4. DEPREM TEHLİKESİ

4.1. Giriş

4.2. Deterministik Deprem Tehlikesi

4.3. Probabilistik Deprem Tehlikesi

4.4. İzmir İçin Probabilistik Deprem Tehlikesi

4.4.1. Sismolojik Veriler

4.4.2. Jeolojik ve Tektonik Veriler

4.4.3. Kaynak Bölgelendirmesi

4.4.4. Deprem Yineleme İlişkileri

4.5. Azalım İlişkileri

4.6. Deprem Oluşumu Modelleri

4.7. Sonuçlar

KAYNAKLAR

EK.4-A Deprem Şiddet Ölçeği (M.S.K)

EK.4-B Deprem Kaynaklarının Aletsel Büyüklük İstatistikleri ve Yıllık Oluşum Oranları

ŞEKİLLERİN LİSTESİ

TABLOLARIN LİSTESİ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

İzmir Deprem Senaryosu Ana Sayfasına Geri Dön

4. DEPREM TEHLİKESİ

4.1 Giriş

Deprem tehlikesi, hasar ve can kaybı yaratabilecek büyüklükte bir depremden kaynaklanan yer hareketinin belli bir yerde ve belli bir zaman periyodu içerisinde belirlenmesi olarak tanımlanır ve deprem nedeni ile hasar, mal ve can kaybı ihtimali olarak tanımlanan, deprem riski kavramının önemli bir öğesini oluşturur. Gelecek depremlerin konumu, oluş zamanı, büyüklüğü ve diğer özellikleri belirsizlik arzettiği için deprem tehlikesi tayinlerinde olasılık hesaplarına dayalı tahminler önemli karar araçlardır.

Kentlerde deprem tehlikesinin belirlenmesi amaci ile deterministik ve/veya probabilistik yöntemler kullanılır. Senaryo depremlerinin rasyonel yaklaşımlarla belirlendiği durumlarda her iki yöntem birbirine benzer sonuçlar sağlayabilir.

Deprem tehlikesi analizlerinin temel sonuçları, belirlenmiş bir bölge için mevcut jeoloji ve depremsellik bilgilerine dayalı olarak hesaplanan maksimum yer hareketi parametrelerine (maksimum ivme, şiddet gibi) tekabül eden münhanilerdir.

Geleneksel olarak (18. Asırdan beri) deprem tehlikesi (deprem yer hareketlerinin şiddeti) depremin şiddeti cinsinden ölçülmektedir. Deprem şiddeti, depremin gözlenen fiziksel hasarları oluşturan etkisini tanımlayan sübjektif bir değerlendirmedir. Bir çok şiddet cetveli vardır. Bunların en yaygın olarak kullanılanı 12 derecelik Değiştirilmiş Mercalli (MM) cetvelidir. MM ölçeğinin daha sonradan geliştirilmiş bir şekli, daha çok Avrupa’da kullanılan MSK (Medvedev- Sponheuer- Karnik) cetvelidir (Medvedev, 1968). MSK ölçeğinin 1981’de gözden geçirilmiş şekli Ek 4-A’da verilmektedir. Belli bir deprem için en büyük şiddet genellikle episantrda olup, buna episantr şiddeti (Io) adı verilir.

Genelde, ihtimal hesaplarına dayalı deprem tehlikesi belirlemelerinde kullanılan kuramsal modeller: (1) jeolojik ve sismolojik verilerden hareketle potansiyel deprem kaynaklarının tanımlanması, (2) deprem büyüklükleri için ihtimal dağılımının tayini, (3) stokastik işlem modellemesi ve (4) yer hareketi azalım ilişkilerinin belirlenmesi aşamalarını ihtiva eder.

Bu çalışmada İzmir ve civarı için deprem tehlikesi haritalarının hazırlanmasını amaçlamaktadır. Bu haritalar belirli dönüş periyotlarına tekabül eden MSK şiddetleri ve maksimum yatay yer ivmesi eş-eğrileri cinsinden sunulacaktır.

Çalışmada göz önüne alınan temel araştırma adımları şunlardır:

  1. Bütün jeolojik, sismolojk ve tarihsel verilerin derlenmesi,
  2. Sismik kaynakların belirlenmesi (deprem kaynak bölgelemesi),
  3. Deprem kaynaklarındaki deprem oluşumlarının istatistiksel özelliklerinin ve depremsellik parametrelerinin belirlenmesi,
  4. Deprem kaynakları için uygun olabilecek azalım ilişkilerinin belirsizlik katsayıları ile beraber çıkartılması ve/veya derlenmesi,
  5. Bilgisayar programlarına dayalı olarak maksimum şiddet ve maksimum yatay yer ivmesi aşılma olasılığı dağılımlarının elde edilmesi,
  6. Belirlenmiş dönüş periyotlarına tekabül eden eş-ivme ve eş-şiddet eğrileri haritalarının hazırlanması.

4. Bölümün Başına Dön

4.2 Deterministik Deprem Tehlikesi

Deterministik olarak belirlenen deprem tehlikesi, zaman boyutundan bağımsız olarak, bölgede meydana gelebilecek en büyük depremin yaratacağı yer hareketinin düzeyidir.

Türkiye genelinde, daha önceki depremlerle ilgili maksimum şiddet dağılımları temel alınarak deprem tehlikesi haritaları hazırlanmıştır. Bu haritalardaki tehlike bölgeleri, tekrarlanma periyotlarına bakılmaksızın şimdiye kadar oluşan maksimum şiddetler temel alınarak belirlenmiştir. Bu tür tehlike haritalarına “deterministik haritalar” adı verilmektedir. Munich- Re (1980) tarafından hazırlanan doğal afet tehlikeleri haritasınında 50 yıllık tekrarlama dönemi içinde beklenen maksimum deprem şiddetleri gösterilmektedir. Bu haritada. Batı Anadolu’nun, İzmir dahil, önemli bir bölümü IX şiddetindeki deprem bölgesindedir. 1972 tarihli Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası, geçmişteki maksimum şiddetleri temel alarak beş deprem tehlike bölgesi belirlemektedir (Ergünay, 1976). 1. Derece deprem tehlikesi olan bölgede en yüksek şiddet (MSK) IX veya daha üstüdür, 2. Bölgede şiddet VIII, 3. bölgede şiddet VII, 4. Bölgede şiddet VI ve tehlikesiz bölge olarak kabul edilen 5. Bölgede şiddet V’e eşittir. Ege bölgesinde, İzmir ve Graben (Gediz, Küçük Menderes, Büyük Menderes) bölgeleri Birinci Derecede Deprem Tehlike Bölgesi’nde (Io ³ IX) bulunmaktadır. 1998 tarihli Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası temelinde probabilistik esaslı bir haritadır. Bu haritada da İzmir ve civarı Birinci Derecede Deprem Tehlike Bölgesi’nde (Etkin Yer İvme Katsayısı=0.4 bulunmaktadır.

Belirli bir mahal için en büyük deterministik deprem tehlikesi bu mahali etkileyebilecek deprem kaynaklarında meydana gelebileceği varsayılan en büyük depremin bu mahalde yaratacağı en büyük yer hareketine eşdeğerdir. Bu kapsamda: (1) Her bir deprem kaynağındaki oluşabilecek en büyük deprem merkez üstünün kente en yakın olabilecek şekilde kaynak bölgesinin kenarında yer alacaği var sayılır; (2) Hiçbir tektonik birimle ilişki kurulamayan depremlerin mahallin hemen altında meydana geleceği varsayılır.

Deprem hasar senaryoları ve masterplanlarının hazırlanması kapsamında kentsel deprem tehlikesinin deterministik olarak belirlenmesi için “Senaryo Depremi” olarak adlandırılan ve kenti makul bir süre zarfında ve makul bir olasılıkla etkileyebileceği varsayılan deprem veya depremler kullanılır. Bu tip senaryo depremleri için göz önüne alınan “makul süre”ler genellikle insan ömrü ile veya önemi yapıların ekonomik ömrü ile kıyaslanabilecek (50-60 yıl) şekilde seçilir. Bu bağlamda deterministik deprem tehlikesi:

Senaryo depreminin oluşacağı deprem kaynak bölgelerinin, bu bölgelerde oluşabilecek makul düzeydeki deprem büyüklüğünün ve kullanılacak azalım ilişkisinin bir fonksiyonu olmaktadır.

