## ANALISIS NILAI PERCEPATAN TANAH MAKSIMUM DI WILAYAH SUMATERA BARAT MENGGUNAKAN PERSAMAAN EMPIRIS MC GUIRE , SI and
MIDORIKAWA DAN DONOVAN
Dwi Romadiana 1) , Syafriani 2) , Andiyansyah Z. Sabarani 3)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
3) Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Padang Panjang dwiromadiana@gmail.com , syafriani05@yahoo.com , undhee@gmail.com

## ABSTRACT
We counducted peak ground acceleration analysis caused by the earthquakes that occurred on West Sumatera on  February  2008  until  September  2016.  We  compared  the  acceleration  calculation  between  some  empirical attenuation  equation  i.e.  McGuirre  (1963),  Si  and  Midorikawa  (1999)  and  Donovan  (1973)  with  the  observed data using ETNA Accelerograph at BMKG Padang Panjang Geophysical Station.  We clustered the magnitude with  M  1.5  to  3.0  SR,  3.1  to  5.0  SR,  5.1  to  7.0  SR  and  M  7.1  to  8.1  SR  to  gain  the  result  of  PGA  differences between empirical equation with the observed data. The first cluster with M 1.5-3.0 SR found that the value of PGA Si and Midorikawa approach PGA Accelerograph value at a distance of hiposenter < 30 km. The second cluster  with  M  3.1-5.0  SR  found  that  the  PGA  value  obtained  using  the  Si  and  Midorikawa  empirical  formula approximates the PGA value recorded by the Accelerograph tool at a hyposenter distance > 100 km. Magnitude of  5.1-7.0  SR  diklaster  explained  that  at  a  distance  of  hypocenter>  200  km  PGA  value  obtained  from  the calculation of Si and Midorikawa empirical formula close to the value of PGA Accelerograph. The value of PGA Si and Midorikawa in cluster with M 7.1-8.1 SR approaches PGA Accelerograph value at hyposenter distance < 600 km. Based on the 4 clusters of magnitude that have been done that the value of PGA Si and Midorikawa tend to approach the value of PGA recorded by Accelerograph.
Keywords : earthquake, peak ground acceleration, PGA

## PENDAHULUAN
Sumatera  Barat  merupakan  wilayah  yang berpotensi terjadinya gempabumi dikarenakan wilayah  Sumatera  Barat  berada  di  zona  Subduksi, sesar Mentawai dan  sesar Sumatera.  Zona Subduksi terjadi  akibat  lempeng  Indo–Australia  bergerak dibawah  lempeng  Eurasia.  Sesar  Mentawai  berada diantara  zona  Subduksi  dan  sesar  Sumatera.  Sesar Sumatera  berada  di  daratan  Pulau  Sumatera  dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.  Peta Tektonik Pulau Sumatera [1]
Berdasarkan  Gambar  1  menjelaskan  bahwa sesar Mentawai berada di laut memanjang di sekitar pulau–pulau  Mentawai  dari  selatan  menerus  hingga ke  utara  Nias [2] .  Sesar  Sumatera  terjadi  akibat lempeng  Indo–Australia  menabrak  bagian  barat Pulau  Sumatera  sehingga  terjadi  tekanan  dan mengakibatkan terbelahnya Pulau Sumatera menjadi dua.  Sesar  Sumatera  berada  di  daratan  Pulau Sumatera  yang  terbentang  dari  Aceh  hingga Lampung.
Sesar  Sumatera  membelah  Sumatera  Barat menjadi  beberapa  segmen  sesar  aktif  yaitu  segmen sesar  Sianok,  segmen  sesar  Sumpur,  segmen  sesar Sumani  dan  segmen  sesar  Suliti [3] . Segmen–segmen sesar  ini  membentang  mulai  dari  Solok  Selatan hingga  daerah  Rao  di  Kabupaten  Pasaman.  Kondisi geologis  inilah  yang  menyebabkan  terjadinya gempabumi di wilayah Sumatera Barat.
