## PERBANDINGAN METODE MC.GUIRRE.R.K, ESTEVA DAN DONOVAN UNTUK DAERAH RAWAN GEMPA BUMI DI FLORES
Natalia Ciciani Dinas, Jehunias Leonidas Tanesib, Bernandus dan H. L. Sianturi Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Jl. Adisucipto Penfui, Kupang, 85001, Nusa Tenggara Timur, Indonesia
E-mail: dinasnatalia8@gmail.com

## Abstrak
Telah  dilakukan  penelitian  tentang  pemetaan  daerah  rawan  bencana  gempa  bumi  di  Flores berdasarkan  percepatan  tanah  maksimum  untuk  mengetahui  nilai  percepatan  tanah  maksimum, pola penyebaran percepatan tanah maksimum, dan daerah rawan bencana gempa bumi. Metode penelitian yang digunakan adalah metode Mc.Guirre.R.K, Esteva dan Donovan dengan data yang digunakan adalah data sekunder dari USGS. Hasil analisa data diperoleh yaitu nilai percepatan tanah maksimum berdasarkan metode Mc.Guirre.R.K berkisar dari 7,0-149,5 gal, dengan metode Esteva berkisar dari 1,9- 34,9 gal, dan dengan metode donovan berkisar dari 10,6-153,4 gal. Hasil pemetaan  menunjukan  pola  percepatan  tanah  maksimum  tertinggi  di  Flores  berada  di  perairan utara  Pulau  Flores,  dimana  daerah  dengan  kerawanan  bencana  gempa  bumi  berada  di  daerah Labuan Bajo, Ruteng dan Borong.
Kata Kunci : gempa bumi; percepatan tanah maksimum; daerah rawan bencana

## Abstract
Research has been carried out on mapping areas prone to earthquake disasters in Flores based on maximum  ground  acceleration  to  determine  the  value  of  maximum  ground  acceleration,  the distribution pattern of maximum ground acceleration, and areas prone to earthquake disasters. The research  method  used  is  the  Mc.Guirre.R.K,  Esteva  and  Donovan  method  with  the  data  used  is secondary data from the USGS. The results of data analysis obtained are that the maximum ground acceleration value based on the Mc.Guirre.R.K method ranges from 7.0-149.5 gal, with the Esteva method it ranges from 1.9-34.9 gal, and with the Donovan method it ranges from 10.6 -153.4 gal. The mapping results show that the highest maximum ground acceleration pattern in Flores is in the northern waters of Flores Island, where areas prone to earthquake disasters are in the Labuan Bajo, Ruteng and Borong areas.
Keywords : earthquake; maximum ground acceleration; disaster-prone areas

## PENDAHULUAN
Pergeseran lempeng Indo-Australia mengarah  ke  utara,  bertumbukan  dengan lempeng  Eurasia  yang  mengarah  ke  selatan menyebabkan lempeng Indo-Australia menghunjam ke bawah kerak bumi di dasar laut Sawu.  Oleh  karena  itu    aktivitas  tektonik  di Nusa Tenggara Relatif tinggi. Selama abad ke- 20  setidaknya  pernah  terjadi  14  gempa  besar, dengan 3 diantaranya memicu tsunami [1].
Gempa  bumi  merupakan  guncangan  di permukaan bumi yang disebabkan oleh adanya pelepasan energi secara tiba-tiba akibat adanya pengesaran  batuan  kerak  bumi  di  sepanjang zona  sesar  atau  zona  penunjaman  lempeng (subduksi)  [2].  Percepatan  getaran  tanah maksimum  atau  Peak  Ground  Acceleration
(PGA)  adalah  nilai  Percepatan  tanah  terbesar pada saat terjadi gempa bumi  [3].