Gerekli değerlendirme, karşılaştırma ve sınamalar neticesinde İzmir için senaryo depremi olarak “İzmir Fayı” üzerinde oluşacak Ms=6.5 büyüklüğünde bir depremin göz önüne alınması uygun bulunmuştur. Doğu-Batı doğrultusunda uzanan bu fayın bu depremde 20km uzunluğunda ve 10km derinliğinde bir parçasını yırtılabileceği ve faylanma mekanizmasının normal olacağı tahmin edilmektedir. Bu yırtılma alanı Wells ve Coppersmith (1994) tarafından belirlenmiş yırtılma-deprem büyüklüğü ilişkisi kapsamında Ms=6.5 büyüklüğü ile uyum sağlamaktadır. Fay düzlemi kuzeye doğru düşeyle 60 derecelik bir eğim yapmaktadır. Bu senaryo depremi neticesinde oluşacak zemin-bağımsız deprem şiddetleri Erdik ve diğ. (1983) azalım ilişkisine dayalı olarak ve Ohashi ve diğ. (1983) simülasyonu yapılarak hesaplanmış ve elde edilen deterministik senaryo depremi şiddeti dağılımları Şekil 4.2.1, 4.2.2 ve 4.2.3’de sunulmuştur.

Elde edilmiş bulunan bu zemin-bağımsız senaryo depremi şiddetlerinin İzmir’deki zemin durumlarına göre düzeltilmesi amacıyla Everenden (1981) modeline dayalı olarak Kalifornia için önerilmiş bulunan Reichle ve Kahle (1986) modeli kullanılmıştır. Bu model Tablo 4.2.1‘de sunulmuştur.

 

Tablo 4.2.1. İzmir’deki jeolojik birimlerin Reichle ve Kahle (1896) modeline göre sınıflandırılması ve bu sınflandırma kapsamında düzenlenmiş zemin-bağımlı senaryo depremi şiddet dağılımı

Sınıf Jeolojik Birimler

Şiddet Değişimi

A

Plütonik ve Metamorfik Kayaçlar

Pm

-1.2

B

Pre-Kretase Sedimanter Kayaçlar

Jurasik ve Kretase Kayaçlar

Tjl, Cl, Lml, Uml

-0.6

C

Üst Kretase, Paleosen ve Eosen Denizel

Sedimanlar.

Jurasik-Eosen Sedimanter Kayaçlar

Cm, Umv, Lmv

0

D

Tersiyer denizel olmayan Sedimanlar

Lmc

0.1

E

Oligosen ve Miyosen Sedimanter Kayaçlar

Tersiyer Sedimanter Kayaçlar

Umm, Umc, Lmm

0.3

F

Plio-Pleistosen ve Pleistosen Sedimanter Kayaçlar

Holosen ve Kuaterner Sedimanlar

Qa

0.8

 

Şekil 4.2.4’de İzmir’deki jeolojik birimlerin Reichle ve Kahle (1896) modeline göre sınıflandırılması ve bu sınflandırma kapsamında düzenlenmiş zemin-bağımlı senaryo depremi şiddet dağılımı Ohashi ve diğ. (1983) simülasyonu için Şekil 4.2.5ve Şekil 4.2.6’da sunulmuştur.

4. Bölümün Başına Dön

4.3 Probabilistik Deprem Tehlikesi

Probalistik deprem tehlikesi hasar yapıcı yer hareketinin belli bir yerde ve belli bir zaman periyodu içerisinde meydana gelme ihtimali olarak tanımlanır. Probabilistik bir deprem tehlike haritasının hazırlanması için kullanılan metodoloji aşağıdaki şekilde ifade edilebilir:

Tarihi ve aletsel deprem verilerinin elde edilmesi,

Tektonik Çalışmalar ve Değerlendirmeler

Deprem Kaynak bölgelendirmesi,

Deprem oluşum frekanslarının belirlenmesi,

Azalım İlişkileri ve

Probabilistik deprem tehlikesinin belirlenmesi.

Probalistik deprem tehlikesi, yıllık tehlike olarak tanımlanan, yıllık aşılma olasılığı veya, onun bire bölünmesi ile elde edilen, ortalama yineleme periyodu olarak ifade edilebilir. Kentsel deprem tehlikesi analizlerinin temel sonuçları, spesifik bir kent için ve mevcut jeoloji ve depremsellik bilgilerine dayalı olarak hazırlanan maksimum yer hareketi aşılma olasılığı dağılımları olarak verilir. Deprem tehlikesi bilgileri belirli yer hareketi parametrelerine (maksimum ivme ve Şiddet gibi) ve belirli dönüş periyotlarına tekabül eden konturlar olarak sunulur (Erdik ve diğ.1985).

Onur (1997), Gülkan ve diğ.(1993) ve Erdik ve diğ. (1985) Türkiye’de deprem tehlikesinin istatistiki açıdan değerlendirilmesi üzerine yaptıkları çalışmalarda, İzmir Bölgesi ile ilgili benzer değerlendirmeler yapmışlardır. Ege bölgesinde 2 farklı kaynak grubu oluşturmuştur. Bunlardan Batı Anadolu Graben karmaşığı (Kaynak no: 6.7.8) Edremit-Bakırçay-Simav-Gediz, Küçük Menderes-Büyük Menderes ve Kerme’yi içine almaktadır. Cyclades ve Fethiye kaynağı ise kuzeybatı’da Thebes’den Cyclades güneyi boyunca güneybatı Türkiye’de Bodrum yarımadasına kadar uzanmaktadır. Erdik ve diğ. (1985) tarafından 1928-1982 yılları arasındaki periyot için %10 aşılma olasılığı ile maksimum hissedilmiş şiddet (MSK) eğrileri, bölgesel şiddet azalımı ilişkilerine dayanılarak 225, 475, 10000 yıllık dönüş periyotları için hazırlanmış eş-şiddet (MSK) eğrileri, ve ivme azalım ilişkilerine dayanılarak 225, 475, 10000 yıllık dönüş periyotları için hazırlanmış eş-en büyük ivme haritaları İzmir ve çevresi ile ilgili şu bilgileri vermektedir:

1928-1982 peryodu için hazırlanan haritada eş-şiddet VII olarak hesaplanmıştır. Eş-şiddet değerleri 225 yıllık dönüş periyodu için VII olup, 10000yıllık dönüş periyodu için X a kadar çıkmaktadır. En büyük yatay taban kayası ivme değerleri ise %g cinsinden 60 dan 80’e kadar değişmektedir.

Onur (1997) Türkiye deprem tehlikesi analizinin istatistiki değerlendirmesini yaparken Ege Bölgesini içine alan başlıca iki kaynak kullanmıştır. Kuzey Ege kaynağı batıda Midilli Adasından, kuzeyde Balikesir’e doğuda da Afyon’a kadar uzanmakta Simav ve Bergama’yı içne almaktadır. İzmir kaynağı ise batıda Sakız Adası, Karaburun yarımadası ve İzmir’den, doğuda Denizli’ye kadar uzanmakta Büyük Menderes, Küçük Menderes ve Gediz’i kapsamaktadır. Çalışmada Campbell (1997) ve Boore ve diğ. (1997) ivme azalım ilişkilerini esas alarak farklı dönüş periyotları için eş–en büyük ivme haritaları elde edilmiştir. Her iki azalım ilişkisi için %10 aşılma olasılığı ile 50 ve 100 yıllık dönüş periyoduna tekebül eş-ivme haritalarından İzmir ve çevresi için şu sonuçlar çıkarılabilir:

Campbell (1997) azalım ilişkisini kulanarak 50 yıllık dönüş peryodu ve sert zemin kabulü için en büyük yatay taban kayası ivmesini 0.5g , Boore ve diğ(1997) azalım ilişkisini kulanarak 50 yıllık dönüş peryodu ve C zemin sınıfı için (yüzey dalgası hızı 180-360m/s.) en büyük yatay taban kayası ivmesini 0.35g ve 100 yıllık dönüş periyodu için 0.4g olarak hesaplanmıştır.

Probabilistik esasa göre hazırlanmış Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası 1996 yılında uygulamaya konulmuştur. Haritada 475 yıl dönüşüm süresine haiz eş etkin-ivme kontur haritası ve 0.90 güvenirlik seviyesi (aşılmama olasılığı) esas alınmıştır. Yani 475 yılda bir oluşacak depreme göre tasarımı yapılan yapı 50 yıllık bir süre içinde %90 ihtimal ile bu yüklemeye maruz kalmayacak , diğer bir deyişle 50 yıllık bir süre sadece içinde %10 aşılma ihtimaline sahip olacaktır. Bu harita’da İzmir’deki deprem hareketi etkin-ivme cinsinden 0.4g olarak verilmektedir.

