Documents.tips Modul III Seismologi
-
Upload
dwi-nica-wicakso -
Category
Documents
-
view
230 -
download
0
Transcript of Documents.tips Modul III Seismologi
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 1/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
MODUL III
EPISENTER DAN HIPOSENTER GEMPA BUMI
BAB I
PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Untuk menentukan lokasi sumber gempa bumi diperlukan data waktu tiba gelombang Primer
(P) dan sekurang-kurangnya tiga komponen arah, yang dimasudkan tga komponen arah
yakni, Arah kedalaman atau komponen Z, arah Timur ke Barat dan arah Utara ke Selatan
Sedang besar ke!adian gempa dinyatakan magnitude Parameter yang diperlukan dalam
menentukan magnitude gempa adalah amplitude dan periode gemapa
Setiap ke!adian gempa bumi akan menghasilkan in"ormasi seismi# berupa rakaman sinyal
berbentuk gelombang $n"ormasi seismi# tersebut kemudian diproses dan dianalisis sehingga
ditemukan parameter-parameter gempa bumi seperti % waktu ke!adian gempa, lokasi
episenter, kedalaman sumber gempa, kekuatan gempa dan intensitas gempa bumi
&aktu ke!adian gempa bumi ('rigin Time) adalah waktu terlepasnya akulumasi tegangan
yang terbentuk akibat pen!alaran gelombang al ini dinyatakan dengan hari, tanggal bulan,
!am, menit, detik dalam satuan UT (Uni*ersal Time oordinated)
+pisenter dapat dikatakan sebagai titik dipermukaan saat ter!adi gempa atau dapat dikatakan
!arak lateral antara pusat gempa bumi dan stasiun pengamat, titik ini merupakan re"leksi dari
hiposenter atau "o#us gempa
iposenter atau kedalaman sumber gempa adapun !arak hiposenter dihitung tegak lurus dari
permukaan bumi, edalaman dinyatakan oleh besar !arak dalam satuan
ekuatan empa atau magnitude adalah ukuran kekuatan gempabumi menggambarkan
besarnya energy yang terlepas pada saat gempa bumi ter!adi Skala pemba#a gempa bumi
dinyakan dalam Skala .i#ter (S.) onsep magnitude dinyatakan dalam bentuk logaritma
berbasis /0 arga magnitude diperoleh sebagai hasil analisis tipe gelombang P
Program Studi GeofsikaPage 25
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 2/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
$ntensitas gempa bumi adalah ukuran kerusakan akibat gempa bumi berdasarkan hasil
pengamat e"ek gempa bumi terhadap kerusakan struktur bangunan, manusia dan lingkungan,
$ntensitas gempa bumi dinyatakan dengan 11$(1odi"ied 1er#ally $ntensity)
B. Ruang lingkup Isi :
- 1etoda 2ingkaran
- 1etoda &adati
asus 3ua stasiun dan Tiga stasiun
- +pisenter 3an edalaman gempa bumi
- 1etoda Sterometeri- 1etoda Bola
. !aitan M"#ul
1odul ini merupakan modul ke tiga dan disa!ikan pada pertemuan ke tiga, modul ini
terkait dengan modul yang berisi tentang pen!alaran gelombang seismi# di dalam
bumi Tidak ini sa!a modul ini dapat dikaitkan pada modul yang mempela!ari arah
dating, arah keluar gelombang akibat gempa Sedang madul ini berisi tentang metode-
metode dalam penentuan episenter dan hiposenter gempa bumi
D. Sasaran Bela$ar
Setelah mengikuti modul ini mahasiswa diharapkan4
/ 1enentukan episenter dan hiposenter gempa bumi dengan metoda dasar yang sederhana
seperti metoda lingkaran untuk kasus dua stasiun, tiga stasiun
5 1enentukan konstanta 'mori
6 1enentukan episenter dan hiposenter dengan metoda &adati7 1enentukan episenster dan hiposenter dengan metode 8uens 9ain
: 1enentukan episenster dan hiposenter dengan metode bola
; 1embandingkan masing-masing metoda yang dipela!ari dalam berbagai kasus gempa
bumi
BAB II
PEMBELA%ARAN
Program Studi GeofsikaPage 26
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 3/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
A.Episenter
empa bumi berkaitan erat dengan adanya pelepasan energi se#ara mendadak yang ter!adi di
bumi Pelepasan energi dapat disebabkan akibat ter!adinya patahan-patahan baru ataupun
bergesernya patahan lama, peristiwa benda !atuh, runtuhan akti*itas *ulkanik dan lain-lain