Sumatera Barat memiliki catatan gempabumi yang terjadi akibat adanya pergerakan  segmen sesar yang  telah  diuraikan  diatas.  Berdasarkan  Katalog Badan  Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika (BMKG),  di  daratan  Sumatera  Barat  telah  terjadi gempabumi yang signifikan dan merusak sebanyak 6 kali.  Gempabumi  tersebut  diantaranya  adalah gempabumi  Singkarak  pada    tanggal  28  Juni  1926 dengan magnitudo 7.6 SR mengakibatkan salah satu bagian Danau Singkarak amblas dan beberapa orang terluka,  sedangkan  pada  tanggal  09  Juni  1943  yang
berkekuatan  7.4  SR  di  bawah  Danau  Singkarak  dan menghasilkan  pergeseran  horizontal  sejauh  1  m. Pada  tanggal  09  Maret  1977  tepatnya  berada  di Pasaman  dengan  magnitudo  yaitu  5.5  SR.  Tahun 2004  gempabumi  terjadi  di  segmen  Sumani pada tanggal 16 Februari 2004 dengan magnitudo 5.6 SR dan di segmen Sianok terjadi pada tanggal 06 Maret 2007  pada  koordinat  0.48 0 LS–100.37 0 BT  dengan magnitudo  6.4  SR [2] .  Selain  itu,  Sumatera  Barat pernah  mengalami  gempabumi  besar  pada  tanggal 30  September  2009  dengan  magnitudo  7.6  SR  pada kedalaman  71  km.  Gempabumi  ini  berkoordinat 0.81 0 LS–99.97 0 BT  atau  terletak  pada  posisi  ±  57 km  barat  daya  Kota  Pariaman.  Gempabumi  yang terjadi terasa hingga Kepulauan Riau, Singapura dan Malaysia.  Hal  ini  mengakibatkan  banyak  bangunan yang  mengalami  kerusakan  berat.  Tercatat  bahwa 711  orang  yang  meninggal  dan  ribuan  orang  yang mengalami  luka–luka  akibat  tertimpa  bangunan [4] . Gempabumi di  wilayah Sumatera Barat tidak  hanya berasal  dari  daratan  saja,  tetapi  gempabumi Sumatera  Barat  berasal  dari  laut.  Salah  satu gempabumi  yang  pernah  terjadi  di  laut  adalah gempabumi  Mentawai  pada  tanggal  25  Oktober 2010. Koordinat gempabumi  Mentawai berada pada 3.61 0 LS–99.93 0 BT atau berada di 78 km barat daya Pagai  Selatan.  Gempabumi  dengan  magnitudo  7.2 SR  pada  kedalaman  10  km.  Gempabumi  ini dirasakan  III  MMI  di  Bukittinggi,  Padang  dan Bengkulu.  Pada  skala  II  MMI  dirasakan  sampai  ke Singapura  sehingga  mengakibatkan  tsunami  dan menimbulkan  kerusakan  berat  di  beberapa  wilayah Mentawai [5] .
Salah  satu  parameter  yang  didapatkan  saat terjadi gempabumi adalah percepatan tanah. Percepatan  tanah yang dipilih untuk  dapat menentukan  tingkat  kerusakan  yang  paling  parah  di suatu  wilayah  akibat  terjadinya  gempabumi  adalah percepatan  tanah  maksimum  atau Peak  Ground Acceleration (PGA).  Nilai  PGA  ini  bervariasi disetiap  kejadian  gempabumi.  Hal  ini  tergantung pada  banyak  faktor  yaitu  panjang fault ,  kedalaman gempabumi, jarak dari durasi pusat gempabumi, dan geologi  tanah  ( subsurface ).  Semakin  besar  nilai PGA  yang  terjadi  akibat  gempabumi  maka  akan semakin  besar  pula  intensitas  gempabumi  yang dirasakan.  Intensitas  gempabumi  berkaitan  dengan seismic hazard .
Nilai  PGA  bisa  diperoleh  dari  hasil pengukuran secara langsung menggunakan Accelerograph atau  melalui  perhitungan  rumusan empiris  dengan  menggunakan  data  gempabumi  atau biasa  dikenal  dengan Ground  Motion  Prediction Equation (GMPE)  seperti Mc  Guire , Si  and Midorikawa , Donovan dan rumusan empiris lainnya. Nilai  PGA  dihitung  berdasarkan  magnitudo  dan jarak  sumber  gempabumi  yang  pernah  terjadi terhadap  titik  perhitungan.  Beberapa  Negara termasuk  Indonesia  belum  memiliki  rumusan
empiris  yang  sesuai  dengan  kondisi  geologi Indonesia.  Hal  ini  dikarenakan  minimnya  rekaman nilai percepatan tanah yang dimiliki. Saat ini BMKG masih  merintis  pembuatan  dan  pengembangan rumusan empiris untuk wilayah Indonesia.
Berikut  ini  adalah  rumusan  empiris  yang digunakan dalam penelitian ini.
1. Mc. Guire (1963) Rumusan empiris Mc. Guire untuk menentukan  nilai  percepatan  tanah  menggunakan magnitudo  gelombang  permukaan  maka  rumusan empirisnya sebagai berikut:
𝛼 = 472,3∗10 0,278 𝑀
(𝑅+25) 1,301 (1)
𝛼 = percepatan tanah (gal)
𝑀 = magnitudo gelombang permukaan (SR) 𝑅 = jarak hiposenter (km)
Dimana 𝑅 =  𝐷 2 + 𝐻 2 dengan 𝐷 adalah jarak  episenter  (km)  dan  H  adalah  kedalaman sumber gempabumi (km).