4. Bölümün Başına Dön

4.4 İzmir İçin Probabilistik Deprem Tehlikesi

Bu bölümde İzmir için gerçekleştirilen probabilistik deprem tehlikesi belirlemesi çalışmalarına yer verilecektir. Bu kapsamda önce çalışmanın ana unsurlarını teşkil eden sismolojik ve jeolojik verilere değinilecek, daha sonra ise sırasıyla çalışmada kullanılmış “deprem kaynak bölgelendirmesi”, “yinelenme ilişkileri”, “azalım ilişkileri” ve “deprem oluşumu modelleri” incelenecektir. İzmir ve civarındaki probabilistik deprem tehlikesi haritaları sunulacak ve yorumlanacaktır. Probabilistik esaslı deprem tehkilesi değerlendirmelerinde enbüyük yer ivmesi ve değişik frekanslara tekabül eden spektral ivmekler kullanılmıştır.

4. Bölümün Başına Dön

4.4.1 Sismolojik Veriler

Tarihi, makro-sismik ve aletsel deprem verilerinin değerlendirilmesi deprem tehlikesi belirlemelerinin ana unsurlarından birini oluşturur. Bu veriler deprem kaynak bölgelerinin; frekans-aletsel büyüklük, aletsel büyüklük-yırtılma ve azalım ilişkilerinin; enbüyük deprem potasiyelinin; sismik boşluk ve periodisitelerin; ve arka plan sismisitesinin belirlenmesinde önem taşır.

Dünya çapında 1900-1963 yıllarını kapsayan ISS (International Seismological Summary), BCIS (Bureau Central International Sismologique) ve 11-1963 yıllarını kapsayan NOAA-USGS (National Oceanographic and Atmospheric Administration - US Geologic Survey) deprem katalogları ile beraber, 1964 yılından beri yayınlanmakta olan USGS-PDE (United States Geological Survey-Preliminary Determination of Epicenters) ve ISC (International Seismological Centre) bülten ve katalogları Türkiyedeki depremleri kapsamaktadır. Bu kataloglardaki veriler genelde 60’lı yıllardan sonra WWSSN (World Wide Seismological Station Network) şebekesinin devreye girmesi ile düzelmektedir. Türkiye’deki deprem kataloglarının büyük bir çoğunluğu bu kaynaklardan derleme niteliğindedir. Ancak kısıtlı sayıda katalogda ilk referanslara inilmiş, mükerrer veriler ayıklanmış, merkezler yeniden değerlendirilmiş, aletsel büyüklükler homojenleştirilmiş ve ulusal kayıt şebekesinden elde edilen bigiler telif edilmiştir. Deprem tehlikesi açısından önem taşıyan makro-sismik merkez ve diğer verilere ait derlemeler Ambraseys (1988), Eyidoğan ve diğerleri (1991) ve Erdik (1996) tarafından yapılmıştır. Özellikle Ambraseys (1988) ve Ambraseys ve Finkel (1995) tarafından yapılan derlemeler ülkemizde meydana gelmiş tarihi depremlerle ilgili değerli bigileri sağlamaktadır ve bu çalışmada yoğun olarak kullanılmıştır. Deprem kataloğunun düzenlenmesinde çalışmada kullanılan azalım ilişkisinin temel aldığı deprem büyüklüğü tanımı ile katalogda kullanılan tanımın aynı olmasına dikkat edilmiştir.

Bu konu ile ilgili ayrıntılı bilgiler Bölüm 3.2’de kapsanmıştır.

4. Bölümün Başına Dön

4.4.2 Jeolojik ve Tektonik Veriler

İzmir’deki probabilistik deprem tehlikesi belirlemesinin ikinci ana unsurunu jeolojik ve tektonik çalışmalar teşkil etmiştir. Bu çalışmalar, genellikle deprem kaynaklarının tanımlanmasını ve deprem hareketini modifiye edebilecek jeolojik yapının belirlenmesini amaçlar. Sismik kaynakların belirlenmesi ve buna ilişkin bölgelendirme uğraşılarında güvenilir sismotektonik haritalara gereksinim vardır. Sismotektonik haritalar, belirgin yapısal öğelerin, özellikle fayların gösterildiği bir baz haritaya deprem değişik kriterlere ve/veya dönemlere göre seçilmiş deprem episantırlarının yerleştirilmesi ile hazırlanır. Bu haritalar iki farklı ölçek için Şekil 4.4.1, 4.4.2, 4.4.3, 4.4.4, 4.4.5, 4.4.6, 4.4.7, 4.4.8’de verilmiştir.

Gerçekleştirilmiş jeolojik ve tektonik çalışmalarla ilgili ayrıntılı bilgiler Bölüm 2‘de kapsanmıştır.

4. Bölümün Başına Dön

4.4.3 Kaynak Bölgelendirmesi

Kentsel probabilistik deprem tehlikesinin belirlenmesinde karşılaşılan en önemli meselelerden biri deprem kaynak bölgelendirmesidir.

Bu hususta, makro-sismik verilere dayalı sismo-tektonik haritalarla, paleo-sismik verilerin fay hatları ile depremler arasındaki ilişkiyi belirleyen en önemli araçlar kabul edilmiş ve deprem kaynakları tektonik elemanların özellikleri ile, deprem oluşumlarının ve kaynak mekanizmalarının homojenliklerine göre ayrılmışır. Bu kapsamda: genel kabuk yapısı; genel tektonik yapı; bölgesel deformasyon şekil ve hızları, GPS ve diğer jeodezik veriler; bölgesel deformasyonu kontrol eden ana fayların özellikleri; bu faylardaki büyük depremlerle ilgili paleo-sismik veriler ve yinelenme periyotları; ve neo-tektonik elemanların etkinlik ve yetkinliklerine ikişkin bilgiler kullanılmıştır. Herhangi bir bilinen tektonik yapı ile ilişkilendirilemeyen depremler için arka-plan depremselliğini yansıtacak şekilde global kaynak bölgesi teşkil edilmiştir.

Aşağıda listesi sunulan deprem kaynak bölgelerinin belirlenmesinde prensip olarak:

1. Kaynak bölgeleri sismik özellikleri mümkün olduğunca homojen sahalar şeklinde tanımlanmış.

2. Farkli sismik potansiyele sahip kaynak bölgeleri arasindaki sınır, daha aktif olanına yakın bir şekilde belirlenmiş.

3. İstatistiksel olarak yeterli sayıda güvenilir depremlerin bulunduğu bölgelerde, sınırlar, tektonik verilerle desteklenerek, sismik veriler esasına göre belirlenmiştir.

4. Yeterli depremlerin kayıtlarının olmadığı ya da bu kayıtlarin güvenilirliği konusunda kuşkular bulunduğu durumunda sınırların belirlenmesinde en belirgin tektonik verilere başvurulmuştur.

İzmir ve çevresi için oluşturulan kaynak bölgelendirilmesi aşağıdaki gibidir. Kaynak bölgelerine ait haritalar Şekil 4.4.9, 4.4.10, 4.4.11, 4.4.12’de verilmiştir.

Kuzey Anadolu Fayı: Doğuda Karlıova’dan başlayıp batıda Yunanistan’a kadar uzanan yaklaşık 1500km lik Kuzey Analolu Fayı’nın çalışma alanı içerisinde kalan kısmıdır. Güney sınırı Susurluk’un kuzeybatısından başlayıp, Edremit Körfezi’nin ve Midilli Adası’nın Kuzey kesimlerini içine alarak güneybatı doğrultuda Ege Denizi açıklarına kadar devam eder. Yalnızca 20. Yüzyılda bölgedeki 7 önemli deprem bu fayda meydana gelmiştir.

Savaştepe: Kuzey’de Balıkesir’den başlayıp doğuda Simav grabeni ile sınırlanıp güneyde Soma’ya kadar uzanmaktadır. Kuzeydoğu-güneybatı doğrultulu fay sistemini içne almaktadır.