iposenter adalah tempat ke!adian gempa di "okus (bagian dalam bumi) +pisenter adalah
proyeksi hiposenter dipermukaan bumi
+ < S eterangan%
S % Stasiun Pengamatan + % +pisentrum
h 3 = % iposenter
3 % >arak iposentral
< % >arak +pisentral
h % edalaman empa
Untuk menentukan episenter dan hiposenter gempa bumi, banyak sekali metoda yang bisa
digunakan Sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan, penentuan episenter dan
hiposenter banyak mengalami perubahan dan penyempurnaan
3alam praktikum ini yang akan dipela!ari adalah penentuan episenter dan hiposenter dengan
1etoda 2ingkaran, baik untuk kasus dua stasiun atau tiga stasiun, dan 1etoda Bola
Perumusan untuk menggunakan kedua metoda ini diturunkan dari anggapan bahwa
gelombang seismik merambat dalam lapisan homogen isotropik sehingga dianggap ke#epatan
gelombang tetap dalam pen!alarannya Bila gempa ter!adi pada suatu titik?tempat di dalam
suatu ruang di dalam bumi pada saat t0, maka beberapa saat kemudian "ase gelombang P dan
S akan ter#atat dari stasiun pengamatan, dan gelombang P akan ter#atat lebih dulu dari
gelombang S dan ts @ t p
B.METODA LING!ARAN
Program Studi GeofsikaPage 27
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 4/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
1etoda ini merupakan metoda yang paling sederhana dalam penentuan episenter
3alam metoda ini digunakan selisih waktu tiba gelombang P dan S yang ter#atat pada
masing-masing stasiun perekam gempa
B.& PENENTUAN HIPOSENTER
B.&. METODA !LASI! 'Dk (
Setelah dihitung selisih waktu datangnya gelombang S dan P (ts @ t p) pada masing-
masing stasiun, maka !arak hiposentral dapat langsung dilihat pada table tra*el time
>e""ereys-Bullen
B.) METODA LO!US 'DL(
3ata-data yang dibutuhkan adalah%
9p % e#epatan !alar gelombang P
9s % e#epatan !alar gelombang S
tp % &aktu tiba gelombang P di stasiun
ts % &aktu tiba gelombang S di stasiun
arena maka
dan
atau
dan
karena
, maka %
(/)
3imana adalah onstanta 'mori
Program Studi GeofsikaPage 28
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 5/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
B.* Menentukan !"nstanta O+"ri
asus 7 stasiun
dimana %
B., METODA -ADATI
3ata yang diperlukan adalah , 3iagram didapatkan dengan mengeplotkan
sebagai absis dan sebagai ordinat 3ata dari n stasiun akan memberikan garis
optimasi / yang di#ari dengan metoda least-square
atauProgram Studi Geofsika
Page 29
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 6/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
ambar 5
Perpotongan antara garis / dengan sumbu ordinat akan memberikan 'rigin Time (t 0)
'rigin Time adalah waktu ter!adinya gempa di"okus Slope garis tersebut adalah Sehingga
3w dapat di#ari dengan rumus %
(5)
.PENENTUAN EPISENTER
.& !ASUS DUA STASIUN
Buat lingkaran dengan pusat posisi masing-masing stasiun pengamatan dengan !ari-
!ari 3 (3 , 3 2, 3&) Tarik garis lurus antara kedua perpotongan lingkaran tersebut emudian
hubungkan kedua stasiun Perpotongannya adalah episentrum gempa bumi (lihat gambar 6)
>arak episentralnya adalah (terhadap S/) + adalah episenter gempa
Program Studi GeofsikaPage 3
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 7/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
ambar 6
.) !ASUS TIGA STASIUN
Buat lingkaran dengan pusat di masing-masing posisi stasiun dengan !ari-!ari 3 (3 ,
3 2, 3&) Pada daerah yang dibatasi oleh perpotongan ketiga lingkaran, tarik ketiga garis dari
titik-titik perpotongannya sehingga diperoleh suatu segitiga Perpotongan garis berat ketiga
sisi segitiga tersebut adalah episenter gempa yang dimaksudkan >arak episentral terhadap
masing-masing stasiun pengamatan dapat diukur langsung seperti a#ara kasus dua stasiun
ambar 7
D.!ASUS GELOMBANG P
asus gelombang P atau kasus dimana ketiga lingkaran tidak saling berpotongan,
dimana ketiga stasiun hanya men#atat gelombang P sa!a, yaitu%
S/ t p/
Program Studi GeofsikaPage 3!