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Rupana dan Harahap, 2018 [4] tentang pemetaan daerah rawan  akibat  gempa  bumi  di  Kabupaten  Karo berdasarkan    percepatan  tanah  maksimum dengan  metode  Mc.Guirre  R.K,  analisa  data historis  gempa  bumi  yang  diambil  dari  PGA dari tahun 1990 sampai dengan 2017 dihasilkan bahwa  nilai  maksimum  percepatan  tanah sebesar  48,61  gal  terletak  di  Kecamatan Kutabuluh.  Daerah  yang  mempunyai  tingkat kerawanan kerusakan akibat gempa bumi yang tertinggi yaitu Mardinding, Kutabuluh,
Namanteran, dan Merdeka.
Pulau  Flores  merupakan  kawasan  yang mempunyai  aktifitas  gempa  bumi  yang  cukup tinggi  sehingga  pengukuran  nilai  Percepatan
tanah  maksimum  perlu  dilakukan  guna  untuk kajian  mitigasi dan perencanaan pembangunan infrastruktur yang aman gempa .

## METODE
Data gempa bumi yang digunakan adalah data  sekunder  dari  The  United  States Geological  Survey  (USGS)  [5]  dan  data  shp Provinsi Nusa Tenggara Timur yang  diperoleh dari  Indonesia  Geospasial  [6].  Metode  yang digunakan dalam penelitian ini adalah perhitungan  nilai  percepatan  tanah  maksimum dengan metode Mc Guirre,R.K, metode Esteva dan metode Donovan, Yang kemudian pemetaannya menggunakan ArcGIS

## Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Menyusun  data  historis  gempa  bumi  di Pulau  Flores  periode  2000  –  2020 berdasarkan latitude,  longitude,   magnitudo dan kedalaman.
2. Membuat  peta  tingkat  seismisitas  dengan menggunakan ArcGIS.
3. Menentukan titik pengamatan (Grid) berdasarkan peta seismisitas daerah
penelitian.
4. Mensortir  data  dengan  batas  wilayahnya dengan  memilih  magnitudo  ≥4  SR  pada kedalaman  ≤60 km.
5. Menghitung jarak episenter Untuk  menghitung  jarak  episenter  gempa dapat menggunakan persamaan berikut [7]:
∆= Cos -1 [ sinφ 1 sinφ 2 +cosφ 1 cosφ 2 cos (λ 1 -λ 2 )]                                       (1) 6. Menghitung jarak hiposenter Untuk  menghitung  jarak  hiposenter  gempa dapat menggunakan persamaan berikut:
R= √Δ 2 + 𝐻 2 (2)
7. Konversi magnitude Untuk mengkonversi magnitude dapat menggunakan persamaan berikut:
Ms=1,59Mb-3,97                                      (3) 8. Menghitung nilai percepatan tanah maksimum
Untuk  Menghitung  nilai  percepatan  tanah maksimum dapat menggunakan  persamaan berikut:
a. Persamaan Donovan 𝛼 Donovan = 1080( 𝑒𝑥𝑝 0,5𝑀 )/ (𝑅 + 25) 1,32 (4)
b. Persamaan Esteva
𝛼 𝐸𝑠𝑡𝑒𝑣𝑎 = 5600(𝑒𝑥𝑝 0,5𝑀 ) /(𝑅 + 40) 2 (5)
c. Persamaan Mc.Guirre.R.K
𝛼 𝐺𝑢𝑖𝑟𝑟𝑒 = 472,3𝑥10 0,278𝑀𝑠
(𝑅+25) 1301 (6)
9. Membuat  peta  kontur  percepatan  tanah maksimum dengan ArcGIS

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 1. Peta seismisitas Pulau Flores periode Tahun 2000 – 2020
Tingkat  seismisitas  bergantung  pada kondisi  tektonik  maupun  geologis  yang  ada  di wilayah  tersebut.  Jumlah  data  yang  digunakan sebanyak 559 kejadian gempa bumi yang terjadi dari tahun 2000-2020, dengan magnitudo mulai dari 3 sampai 6,5 SR pada kedalaman 2 sampai 300  Km.  Berdasarkan  peta  seismisitas  pulau Flores  periode  2000-2020  aktifitas  gempa dangkal  lebih  aktif  di  wilayah  utara  Flores. Semakin  ke  selatan  aktifitas  gempa  semakin jarang  (Gambar  1). Gambaran  seismisitas memberikan  informasi  bahwa    Pulau  Flores rawan terhadap bencana gempa bumi.