Simav: Doğuda Simav’dan batıda Bigadiç’e kadar uzanmakta olup kuzeybatı doğrultulu Simav Grabenini kapsamaktadır. 20. Yüzyıl içinde hasar yapmış 3 depremin bu faydan kaynaklandığı bilinmektedir. Bunun yanı sıra son 30 yılda bu kaynakta yüksek derecede deprem aktivitesi olduğu gözlenmiştir.

Bakırçay: Çandarlı Körfezi’nin kuzey kısmından başlayıp doğuda Kırkağaç’a kadar uzanmakta ve buradaki fay sistemini kapsamaktadır

Midilli: Midilli Adası’nın güneyi boyunca uzanan Midilli Fayını içine almaktadır.

Karaburun-Çandarlı: İzmir körfezi’nin kuzeyini kapsamaktadır.

Bergama / Foça- Menemen: Güney’de Menemen’i ve İzmir Körfezi’nin kuzey bölgesini içine alıp, kuzeyde Bergama’ya kadar uzanmakta ve kuzey-kuzeybatı doğrultulu fay sistemini içine almaktadır.

Gediz-Manisa: Manisa’dan Pamukkale’ye kadar yaklaşık 200km kuzeybatı doğrultuda uzanmakta ve Gediz Grabeni’ni kapsamaktadır. 28 mart 1969 Alaşehir depremi bu grabende oluşmuş en yıkıcı depremlerden biridir.

Sakız Adası: Sakız Adası’nın batısında yer alan doğu-batı doğrultulu iki sıra fayı içine almaktadır.

Urla: İzmir Körfezi ile Karburun yarımadası arasında yer almakta olup Güneyde Seferihisar Koyu, kuzeyde Mordoğan Boğazı ile sınırlıdır. Gülbahçe fayını içine almaktadır.

İzmir: İzmir Körfezi’nin doğusunda, Körfezi güneyden sınırlayan doğu batı yönlü İzmir Fayını içine almaktadır.1688-1778 depremlerinin bu faydan kaynaklandığı bilinmektedir

Tuzla: Kuzeydoğu-güneybatı doğrultulu Tuzla Fayını içine alacak şekilde kuzeyde Geziz Grabeni ve güneyde Ege deniz’yle sınırlanır.

Tepeköy-Torbalı: Kuzeydoğuda Gediz Grabeni batıda ise Tuza kaynağıyla sınırlandırılmıştır. Kuzeydoğu-güneybatı uzanımlı fay sistemini içine alır.

KüçükMenderes: Bu kaynak Küçük Menderes Fayını içne alarak doğuda Ödemiş/ Tire civarından başlayıp batıda Efes antik şehri güneydoğusundan geçerek Ege Denizi'’e kadar uzanmaktadır

Eğriboz: İkaria Adası’nın kuzeyi boyunca uzanmaktadır. Son yüzyılda bu kaynakta herhangi bir deprem aktivitesi gözlenmemiştir.

Güney Sakız: Sakız Adası’nın güneyindeki fay sistemini kapsamaktadır.

Kuşadası-Sisam: Aydın civarından başlayıp, Sisam Adasını içine alacak şekilde İkaria Adası’na kadar devam etmektedir. Ege Denizi içerisinde yer alan doğu batı doğrultulu fay sistemini içine alıp doğuda büyük Menderes Kaynağı ile girişim yapmaktadır.

Büyük Menderes: Doğuda Denizli’den başlayıp batıda Sisam Adası’nın güneyine kadar uzanmaktadır. Yaklaşı 200 km uzunluğundadır. Büyük Menderes grabeni Pamukkale civarında Gediz grabeni ile birleşmektedir. Batı ucu ise Germencik’de iki kola ayrılmıştır. Kuzey kolu Kışadası’na güney kolu Ege Denizi’ne devam etmektedir. Bu iki kol hem Büyük Menderes hem de Kuşadası-Sisam kaynaklarının sismik aktivitesinde etkili oldğundan her ikisi içinde de yeralmıştır.

Muğla-Milas: Güneydoğu- kuzeybatı doğrultulu olup kuzeyde Güllük köfezi’ni içine alıp, güneyde Muğla’ya kadar devem etmektedir.

Gökova: Gökova körfezi kuzeyi kenarı boyunca uzanmakta olan Gökova grabeni, birbirine paralel birkaç sıra fayı içine almaktadır. Doğuda Ula kasabasından batıda İstanköy’e kadar 180km boyunca devam eder.

Geriplan: İnceleme alanı içerisinde kaynak bölgeleri dışında kalan depremleri ihtiva etmektedir.

4. Bölümün Başına Dön

4.4.4 Deprem Yinelenme İlişkileri (Deprem oluşum frekansları)

Richter (1958) tarafından öne sürülen, deprem oluşumlarına ilişkin ampirik magnitüd-frekans bağıntısı asağıda verilmektedir.

log N(M) = a +bM

Burada N, verilen bir bölge ve periyod için, magnitüdü M'e eşit veya daha büyük olan depremlerin sayısını a ve b ise regresyon katsayılarını göstermektedir. Yukarıdaki bağıntı gerçekleştirilen sismisite çalışmalarının temelini teşkil etmiştir.

Kullanılan deprem kataloglarında değişik zaman periyotlarında kapsanan depremler her bir deprem büyüklüğü için homojen değildir. Bu yüzden, bir kaynak bölgesindeki frekans-deprem büyüklüğü bağlantısını belirlemek için: küçük depremleri tam olarak içeren kısa süreli yakın bir zaman aralığının ve büyük depremleri tam olarak içeren uzun süreli bir zaman aralığının kullanılması gerekir. Bu hususta, deprem oluşumlarının Poisson sürecine uyduğu kabulüyle, Stepp (1973) tarafından önerilmiş homojenleştirme yaklaşımı kullanılmıştır. Bu yaklaşım kapsamında, magnitüd-frekans bağıntısının bir bölgeye uyarlanması için:

(1) Küçük depremleri tam olarak içeren kısa süreli deprem grubu kullanmak,

(2) Büyük depremleri tam olarak içeren uzun süreli deprem grubu kullanmak,

ve (3) Her iki veri gruplarını birleştirerek eksik verileri tamamlayıp, homojen bir veri temelinin kullanılması gerekmektedir.

Her kaynak bölgesi için yapılmış aletsel büyüklük istatistikleri ve bunların sonucunda düzeltilmiş yıllık oluşum oranları aşağıda özetlenerek sunulmuştur. Herbir deprem kaynak bölgesi için detaylı bilgiler Ek 4–B’de verilmiştir. Eğriboz Kaynağında herhangi bir sismik aktivite görülmediğinden bu kaynakla ilgili istatistik çalışması yapılmamıştır.

Tablo 4.4.1. Her kaynak için deprem oluşum ilişkileri

Kaynak Düzeltilmiş yıllık oluşum ilişkileri
Kuzey Anadolu Fayı N=863.54e-1.5801M
Savaştepe N=15.651e-1.0645M
Simav N=513.21e-1.5686M
Bakırçay N=11.944e-1.0926M
Midilli N=191.98e-1.3734M
Karaburun-Çandarlı N=350.98e-1.4410M
Bergama / Foça-Menemen N=672.14e-1.6100M
Gediz-Manisa N=228.64e-1.5268M
Sakız Adası N=1094.7e-1.6543M
Urla N=20.366e-1.1043M
İzmir N=24.500e-1.1714M
Tuzla N=629.62e-1.6994M
Tepeköy-Torbalı N=8.3533e-1.0497M
KüçükMenderes N=4.2712e-1.0240M
16. Güney Sakız N=4.5312e-1.0250M
17. Kuşadası-Sisam N=259.48e-1.4677M
18. Büyük Menderes N=263.01e-1.5427M
19. Muğla-Milas N=472.74e-1.5461M
20. Gökova N=893.88e-1.6942M
21. Geri plan N=3642.8e-1.8407M

 

4. Bölümün Başına Dön

4.5 Azalım İlişkileri

Deprem tehlikesi çalışmalarında kullanılan azalım ilişkileri yer hareketinin kaynak, yayılma hattı ve bölge özelliklerine bağlı bir ölçüsüdür.

Deprem tehlikesi çalışmalarında kullanılan azalım ilişkileri, maksimum ivme, şidder ve spektral ivme gibi yer hareketi parametrelerini deprem kaynak parametreleri, yayılma hattı ve zemin özelliklerine bağlı olarak belirler. Bu altbölümde Erdik ve diğ. (1985) tarafından hazırlanmış şiddet azalımı ilişkileri, açılma gösteren tektonik rejimler için önerilmiş maksimum yer ivmesi azalımı ilişkileri (SEA-96) ve spektral ivmelerin heasabı için Spudich ve diğ. (1996) ve Boore ve diğ. tarafından belirlenmiş azalım ilişkileri göz önüne alınacaktır.