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 8/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
S5 t p5
S6 t p6
maka kita pilih dari t p tersebut harga yang terke#il sebagai a#uan 1isal%
t p6 t p5 dan t p6 t p/
Sehingga diperoleh%
(6)
(7)
emudian dibuat lingkaran $ dengan pusat stasiun-/ (S/) dan !ari-!ari r /, lingkaran $$
dengan pusat stasiun-5 (S5) dan !ari-!ari r 5 Selan!utnya dibuat lingkaran $$$ sedemikian rupa
sehingga lingkaran $$$ ini menyinggung lingkatan $ dan lingkaran $$, serta melalui stasiun-6
Titik pusat lingkaran $$$ ini merupakan episentrum gempa bumi yang dimaksudkan
ambar :
D.&PENENTUAN !EDALAMAN '(
D.) METODA /UES 0AIN
Program Studi GeofsikaPage 32
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 9/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
ambar ;
(:)
Subtitusikan persamaan (/) ke dalam persamaan (:), sehingga diperoleh %
(;)
atau bisa !uga memakai hubungan %
< C 3 #os D (E)
#os D C < ? 3
tan D C h ? 3
h C < tan D (F)
dengan D adalah arah sudut dating gempa
D., METODA STEREOMETRI
ambar E
Penentuan kedalaman adalah sebagai berikut %Program Studi Geofsika
Page 33
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 10/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
/ Buat lingkaran dengan pusat pada masing-masing stasiun dengan !ari-!ari 3
5 Perpotongan ketiga lingkaran tersebut pada satu titik (+) adalah episenter gempa
6 Perhatikan garis AB (salah satu garis potong dua lingkaran), pindahkan garis ini
men!adi AG BG yang se!a!ar AB
7 Proyeksikan titik + ke garis AG BG, diperoleh titik +G: Bagi garis AG BG men!adi dua bagian yang sama pan!ang, di dapatkan titik '
; 3ari titik ' dibuat setengah lingkaran melalui AG dan BG
E Tarik garis dari titik +G tegak lurus AG BG sampai memotong lingkaran
F Titik h adalah kedalaman gempa yang dimaksudkan
D.1 METODA BOLA
1etoda ini memperbaiki metoda lingkaran dimana ruang hiposenter merupakan irisan tiga
bola yang berpusat pada stasiun Posisi episenter merupakan proyeksi posisi hiposenter ke
permukaan arena metoda bola merupakan pengembangan dari metoda lingkaran, makadiperlukan pula data waktu tiba gelombang P dan gelombang S untuk menentukan besarnya
!ari-!ari bola sebagai !arak hiposenter
>arak hiposenter dapat di#ari dengan menggunakan hubungan %
dimana dan adalah ke#epatan gelombang P dan S dan adalah waktu tiba
gelombang P dan S distasiun pengamat
Apabila posisi-posisi stasiun pengamat adalah %
(H/, I/, Z/), (H5, I5, Z5), (H6, I6, Z6) dan !ari-!ari bola adalah r /, r 5, dan r 6, maka berlaku tiga
persamaan bola berikut %
3ari ketiga persamaan tersebut dapat di#ari harga H, I, dan Z tertentu yang memenuhi ketiga
persamaan tersebut Titik (H, I, Z) itulah yang dapat dita"sirkan sebagai hiposenter dan titik
(H,I) merupakan posisi?koordinat dipermukaan (episenter)
D.2 TUGAS
/ 1enentukan onstanta 'mori ()
Program Studi GeofsikaPage 3"
