Teknis HVSR di Daerah Vulkanik

Horizontal Vertikal Spectral Ratio (HVSR) sangat peka terhadap sinyal getaran yang ada di permukaan. Oleh sebab itu tempat terbaik untuk mengetahui efek tapak lokal suatu daerah ialah daerah vulkanik. HVSR yang dilakukan di daerah vulkanik, akan ada dua komponen yang dihasilkan. 2 komponen tersebut yakni frekuensi natural dan amplifikasi.

Konsep dasar amplifikasi gelombang Seismik merupakan gambaran dasar fenomena amplifikasi dan frekuensi natural pada gelombang seismik oleh adanya batuan sedimen yang berada diatas basement dengan kontras densitas dan kecepatan yang membandingkan antara basement dengan sedimen.

Apabila perbedaan kontras impedansi densitas dan kecepatan makin jauh, maka daerah tersebut bisa diinterpretasi tanahnya lunak dan akan mengalami penguatan sinyal bila ada gempa bumi. Selain amplifikasi, faktor lain yang mempengaruhi ialah frekuensi natural. Frekuensi natural ditentukan oleh sifat fisik dari lapisan sedimen yakni sifat ketebalan (h) dan kecepatan gelombang S (Vs) (Cipta dan Athanasius, 2009).

Metode HVSR berdasarkan hasil pengolahan rekaman mikroseismik dimana hasil intrepretasi kurva HVSR tersebut dapat memberikan informasi terkait dengan nilai frekuensi natural dan amplifikasi, dimana keduanya akan berpengaruh pada nilai kerentanan tanah. Pada perumusannya, frekuensi natural bisa dituliskan sebagai berikut:

f0 = VS / 4H

keterangan:
Vs : Kecepatan gelombang geser (m/s)
H : Ketebalan sedimen (m)

Pada daerah vulkanik akan menghasilkan perubahan informasi yakni secara ruang dengan menganggap nilai kecepatan gesernya (Vs) bernilai konstan. Digunakan Vs karena gelombang permukaan menjalar pada gelombang S horizontal.

Sementara pada variasi waktu, akan dianggap nilai H nya bernilai konstan. Setelah diketahui penulisan matematis frekuensi natural, maka komponen lain yakni amplifikasi juga berpengaruh. Amplifikasi sebagai hasil dari perbandingan impedansi basement dan sedimen, akan sangat berpengaruh dalam perhitungan nilai indeks kerentanan tanah. Adapun rumus indeks kerentanan tanah :

Kg= A0/f0

Keterangan :
A0 : amplifikasi yang didapatkan dari kurva H/V
f0 : frekuensi natural yang didapatkan dari proses Fast Fourier Transform (FFT) dari fungsi waktu dengan satuan Hz.

Sehingga dengan rumus matematis diatas akan didapatkan nilai Kg yang berarti kerentanan tanah dikarenakan oleh dua faktor yakni faktor amplifikasi dan frekuensi natural. Semakin besar nilai Kg maka akan semakin rentan tanahnya terhadap suatu getaran atau goncangan (gempa bumi). Kg yang besar harus diberikan pengawasan lebih untuk upaya mitigasi bencana alam.