Berdasarkan  tektonik  Pulau  Sumatera  bahwa rumusan  empiris Mc  Guire sesuai  dengan  kondisi patahan  Sumatera.  Hal  ini  dikarenakan  rumusan  ini pernah  digunakan  untuk  menentukan  nilai  PGA yang terjadi akibat gempabumi di California Selatan tepatnya  di  patahan San  Andreas .  Karateristik kondisi  patahan San  Andreas sama  dengan  patahan Sumatera khususnya Sumatera Barat [6] . 2. Si and Midorikawa (1999)
Rumusan  empiris Si  and  Midorikawa dalam menentukan nilai percepatan tanahnya menggunakan momen  magnitudo  seperti  pada  rumus  empiris dibawah ini:
log 𝐴 = 0,5𝑀𝑤 + 0,0036𝐷 +   𝑑 𝑖 𝑆 𝑖 − log 𝑋 𝑒𝑞 − 0,003𝑋 𝑒𝑞 + 𝑒 + 𝜀         (2) Dimana 𝐴 merupakan percepatan tanah (gal), 𝑀𝑤 adalah  momen  magnitudo  gempabumi  (SR), 𝐷 adalah  kedalaman  gempabumi, X eq adalah  jarak hiposenter (km), d yaitu jarak dari pusat gempabumi ke lokasi ( crust = 0,00 ; inter–plate = 0,09 ; intra – plate =  0,28), 𝑆 adalah  variabel dummy untuk tipe/jenis  patahan  (S=1), 𝑒 merupakan  koefisien regresi (0,6) dan 𝜀 adalah standar deviasi (0,24). Rumusan  empiris Si  and  Midorikawa (1999) adalah rumusan yang sesuai untuk menentukan nilai percepatan tanah maksimum di Kepulauan Mentawai.  Hal  ini  dikarenakan  rumusan Si  and Midorikawa (1999)  pernah  dilakukan  di  Kepulauan Jepang  dengan  menggunakan  nilai  percepatan  tanah maksimum  dari  21  gempabumi  yang  pernah  terjadi. Ditinjau  dari  kondisi  tektonik,  bentuk  patahan lempeng di Kepulauan Jepang  hampir  mirip dengan bentuk patahan lempeng di Kepulauan Mentawai [7] . 3. Donovan (1973)
Berikut  ini  merupakan  rumusan  empiris Donovan:
𝛼 = 1080 𝑒 0,5𝑀
𝑅 + 25 1,32 3
Dimana 𝛼 adalah nilai percepatan tanah (gal), 𝑀 adalah magnitudo gempabumi (SR) dan 𝑅 adalah jarak hiposenter dalam satuan km. Untuk mengetahui  nilai 𝑅 dapat  dilakukan  perhitungan menggunakan rumusan dibawah ini:
𝑅 =  𝐷 2 + 𝐻 2 (4)
𝑅 = jarak hiposenter (km) 𝐷 = jarak episenter (km) 𝐻 = kedalaman sumber gempabumi (km) Rumusan empiris Donovan merupakan rumusan  yang  biasa  digunakan  untuk  menentukan nilai  PGA  di  suatu  wilayah.  Rumusan  empiris Donovan  dihitung  berdasarkan  data  rekaman gempabumi  yang  terjadi  pada  09  Februari  1971  di San Fernando [8] .
Nilai  PGA  yang  didapat  digunakan  sebagai bahan  pertimbangan  mitigasi  bencana,  desain struktur  bangunan  dan  rencana  tata  ruang.  Kondisi kompleks yang mempengaruhi nilai PGA gempabumi  berkekuatan  sama  dapat  memberikan hasil yang berbeda dengan banyak gempabumi yang berkekuatan  menghasilkan  nilai  PGA  signifikan lebih besar dari gempabumi berkekuatan besar [9] . Mitigasi  adalah  suatu  tindakan  pencegahan untuk  meminimalkan  dampak  negatif  yang  terjadi akibat  bencana  alam  seperti  gempabumi,  tsunami, longsor, banjir dan lain–lain. Karateristik gempabumi  untuk  mendukung  mitigasi  bencana yaitu [10] :
1. Berlangsung dalam waktu yang singkat
2. Lokasi kejadian hanya tertentu saja
3. Berpotensi terulang kembali
4. Tidak  dapat  dicegah  tetapi  akibat  yang ditimbulkan dapat diminimalisir
Usaha  yang  harus  dilakukan  dalam  mitigasi gempabumi  untuk  mencegah  terjadinya  korban  jiwa akibat  dampak  runtuhan  bangunan  dapat  dilakukan dengan  cara  pemantauan  peristiwa  gempabumi  dan pemetaan  sesar  aktif.  Manfaat  pemetaan  sesar  aktif ini  untuk  estimasi  besarnya  magnitudo  yang  terjadi akibat  gempabumi  di  suatu  wilayah.  Semakin panjang  segmen  sesar  maka  magnitudo  yang  akan terjadi akan makin besar. Selain itu, pemetaan  sesar aktif  ini  dapat  digunakan  untuk  perancangan bangunan tahan gempabumi sehingga dapat mengurangi  korban  bencana  gempabumi.  Hal  ini dapat  terlaksana  dengan  cara  sosialisasi  kepada masyarakat  yang  bertempat  tinggal  di  wilayah  yang rawan gempabumi.