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 11/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
Persamaan yang digunakan adalah %
H dan y adalah koordinat stasiun
Sehingga diperoleh %
a// a/5 a/6 5 . /
a5/ a55 a56 J C . 5
a6/ a65 a66 y . 6
3engan eliminasi auss diperoleh 5, J, y
Tabelkan
5 1enentukan hiposenter dengan metoda 2o#us (32)
Persamaan yang digunakan %
% konstanta 'mori, harga 5 diambil yang positi"
Tabelkan
6 1enentukan T0 dari hasil pengeplotan 32 pada sumbu J dan Tp pada sumbu y untuk
semua data
3engan menggunakan metoda least sKuare atau 2otus atau program bisa diperoleh
suatu garis dengan persamaan tertentu Perpotongan garis / dengan sumbu y (Tp)
adalah T0
7 1enentukan hiposenter dengan metoda wadati (3w)
Persamaan yang digunakan %
Program Studi GeofsikaPage 35
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 12/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
Tabelkan
: 1enentukan episenter dengan metoda dua lingkaran
a Plot posisi stasiun (sebagai pusat lingkaran)
b Buat dua lingkaran sesuai dengan besarnya !ari-!ari (32 atau 3w)
# Tarik garis lurus antara perpotongan lingkaran-lingkaran tersebutd Titik potongnya adalah episentrum gempa, Tabelkan
e Plot hasil episenter pada peta sebenarnya
3ibuat masing-masing untuk metoda lo#us dan wadati
; 1enentukan episenter dengan metoda tiga lingkaran
a Plot ketiga stasiun sebagai pusat lingkaran
b Buat tiga lingkaran dengan !ari-!ari 32 dan 3w, sesuaikan dengan metoda
# Bentuk segitiga dari perpotongan ketiga lingkaran tersebut
d Perpotongan garis berat segitiga adalah episenter, Tabelkan
e Plot episenter pada peta sebenarnya
3ibuat masing-masing untuk metoda lo#us dan wadati
E 1enentukan episenter dan hiposenter dengan metoda stereometri
a Plot tiga stasiun (sebagai pusat lingkaran)
b Buat tiga lingkaran sesuai dengan besarnya !ari-!ari 32 dan 3w, sesuaikan dengan
metoda
# Perpotongan ketiga lingkaran pada suatu titik merupakan episenter
d 3ari salah satu garis potong dua lingkaran (AB) pindahkan men!adi AG BG yang
se!a!ar AB
e Proyeksikan titik + pada garis AG BG sehingga diperoleh titik +G
" Bagi garis AG BG men!adi dua bagian sehingga diperoleh titik 'g Buat setengah lingkaran melalui AG dan BG dari titik '
h Tarik garis dari titik +G tegak lurus AG BG sehingga memotong tepi setengah lingkaran
i Pan!ang garis hasil tarikan dalam lingkatan setengah tadi adalah kedalaman gempa
(h)
3ibuat masing-masing untuk metoda lo#us dan wadati Tabelkan hasilnya
F 1enentukan hiposenter dengan metoda bola
a Ambil posisi stasiun sesuai dengan stasiun pada kombinasi tiga stasiun
b Tentukan r i C 9 pi T pi
# 1asukkan ke persamaan dengan tiga *ariabel, sehingga harga J, y, L, bisaditentukan
d (J, y, L) merupakan koordinat hiposenter
e (J,y) merupakan koordinat dipermukaan bumi
" (L) merupakan kedalaman hiposenter (h)
g 3alam data ini harga L C 0
h Tabelkan hasilnya
E. STRATEGI PEMBELA%ARAN