Şiddet Azalım İlişkileri

Özellikle, Türkiye gibi kuvvetli yer hareketi verilerinin yeterli olmadığı ülkelerde, kentsel deprem tehlikesi ve deprem riski belirlemelerinde bölgesel makro-sismik verilerden elde edilmiş şiddet azalım ilişkilerinin kullanılması gerekir. Bu amaçla Erdik ve diğ. (1985) tarafından hazırlanmış şiddet azalımı ilişkileri kullanılmıştır. Şekil 4.5.1’de Türkiye için elde edilen şiddet azalım ilişkisi görülmektedir.

MSK maksimum şiddet-lokal şiddet (Io-I) – mesafe magnitüd (M) – maximum şiddet (Io) eğrilerinden yaralanılarak, İzmir bölgesi regresyon analizi için aşağıdaki bağıntılar kullanılmıştır:

Io – I = a1 + a2 ln(R + Ro) (D.4.5.1)

M=a3 + a4Io (D.4.5.2)

I=a5 + a6M + a7ln(Ro) (D.4.5.3)

Bu ifadelerde a1, a2, a3, a4 regresyon katsayılarıdır, a5, a6, ve a7 bu katsayılardan elde edilir.

Ampirik deneme yanılma çalışmaları sonucu Ro=7 km kabul edilmiş ve analizin sonucunda tüm kaynaklar için azalım ilişkisi denklemleri hesaplanmıştır. Bu çalışmada tüm Türkiye için hesaplanmış, aşağıdaki azalım ilişkisi denklemi kullanılmıştır.

Io – I = -2.68 + 1.38 ln ( R + 7) (D.4.5.4)

M= 2.55 + 0.47 Io (D.4.5.5)

I = 2.72+2,12 M - 1.38 ln(R+7) (D.4.5.6)

(Standart sapma = 0.7)

Yürütülen çalışmanın ikinci aşamasında Yunanistan’da kullanılan şiddet azalım ilişkileri incelenecek ve Ege bölgesinde gözlenmiş izoseist haritalarının yukarıda sunulan bu genel ilişkideki parametreleri ne derecede değiştirdiği araştırılacaktır.

Maksimum Yer İvmesi Azalımı İlişkileri

Deprem tehlikesi belirlemelerinde en yaygın olarak kullanılan tek belirleyici (PGA) olarak kısaltacağımız en büyük yatay yer ivmesidir. PGA değerinin kullanılmasındaki en önemli gerekçelerden biri deprem şartnamelerinde önerilen tasarım spektrum şekillerinin PGA (veya “etkin ivme” gibi PGA ile ilişkilendirebilinen parametreler) ile ölçeklendirilebilmesidir.

Kullanılan azalim ilişkilerinin çoğunda maksimum yer ivmesi magnitüd (M), mesafe (R) ve lokal zemin koşullarına bağlı ifadelerle verilmektedir. Magnitüd için kullanılan tarif, azalım ilişkisinde, frekans-magnitüd verilerinin toparlanmasında ve maksimum magnitüdün tesbitinde kendi içinde tutarlı olmalıdır. Azalım ilişkilerinde kullanılan mesafe parametresi (R), (1) odak noktasına, (2) episantra, (3) enerji boşalma merkezine, (4) fay yüzeyine, ve (5) fay uzantısına olan mesafe olabilir. Mesafenin tarifi bilhassa faya yakın bölgelerde çok önemli rol oynar ve bu tarif lokal özelliklerle uyum göstermelidir.

Zemin formasyonlarının PGA değerine olan etkisinin azalım ilişkilerine istatistiki açıdan da yansıtılabilmesi ancak 1985 Mexico City, 1989 Loma Prieta ve 1994 Northridge depremlerinden elde edilen kuvvetli yer hareketi verileri ve kayma dalgası yayılma hızı bağımlı yeni zemin sınıflandırmaları sayesinde mümkün olmuştur. Boore ve diğerleri, (1993); Campbell ve Bozorognia, (1994). Joyner ve Boore (1988) ve Boore ve diğerleri (1993) ortalama kayma dalgası yayılma hızına göre tanımlanmış üç zemin sınıfı için spektral ivme azalım ilişkilerini değişik periyotlar ve sönüm oranları için sağlamıştır.

Ülkemizde kaydedilmiş kuvvetli yer hareketi ivmelerinin ancak kısıtlı sayıda olması azalım ilişkilerinde diğer ülkelerden kaynaklanan PGA azalım ilişkilerinin kullanılmasını zorunlu kılmaktadır. Erdik ve diğerleri (1985), ülkemiz kaynaklı kuvvetli yer hareketi verilerinin California verileri uyum sağladığını gösterdikten sonra, Schnabel ve Seed (1973) tarfından önerilen PGA azalım ilişkisini, özellikle yakın sahada Campbell (1981) azalım ilişkisi ile telif ederek kullanmıştır. Bu azalım ilişkilerinde kullanılan aletsel büyüklük ölçeği Ms (yüzey dalgası) olduğu için çalışmada kullanılan deprem kataloğu ile uyum sağlanmıştır.

Bu çalışmadaki sismik tehlike haritalarının geliştirilmesinde, ilk etapta Ege Bölgesi’ne benzer açılma gösteren tektonik rejimlerdeki (normal fay, yan atılımlı fay ve volkanizma) depremleri zemin hareketi için oluşturulmuş azalım ilişkisi kullanılmıştır (Spudich ve diğ.1996). Bu azalım ilişkisinde aletsel büyüklüğü 5 ve daha büyük ve uzaklığı 105 km den küçük olan depremler için hesap yapılmış ve Anadolu fay sisteminde meydana gelen depremler de bu katalogda kullanılmıştır. Zemin sınıflandırılmasında Joyner ve Boore (1988) sınıflandırılmasına sadık kalınmış ve İzmir ve çevresi’nde sert ve yumuşak olmak üzere her iki zemin sınıfı için de analiz yapılmıştır. Bu zeminlere ait kriterle aşağıda verilmiştir.

Sert zemin: kayma dalgası hızı 360m/s. ve daha büyük zeminler

Yumuşak zemin: kayma dalgası hızı 360m/s den daha düşük zeminler

Bu çalışmada elde edilen en büyük yatay ivme şu şekilde ifade edilmiştir.

logY = 0.156+ 0.229 (M-6) + b4R – 0.945logR + 0.077G (D.4.5.7)

standart sapma : s logY = 0.22

uzaklık :R = (rjb2 + 5.572 ) 2 (D.4.5.8)

G = 1 sert zemin rjb = Joyner ve Boore uzaklığı

0 yumuşak zemin

Çalışmanın ileri safhalarında, diğer azalım ilişkileri kullanılarak hassasiyet analizleri yapılacaktır.

Spektral İvme Azalım İlişkileri

Spudich ve diğ. (1996) SEA-96 çalışmalarının sonucunda değişik zemin tipleri için 0.3s ve 1s periyotlarındaki spektral ivmeler şu şekilde ifade edilmiştir;

T = 0.3sn. için;

log10Y = 2.03+ 0.334(M-6) – 0.07(M-6)2 – 0.915 log10R + 0.183G

s logY = 0.301

R = (rjb2 + 5.942)1/2

T = 1.0sn. için;

log10Y = 1.912 + 0.450(M-6) – 0.014(M-6)2 – 0.837 log10R + 0.214G

s logY = 0.36

R = (rjb2 + 2.902)1/2

Burada;

Y = Pseudo relatif hız spektrumu (PSRV - cm/s),

M = Moment magnitüd (5.0<= M<= 7.7)

rjb = Joyner ve Boore uzaklığı

s logY = Standart sapma

G = 0 kayma dalgası 360m/sn. ve daha büyük zeminler

G = 1 kayma dalgası 360m/sn. den daha küçük zeminler

Boore ve diğ. (1997) belirli frekanslara tekabül eden spektral genlikler için azalım ilişkisi yayınlamıştır. Bu azalım ilişkisinin sonucunda değişik zemin tipleri için 0.3s ve 1s periyotlarındaki spektral ivmeler şu şekilde ifade edilmiştir;

T = 0.3 sn. için;

lnY = -0.7 + 0.769(M-6) – 0.161(M-6)2 – 0.893lnr – 0.401ln(Vs / 2133)

r = (rjb2 + 5.942)1/2

s lnY = 0.522

T = 1.0 sn. için;

lnY = -1.08 + 1.036(M-6) – 0.032(M-6)2 – 0.798lnr – 0.698ln(Vs / 1406)

r = (rjb2 + 2.902)1/2

s lnY = 0.613

Burada;

Y = Pseudo relatif hız spektrumu (PSRV - cm/s),

M = Moment magnitüd (5.0 < M < 7.7),

R = Fayın yüzey projeksiyonuna olan measfe (km) (1<=R<=100km),

Vs = Ortalama kayma dalgası yayılma hızı (30m derinlik için) (m/s),

s lnY = Standart sapma,

rjb = Joyner ve Boore uzaklığı.