Berdasarkan  peta  seismisitas  maka diperoleh sejumlah  grid atau titik pengamatan. Setiap  grid  diambil  salah  satu  nilai  percepatan tanah  yang  paling  besar.  Berdasarkan  analisis jumlah  grid  yang  digunakan  dalam  penelitian yaitu  27 titik  dengan  jarak 0,5º  (1º =111  Km). Grid  yang  telah  ditentukan  dijadikan  sebagai stasiun  pengamat  untuk  menentukan  jarak episenter gempa bumi.
Percepatan tanah maksimum dengan metode  Mc.Guirre.R.K
Gambar  2.  Peta  percepatan  tanah  maksimum dengan metode Mc.Guirre.R.K
Hasil Perhitungan nilai percepatan tanah maksimum  di  Flores  dengan  menggunakan persamaan  MC.Guirre.R.K  berkisar  dari  7,0– 149,5  gals.  Hasil  pemetaan  dengan  metode Mc.Guirre.R.K menunjukan bahwa nilai percepatan  tanah  tertinggi  berada  pada  daerah Labuan  Bajo,  Ruteng  dan  Borong.  Nilai maksimum  berkisar  dari  67,6–78,0  gals menunjukan nilai percepatan tanah yang sangat tinggi.  Nilai  minimum  berkisar  dari  26,0–36,4 gals  menunjukan  nilai  percepatan  tanah  yang sangat rendah (Gambar 2).
Percepatan tanah maksimum dengan metode Esteva
Gambar  3.  Peta  percepatan  tanah  maksimum dengan metode Esteva
Hasil  perhitungan  nilai  percepatan  tanah maksimum  di  Flores  dengan  menggunakan persamaan  Esteva  berkisar  dari  1,9–34,9  gals. Nilai  maksimum  berkisar  dari  17,6-20,3  gals sedangkan nilai minimum berkisar dari 7,0-9,6
gals  .Hasil  pemetaan  dengan  metode  Esteva menunjukan  bahwa  nilai  percepatan  tanah tertinggi  berada  pada  daerah  Labuan  Bajo, Ruteng dan Borong (Gambar 3).
Percepatan tanah maksimum dengan metode Donovan
Gambar  4.  Peta  percepatan  tanah  maksimum dengan metode Donovan
Hasil  perhitungan  nilai  percepatan  tanah maksimum  di  Flores  dengan  menggunakan persamaan  Donovan  berkisar  dari  10,6–153,4 gals.  Nilai  maksimum  berkisar  dari  79,6–88,8 gals  sedangkan  nilai  minimum  berkisar  dari 33,3  –  42,6  gals  (hasil  perhitungan  dengan metode  Donovan  dapat  dilihat  pada  lampiran III).  Hasil  pemetaan  dengan  metode  Donovan menunjukan  bahwa  nilai  percepatan  tanah tertinggi  berada  di  daerah  Labuan  Bajo  dan Ruteng seperti pada gambar 4.
Perbandingan nilai percepatan Tanah maksimum  dari  metode  Mc.Guirre.R.K, Esteva, dan Donovan Hasil pemetaan ketiga persamaan Mc.Guirre,  Esteva,  dan  Donovan  menunjukan bahwa titik nilai PGA tertinggi berada di daerah yang  sama.  Pola  penyebaran  PGA  yang dihasilkan berada di perairan utara Pulau Flores yaitu daerah Labuan Bajo, Ruteng dan Borong. Ketiga  metode  ini  menunjukkan  pola  kontur tertinggi di daerah yang sama. Hasil perhitungan dengan Metode Donovan menunjukkan  nilai  PGA  yang  lebih  tinggi dibandingkan  metode  Mc.Guirre.R.k  dan Esteva.  Nilai  PGA  yang  didapatkan  berbeda karena  adanya  perbedaan  persamaan  empiris dan konstanta masing-masing metode persamaan.