Berdasarkan  uraian  yang  telah  dijelaskan diatas,  peneliti  tertarik  untuk  melakukan  penelitian dengan  judul  “Analisis  Nilai  Percepatan  Tanah Maksimum di Wilayah Sumatera Barat Menggunakan  Rumusan  Empiris Mc.  Guire , Si  and Midorikawa dan Donovan”.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  analisis  nilai  percepatan  tanah maksimum  di  wilayah  Sumatera  Barat  dengan koordinat  3.5 0 LS–1.8 0 LU  dan  95 0 BT–103.5 0 BT menggunakan data percepatan tanah akibat gempabumi yang tercatat pada alat ETNA Accelerograph di  BMKG  Stasiun  Geofisika  Padang Panjang. Data yang dipilih memiliki magnitudo 1.5– 8.1  SR  dengan  kedalaman  antara  1–253  km.  Data tersebut  tercatat  mulai  dari  Februari  2008– September  2016.  Data  percepatan  tanah  ini  terdiri dari latitude,  longitude ,  magnitudo,  kedalaman  dan nilai PGA yang ditercatat oleh ETNA Accelerograph . Metode penelitian dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu:
1) Menghitung  jarak  episenter  gempabumi  (D)  ke stasiun BMKG Padang Panjang.
Koordinat  dari  stasiun  BMKG  Padang Panjang  adalah  0.46 0 LS–100.40 0 BT.  Untuk menghitung  jarak  episenter  gempabumi  ke stasiun BMKG Padang Panjang dengan menggunakan persamaan (5) dibawah ini:
𝐷 2 =   (𝑥 2 − 𝑥 1 ) 2 + (𝑦 2 − 𝑦 1 ) 2 (5) dimana 𝐷 adalah  jarak  episenter  gempabumi terhadap  stasiun  BMKG  Padang  Panjang, 𝑥 1 adalah  lintang  episenter, 𝑥 2 adalah  lintang  titik acuan  BMKG  Padang  Panjang, 𝑦 1 adalah  bujur episenter dan 𝑦 2 adalah bujur titik acuan BMKG Padang  Panjang.  Satuan  dari 𝐷 , 𝑥 1 , 𝑥 2 , 𝑦 1 ,  dan 𝑦 2 dalam bentuk derajat ( 0 ). Jarak episenter yang didapatkan  harus  dalam  km  sehingga  harus dikonversi terlebih dahulu, dimana 1 0 = 111 km.
2) Menghitung jarak hiposenter gempabumi (R). Untuk  menghitung  jarak  hiposenter  dengan menggunakan  Teorema Phythagoras dengan menggunakan persamaan (6) sebagai berikut:
𝑅 =  𝐷 2 + 𝐻 2 (6)
dimana 𝑅 = jarak hiposenter (km)
𝐷 = jarak episenter (km) 𝐻 = kedalaman gempabumi (km)
3) Setelah parameter–parameter
gempabumi
tersebut didapatkan, maka nilai tersebut disubtitusi  kedalam  rumusan  empiris Mc  Guire (1963), Si and Midorikawa (1999) dan Donovan (1973).
4) Membandingkan  nilai  PGA  yang  didapatkan menggunakan  rumusan  empiris  dengan  nilai PGA dari BMKG Padang Panjang menggunakan Accelerograph .
5) Membuat  peta  sebaran  nilai  percepatan  tanah maksimum di wilayah Sumatera Barat menggunakan ArcGis 10.3 .

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  data  percepatan tanah yang tercatat oleh alat ETNA Accelerograph di BMKG Padang Panjang. Data ini berada di wilayah Sumatera  Barat  dengan  koordinat  3.5 0 LS–1.8 0 LU dan  95 0 BT–103.5 0 BT.  Magnitudo  gempabumi  yang digunakan 1.5–8.1 SR dengan kedalaman gempabumi 1–253 km.
1. Nilai Percepatan Tanah Maksimum
Menggunakan Rumusan Empiris Mc Guire , Si and Midorikawa dan Donovan
Berdasarkan  data  percepatan  tanah  yang tercatat  oleh ETNA  Accelerograph di  BMKG Padang Panjang terdapat beberapa kejadian gempabumi  yang  bermagnitudo  5.5  SR  dan  6.3  SR. Gempabumi  dengan  magnitudo  5.5  SR  terdapat  6 kejadian  gempabumi  dapat  dilihat  pada  Tabel  1 dibawah ini.
Tabel 1. Data  Gempabumi  dengan  Magnitudo  5.5
SR Periode Februari 2008–September 2016 No Earthquake Date Time Koordinat ( 0 ) Mag (SR) Depth (km) Lat Long 1 04-Jun-08 05.49.47 -0,24 99,70 5,5 30 2 16-Agt-09 10:22:08 -0,98 99,29 5,5 10 3 19-Agt-09 11:35:44 -1,52 99,82 5,5 10 4 26-Okt-10 23:45:37 -2,51 99,62 5,5 30 5 13-Feb-13 11:01:40 -3,08 101,17 5,5 28 6 28-Agt-13 05:43:25 -2,03 100,66 5,5 24
Berdasarkan  Tabel  1,  terdapat  6  kejadian gempabumi  dengan  magnitudo  5.5  SR.  Masing– masing  kejadian  gempabumi  tersebut  dihitung  nilai percepatan tanah maksimum menggunakan rumusan empiris Mc Guire (1963) pada persamaan (1), Si and Midorikawa (1999) pada  persamaan  (2)  dan Donovan (1973) pada persamaan (3) tiap kabupaten/kota di Sumatera Barat.