Çalışmada 3 zemin cinsi dikkate alınmış ve her biri için spektral ivme değerleri hesaplanmıştır. Bunlar, sert zemin (Vs: 620m/sn.), yumuşak zemin (Vs: 310m/sn.) ve NEHRP(1994) B zemini (Vs = 1.70m/sn) olarak hesaba dahil edilmiştir.

4. Bölümün Başına Dön

4.6 Deprem Oluşumu Modelleri

Gelecekteki depremlerin konum, büyüklük ve oluş zamanlarında belirsizlikler mevcuttur. Deprem oluşumlarını modellemede kullanılan stokastik modeller bu belirsizliği yansıtır. Deprem tehlikesi hesaplarında kullanılan deprem oluşum modelleri: probabilistik (hafızalı veya hafızasız), deterministik ve prediktif olmak üzere üç gurupta toplanabilir. En yaygın olarak kullanılan probabilistik model basit Poisson Modelidir. Bu model deprem oluşumlarının hafızasız olduğunu ve bir kaynak bölgesi içinde depremlerin gerek konum ve gerekse zaman açısından birbirinden bağımsız olarak meydana geldiğini kabul eder. Zaman-bağımsız modellerden birisi de jeolojik bilgilerdeki belirsizliğin ağırlık faktörleri ile değerlendirildiği Bayes modelidir. Zaman-bağımlı (hafızalı) modeller zaman-tahminli, kayma-tahminli modeller ve semi-Markov modelleridir. Bu hafızalı modellerden en yaygın olarak kullanılanı “karakteristik deprem” modelidir (Youngs ve Coppersmith, 1985). Bu modeller ancak üzerinde çok çalışılmış fay hatları (San Andreas Fayı gibi) ve sadece karakteristik depremlerden kaynaklanacak deprem tehlikesi için geçerli olmakta ve fay segmentasyonu ve yinelenme sürelerinden kaynaklanan belirsizlikler bu modellerin Poisson modelinin yerini almasına müsaade etmemektedir. Diğer taraftan, Poison modeli her durumda diğer modellere nazaran daha emniyetli tarafta (konservatif) deprem tehlikesi sonuçları doğurmaktadır (Jordanovski ve Todorovska, 1995).

Gutenberg-Richter (Richter, 1958) tarafından bulunmuş frekans-deprem büyüklüğü bağıntısı (log N(M)=a+bM) deprem oluşumu modellendirmelerinin temelini teşkil eder. Burada N, verilen bir bölge ve zaman periyodu için, aletsel büyüklüğü M veya daha fazla olan depremlerin sayısını a ve ise regresyon katsayılarını göstermektedir. Regresyon analizi için yaygın olarak en büyük olabilirlik (maximum likelihood) Weicherd (1980) metodu kullanılmaktadır. Deprem katalogları kaynak bölgeleri içindeki frekans-büyüklük ilişkilerinin hesaplanmasında kullanılır. Ancak, Poisson modelinin kullanıldığı durumlarda, deprem oluşumları bağımsız kabul edildiği için, deprem kataloglarının artçı şok ve deprem fırtınaları gibi deterministik unsurlardan arındırılması gerekir.

Kiremidjian (1982) tarafindan yapilan bir çalismada Poisson ve Markov Modelleri karşılastırılarak "Sık ve orta büyüklükte deprem olusumlarını içeren bölgelerdeki deprem tehlikesinin tahmini için Poisson moodeli yeterlidir. Seyrek fakat çok büyük deprem oluşumlarına haiz bölgelerde ise Poisson Modelinin kullanilmasi kisa vadedeki deprem tehlikesi tahminlerinde gerçekten daha büyük, uzun vadedeki deprem tehlikesi tahminlerinde ise gerçekten daha küçük aşılma olasılıklarina yol açmaktadır" denilmektedir. Konu ile ilgili güncel bilgi düzeyi orta ve küçük aletsel büyüklüğü olan depremler ve büyük kaynak bölgeleri için Poisson modelinin gerçekçi sonuçlar sağladığını, ancak uzun fay hatları üzerınde yer alan büyük depremlerin modellenmesi için semi-Markov ve karakteristik deprem oluşumu modellemelerinin daha uygun olduğunu göstermektedir.

Bütün bu hususlar değerlendirilerek bu çalışmada, deprem tehlikesinin modellenmesinin Poisson modeline dayandırılmasına karar verilmiştir.

Deprem oluşumunun analizinde SEISRISK III (Bender ve Perkins, 1987) yazılımı kullanılmıştır. Bu yazılım, belirlenmiş bir aşılmama olasılığı ve zaman periyodu için, bölge üzerinde tanımlanmış iki boyutlu karelaj sisteminin her düğüm noktasındaki en büyük zemin hareketinin hesabını yapacak şekilde tasarlanmıştır. Yukarıda da belirtildiği gibi deprem oluşumları dağılımı için yazılım, Poisson modelini kullanmaktadır.

Bu yazılımın diğer özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Kaynaklarda depremlerin homojen olarak dağıldığı, dolayısıyla kaynak içerisindeki her noktanın gelecekteki bir depremin episantrı olma ihtimalinin eşit olduğu varsayılır.

Fay göçme modelinde, göçmeden meydana gelen zemin hareketi bölgeye en yakın göçme mesafesinin fonksiyonu kabul edilir. Buna bağlı olarak göçme sonucu ortaya çıkan ivme yoğunluğu düzeltilerek hesaplanır.

Kaynak bölgesi sınırlarında meydana gelebilecek ani sismisite değişimlerini önlemek için deprem merkezleri belirli bir ‘deprem merkezi belirsizliği’ katsayısı ve standart sapma dahilinde dağıtılır.

Belirlenen zaman periyodu içinde bölgenin sismisitesinin sabit kaldığı kabul edilir.

Alan kaynaklarının yanısıra, fayların lineer kaynak bölgesi olarak tanımlanmasına imkan verir.

Depremden meydana gelecek zemin hareketi, depremin büyüklüğünün artan ve mesafesinin de azalan fonksiyonu olarak verilmiş azalım ilişkisinin interpolasyonu ile hesaplanır.

4. Bölümün Başına Dön

4.7 Sonuçlar

Türkiye’deki diğer bölgelere kıyasla, Ege bölgesindeki deprem kaynaklarında meydana gelen büyük depremlerin tekerrür aralıkları daha uzun olmaktadır. Bu durum uzun bekleme periyotlarındaki probabilistik deprem tehlikesini kısmen azaltmakta ancak kaynak sayısının çokluğu kısa bekleme periyotlarında deprem tehlikesinin göreceli olarak artmasına neden olmaktadır.

Sunulan çalışma neticesinde aşağıdaki deprem tehlikesi haritaları elde edilmiştir:

 

Probabilistik Deprem Eş-Şiddet Haritaları

Şiddet azalım ilişkisine (Denklem 4.5.6) dayanılarak 475 yıllık dönüş periyodu 50 yılda %10 aşılma olasılığı) için hazirlanmis eş-şiddet (MSK) eğrileri haritası Şekil 4.7.1a, 4.7.1.b’de sunulmuştur. Sunulan eş-şiddet haritaları MSK (Medvedev-Sponheuer-Karnik) Şiddet Ölçeği cinsinden yapının 50 yıllık ekonomik ömrü içinde %10 aşılma olasılığı (475 yıllık dönüş süresi) ile maruz kalabileceği sağlam zemindeki maksimum şiddetleri vermektedir.