Program Studi GeofsikaPage 36
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 13/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
E.& !ulia Pengantar
uliah pengantar menggunakan modul ini yang disa!ikan pada pertemuan ke empat
dalam materi pembela!aran episenter dan hiposenter gempa bumi dalam waktu 60 menit
• Diskusi !el"+p"k
3iskusi kelompok dilakukan dengan membentuk kelompok-kelompok ke#il
beranggotakan 6 7 orang Tugas setiap kelompok 4
- mendiskusikan topik-topik kuliah yang diuraikan di atas yang ditentukan oleh "asilitator
Sebagai dasar untuk merumuskan pengertian-pengertian yang terkandung di dalamnya,
peserta akan diberikan bahan ba#aan
- memberikan permasalahan mengenai unsur-unsur pembangkitan sinyal, pembentukan
sinyal waktu diskrit
• Presentasi !el"+p"k
Presentase setiap kelompok dilaksanakan pada pertemuan kelima dan keenam Setiap
kelompok mempresentasikan hasil praktikum untuk berbagi dengan peserta lainnya asil
rumusan terhadap topik yang diberikan diharapkan dapat membantu peserta lainnya
dalam memahami materi pembela!aran se#ara komprehensi" 3alam presentasi hasil
diskusi kelompok diupayakan men!adi suatu dialog antara presenter dengan audien#e
E.) Tugas !ulia
Pada pertemuan keenam, mahasiswa mengumpulkan laporan seluruh hasil presentasi
yang telah didiskusikan
E.* E3aluasi Singkat
+*aluasi dalam bentuk uraian yang diberikan kepada mahasiswa untuk menuliskan
pemahaman mereka tentang materi kuliah yang telah didiskusikan 3alam hal ini diharapkan
mahasiswa dapat memahami pembangkitan sinyal waktu diskrit
G. In#ikat"r Penilaian$ndikator penilaian berupa kemuthiran algoritma, kreati*itas dan ker!asama tim alam
menemukan !awaban dari masalah yang diberikan oleh "asilitator omponen penilaian
meliputi 4
• Akti"itas perkuliahan (/: M), terdiri dari %
- eakti"an dalam diskusi (/0 M)
- ehadiran (: M)
Program Studi GeofsikaPage 37
8/16/2019 Documents.tips Modul III Seismologi
http://slidepdf.com/reader/full/documentstips-modul-iii-seismologi 14/15
Modul Pembelajaran Mata Kuliah Seismologi
• Penguasaan materi (:0 M), terdiri dari %
- emampuan mengusai membuat sinyal pembangkit (/: M)
- emampuan dalam membuat sinyal waktu diskrit (/:M)
- emampuan dalam men!umlah sinus waktu diskrit skuen pulsa (50 M)
• Tugas-tugas kuliah (6: M), terdiri dari %
- etepatan waktu pengumpulan tugas (/0 M)
- Tingkat kebenaran tugas (5: M)
- erapian peker!aan (/0 M)
BAB III
PENUTUP
Setelah mengikuti mata kuliah ini, mahasiswa diharapkan mampu menentukan episentar dan
hiposenter gempa bumi
DA4TAR PUSTA!A
.as!id, SA, N Penyelidikan egempaan omplek 9ulkanik untur-Papandayan, >anuari-
1aret /OFO, 2aporan, 3irektorat 9ulkanologi, /OFO
Umar =auLi, NPenentuan iposenter dengan 1etoda iposenter
&aluyo, et Al N Penentuan +pisenter empa-empa 1ikro? 2okal dengan 1enggunakan
Tiga Buah Seismogra"G, 1akalah P$T A$ 9$$, Bandung
Program Studi GeofsikaPage 38