.34
|
1.18567
|
4.02
|
0.0000150349
|
||
|
E12-R
|
32
|
3.092
|
1005.78
|
1.1248
|
22.359
|
0.0000140360
|
Kontur
dan overlay frekuensi dominan
Kontur
dan overlay Frekuensi Natural
Kontur
dan overlay PGA
Dari hasil pengolahan diatas didapatkan
peta persebaran nilai frekuensi dominan yang didapatkan dari analisis spectrum,
frekuensi natural dari analisis HVSR, dan nilai PGA dengan menggunakan
parameter frekuensi dominan yang didapat pada analisis spectrum diatas yang
kemudian digunakan untuk mencari nilai periode dominan sebagai parameter pada
perhitungan nilai PGA.
Frekuensi
dominan yang didapatkan yaitu 2.17 - 3.09 Hz dengan penyebaran semakin membesar
nilainya dari arah barat daya – timur laut. Yaitu sekitar 2 Hz menjadi 3Hz.
Namun terdapat nilai cukup besar pada titik 01c pada sisi pojok kiri bawah.
Setelah itu hasil frekuensi dominan yang didapatkan pada setiap titik digunakan
untuk mencari periode dominan yang akan digunakan dalam mencari nilai PGA.
Sehingga hasil analisis nilai PGA akan berbanding lurus dengan frekuensi
dominannya. Hal ini terlihat pada peta kontur PGA yang mirip sebanding dengan
peta kontur frekuensi domianan, yaitu terlihat penyebaran berarah barat daya –
timur laut yang semakin membesar nilainya. Nilai PGA daerah penelitian yaitu
sekitar 1.19x10-5 cm/s2 (titik 01d) hingga : 1.50x10-5
cm/s2 (titik E02). Adapun nilai frekuensi natural area ini terbagi
menjadi 2 yaitu sekitar 1 Hz dan sekitar 7 Hz. Nilai frekuensi natural ini
tersebar berarah barat daya ke timur laut dengan nilai kecil sekitar 1Hz dan
kemudian membesar hingga 7 Hz (pada titik 1b dan 1d) yang kemudian mengecil
kembali pada arah timur laut. Perbedaan nilai frekuensi natural ini bisa
disebabkan karna adanya perbedaan lithologi pada area tersebut. Nilai PGA yang
tinggi memiliki kerentanan yang lebih tinggi jika terjadi gempa bumi yaitu pada
daerah sisi ujung barat daya dan sisi ujung timur laut. Sedangkan nilai
frekuensi dominan menyatakan frekuensi alami yang terdapat di daerah tersebut. Hal ini menyatakan bahwa apabila
terjadi gempa atau gangguan berupa getaran yang memiliki frekuensi yang sama
degan frekuensi natural, maka akan terjadi resonansi yang mengakibatkan
amplifikasi gelombang seismik di area tersebut.
Parameter 2
·
Bandpass filter dengan
frekuensi 1-10 Hz, butterworth, orde 1
·
Time: anti-triggering
on filtered signal, length exacly 20 s
·
Output: frekuensi
sampling 0,5-50 Hz, number of samples 10
Didapatkan hasil sebagai berikut:
1)
Titik 01A-R
HVSR
2) Titik
01B-R
HVSR
3) Titik
01C-R
Spectrum
HVSR
4) Titik
01D-R
Spectrum
HVSR
5) Titik
01E-R
Spectrum
HVSR
6) Titik
01F
Spectrum
HVSR
7) Titik
E02
Spectrum
HVSR
8) Titik
E12-R
Spectrum
HVSR
TabelPerhitungan
|
Titik
|
X
|
Y
|
Z (m)
|
f Dominan
|
Amplitudo
|
fo
|
Ao
|
PGA
|
|
01A-R
|
32
|
2.3
|
807.6
|
0.83
|
7.72
|
0.0000118
|
||
|
01B-R
|
37
|
2.3
|
425.8
|
6.43
|
1.95
|
0.0000116
|
||
|
01C-R
|
33
|
2.4
|
818.7
|
1.36
|
1.98
|
0.0000118
|
||
|
01D-R
|
24
|
2.3
|
338.7
|
6.23
|
1.47
|
0.0000122
|
||
|
01E-R
|
22
|
2.3
|
826.9
|
6.57
|
1.46
|
0.0000121
|
||
|
01F
|
37
|
2.3
|
830.7
|
1.36
|
4.51
|
0.0000124
|
||
|
E02
|
31
|
3.9
|
211.7
|
0.83
|
5.92
|
0.0000162
|
||
|
E12-R
|
32
|
3.9
|
909.2
|
1.4
|
18.68
|
0.0000158
|
Kontur
fd
Kontur f0 Kontur
PGA
Peta overlay kontur PGA
Dari
kontur terlihat bahwa bagian atasdaerah pengukuran mempunyai nilai PGA yang
lebih besar dibandingkan daerah bawah atau selatan.Semakin besar nilai PGA
daerah berartisemakin rentan daerah tersebut. Di daerah pengukuran ini berarti daerah
bagian atas atau utara lebih rentan dibandingkan daerah bawah atau selatan.