Deprem tehlikesini MSK şiddeti cinsinden veren haritalarda Şiddet değerleri VI.5 ve VIII arasında değişmektedir. İzmir metropolitan bölgesinde sağlam zemin şartları için elde edilen şiddet değerleri VII-VII.5 arasındadır. Türkiye depremlerinde zemin yapısına bağlı gözlediğimiz şiddet büyütmesi gerek Medvedev (1965) tarafından doğu Avrupa ve Rusya ve gerekse Everenden ve Thompson (1985) tarafından ABD için öngörülmüş büyütme faktörlerime uyum sağlamaktadır.

Medvedev (1965) zemindeki sismik impedans (p-dalgası yayılma hızı ile zemin yoğunluğunun çarpımı) ve su tablasının derinliğine bağlı olarak, suya doygun zayıf (dolgu) zeminlerdeki MSK şiddetini sağlam zeminlere kıyasla iki birim arttırmakta, taban kayasında ise sağlam zeminlere kıyasla bir birim azaltmaktadır.

İzmir’deki zemin şartları dikkate alındığı zaman sağlam zeminlerde beklenen bu ortalama şiddet değerlerinin VI-IX şiddetleri arasında bir farklılaşma göstermesi ve ortalama probabilistik şiddetin VIII civarında olması beklenebilir.

Probabilistik Deprem Eş-İvme ve Eş-Spektral İvme Haritaları

Joyner ve Boore (1988) ivme azalımı ilişkisine (Denklem 4.5.7) dayanılarak 475 yıllık dönüş periyodu (50 yılda %10 aşılma olasılığı) için hazırlanmış, eş-ivme haritaları Şekil 4.7.2 ve 4.7.3’te sunulmuştur. Sunulan bu haritalar, yer çekimi ivmesinin yüzdesi (%g, 1g = 9.81 m/s2) cinsinden ve yapının 50 yıllık ekonomik ömrü içinde %10 aşılma olasılıgı (475 yıllık dönüş süresi) ile maruz kalabileceği ortalama maksimum yatay serbest saha ivmesini sert ve yumuşak zemin tipleri için sağlamaktadır. Deprem tehlikesini maksimum yatav ivmesi (PGA) cinsinden veren bu haritalarda eş-ivme eğrileri sert zeminler için %25g ile %40g arasinda, yumuşak zeminler içinse %30g ve %50g arasında degişmektedir.

Spudich ve diğ. (1996) azalım ilişkisine göre hazırlamış probabilistik eş-spektral ivme ve maksimum ivme cinsinden deprem tehlikesi haritaları Şekil 4.7.4, 4.7.5, 4.7.6, 4.7.7, 4.7.8, ve 4.7.9’da sert ve yumuşak zemin tipleri ve iki değişik periyot (0.3s ve 1s) için sunulmuştur. Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine dayalı olarak hazırlanan probabilistik eş-spektral ivme ve maksimum ivme haritaları ise sert, yumuşak ve NEHRP B tipi zeminler ve 0.3s ve 1s periyot değerleri için Şekil 4.7.10, 4.7.11, 4.7.12, 4.7.13, 4.7.14, 4.7.15, 4.7.16, 4.7.17, 4.7.18’de sunulmuştur.

4. Bölümün Başına Dön

İzmir Deprem Senaryosu Ana Sayfasına Geri Dön

 

KAYNAKLAR

Ambraseys, N.(1988), Engineering Seismology, Jour. Earthq. Eng. & Struct. Dyn., v.17, pp.1-105.

Ambraseys,N. and C.Finkel (1995), The Seismicity of Turkey and Adjacent Areas, EREN Publications, İstanbul.

Bender, B. and D.M. Perkins (1987), SEISRISK III: A computer program for seismic hazard Estimation, USGS Bulletin 1772, U.S Government Printing Office.

Boore, D.M (1997), Equations for Estimating Horizontal Response Spectra and Peak acceleration from Western North American Earthquakes: A summary of Recent work. Seismological Research Letters, Vol:68, No:1

Boore, D. M. and W.B.Joyner (1994), Prediction of Ground Motion in North America, in Proc. Seminar on New Developments in Earthquake Ground Motion Estimation and Implications for Engineering Design Practice, ATC-35-1

Boore, D.M., W.B.Joyner & T.E. Fumal (1993) Estimation of response spectra and peak accelerations from North American earthquakes: an interim report. USGS Open-File Report 93-509

Boore, D.M (1997), Equations for Estimating Horizontal Response Spectra and Peak acceleration from Western North American Earthquakes: A summary of Recent work. Seismological Research Letters, Vol:68, No:1

Campbell, K.W., (1981). Near source attenuation of peak horizontal acceleration. Bull. Seismol. Soc. Am., 71: 2039-2070.

Campbell, K.W. and Y.Bozorognia (1994), Near-Source Attenuation of Peak Horizontal Acceleration from Worldwide Accelerogram Recorded from 1957 to 1993, 5th US National Conf. on Earthq. Engrg., Chicago

Campbell, K. W. (1997). Empirical Near-Source Attenuation Relationships for Horizontal and Vertical Components of Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, and Pseudo-Absolute Acceleration Response Spectra, Seismological Research Letters, Vol. 68, No. 1, pp. 154-179.

Erdik, M., V. Doyuran, N. Akkaş, P. Gülkan, A probabilistic assessment of the seismic hazard in Turkey, Tectonophysics, 117 (1985), Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, pp. 295-344.

Erdik, M. (1996), Natural Hazards and Vulnerabilities in Turkey, Report prepared for Oxford Center for Disaster Studies, Oxford, England.

Ergünay, O. (1976), Earthquake Zoning Map of Turkey. Proc., Seminar on Seismic Zoning Map, vol. 1.p. 359-370, UNESCO

Evernden,J.F. and J.M.Thomson (1985), Predicting Seismic Intensities, in Evaluating Earthquake Hazards in the Los Angeles Region, pp.151-202, USGS Professional Paper No:1360, US Government Printing Office, Washington.

Eyidoğan ve diğ (1991) Türkiye Büyük Depremleri Makro-Sismik Rehberi (1900-1988)

GEBCO97(General Bathymetric chart of the Oceans) Dijital Atlas (1997)

Gülkan,P., A.Koçyiğit, M.S.Yücemen, V.Doyuran and N.Başöz (1993), A Seismic Zones Map of Turkey Derived from Recent Data (in Turkish), Middle East Technical University, Earthquake Engineering Research Center, Report No:93-01, Ankara.

Jordanovski ve Todorovska, (1995).

Joyner, N.B. and Boore D.M., 1981. Peak horizontal acceleration and velocity from strong-motion records from the 1979 Imperial Valley, California Earthquake. Bull. Seismol. Soc. Am., 71: 2011-2039.

Joyner,W.B. ve D.M.Boore (1988), Measurement, Characterization and Prediction of Strong Ground Motion, in Poc. Conf. On Earthq. Engrg. And Soil Dyn. II, GT Div., ASCE, Park City, Utah.

Kiremidjian,A.S., C.Mortgat ve H.Shah (1992), Stanford Seismic Hazard Analysis-STASHA, The John Blume Earthq. Engrg. Ctr., Stanford Univ., Stanford, CA.

MapInfo Corporation(1996) Canada.

Medvedev, S.S. (1965), Engineering Seismology, Translated from Russian, Israel Program for Scientific Translations, Jerusalem, 1965

Munich – Re (1980), World Map of Natural Hazards (Dünya Doğal Afetler Haritası).

NEHRP, Recommended provisions for seismic regulations for New Buildings, Part 1-Provisions, Building Seismic Safety Council, Washington, D.C., 290p., 1994.

Ohashi, O.,Y. Ohta, O. Ergünay, and A. Tabban, “Empirical Derivation of Seismic Intensity Distribution Laws Based upon Earthquake Data in Turkey,” Hokkaido University, Sapporo, 1983.

Onur.T (1997) Earthquake Hazard in Turkey Based on Uniform Risk Spectral Amplitudes;. Bogazici University, KOERI, Earthquake Engineering M.S.Thesis.

Richter, C.F., (1958), Elementary Seismology, W.H. Freeman and Co. Inc., San Francisco

Schnabel, P.B. and Seed, H.B., (1973). Accelerations in rock for earthquakes in the Western United States, Bull. Seismol. Soc. Am., 63: 501-516.