Tabel 2. Nilai PGA Tiap Kabupaten/Kota di wilayah Sumatera Barat dengan Koordinat Gempabumi  0.24 0 LS  –  99.70 0 BT  dengan magnitudo 5.5 SR No Kabupaten/ Kota Koordinat ( 0 ) R (km) Perhitungan Nilai PGA (gal) Lat Long Mc Guire Si and Mi Donovan 1 Kota Pariaman -0.63 100.14 71.83 41.63 52.03 40.38 2 Kab. Kep Mentawai -2.05 99.58 203.57 13.62 7.39 13.00 3 Kab. Agam -0.33 100.03 48.39 59.71 90.80 58.22 4 Kab. Padang Pariaman -0.62 100.31 85.23 35.17 39.97 34.03 5 Kota Padang -0.94 100.36 110.92 26.78 25.72 25.81 6 Kab. Pasaman Barat 0.11 99.83 51.16 56.90 84.25 55.44 7 Kab. Pasaman 0.06 100.02 57.19 51.53 72.30 50.14 8 Kota Padang Panjang -0.46 100.4 86.80 34.53 38.82 33.40 9 Kota Bukittinggi -0.28 100.37 80.32 37.32 43.88 36.14 10 Kab. Pesisir Selatan -1.35 100.58 160.07 17.92 12.69 17.17 11 Kab. Solok -0.95 100.62 132.44 22.12 18.56 21.26 12 Kota Solok -0.95 100.65 135.02 21.66 17.89 20.81 13 Kab. Tanah Datar -0.47 100.62 109.45 27.16 26.33 26.18 14 Kota Payakumbuh -0.26 100.61 105.39 28.27 28.12 27.26 15 Kota Sawahlunto -0.67 100.76 130.47 22.48 19.10 21.62 16 Kab. Sijunjung -0.66 100.94 148.39 19.51 14.84 18.72 17 Kab. 50 Kota 0.15 100.66 118.87 24.87 22.72 23.95 18 Kab. Solok Selatan -1.57 101.24 227.85 11.94 5.58 11.38 19 Kab. Dharmasraya -0.95 101.49 215.84 12.72 6.40 12.13
Berdasarkan Tabel 2, nilai PGA yang didapatkan dari  rumusan  empiris  pada  koordinat  0.24 0 LS– 99.70 0 BT  bahwa  nilai  PGA  terbesar  berada  di Kabupaten  Agam  dan  nilai  terkecil  di  Kabupaten Solok  Selatan.  Berikut  pada  Gambar  2  dapat dilihat peta sebaran nilai PGA.
Gambar 2.Peta Sebaran Nilai PGA Mc Guire pada Koordinat 0.24 0 LS – 99.70 0 BT dengan Magnitudo 5.5 SR pada Kedalaman 30 km
Gambar  2,  menjelaskan  bahwa  nilai  PGA yang  diperoleh  dari  hasil  perhitungan  menggunakan rumusan empiris McGuire pada koordinat 0.24 0 LS– 99.70 0 BT  dengan  Magnitudo  5.5  SR  pada Kedalaman  30  km.  Nilai  PGA  terbesar  yaitu  59.71 gal dan nilai PGA terkecil 11.94 gal.
Gambar 3. Peta Sebaran Nilai PGA Si and Midorikawa pada Koordinat 0.24 0 LS – 99.70 0 BT dengan Magnitudo 5.5 SR pada Kedalaman 30 km
Berdasarkan sebaran nilai PGA yang diperoleh  dari  hasil  perhitungan  pada  Gambar  3. menjelaskan  bahwa  nilai  PGA  terbesar  berada  di Kabupaten Agam dengan nilai PGA yaitu 90.80 gal. Nilai  PGA  terkecil  yang  didapatkan  dari  hasil perhitungan  rumusan  empiris Si  and  Midorikawa yaitu 5.58 gal.
Gambar 4. Peta Sebaran Nilai PGA Donovan pada Koordinat 0.24 0 LS – 99.70 0 BT dengan Magnitudo 5.5 SR pada Kedalaman 30 km
Selain gempabumi 5.5 SR, penelitian ini juga menggunakan  data  gempabumi  yang  tercatat  pada magnitudo 6.3 SR. Berikut pada Tabel 3 merupakan data  gempabumi  yang  tercatat  pada  magnitudo  6.3 SR.
Tabel 3. Data  Gempabumi  dengan  Magnitudo  6.3
SR Periode Februari 2008–September 2016 No Earthquake Date Time Koordinat ( 0 ) Mag (SR) Depth (km) Lat Long 1 26-Feb-08 01.06.01 -0,05 99,54 6,3 25 2 03-Mar-08 09.37.26 -0,40 99,57 6,3 34 3 29-Mei-11 18:23:58 -1,93 101,45 6,3 10 4 14-Sep-12 04:52:49 -3,49 100,32 6,3 52
Tabel  3  terdapat  4  kejadian  gempabumi dengan  magnitudo  6.3  SR  pada  kedalaman  yang berbeda. Data tersebut diolah menggunakan rumusan  empiris Mc  Guire (1963) pada  persamaan (1), Si  and  Midorikawa (1999) pada  persamaan  (2) dan  Donovan  (1973)  pada  persamaan  (3)  akan didapatkan nilai percepatan tanah maksimum (PGA) tiap kabupaten/kota di wilayah Sumatera Barat.