Nilai  percepatan  tanah  paling  tinggi  ada pada  titik  pengamatan  ke-20  pada  titik
pengamatan  yaitu  pada  koordinat  120,265  BT (Gambar 5). Nilai percepatan tanah yang tinggi di  daerah  ini  disebabkan  karena  pengaruh gempa  bumi  dengan  magnitudo  5,8  SR  dan kedalaman  7  Km  pada  3  Juni  2008.  Menurut ESDM,  2008  [8]  sebanyak  6  gempa  bumi melanda  perairan  Nusa  Tenggara  Timur  pada tanggal  3  sampai  4  juni  2008.  Gempa-gempa tersebut  secara  berurutan  terjadi  pada  pukul 00:31  WIB  hingga  pukul  06:43  WIB.  Gempa diperkirakan  berasosiasi  dengan  sesar  aktif yang berarah barat-timur di perairan utara Pulau Flores.
Gambar 5. Perbandingan nilai percepatan tanah dari  metode MC.guirre.R.K, Esteva dan Donovan
Hasil  pemetaan  ini  sesuai  dengan  peta rawan  bencana  gempa  bumi  dari  Pusat Vulkanologi  dan  Mitigasi  Bencana  Geologi, 2021  [9]  dimana  daerah  Labuan  Bajo,  Ruteng dan  Borong  termasuk  dalam  daerah  rawan bencana  gempa  bumi  (Gambar  6).  Struktur utama  di  Laut  Flores  adalah  sesar  naik  busur belakang  Flores  yang  berarah  relatif  barat– timur.  Daerah  yang  berdekatan  dengan  pusat terjadinya  gempa  bumi  adalah  kepulauan Selayar, Sulawesi Selatan. Pulau-pulau tersebut merupakan  dataran  yang  berbatasan  dengan perbukitan  bergelombang  hingga  perbukitan terjal.  Pulau  pulau  ini  tersusun  dari  batuan berumur tersier berupa batuan sedimen dan batu gamping, serta edapan  kuarter berupa endapan aluvial  pantai,  sungai  dan  batu  gamping  koral. Sebagian  batuan  berumur  tersier  tersebut  telah mengalami  pelapukan.  Morfologi  perbukitan bergelombang  hingga  perbukitan  terjal  yang tersusun  oleh  batuaan  berumur  tersier  yang mengalami  pelapukan    akan  berpotensi  terjadi gerakan  tanah  bila  dipicu    gempa  bumi  kuat maupun curah hujan tinggi. Guncangan gempa
bumi ini terasa di daerah Ruteng, Labuan Bajo, Larantuka, maumere dan Lembata.
Gambar 6. Peta rawan bencana gempa bumi di NTT periode 2021 [8]
Berdasarkan  skala  intensitas  MMI  [10], Flores  dikategorikan  pada  skala  intensitas  III- VI  (kerusakan  ringan).  Dimana  pada  skala tersebut  hampir  seluruh  gempa  dirasakan  oleh seluruh  warga  dengan  kerusakan  pada  skala tertinggi  VI  terjadi  pada  tembok  atau  plester rumah yang retak.
Tingkat  kerusakan  akibat  gempa  bumi yang  terjadi  bukan  hanya  dipengaruhi  dari faktor  percepatan  tanah  saja akan  tetapi  faktor geologi  dan    kualitas  bangunan    sangat berpengaruh  terhadap  kerusakan.  Mengetahui kerusakan  akibat  gempa  bumi  sangat  penting untuk  diketahui. Hal tersebut diperlukan untuk menyesuaikan  kekuatan  bangunan  yang  akan dibangun  berdasarkan  nilai  percepatan  tanah maksimum  di  daerah  tersebut.  Untuk  itu identifikasi  sumber  gempa  dan  pemetaanya harus  terus  dilakukan.  Penyempurnaan  peta gempa nantinya akan menjadi standard nasional Indonesia  (SNI)  yang  harus  dipenuhi  dalam pembangunan  guna  meminimalisir  resiko kerusakan bencana sekecil mungkin.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan metode persamaan Mc.Guirre.R.K, Esteva, Dan Donovan  dari data gempa bumi tahun 2000-2020 dapat disimpulkan bahwa :
Nilai  percepatan  tanah  yang  diperoleh berdasarkan metode persamaan MC.Guirre.R.K berkisar  dari  7,0–149,5  gals,  dengan  metode persamaan    Esteva  berkisar  dari  1,9–34,9  gals dan  metode  persamaan  Donovan  berkisar  dari 10,6–153,4 gals.
Hasil pemetaan  menunjukan bahwa pola penyebaran percepatan tanah maksimum
paling  tinggi  berada  di  perairan  utara  Pulau Flores.
Daerah  yang  rawan  terhadap  bencana gempa  bumi  berada    di  daerah  Labuan  Bajo, Ruteng dan Borong.

## SARAN
Sebaiknya  perlu  dilakukan  penelitian  lebih lanjut,  baik  dari  sudut  pandang  geologi (misalnya  jenis  tanah)  maupun  geotektonik supaya  mendapatkan  hasil  yang  lebih  akurat sehingga  mampu  meminimalisir  kerusakan akibat gempa bumi.

## DAFTAR PUSTAKA
1 Kelimutu  B.  2019.  Sejarah  Gempa  dan Tsunami  Flores  1992:  Gerak  Sesar  di Sarang Lindu. https://kelimutu.id/web/user/detailartike l/53. 2
Bath  M.  Introduction  to  Seismology.
Birkhauser, Verlaag. 1979. 3 Jagan  J,  Gundlapalli  P,  Samui  P. Advanced Hybrid Intelligent Techniques  and  Applications.  DOI: 10.4018/978-1-4666-9474-3.ch005. VIT University, Nuclear Power Corporation  of  India  Limited,  National Institute  of  Technology  Patna,  India. 2016. 4 Rupana,  Harahap  MB.  2018.  Pemetaan Daerah Rawan Akibat Gempa Bumi Di Kabupaten Karo Berdasarkan
Percepatan  Tanah  Maksimum  Dengan Metode  Mc.Guirre.R.K.  J.  Einstein. 6 (1): 15. 5 United States Geological Survey. 2023. Search Earthquake Catalog. https://earthquake.usgs.gov/earthquakes /search. 6 Indonesia  Geospasial.  2023.  Indonesia
Geospasial. https://www.indonesiageospasial.com/2 020/05/download-data-peta.html?m=1. 7 ESDM (Kementrian Energi dan Sumber Daya  Mineral).  2008.  Gempa  Guncang Perairan Nusa Tenggara Timur. https://www.esdm.go.id/id/media center/arsip-berita/gempa-guncang- perairan-nusa-tenggara-timur. 8 Pusat Vulkanologi Dan Mitigasi Bencana  Geologi  E.  2021.  Analisis Geologi Kejadian Gempa Bumi Merusak  Di  Laut  Flores,  Tanggal  14 Desember 2021. https://vsi.esdm.go.id/index.php/gempa bumi-a-tsunami/kejadian-gempa  bumi- a-tsunami/3868-analisis-geologi-
kejadian-gempa-bumi-merusak-di-laut- flores-tanggal-14-desember-2021. 9 BMKG. 2023. Skala Intensitas Gempabumi. https://www.bmkg.go.id/gempabumi/sk ala-mmi.bmkg?lang=ID%5C. 10 Afnimar. Seismologi. Institut Teknologi
Bandung, Bandung. 2009.