Spudich ve diğ.(1996) SEA96- A new Predictive Relation for Earthquake Ground Motions in Extensional Tectonic Regimes.USGS Menlopark C.A

Stepp, J.C., (1973). Analysis of completeness of the earthquake sample in the Puget Sound area. In: S.T. Handing (Editor), Contributions to Seismic Zoning. NOAA Tech. Rep. ERL 267-ESL 30, U.S. Dep. of Commerce.

Reichle, M. S. and J. E. Kahle, Written Communication, California Department of Conservation, Division of Mines and Geology, 1986.

Spudich, P., J. B. Fletcher, M. Hellweg, J, Boatwright, C. Sullivan, W. B. Joyner, T. C. Hanks, D. M. Boore, A. McGarr, L. M. Baker, and A.G.Lindh, ”SEA96- A New Predictive Relation for Earthquake Ground Motions in Extensional Tectonic Regimes,” Seismological Research Letters, 68, pp. 58-73, 1996.

Şeşetyan, K., (1997), A Probabilistic Assessment of the Seismic Hazard in the Caucasus in terms of Spectral Values. Bogazici University, KOERI, Earthquake Engineering M.S.Thesis.

USGS / NEIC Global Hypocenter Database(v.2.00)(United States Department of the interior, Geological Survey/National Earthquake Information Center):

Youngs, R.R. ve K.J.Coppersmıth (1985), Implications of Fault Slip Rates and Earthquake Recurrence Models to Probabilistic Seismic Hazard Estimates, Bull.Seism. Soc. Am., v.75, pp.939-964.

Wells& Coppersmith (1994) New Emprical Relationships among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area and Surface Displacement Bull.Seism.Soc.Am., Vol:184 pp 963-1291

Weichert, D.H. (1980), Estimation of the Earthquake Recurrence Parameters for Unequal Observation Periods for Different Magnitudes, Bull.Seism.Soc.Am., 70, 1337-1346.

4. Bölümün Başına Dön

İzmir Deprem Senaryosu Ana Sayfasına Geri Dön

 

ŞEKİLLERİN LİSTESİ

Şekil 4.2.1 Erdik ve diğ. (1983) azalım ilişkisine dayalı zemin-bağımsız senaryo deprem şiddetleri.

Şekil 4.2.2 Ohashi ve diğ. (1983) simülasyonuna zemin-bağımsız senaryo deprem şiddetleri.

Şekil 4.2.3 Ohashi ve diğ. (1983) simülasyonu sonucunda elde edilmiş zemin-bağımsız senaryo deprem şiddetleri.

Şekil 4.2.4 İzmir’deki jeolojik birimlerin Reichle ve Kahle(1896) modeline göre sınıflandırılması.

Şekil 4.2.5 Ohashi ve diğ. (1983) simülasyonu için zemin-bağımlı senaryo depremi şiddet dağılımı.

Şekil 4.2.6 Ohashi ve diğ. (1983) simülasyonu için zemin-bağımlı senaryo depremi şiddet dağılımı kontur haritası.

Şekil 4.4.1 Ege Bölgesi’ndeki tarihsel (1900 öncesi) depremlerin merkezüssü dağılımı.

Şekil 4.4.2 Ege Bölgesi’ndeki büyüklüğü 5 ve daha fazla olan aletsel depremlerin (1900 sonrası) merkezüssü dağılımı.

Şekil 4.4.3 Ege Bölgesi’nde 1960’dan sonra meydana gelmiş aletsel büyüklüğü 4 ve daha fazla olan depremlerin merkezüssü dağılımı.

Şekil 4.4.4 Ege Bölgesi’nde 1980’den sonra meydana gelmiş tüm depremlerin merkezüssü dağılımı.

Şekil 4.4.5 İzmir ve çevresinde meydana gelmiş tarihsel (1900 öncesi) depremlerin merkezüssü dağılımı.

Şekil 4.4.6 İzmir ve çevresinde meydana gelmiş büyüklüğü 5 ve daha büyük olan aletsel depremlerin (1900 sonrası) merkezüssü dağılımı.

Şekil 4.4.7 İzmir ve çevresinde 1960’dan sonra meydana gelmiş aletsel büyüklüğü 4 ve daha fazla olan depremlerin merkezüssü dağılımı.

Şekil 4.4.8 İzmir ve çevresinde 1980’den sonra meydana gelmiş tüm depremlerin merkezüssü dağılımları.

Şekil 4.4.9 Ege Bölgesi için sismik kaynak bölgelendirmesi.

Şekil 4.4.10 İzmir ve çevresi için sismik kaynak bölgelendirmesi.

Şekil 4.4.11 İzmir ve çevresinde meydana gelmiş tarihi depremlerin merkezüssü dağılımı ve sismik kaynaklar.

Şekil 4.4.12 İzmir ve çevresinde meydana gelmiş aletsel depremlerin merkezüssü dağılımı ve sismik kaynaklar.

Şekil 4.5.1 Türkiye’de Şiddet Azalım İlişkisi.

Şekil 4.7.1a İzmir ve çevresinde 475 yıllık dönüş periyodu (50 yılda aşılma olasılığı %10) için hazırlanmış eş-şiddet (MSK) haritası.

Şekil 4.7.1b Erdik ve diğ. (1985) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı için hazırlnmış eş-şiddet haritası.

Şekil 4.7.2 İzmir ve çevresinde 475 yıllık dönüş periyodu (50 yılda aşılma olasılığı %10) ve sert zemin cinsi için hazırlanmış eş-ivme (%g cinsinden) haritası.

Şekil 4.7.3 İzmir ve çevresinde 475 yıllık dönüş periyodu (50 yılda aşılma olasılığı %10) ve yumuşak zemin cinsi için hazırlanmış eş-ivme (%g cinsinden) haritası.

Şekil 4.7.4 Spudich ve diğ. (1996) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile sert zeminler için hazırlanmış maksimum ivme haritası.

Şekil 4.7.5 Spudich ve diğ. (1996) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile yumuşak zeminler için hazırlanmış maksimum ivme haritası.

Şekil 4.7.6 Spudich ve diğ. (1996) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile sert zeminler için hazırlanmış spektral ivme (T=1.0 s) haritası.

Şekil 4.7.7 Spudich ve diğ. (1996) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile sert zeminler için hazırlanmış spektral ivme (T=0.3 s) haritası.

Şekil 4.7.8 Spudich ve diğ. (1996) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile yumuşak zeminler için hazırlanmış spektral ivme (T=1.0 s) haritası.

Şekil 4.7.9 Spudich ve diğ. (1996) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile sert zeminler için hazırlanmış spektral ivme (T=0.3 s) haritası.

Şekil 4.7.10 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile NEHRP sınıflandırması B zemini için hazırlanmış maksimum ivme haritası.

Şekil 4.7.11 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile sert zeminler için hazırlanmış maksimum ivme haritası.

Şekil 4.7.12 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile yumuşak zeminler için hazırlanmış maksimum ivme haritası.

Şekil 4.7.13 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile NEHRP sınıflandırması B zemini için hazırlanmış spektral ivme (T=1.0 s) haritası.

Şekil 4.7.14 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile NEHRP sınıflandırması B zemini için hazırlanmış spektral ivme (T=0.3 s) haritası.

Şekil 4.7.15 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile sert zeminler için hazırlanmış spektral ivme (T=1.0 s) haritası.

Şekil 4.7.16 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile sert zeminler için hazırlanmış spektral ivme (T=0.3 s) haritası.

Şekil 4.7.17 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile yumuşak zeminler için hazırlanmış spektral ivme (T=1.0 s) haritası.

Şekil 4.7.18 Boore ve diğ. (1997) azalım ilişkisine göre 50 yılda %10 aşılma olasılığı ile yumuşak zeminler için hazırlanmış spektral ivme (T=0.3 s) haritası.

4. Bölümün Başına Dön

İzmir Deprem Senaryosu Ana Sayfasına Geri Dön

 

TABLOLARIN LİSTESİ

Tablo 4.2.1 İzmir’deki jeolojik birimlerin Reichle ve Kahle (1896) modeline göre sınıflandırılması ve bu sınflandırma kapsamında düzenlenmiş zemin-bağımlı senaryo depremi şiddet dağılımı.

Tablo 4.4.1 Her kaynak için deprem oluşum ilişkileri.

4. Bölümün Başına Dön

İzmir Deprem Senaryosu Ana Sayfasına Geri Dön