Tabel 4. Nilai  PGA  Tiap  Kabupaten/Kota  di Wilayah Sumatera Barat dengan Koordinat Gempabumi 0.40 0 LS–99.57 0

## BT dengan Magnitudo 6.3 SR
No Kabupaten/ Kota Koordinat( 0 ) R (km) Perhitungan Nilai PGA (gal) Lat Long Mc Guire Si and Mi Donovan 1 Kota Pariaman -0.63 100.14 76.23 65.57 123.48 56.81 2 Kab. Kep Mentawai -2.05 99.58 186.28 25.18 23.63 21.51 3 Kab. Agam -0.33 100.03 61.83 80.05 168.14 69.56 4 Kab. Padang Pariaman -0.62 100.31 92.19 54.20 91.44 46.83 5 Kota Padang -0.94 100.36 111.53 44.43 66.14 38.28 6 Kab. Pasaman Barat 0.11 99.83 72.07 69.25 134.42 60.05 7 Kab. Pasaman 0.06 100.02 79.11 63.22 116.64 54.75 8 Kota Padang Panjang -0.46 100.4 98.43 50.66 82.03 43.73 9 Kota Bukittinggi -0.28 100.37 96.01 51.98 85.51 44.89 10 Kab. Pesisir Selatan -1.35 100.58 157.62 30.43 34.03 26.07 11 Kab. Solok -0.95 100.62 135.89 35.88 45.87 30.82 12 Kota Solok -0.95 100.65 138.76 35.07 44.04 30.11 13 Kab. Tanah Datar -0.47 100.62 121.66 40.48 56.53 34.83 14 Kota Payakumbuh -0.26 100.61 121.34 40.60 56.80 34.93 15 Kota Sawahlunto -0.67 100.76 139.65 34.82 43.49 29.89 16 Kab. Sijunjung -0.66 100.94 158.47 30.25 33.65 25.91 17 Kab. 50 Kota 0.15 100.66 139.72 34.80 43.45 29.88 18 Kab. Solok Selatan -1.57 101.24 228.88 19.82 14.33 16.88 19 Kab. Dharmasraya -0.95 101.49 224.28 20.30 15.09 17.29
Berdasarkan  Tabel  4,  episenter  gempabumi pada  koordinat  0.40 0 LS  –  99.57 0 BT  dengan magnitudo  6.3  SR  dan  kedalaman  34  km menjelaskan  bahwa  nilai  PGA  terbesar  berada  di Kabupaten  Agam  dan  nilai  PGA  terkecil  berada  di
Kabupaten  Solok  Selatan.  Sebaran  nilai  PGA  dapat dilihat pada Gambar 5, 6 dan 7.
Gambar 5. Peta Sebaran Nilai PGA Mc Guire pada Koordinat 0.40 0 LS–99.57 0 BT dengan Magnitudo
6.3 SR pada Kedalaman 34 km
Nilai PGA Mc Guire nilai PGA terbesar yaitu 80.05 gal di Kabupaten Agam dan terkecil 19.82 gal berada di Kabupaten Solok Selatan.
Gambar 6. Peta Sebaran Nilai PGA Si and Midorikawa pada Koordinat 0.40 0 LS–99.57 0 BT dengan Magnitudo 6.3 SR pada Kedalaman 34 km
Gambar 7. Peta Sebaran Nilai PGA Donovan pada Koordinat 0.40 0 LS–99.57 0 BT dengan Magnitudo 6.3 SR pada Kedalaman 34 km
Episenter  gempabumi  pada  Gambar  2,  3  dan 4  memiliki  letak  episenter  yang  berdekatan  dengan episenter gempabumi pada Gambar 5, 6 dan 7. Letak episenter  gempabumi  pada  2  kejadian  gempabumi tersebut  berada  di  zona  sesar  Mentawai.  Kabupaten Agam  mendapat  nilai  PGA  tertinggi  dan  nilai  PGA terkecil  berada  di  Kabupaten  Solok  Selatan.  Hal  ini terjadi  karena  episenter  gempabumi  berada  dekat Kabupaten  Agam  sehingga  nilai  PGA  yang  terjadi akan  semakin  besar  pula.  Nilai  PGA  akan  semakin meningkat  apabila  jarak  tiap  kabupaten/kota semakin  dekat  dengan  episenter  gempabumi, sehingga  getaran  yang  terjadi  akan  semakin  terasa dan dapat menimbulkan kerusakan [8] .
Nilai  percepatan  tanah  maksimum  yang terjadi pada suatu titik pada waktu tertentu dihitung berdasarkan besarnya magnitudo dan jarak hiposenter,  serta  periode  perdominan  tanah  dimana titik  tersebut  berada [11] .  Semakin  besar  nilai percepatan  tanah  yang  terjadi  pada  suatu  wilayah maka  akan  semakin  besar  bahaya  dan  resiko gempabumi yang terjadi [12] .