Parameter 3 :
Band
Pass Filter 1 – 10 Hz
Butterworth
filter 50
Window
length 20 s
Frekuensi
sampling 0,5 – 50 Hz
1. Titik
01A-R
H/V
Spectrum |
2. Titik
01B-R
H/V
Spectrum
3. Titik
01C-R
H/V
Spectrum
4. Titik
01D-R
H/V
Spectrum
5. Titik
01E-R
H/V
Spectrum
6. Titik
01F
H/V
Spectrum
7. Titik
E02
Spectrum
8. Titik
E12-R
H/V
Spectrum
Table
Perhitungan
|
NamaTitik
|
X
|
Y
|
Z (m)
|
fd
|
ad
|
f0
|
a0
|
PGA
|
|
01a
|
32
|
2.96
|
604.64
|
0.68
|
12.97
|
0.000012929
|
||
|
01b
|
37
|
2.80
|
232.72
|
42.28
|
5.22
|
0.000012430
|
||
|
01c
|
33
|
3.12
|
676.51
|
1.28
|
2.13
|
0.000013039
|
||
|
01d
|
24
|
2.77
|
223.44
|
8.45
|
1.70
|
0.000012957
|
||
|
01e
|
22
|
2.62
|
459.16
|
37.82
|
7.84
|
0.000012517
|
||
|
01f
|
37
|
2.80
|
567.21
|
0.59
|
5.78
|
0.000013211
|
||
|
E02
|
31
|
3.28
|
169.80
|
0.78
|
7.04
|
0.000014317
|
||
|
E12
|
32
|
3.27
|
527.07
|
0.85
|
35.34
|
0.000013965
|
Kontur dan overlay frekuensi dominan
Konturdan
overlay frekuensi natural
Kontur
dan overlay PGA
Dari hasil pengolahan diatas didapatkan
peta persebaran nilai frekuensi dominan yang didapatkan dari analisis spectrum,
frekuensi natural dari analisis HVSR, dan nilai PGA dengan menggunakan
parameter frekuensi dominan yang didapat pada analisis spectrum diatas yang
kemudian digunakan untuk mencari nilai periode dominan sebagai parameter pada
perhitungan nilai PGA.
Frekuensi
dominan yang didapatkan yaitu 2.62 - 3.28 Hz dengan penyebaran semakin membesar
nilainya dari arah barat daya – timur laut. Yaitu sekitar 2 Hz menjadi 3Hz.
Namun terdapat nilai cukup besar pada titik 01c pada sisi pojok kiri bawah.
Setelah itu hasil frekuensi dominan yang didapatkan pada setiap titik digunakan
untuk mencari periode dominan yang akan digunakan dalam mencari nilai PGA.
Sehingga hasil analisis nilai PGA akan berbanding lurus dengan frekuensi
dominannya. Hal ini terlihat pada peta kontur PGA yang mirip sebanding dengan
peta kontur frekuensi domianan, yaitu terlihat penyebaran berarah barat daya –
timur laut yang semakin membesar nilainya. Nilai PGA daerah penelitian yaitu
sekitar 1.24x10-5 cm/s2 (titik 01d) hingga : 1.43x10-5
cm/s2 (titik E02). Adapun nilai frekuensi natural area ini terbagi
menjadi 2 yaitu sekitar 0.59 - 1.28 Hz dan sekitar 8-42 Hz. Nilai frekuensi
natural ini tersebar berarah barat daya ke timur laut dengan nilai kecil
sekitar 0.56 – 1.28 Hz dan kemudian membesar hingga 8-42 Hz (pada titik 1b,1d
dan 1e) yang kemudian mengecil kembali pada arah timur laut. Perbedaan nilai
frekuensi natural ini bisa disebabkan karena adanya perbedaan lithologi pada
area tersebut. Nilai PGA yang tinggi memiliki kerentanan yang lebih tinggi jika
terjadi gempa bumi yaitu pada daerah sisi ujung barat daya dan sisi ujung timur
laut. Sedangkan nilai frekuensi dominan menyatakan frekuensi alami yang
terdapat di daerah tersebut. Hal ini
menyatakan bahwa apabila terjadi gempa atau gangguan berupa getaran yang
memiliki frekuensi yang sama degan frekuensi natural, maka akan terjadi
resonansi yang mengakibatkan amplifikasi gelombang seismik di area tersebut.
Kesimpulan
Dari hasil perhitungan dan analisis data
dengan perbedaan parameter yang digunakan dan perbedaan subjek yang melakukan
analisis, maka akan didapatkan perbedaan hasil yang cukup besar. Hal ini
terjadi karena setiap parameter akan mempengaruhi hasil pengolahan data meskipun
kecenderungannya masih hampir sama, yaitu nilai frekuensi dominan dan nilai PGA
semakin membesar dari barat daya ke arah timur laut. Sedangkan untuk nilai
frekuensi natural terdapat nilai besar di tengah-tengah, dan nilai yang reatif
kecil pada area sisi barat daya dan timur laut. Selain itu subjektivitas orang
yang melakukan pengolahan data akan sangat berpengaruh terhadap hasil
pengolahan dan analisis.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar