Doktora Tezi: Türkiye İçin Yeni Azalım Bağıntıları

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DOKTORA TEZİ

ZEMİN ETKİSİNDEN ARINDIRILMIŞ DEPREM KAYITLARINA GÖRE TÜRKİYE İÇİN YENİ BİR

DEPREM ENERJİSİ AZALIM BAĞINTISININ GELİŞTİRİLMESİ

Turgay BEYAZ

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ANKARA 2004

Her Hakkı Saklıdır

Doç. Dr. Kamil KAYABALI danışmanlığında, Turgay BEYAZ tarafından hazırlanan bu çalışma 25/11/2004 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı’nda Doktora tezi olarak kabul edilmiştir. Başkan : Prof. Dr. M. Yener ÖZKAN İmza: Üye : Prof. Dr. Berkan ECEVİTOĞLU İmza:

Üye : Prof. Dr. Murat MOLLAMAHMUTOĞLU İmza:

Üye : Doç. Dr. Mehmet ÇELİK İmza:

Üye : Doç. Dr. Kamil KAYABALI İmza: Yukarıdaki sonucu onaylarım Prof. Dr. Metin OLGUN Enstitü Müdürü

Annem Fatma’nın unutulmayan hatırasına…

ÖZET

Doktora Tezi

ZEMİN ETKİSİNDEN ARINDIRILMIŞ DEPREM KAYITLARINA GÖRE TÜRKİYE İÇİN YENİ BİR DEPREM ENERJİSİ AZALIM BAĞINTISININ GELİŞTİRİLMESİ

Turgay BEYAZ

Ankara Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı

Danışman: Doç. Dr. Kamil KAYABALI

Depreme dayanıklı yapı tasarımındaki en önemli parametrelerden biri, yatay deprem yer ivmesi değeridir. Bu parametre, tasarım alanında anakaya üzerinde ölçülmüş olan sismik enerjinin mesafeye göre azalımını ifade eden sönüm denklemleri yardımıyla hesaplanmaktadır. Türkiye'de 1996 yılına kadar yabancı araştırmacıların geliştirdikleri sönüm denklemleri kullanılmıştır. 1996 yılından itibaren yabancı kaynaklı denklemlerin yanında, yerli araştırmacıların önerdiği sönüm denklemleri de kullanılmaya başlanmıştır. Yabancı kaynaklı denklemlerin başlıca çekincesi, aralarında sismotektonik benzerlik olsa bile, Türkiye'dekinden farklı kabuk yapısına sahip bölgeler için türetilmiş olmasıdır. Yerli kaynaklı denklemlerin çekinceleri ise, genellikle homojen bir magnitüd kullanmamaları ve özellikle de kaya ve zeminde elde edilen kayıtları bir ayrıma tabi tutmadan değerlendirmeye almalarıdır. Sönüm denklemi çalışmalarında en güvenilir yol, kaya üzerine konuşlandırılmış istasyonlardan alınan deprem kayıtlarının kullanılmasıdır. Türkiye'deki kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonlarının yarıdan çoğu, zemin üzerine kurulmuştur. Dolayısıyla, Türkiye'de mevcut deprem kayıtlarının büyük bir kısmında zemin yapısının büyütme etkisi söz konusudur. Türkiye'de ölçülmüş kuvvetli yer hareketi kayıtları, kuyu içi sismik verileri, ProShake bilgisayar programı ve SPSS yazılımı; sondaj kuyusu açılması, kuyu içi sismik deneyi, ters evrişim (deconvolution), magnitüd dönüşümü, regresyon ve korelasyon analizi çalışmada kullanılan başlıca materyal ve yöntemlerdir. Türkiye için daha güvenilir bir azalım ilişkisi geliştirme amacına yönelik olarak, mevcut deprem kayıtlarının tamamından yararlanmaya çalışılmıştır. Bu kapsamda, Türkiye'de meydana gelen deprem kayıtlarının zemin etkisinden arındırılabilmesi için bazı işlemler yapılmıştır. Kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonlarının dinamik zemin özelliklerini belirlemek amacıyla, yerinde sondajlı jeofizik araştırmalar yapılmıştır. Zemin üzerine kurulu 64 lokasyonda 25-100 m arasında değişen derinliklerde toplam 4500 m sondaj yapılmıştır. Yapılan araştırmalarda, zeminin düşey stratigrafisi belirlenmiş ve kuyu jeofiziği yöntemiyle kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonunun zeminini oluşturan tabakaların S dalgası iletme hızı (VS) ve stratigrafik profilleri çıkarılmıştır. Türkiye'de meydan gelmiş deprem kayıtlarında sistematik deprem büyüklüğü tanımlaması yapılmadığından, deprem büyüklükleri standartlaştırılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla M≥4 olan bütün depremlerin büyüklüğü sismik moment (MW) ölçeğine çevrilmiştir. Daha sonra, elde edilen yeni deprem büyüklükleri ve bunlara ait yatay yer ivmesi kayıtları arazi verileri ile birlikte ProShake bilgisayar programında değerlendirilmiştir. Zemin üzerine konuşlandırılan istasyonlardan alınan kayıtlara ProShake programı ile dekonvolüsyon işlemi uygulanarak, zemin kayıtları kayada kaydedilmiş veriler şekline dönüştürülmüştür. Zemin etkisinden arındırılmış pik yatay yer ivmesi, kayada konuşlandırılmış istasyondan elde edilen ivme kayıtları, magnitüd, ve mesafe değerleri kullanılarak çoklu regresyon analizi yapılmıştır. Çalışma sonucunda, arazi ölçümlerine dayalı olarak zemin etkisinden arındırılan deprem kayıtları da kullanılarak, Türkiye'ye özgü daha güvenilir ve güncel bir azalım ilişkisi ortaya konulmuştur. 2004, 271 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Kuvvetli yer hareketi, ters evrişim, sönüm denklemi, S dalgası hızı, kuyu aşağı yöntemi, pik yatay yer ivmesi, çoklu regresyon, Türkiye.

i

ABSTRACT

Ph.D. Thesis

DEVELOPMENT OF A NEW ATTENUATION RELATIONSHIP OF SEISMIC ENERGY FOR TURKEY USING THE STRONG MOTION RECORDS FREE OF SOIL EFFECTS

Turgay BEYAZ

Ankara University

Graduate School of Natural and Applied Sciences Division of Geological Engineering

Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Kamil KAYABALI

One of the most important parameters for the earthquake resistant structural design is the peak horizontal ground acceleration which is estimated using the attenuation relationships that means the attenuation of seismic energy with respect to distance. Until 1996, the imported attenuation relationships were used in Turkey. Afterwards, both imported and domestic attenuation relationships have been employed. Although they were derived for seismo-tectonically similar regions, the major setback with the imported attenuation relationships is the difference between the physical properties of the earth crust in regions where those relationships are developed, and those which are developed in Turkey. The setbacks associated with the domestic attenuation relationships are two-fold. In general, they do not discriminate the type of earthquake magnitude and, more importantly, they jointly use the records of strong ground motion obtained both from rock and soil sites. The most reliable method of developing an attenuation relationship is the use of records collected from the recorders set on rock sites. Nevertheless, a great majority of the strong motion records for Turkey were obtained from sites underlain by soil. Therefore, there is a great degree of soil effects over the strong motion records in Turkey. The main materials and methods used in the study are the recorded strong ground motions in Turkey, down-hole seismic data in the form of S wave velocities, the computer programs of ProShake and SPSS, drilling of boreholes, deconvolution, magnitude conversion, and regression and correlation analyses. In order to develop a more reliable attenuation relationship for Turkey, an attempt was made to make use of all records of strong motion, regardless of rock and soil sites. In this regard, a series of procedures were employed to eliminate the effect of soil from the records. In order to determine the dynamic soil properties of the strong motion recording sites, a series of field tests were carried out. A total of 4500 m drilling were achieved at 64 different cities in Turkey. The depth of boreholes ranges from 25-100 m. Field studies consist of determining the type, thickness, and S wave velocity (VS) of each of soil horizon underlying those recording sites. Because no systematical earthquake magnitude determination has been made for the earthquakes occurred in Turkey, the magnitude of all seismic events under consideration were tried to be standardized. In this regard, all events with M≥4.0 were transformed to magnitude of seismic moment, MW. Then, those transformed magnitudes and distances as well as the strong motion records associated with these events were evaluated through ProShake program along with the field data. A data process called deconvolution was applied to the records of strong motion collected from soil sites via the software ProShake. Data collected from soil sites were assumed to be transformed into bedrock data. Multiple regression analyses were performed using strong motion records of soil sites after deconvolution. Original records from rock sites were corrected for their magnitude, distance and peak horizontal acceleration. The final product of the study is a more recent and more reliable attenuation relationship for Turkey freed from soil effects, developed upon the field measurements and seismic records. 2004, 271 pages Key Words: Strong ground motion, deconvolution, attenuation relationship, S wave velocity, down-hole

method, peak horizontal ground acceleration, multiple regression, Turkey.

ii

TEŞEKKÜR Doktora tez çalışmam sırasında bilgi ve deneyimlerinden yararlandığım, danışman hocam Sayın Doç. Dr. Kamil Kayabalı’ya şükranlarımı sunarım. Bu tez çalışması, DPT tarafından desteklenen; 2002 K 120130-3 nolu ileri araştırma projesi kapsamında yapılmıştır. Gerekli proje desteğinin sağlanmasında gösterdikleri ilgiden dolayı DPT çalışanlarına; Tez İzleme Komitesi’nde bulunan ve değerli görüşleriyle tezimin şekillenmesine katkı sağlayan Gazi Üniversitesi Müh.-Mim. Fak. İnşaat Mühendisliği Böl.’den Prof. Dr. Murat Mollamahmutoğlu ve Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Müh. Böl.’den Doç. Dr. Mehmet Çelik’e; Arazide sondaj çalışmaları sırasında verdikleri değerli bilgilerle tezime katkı sağlayan; Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Müh. Böl.’den Prof. Dr. Şükrü Koç, Doç. Dr. Ali Sarı ve Doç. Dr. Yusuf Kağan Kadıoğlu’ya; Tezimin arazi çalışması aşamasında, sondaj çalışmaları ve jeofizik ölçümlerin alınması işini yüklenen Vaytaş A.Ş.’nin mühendis ve çalışanlarına; Yine sondaj çalışmaları sırasında ilgi ve desteğini esirgemeyen bütün il, ilçe ve beldelerdeki Belediye ve Kamu kurumlarının idareci ve çalışanlarına; Deprem kayıtları ve deprem kayıt cihazlarıyla ilgili konularda zaman zaman yardımına başvurduğum Afet İşleri Gen. Müd’ğü DAD’nden Jeofizik Müh. Ulubey Çeken’e; Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü’ne ait deprem kayıtlarının sağlanmasında gösterdiği yardımlardan dolayı Mustafa Erdik’e; Birçok kez fikirlerine başvurduğum, kaynak taramasında uzun yılların birikimi olan arşivinden yararlandığım Ankara Üniversitesi Jeofizik Müh. Bölümü’nden Doç. Dr. Altan Necioğlu ile ters evrişim hakkında bilgisini paylaşan Yrd. Doç. Dr. Selma Kadıoğlu’ya ve kaynak eser sağlanmasında gösterdiği yardımlardan dolayı Prof. Dr. Abdullah Ateş’e; Regresyon analizi sırasında değerli fikirleri ve yorumlarıyla bana yön veren Ankara Üniversitesi İstatistik Böl.’nden Prof. Dr. Ayşen Apaydın’a, ve regresyon analizinin bilgisayar çalışmalarında yardımcı olan Araş. Gör. Kamile Şanlı’ya; SPSS programında regresyon analizi çalışmasının yapılması için gerekli yardımı sağlayan Milli Eğitim Bakanlığı’nın ilgili biriminin idareci ve personeline; Tezin metin kısmının bilgisayara yazımında yardımcı olan Çıraklık ve Yaygın Eğitim Genel Müdürlüğü’nden Mehmet Ağaslan, Talim Terbiye Kurulu’ndan Selahattin Saygı, Isparta Anadolu Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi’nden Bünyamin Boz, Isparta Lisesi’nden Mutlu Boz ve Eskişehir Tarım İl Müdürlüğü’nden kardeşim Tuncay Beyaz’a;

iii

Tezin çizimlerinde yardımcı olan Ankara Üniversitesi Jeoloji Müh. Böl.’nden Araş. Gör. Tamer Koralay, Araş. Gör. Oğuz Zoroğlu, Araş. Gör. Azad Sağlam ve Araş. Gör. Levent Selçuk’a, Jeo. Müh. Ali Baydar ve Jeo. Müh. Bölümü öğrencisi Burçin Uğur Uçakkan’a, ayrı ayrı teşekkür ederim. Doktora tez çalışmamın her aşamasında, ilgi ve desteklerini esirgemeyen, verdikleri maddi ve manevi desteklerle bana güç kaynağı olan ve çalışmalarımda bana sabırla katlanan aileme en derin sevgi, saygı ve şükranlarımı sunarım. Turgay BEYAZ Ankara, Kasım 2004

iv

İÇİNDEKİLER

ÖZET ……………………………………………………………………………..... i

ABSTRACT ……………………………………………………………………….. ii

TEŞEKKÜR ……………………………………………………………………….. iii

ŞEKİLER DİZİNİ …………………………………………………………………. ix

ÇİZELGELER DİZİNİ …………………………………………………………….. xiii

1. GİRİŞ ………………………………………………………..…………........... 1

2. MATERYAL ve YÖNTEM ………………………………………………..... 8

2. 1. Materyal …………………………………………………………………… 8

2.1.1. Türkiye Kuvvetli Yer Hareketi Kayıtları …………………………………. 8

2.1.2. Kuyu içi sismik verileri …………………………………………………… 9

2.1.3. ProShake bilgisayar programı …………………………………………...... 10

2.1.4. SPSS bilgisayar programı …………………………………………………. 11

2. 2. Yöntem ………………..…………………………………………………… 12

2.2.1. Sondaj kuyusu …………………………………………………………….. 12

2.2.2. Kuyu içi sismik yöntemi …………………………………………………... 13

2.2.3. Ters evrişim (dekonvolüsyon) …………………………………………….. 15

2.2.4. Magnitüd ölçekleri ve dönüşümleri ……………………………………….. 16

2.2.5. Regresyon ve korelasyon analizi ………………………………………….. 16

3. TEORİK YAKLAŞIMLAR …………………………………………………. 18

3.1. Azalım İlişkileri ……………………………………………………………. 18

3.1.1. Azalım ilişkilerinde kullanılan parametreler ……………………………… 18

3.1.1.1. Genlik parametreleri …………………………………………………….. 21

3.1.1.2. Spektral parametreler ………………………………………………….... 24

3.1.2. Azalım ilişkilerinin geliştirilmesi ………………………………………..... 25

3.2. Kuyu İçi Sismik Yöntemler ……………………………………………….. 28

3.2.1. Kuyudan-kuyuya sismik yöntemi ………………………………………..... 29

3.2.2. Kuyu aşağı / kuyu yukarı sismik yöntemler ………………………………. 32

3.2.3. Kuyu içi sismik yönteminde kullanılan enerji kaynakları ………………… 34

3.3. Ters Evrişim (Deconvolution) …………………………………………...... 36

3.3.1. Ters evrişim işlemi ……………………………………………………....... 36

3.3.2. Zaman ortamında ters evrişim …………………………………………….. 42

3.3.3. Frekans ortamında ters evrişim …………………………………………… 44

v

3.4. Magnitüd Ölçekleri ve Dönüşüm Bağıntıları …………………………….. 47

3.4.1. Depremin büyüklüğü (magnitüdü) ……………………………………....... 47

3.4.2. Richter yerel magnitüdü (ML) ………………...………………...………… 48

3.4.3. Yüzey dalgası magnitüdü (MS) ………………...………………...……….. 49

3.4.4. Moment magnitüdü (MW) ………………...………………...……………... 49

3.4.5. Süre magnitüdü (MD) ………………...………………...…………………. 54

3.5. ProShake Bilgisayar Programı ………………...………………...……....... 56

3.5.1. ProShake’in genel özellikleri ………………...………………...………… 56

3.5.2. ProShake programının yapısı ………………...………………...…………. 58

3.5.3. ProShake programının kullanımı ………………...………………...……… 59

3.5.4. Girdileri belgeleme (input documentation) ………………...…………....... 62

3.5.5. Analiz işlemlerinin yapılması (programın koşturulması) …………………. 63

3.5.6. Analiz sonuçlarının incelenmesi - kontrol edilmesi ………………...…….. 63

3.5.7. ProShake programının zeminler için kullandığı modeller ………………... 65

3.6. Regresyon ve Korelasyon Analizi ………………...………………............. 67

3.6.1. Regresyon analizi ve amaçları ………………...……………….................. 67

3.6.1.1. Basit regresyon analizi ………………...………………...…………….... 68

3.6.1.1.1. Çeşitli kareler ortalamaları ………………...………………...……....... 69

3.6.1.1.2. Regresyon kareler toplamı ………………...………………...……....... 70

3.6.1.1.3. Regresyondan ayrılış ………………...………………...…………….... 70

3.6.1.1.4. Regresyondan ayrılışın standart sapması ………………...………….... 71

3.6.1.1.5. Regresyon katsayısı b nin standart hatası ………………...…………… 71

3.6.1.2. Çoklu regresyon ve korelasyon analizi ………………...……………….. 72

3.6.1.2.1. Üç değişkenli regresyon denklemi ………………...………………….. 72