2. Perbandingan Nilai PGA Menggunakan
Accelerograph dan  Menggunakan  Rumusan
Empiris Mc  Guire , Si  and  Midorikawa dan Donovan
Berdasarkan  data  percepatan  tanah  yang tercatat  oleh  alat Accelerograph di  BMKG  Padang Panjang  pada  periode  Februari  2008–September 2016 pada magnitudo 1.5–8.1 SR dengan kedalaman 1–253  km.  Nilai  PGA  yang  tercatat  oleh  alat Accelerograph kemudian dibandingkan dengan nilai PGA  yang  didapatkan  dari  hasil  perhitungan menggunakan  rumusan  empiris Mc  Guire , Si  and Midorikawa dan Donovan.
Perbandingan nilai PGA ini dibagi menjadi 4 klaster  berdasarkan  magnitudo.  Klaster  pertama pada  magnitudo  1.5–3.0  SR,  klaster  kedua  pada magnitudo  3.1–5.0  SR,  klaster  ketiga  pada magnitudo  5.1–7.0  SR  dan  klaster  yang  keempat pada magnitudo 7.1–8.1 SR.

## Gambar 8. Klaster pada Magnitudo 1.5–3.0 SR
Berdasarkan  Gambar  8  bahwa  nilai  PGA Donovan  cenderung  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  nilai  PGA  yang  lainnya.  Nilai  PGA Si  and Midorikawa mendekati  nilai  PGA Accelerograph pada jarak hiposenter < 30 km. Gambar 9, 10 dan 11 merupakan  klaster  pada  magnitudo  1.5–3.0  SR untuk tiap rumusan empiris.
Gambar 9. Perbandingan Nilai PGA antara Accelerograph dan Mc Guire (Klaster pada Magnitudo 3.1–5.0 SR)
Gambar 10. Perbandingan Nilai PGA antara Accelerograph dan Si and Midorikawa (Klaster pada Magnitudo 3.1–5.0 SR)
Gambar 11. Perbandingan Nilai PGA antara Accelerograph dan Donovan (Klaster pada Magnitudo 3.1–5.0 SR)
Klaster  pada  magnitudo  3.1–5.0  SR  terlihat pada Gambar 9, 10 dan 11 bahwa nilai PGA Si and Midorikawa mendekati  nilai  PGA Accelerograph . Pada  jarak  hiposenter  ±  20  km,  nilai  PGA Accelerograph terdapat anomali. Hal ini dikarenakan adanya kerusakan pada alat Accelerograph saat mencatat parameter gempabumi. Gambar  12,  13  dan  14  merupakan  klaster magnitudo 5.1–7.0 SR tiap rumusan empiris.
Gambar 12. Perbandingan Nilai PGA antara Accelerograph dan Mc Guire (Klaster pada Magnitudo 5.1–7.0 SR)
Gambar 13. Perbandingan Nilai PGA antara Accelerograph dan Si and Midorikawa (Klaster pada Magnitudo 5.1–7.0 SR)
Gambar 14. Perbandingan Nilai PGA antara Accelerograph dan Donovan (Klaster pada Magnitudo 5.1–7.0 SR)
Berdasarkan  Gambar  12,  13  dan  14  bahwa klaster pada magnitudo 5.1–7.0 SR nilai PGA Si and Midorikawa mendekati  nilai  PGA Accelerograph dengan jarak hiposenter > 200 km.
Berikut  ini  pada  Gambar  15  merupakan klaster magnitudo 7.1–8.1 SR.
Gambar 15. Klaster pada Magnitudo 7.1–8.1 SR
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50 60 N il ai P G A (gal ) Jarak Hiposenter (km) Mc Guire Si and Mi Donovan Accelero 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 N il ai P G A (gal ) Jarak Hiposenter (km) Mc Guire Accelero 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 N il ai P G A (gal ) Jarak Hiposenter (km) Si and Mi Accelero 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 N il ai P G A (gal ) Jarak Hiposenter (km) Donovan Accelero 0 20 40 60 80 100 120 0 100 200 300 400 500 600 700 N il ai P G A (ga) Jarak Hiposenter (km) Mc Guire Accelero 0 50 100 150 200 250 300 0 100 200 300 400 500 600 700 N il ai P G A (gal ) Jarak Hiposenter (km) Si and Mi Accelero 0 20 40 60 80 100 120 0 100 200 300 400 500 600 700 N il ai P G A (gal ) Jarak Hiposenter (km) Donovan Accelero 0 5 10 15 20 25 0 200 400 600 800 1,000 N il ai P G A (gal ) Jarak Hiposenter (km) Mc Guire Si and Mi Donovan Accelero
Gambar  15  menjelaskan  nilai  PGA Si  and Midorikawa mendekati nilai PGA yang tercatat oleh alat Accelerograph pada jarak hiposenter < 600 km.

## KESIMPULAN
Hasil analisis nilai percepatan tanah maksimum  dengan  menggunakan  rumusan  empiris Mc  Guire , Si  and  Midorikawa dan  Donovan  di wilayah  Sumatera  Barat,  maka  diperoleh  beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan  data  percepatan  tanah  yang  tercatat oleh  alat Accelerograph di  BMKG  Padang Panjang selama periode Februari 2008– September  2016  terdapat  beberapa  kejadian gempabumi pada  magnitudo 5.5 SR dan 6.3 SR. Gempabumi yang terjadi pada magnitudo 5.5 SR terdapat  6  kejadian  gempabumi  dan  pada magnitudo 6.3 SR terdapat 4 kejadian gempabumi.  Hasil  perhitungan  pada  magnitudo 5.5  SR  maupun  6.3  SR  bahwa  Kabupaten Kepulauan  Mentawai  mendapatkan  nilai  PGA terbesar  di  beberapa  kejadian  gempabumi.  Hal ini dikarenakan gempabumi yang terjadi kebanyakan  merupakan  gempabumi  dengan kedalaman yang dangkal.
2. Berdasarkan  data  percepatan  tanah  yang  tercatat oleh  alat ETNA  Accelerograph dari  Februari 2008–September  2016  di  BMKG  Padang Panjang  dapat  dilakukan  4  klaster  yang  dibagi berdasarkan  rentang  magnitudo  gempabumi. Klastering  dilakukan  pada  magnitudo  1.5–3.0 SR,  3.1–5.0  SR,  5.1–7.0  SR  dan  7.1–8.1  SR. Hasil perbandingan didapatkan bahwa nilai PGA yang  didapatkan  menggunakan  rumusan  empiris Si  and  Midorikawa mendekati  nilai  PGA  yang tercatat  oleh  alat ETNA  Accelerograph pada jarak dan magnitudo tertentu.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  merupakan  bagian  dari  hibah penelitian  skema  penelitian  unggulan  perguruan tinggi  dengan  tim  peneliti  diketuai  oleh  Ibu Syafriani,  Ph.D  berdasarkan  Surat  Penugasan PelaksanaanPenelitian No.1649/UN35.2/PG/2017. Penulis  juga  mengucapkan  terima  kasih  kepada Badan  Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika (BMKG)  Stasiun  Geofisika  Klas  I  Padang  Panjang atas data yang telah digunakan dalam studi ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Darman,  H.,  dan  Sidi,  F.H.  (2000). An  outline of  The  Geology  of  Indonesia .  Jakarta: IAGI.
[2] Triyono,  Rahmat .  Ancaman  Gempabumi  Di Sumatera  Tidak  Hanya  Bersumber Dari  Mentawai  Megathrust .  Artikel
Stasiun  Geofisika  Klas  I  Padang Panjang.  Diakses  tanggal  4  September 2017 Pukul 17.37 WIB.
[3] Sieh,  K.,  and  Natawidjaja,  D.H.  (2000). Neotectonics  of  the  Sumatera  fault, Indonesia . Journal  of  Geophysical Research  ,  105,  B12,  pp.  28,  295-  28, 326.
[4] Fauzi.  (2010). Analisis  Data  Seismogram Untuk Menentukan Parameter Magnitude  Gempabumi  (Studi  Kasus Gempabumi  Padang  30  Sepetember 2009) . Skripsi FST UIN Syarif Hidayatullah. Jakarta.
[5] Setyonegoro,  Wiko.  Dkk.  (2012). Analisis Sumber  Gempabumi  Pada  Segmen
Mentawai (Studi Kasus: Gempabumi 25
Oktober 2010) . Jurnal Puslitbang BMKG. Jakarta Pusat.
[6] Pawirodikromo,  W.  (2012). Seismologi  Teknik dan Rekayasa Kegempaan . Yogyakarta:
Pustaka Pelajar.
[7] Syafriana,  Denis,  Dwi  Pujiastuti,  Andiyansyah Z.  Sabarani.  (2015). Estimasi  Nilai Percepatan Tanah Maksimum di Sumatera  Barat  Berdasarkan  Skenario Gempa Bumi di Wilayah Siberut dengan Menggunakan Rumusan Si and Midorikawa (1999). Jurnal Fisika Unand  (Vol.  4,  No.  4,  Oktober  2015 Issn 2302-8491).
[8] Leviana,  Mia,  Syafriani,  Andiyansyah  Z. Sabarani. (2017). Estimasi Nilai Percepatan  Tanah  Maksimum  Wilayah Sumatera  Barat  Berdasarkan  Skenario Gempabumi  M  8.8  Sr  Menggunakan Rumusan  Empiris  Mc.  Guire  (1963) Dan  Donovan  (1973) . Pillar  of  Physics UNP  (Volume  10,  Oktober  2017).  Hal 55 – 62.
[9] Irwansyah,  E.  dan  Winarko,  E.  (2012). Zonasi Daerah  Bahaya  Kegempaan dengan Pendekatan  Peak  Ground  Acceleration (PGA) .  Seminar  Nasional  Informatika 2012  (semnasIF  2012).  UPN  Veteran Yogyakarta.
[10] Fulki,  Ahmad.  (2011). Analisis  Parameter Gempa  Value  dan  PGA  di  Daerah Papua .  Skripsi  Fisika  FMIPA  UIN
Syarif Hidayatullah. Jakarta.
[11] Kirbani. (2012). Mitigasi Bencana Gempabumi .  Yogyakarta:  Pusat  Studi Bencana UGM. [12] Sari, Meita Aulia. (2016). Pemetaan Percepatan  Getaran  Tanah  Maksimum Dan Intensitas Gempabumi Di Kawasan Jalur  Sesar  Sungai  Oyo  Yogyakarta .
Skripsi Fisika FMIPA UNY. Yogyakarta.