3.6.1.2.2. Matris işlemleri ile çözümü ………………...………………................ 73

3.6.1.2.3. Cebirsel işlemlerle çözümü ………………...………………...……….. 74

3.6.1.2.4. Standart kısmi regresyon katsayıları ………………...……………....... 74

3.6.1.2.5. Regresyon katsayılarının standart hatası ………………...……………. 75

3.6.2. Korelasyon analizi ………………...………………...……………….......... 75

3.6.2.1. Korelasyon katsayısı (R) ………………...………………...……………. 76

3.6.2.1.1. Korelasyon katsayısının standart hatası ………………...…………….. 77

3.6.2.1.2. Korelasyon katsayısının önem kontrolü ve ilgili testler ………………. 78

3.6.2.2. Çoklu korelasyon analizi ………………...………………...……………. 80

3.6.3. Çok katlı regresyon analizi ………………...………………...…………..... 82

vi

3.7. SPSS Bilgisayar Programı ………………...………………...…………….. 82

3.7.1. Ana komutlar ………………...………………...………………...……....... 83

3.7.2. SPSS uygulama işlemleri ………………...………………...…………....... 84

4. ÇALIŞMA İÇİN GEREKLİ VERİLERİN DERLENMESİ ……………… 97

4.1. Deprem Kayıtları ………………...………………...………………............ 97

4.1.1. Deprem kayıtlarının düzenlenmesi ………………...………………........... 104

4.2. Arazi Çalışmaları ………………...………………...……………………… 106

4.2.1. Sondaj çalışmaları ………………...………………...……………….......... 106

4.2.2. Kuyu içi sismik yöntemiyle yapılan ölçümler …………………...……….. 111

4.2.3. Arazi verilerine göre kuyu kesitlerinin hazırlanması ………………........... 116

4.2.4. Arazi verileri kullanılarak elde edilen yeni deprem katalogu …………….. 119

5. ARAZİ VE DEPREM VERİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ ……..... 121

5.1. Yerel Zemin Özelliklerinin ve Mesafenin Deprem Kayıtlarına Etkisi ..... 121

5.2. Mevcut Deprem Verileri İle Türkiye İçin Üretilen Sönüm Denklemleri 125 5.3. Türkiye’de Kullanılan Yabancı Bilim Adamları Tarafından Geliştirilen

Sönüm Denklemlerine Örnekler …………………………..........................

133 5.4. Türkiye’de Kullanılan Sönüm Denklemlerinin Karşılaştırılması ……… 135

5.5. Türkiye’de Kullanılan Yabancı Sönüm Denklemleri ………………........ 146 5.6. Türkiye İçin Oluşturulacak Yeni Sönüm Denkleminde Kullanılan

Magnitüd Türü ………………...………………...………………...…........

1575.7. Arazi ve Deprem Verilerini Kullanarak ProShake Programında

Yapılan İşlemler ………………...………………...………………...………

1595.7.1. Veri girişi yöneticisinde yapılan işlemler ………………...…………......... 162

5.7.1.1. Zemin kesit bilgileri ………………...………………...……………........ 162

5.7.1.2. Tabaka bilgileri ………………...………………...………………........... 166

5.7.1.3. Deprem kaydının tanıtılması ………………...………………...………... 170

5.7.1.4. Çözüm yöneticisi ………………...………………...………………......... 174

5.7.1.5. Çıktı yöneticisi ………………...………………...………………............ 174

5.7.1.5.1. Yer hareketi grafikleri çizimi ………………...……………….............. 175

5.7.1.5.2. Derinliğe bağlı grafik çizimi ………………...………………............... 176

5.7.1.5.3. Diğer parametreler ………………...………………...………………... 177

5.7.2. ProShake programından elde edilen veriler ………………...…………….. 178

5.8. İstatistik Çalışmalar ………………...………………...……...…...……….. 179

5.8.1. Çoklu regresyon analizinin uygulanması ………………...………….......... 179

5.8.1.1. SPSS programı uygulaması ………………...………………...…………. 180

5.9. Sönüm Denkleminin Elde Edilmesi ………………..............…...……........ 183

vii

6. SONUÇLAR, TARTIŞMA VE ÖNERİLER ……………...……………….. 203

KAYNAKLAR ……………...………………...………………...………………. 209

EKLER ……………...………………...………………...………………...…….. 225 EK-I. Dinamik zemin özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla sondajlı jeofizik

çalışması yapılmak üzere seçilen zemin üzerine konuşlandırılmış Türkiye kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonları ..........................................................

225 EK-II. Sondajlı jeofizik çalışmalarıyla elde edilen verilere göre hazırlanan ve

Türkiye’deki DAD’ne bağlı KYHK istasyonlarının zemin özelliklerini gösteren düşey kesitleri (Ölçek: Herbir kesit üzerinde derinlik -metre- olarak verilmiştir) ……………...………………............................................

227

EK-III. 1976–2004 Yılları arasında oluşan depremlerin orijinal kayıtları ile zemin etkisinden arındırılmış hali kullanılarak oluşturulan yeni deprem katalogu …………...………………...………………...…………………….

255 ÖZGEÇMİŞ

viii

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil 1.1. UBC (Uniform Building Code) 1988 eşdeğer yanal kuvvet dizayn işlemleri (UBC 1988) ………………………………………………...…….

3

Şekil 1.2. Kuzey Anadolu Fayı ile San Andreas Fayı’nın karşılaştırılması (USGS 2000) ...…………………..………...……………………...…………..…...

5

Şekil 3.1. Kuvvetli hareket azalım ilişkilerinde kullanılan değişik uzaklık ölçütleri (Shakal and Bernreuter 1981) ……………………................……………...

26

Şekil 3.2. Kuyudan kuyuya sismik yönteminde: (a) İki kuyu düzeni ve (b) Üç kuyu düzeninde ölçüm yapılması (Kramer 1996) ………………………..............

30

Şekil 3.3. Kuyu içi sismikte: (a) Kuyu yukarı ve (b) Kuyu aşağı sismik ölçüm alımı (Kramer 1996) ……………………...……………………..........…………..

33

Şekil 3.4. Kuyu içi sismik (düşey kuyu) yönteminde derinlik-zaman grafiği (Schwarz and Musser 1972’den değiştirilerek alınmıştır) ………………....

34

Şekil 3.5. Doğrusal sisteme verilen iğne biçimli birim impuls’a karşılık sistemin tepkisi (Silvia and Robinson 1979, Dobrin and Savit 1988) ….....................

37

Şekil 3.6. z ortamında evrişim işleminin algoritması (Silvia and Robinson 1979 ile Dobrin and Savit 1988’ten değiştirilerek alınmıştır) ………..…..…..……..

38

Şekil 3.7. Zaman gecikmesi-faz kayması ilişkisi (Silvia and Robinson 1979) ...….... 40 Şekil 3.8. Güç spektrumunun zaman ortamında öz ilişkisi (Dobrin and Savit 1988) 40 Şekil 3.9. Sonlu süreye sahip bir dalgacıkta; eğer maksimum enerji yükü başta ise

minimum fazlı, enerji genelde ortada yoğunlaşmış ise karışık fazlı ve maksimum enerji yükü sonra gelmiş ise maksimum fazlı olarak adlandırılır (Yılmaz 1987) ….………..…..…..…….………..…..…..……..

41 Şekil 3.10. Sinyalin genlik sprektrumunun kutu fonksiyonu ile evriştirilmesi ile

gürültülerden arındırılmış düzgün değişen giriş spektrumunun elde edilmesi (Yılmaz 1987) ……………………...……………………………..

45 Şekil 3.11. Frekans ortamında ters evrişim işlemi (Silvia and Robinson 1979) …..... 46 Şekil 3.12. Moment magnitüdü ile fay modeli arasındaki ilişki ……………………. 50 Şekil 3.13. Değişik magnitüd türleri arasındaki ilişki ve magnitüd ölçeklerinin

doygunluğu (Heaton et al. 1982) ………………………..............................

53 Şekil 3.14. ProShake’te deprem kayıt dosyalarının standart (.eq) dosyalara

dönüştürülmesi ……………….……………….……………………............

60 Şekil 3.15. Zemin düşey kesitinin ve yapılması istenen analizlerin tanıtıldığı

pencereler ……………….……………….……………….…………...........

61 Şekil 3.16. Input Motion menüsünde analizde kullanılacak deprem kaydının

tanıtılması ……………….……………….…………………………............

62 Şekil 3. 17. Dağılım diyagramında minimum kareler doğrusu (Temur 1995,

Apaydın vd 2002) ……………….……………….…………………………

69 Şekil 3.18. Regresyondan ayrılışın standart hatasına göre dağılım diyagramında

noktaların regresyon doğrusu etrafındaki dağılma ortamları (Temur 1995)

72 Şekil 3.19. Minimum kareler düzlemi (Temur 1995) ………………………………. 73 Şekil 3.20. Basit korelasyon grafikleri; a) negatif, b) pozitif ilişki ve c) korelasyon

yok (Temur 1995, Apaydın vd 2002) ………………..………………..........

76 Şekil 3.21. Minimum kareler parabolü (Temur 1995) …………………………….... 82 Şekil 3.22. SPSS Uygulama sayfası ve dosya ana menüsü ………………………..... 85 Şekil 4.1. Sondaj çalışmasının yapıldığı deprem kayıt istasyonlarının yerleri ........... 108

ix

Şekil 4.2. Kuyu içi sismik ölçümü–sismik dalgaların izlediği yolun şematik gösterimi ……………….……………….……………….………………….

112

Şekil 4.3. Sarkaç-Ağırlık Yöntemiyle Dalga Oluşturma düzeneğinde; a) parçalar, b) kesme dalgası oluşturulmasının şematik gösterimi ……………………

115

Şekil 4.4. Sondajlardan elde edilen; (a) ince taneli (b) iri taneli malzemeye örnek .... 117Şekil 4.5. Kuyu içi sismik (a) ölçüm düzeneği, (b) kuyu içi ölçüm cihazı (jeofon) ... 118Şekil 4.6. Sondaj ve kuyu içi sismik verilerine dayalı olarak elde edilen kuyu kesiti

ve model için kullanılan litolojik tanımlamalara bir örnek ………………...

119Şekil 5.1. 27.07.2004 Ceyhan (Adana) depremi kayıtlarında zemin büyütmesi etkisi 123Şekil 5.2. 17.08.1999 Gölcük (Kocaeli) depremi kayıtlarında zemin büyütmesi

etkisi (Ulusay et al. 2004 tarafından kullanılan bu verilerde Adapazarı için kullanılan mesafe değeri değiştirilmiştir) ………………………………….

124Şekil 5.3. Türkiye’de 35º Doğu boylamı boyunca Kayabalı and Akın (2003)’ın

yerli ve yabancı sönüm denklemeleri kullanarak elde ettiği (kaya için) pik yatay yer ivmesi değerleri ……………….…………...………………….....

137Şekil 5.4. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile İnan

vd (1996) azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) ……………………………….

139Şekil 5.5. MW=5,0 (± 0,1 MW) ve MW=6,0 (± 0,1 MW) Türkiye depremleri ile İnan

vd (1996) azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) ……………………………..

139Şekil 5.6. MS=5,0 (±0,1 MS) ve MS=6,0 (±0,2 MS) Türkiye depremleri ile Aydan et

al. (1996) azalım ilişkisinin MS=5,0 ve MS=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) ………..……………………...

140Şekil 5.7. MS=5,0 (±0,1 MS) ve MS=6,0 (±0,1 MS) Türkiye depremleri ile Aydan et

al. (1996) azalım ilişkisinin MS=5,0 ve MS=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) ……...……………………...

141Şekil 5.8. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile Gülkan

and Kalkan (2002) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) …..................

142Şekil 5.9. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,1 MW) Türkiye depremleri ile Gülkan

and Kalkan (2002) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) …………....

143Şekil 5.10. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile

Ulusay et al. (2004) azalım ilişkisinin Mw=5,0 ve Mw=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) ………..……

144Şekil 5.11. MW=5 (±0,1 MW) ve MW=6 (±0,1 MW) Türkiye depremleri ile Ulusay et

al. (2004) azalım ilişkisinin Mw=5,0 ve Mw=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) ……...……………………..

146Şekil 5.12. ML=5,0 (±0,1 ML) ve MS=6,0 (±0,2 MS) Türkiye depremleri ile

Campbell (1988) azalım ilişkisinin ML=5,0 ve MS=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) ………..……

147Şekil 5.13. ML=5,0 (±0,1 ML) ve MS=6,0 (±0,1 MS) Türkiye depremleri ile

Campbell (1988) azalım ilişkisinin ML=5,0 ve MS=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) ……...…….


Joyner and Boore (1988) azalım ilişkisinin Mw=5,0 ve Mw=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) ......................

150

x

Şekil 5.15. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,1 MW) Türkiye depremleri ile Joyner and Boore (1988) azalım ilişkisinin Mw=5,0 ve Mw=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) ……………


Fukushima and Tanaka (1990) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) ……………..


Fukushima and Tanaka (1990) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) ……………


Sabetta and Pugliese (1987) azalım ilişkisinin Mw=5,0 ve Mw=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) ……………..

155 Şekil 5.19. MW=5 (±0,1 MW) ve MW=6 (±0,1 MW)Türkiye depremleri ile Sabetta

and Pugliese (1987) azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) ……………

156Şekil 5.20. DAD’nin ivme ölçer şebekesine bağlı olarak Ceyhan’a yerleştirilen

KYHK istasyonuna ait zeminin dinamik ve fiziksel özelliklerini gösteren düşey kuyu kesiti …………..…………..…………..…………..…………...

163Şekil 5.21. ProShake’de zemin kesit bilgilerinin tanıtıldığı form sayfası …………... 165

Şekil 5.22. ProShake tarafından kil için çizilen “modül oranı-kesme gerilmesi” ve “sönümleme oranı-kesme gerilmesi” grafikleri ………….………………...

168

Şekil 5.23. ProShake’de zemin kesit bilgilerinin tanıtıldığı form sayfasına yazılan kesit bilgilerinin özet olarak görüntülenmesi ………….………….………..

169

Şekil 5.24. Tepki analizi için deprem hareketinin tanıtılması ………….…………… 171

Şekil 5.25. Orijinal deprem kayıtlarına göre 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depreminin ivme-zaman grafiği ………….………….………….……….....

173

Şekil 5.26. ProShake’te 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depreminin orijinal kaydından elde edilen; a) Fourier spektrumu-frekans (frekans değeri 1,49 Hz’dir) ve b) Fourier spektrumu-periyod grafiği (baskın periyod değeri 0,67 s’dir) ………….………….………….………….………….……….....

173Şekil 5.27. 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depreminin orijinal kayıt dosyası

kullanılarak diğer parametreler menüsünde hesaplatılan dinamik özelliklerin sayısal değerleri ………….………….………….……………..

174Şekil 5.28. ProShake’te; a) yer hareketi penceresi ve b) ters evrişim işleminden

sonraki ivme-zaman grafiği (pik yatay yer ivmesi 109,33 cm/s2) ………....

175Şekil 5.29. ProShake’te 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depremi kaydına ters

evrişim işlemi uygulandıktan sonra elde edilen değerine göre çizdirilen; a) Fourier spektrumu-frekans (frekans değeri 0,86 Hz’dir) ve b) Fourier spektrumu-periyod grafiği (baskın periyod değeri 1,16 s’dir) ……………..

176Şekil 5.30.a) Derinliğe bağlı grafik çizim menüsü, b) derinlik-ivme değişimi grafiği

(zemin yüzeyinden itibaren 90 m derinlikteki ivme değeri 109,6 cm/s2 olarak ölçülmektedir) ………….………….………….…………………….

177Şekil 5.31. Diğer parametrelere ait hesaplama menüsünde a) ters evrişim işlemi

yapılmadan önceki, b) ters evrişim işlemi yapıldıktan sonraki parametrelerin hesaplatıldığı işlem sayfası ve elde edilen değerler ………..

178Şekil 5.32. Verilere ait; a) dağılım grafiği, b) histogram ………….………………... 181Şekil 5.33. SPSS’de pik yatay yer ivmesi değerlerinin dağılım histogramı; normal

dağılıma uymaması ………….………….………….………….…………...

184

xi

Şekil 5.34. Bağımlı değişkenin a) log-normal, b) ln-normal dağılım grafiği ……….. 185Şekil 5.35. Mesafe (R)-magnitüd (M) grafiği (normal değerleriyle) ……………….. 186Şekil 5.36. Log(R) – log(M) grafiği ………………………………………………… 187Şekil 5.37. Pik yatay yer ivmesi-magnitüd dağılım grafiği (normal değerlere göre) .. 187Şekil 5.38. Log(ivme)-log(magnitüd) dağılım grafiği ……………………………… 188Şekil 5.39. Pik yatay yer ivmesi-mesafe dağılım grafiği (normal değerlere göre

çizdirilmiştir ve noktaların dağılımının daha belirgin görülebilmesi amacıyla eksenlerde negatif değerler kullanılmıştır) ………………………

188Şekil 5.40. % 95 güven aralığında çizdirilen log(a)-log(R) dağılım grafiği (içteki

eğri ortalamayı, diğer eğriler ise alt ve üst eşik değeri temsil etmektedir) ...


önerilen azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir) ……………………………....


önerilen azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir) …………………………………….....


önerilen azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir) ………………………………………...


önerilen azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler kaya istasyonlarından ve ayrıca zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir) ……....


Ulusay et al. (2004) azalım ilişkisinin MW =5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler zemin üzerine kurulu istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir) …………….....


Ulusay et al. (2004) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler kaya üzerindeki istasyonlardan ve ayrıca zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir) ……………...……………...……………........


Joyner and Boore (1988) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir) …………….......................


Joyner and Boore (1988) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler kaya üzerinden ve ayrıca zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir) ……………...……………...……………...…………….............

201

xii

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge 3.1. Korelâsyon katsayısına (R) göre değişkenler arasındaki ilişki ………. 77

Çizelge 3.2. Çeşitli durumlara göre uygulanabilecek testler ……………...………. 94

Çizelge 4.1. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı-Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (1997)’te tanımlanan zemin grupları ve özellikleri

99

Çizelge 4.2. Tatsuoka et al. (1980)’nin önerdiği birim ağırlık değerleri (Kayabalı 1993) ……………...……………...……………...……………...

110

Çizelge 5.1. Zemin büyütmesine örnek: 27.06.1998 Ceyhan-Adana depremi kayıtları ……………...……………...……………...……………...………

123

Çizelge 5.2. Zemin büyütmesine bir başka örnek: 17 Ağustos 1999 Gölcük (Kocaeli) depremi kayıtları(mesafe-pik yatay yer ivmesi değerlerine dikkat ediniz) ……………...……………...……………...…………….......

124 Çizelge 5.3. Türkiye için yerli araştırmacılar tarafından önerilen sönüm

denklemleri ……………...……………...……………...……………..........

125 Çizelge 5.4. Yabancı araştırmacıların Türkiye dışında meydan gelen deprem

verilerini kullanarak önerdikleri ve Türkiye’de de kullanılan sönüm denklemleri ……………...……………...……………...……………..........

133 Çizelge 5.5. 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depremine ait DAD’ne bağlı

KYHK cihazı tarafından DB yönündeki ivme değerinin ölçüldüğü deprem kayıt dosyasının bir bölümü (deprem kaydı 5840 satırdan oluştuğundan tamamı bu çizelgede verilmemiştir) ……………...……………...………...

164 Çizelge 5.6. Modül azalım oranı ve sönümleme grafiği için önerilen yöntemler …. 168

Çizelge 5.7. SPSS programı kullanılarak elde edilen regresyon analizi sonuçları ... 182

Çizelge 5.8. Sönüm denklemi oluşturulması amacıyla türetilen model denklemler 190

Çizelge 5.9. MW için model çalışmasında kullanılan deprem kayıtlarının özellikleri ……………...……………...……………...……………............

191

Çizelge 5.10. MS için model çalışmasında kullanılan deprem kayıtlarının özellikleri ……………...……………...……………...……………............

192

Çizelge 5.11. ML için model çalışmasında kullanılan deprem kayıtlarının özellikleri ……………...……………...……………...……………............

192

xiii

1. GİRİŞ

Konumu itibarı ile Alp-Himalaya tektonik kuşağı içerisinde yar alan Türkiye,

yıkıcı/hasar yapıcı depremlerin etkisi altındadır ve hasar yapıcı depremlerin en çok

meydana geldiği yerlerden birisidir. Genel olarak ülkemiz ve çevresinin Avrasya, Afrika

ve Hint-Avusturalya levhalarının (göreceli) hareketleri etkisiyle kuvvetli depremlerin

oluştuğu aktif bir kuşak içerisinde olduğu (McKenzie 1972) ve bu önemli deprem

kuşağının Akdeniz bölgesindeki en hareketli kısmını teşkil ettiği söylenebilir. Anadolu,

bu kuşağın genel özelliklerini ve kendine has birtakım jeolojik özellikleri bir arada

barındırır. Kuzeyde Avrasya, güneyde Afrika-Arabistan levhaları arasında kalan

ülkemizin jeolojisi, bu iki levhanın sürekli hareketlerine bağlı olarak gelişmiştir (Şengör

1980). Bugün Anadolu’da gözlediğimiz tüm genç ve etkin tektonik hareketler, kırık

kuşakları ve deprem etkinliği de bu levhaların hareketlerine bağlıdır (Şengör et al.

1985).

Türkiye’de sağ ve sol yönlü doğrultu atımlı, normal, bindirme ve -yeni gelişmeye

başlamış- açılma çatlağı şeklinde tespit edilen çok sayıda diri fay mevcuttur (Şaroğlu vd

1992, Kayabalı and Akın 2003). Bunların oluşturduğu başlıca tektonik kuşaklar; Bitlis-

Zagros Yamanma Zonu, Menderes Grabeni (Batı Anadolu Tektonik Kuşağı), Kuzey

Anadolu Fay Zonu (Seymen 1975) ve Doğu Anadolu Fay Zonu’dur (Ketin 1966, Ketin

1968, Arpat ve Şaroğlu 1972). Bu bölgeler; günümüzde depremselliğin kaynağı olan

diri fayları, bindirmeleri ve çöküntü havzalarını içermektedir (Kalafat 1998). Bu fay

kuşakları etkisiyle Anadolu levhası batıya doğru hareket etmektedir (Yaltırak et al.

1998). Günümüzde, alüvyon örtü ile kaplı alanlarda –yeterince araştırma yapılmaması

nedeniyle- halen tespit edilememiş birçok diri fayın var olma olasılığı çok yüksektir.

Gelişen tektonik sürece bağlı olarak, günümüze gelinceye kadar Anadolu’nun

depremselliği artmış, etkin faylar ve deprem kuşakları oluşmuştur (Şaroğlu vd 1987).

Oluşabilecek depremler, öncelikle diri faylar üzerindeki sismik boşluklarda (yüzeyde

kırık oluşturmamış ara bölgelerde) gelişecektir (Demirtaş ve Yılmaz 1996).

Türkiye topraklarının yaklaşık % 90’ı deprem tesiri altındadır. Ülke nüfusunun %

95’inden fazlası bu bölgelerde yaşamakta ve bu bölgelerin % 60’tan fazlası aktif fay

1

zonlarındaki depremlerden etkilenmektedir. Toplam 81 ilden 57’si ve nüfusu 1 000

000’un üstünde olan illerimizden 11’i aktif fay zonlarının etkisindedir. Türkiye’deki

elektrik santrallerinden 65’ten fazlası 1. derece, 28 tanesi de 2. derece deprem

bölgesinde bulunmaktadır (Erdik 2000). Ancak, Kayabalı (2002) tarafından yapılan

çalışmada; güncel neotektonik verilere dayanarak tanımlanan 14 ana sismik kaynak

bölgesi dikkate alındığında Türkiye’nin neredeyse tamamının deprem tesirinde olduğu

görülmektedir.

Deprem esnasında meydana gelen enerjinin büyüklüğü, düzensiz ve denetimsiz

şehirleşmeye bağlı olarak büyük hasarlara neden olmaktadır. Dünya Bankası raporuna

göre, 1999 yılında Türkiye’de büyük hasara neden olan iki büyük deprem insanları

olumsuz bir şekilde etkilemiş ve ekonomide büyük zararlar meydana getirmiştir

(Worldbank 1999, Özmen 2000, USGS 2000, Erdik 2004). Geçen yüzyıl içerisinde

meydana gelen 158 hasar oluşturan depremde 97.200 kişi hayatını kaybederken,

175.000 kişi yaralanmış ve 583.371 bina yıkılmış veya ağır hasar görmüştür. Bu

afetlerin ekonomiye verdiği zarar -yapılarda oluşan hasar ile işletmelerin üretim kaybı

da göz önüne alındığında- gayri safi milli hâsılanın % 3-4’ü kadardır (SPO 2000).

1992-2004 yılları arasında yaşanan ağır maddi hasara ve on binlerce can kaybına neden

olan büyük depremler, önemli ve aktif bir deprem kuşağı üzerinde olan Türkiye’de

depremlerin sürekli yaşanacağının bir işaretidir. Erzincan, Dinar, Ceyhan, Kocaeli,

Düzce ve Bingöl depremleri de bunun en çarpıcı örnekleridir.

Depremin neden olduğu hasarlarda, yerel zemin şartlarının (Kayabalı 1997), tasarım ve

inşaat kusurlarının etkisi söz konusudur. Depreme dayanıklı yapı tasarımında dikkate

alınması gereken en önemli parametre depremin ivme değeridir. Deprem sırasında açığa

çıkan enerji elastik dalgalar şeklinde yayılmaktadır. Bu dalgaların yapı üzerine etkisi

yatay yer ivmesinin (ve dolayısıyla yapıdaki taban kesme kuvvetinin) bir fonksiyonudur

(Şekil 1.1).

2

Yukarıdaki süreçler aşağıdaki şekilde devam eder: 1. Sismik temel kesme kuvvetinin (V) değeri belirlenir. 2. Yapının en üstündeki toplam tepki kuvveti (Ft) herbir kata uygulanan yanal kuvvetler (Fx) biçiminde

temel kesme kuvvetine (V) dağıtılır. Ft= 0.07 TV Ft, V’den çıkarılır ve geriye kalan kuvvet binanın yanal yüksekliği (Wxhx) oranında dağıtılır. 3. Katları etkileyen kuvvetlerin toplamında (Ft + Fi + Fi-1, vb.) olduğu gibi dizayn kat kesmesi (Vx)

tanımlanır. X katında direnç elemanlarının rijitliği oranına göre Vx dağıtılır. Kesmenin dağıtımında herbir katta kütlenin hesaplanan merkezden % 5’lik yer değiştirmesi kabul edilebilir.

4. Katların üzerindeki yanal kuvvetler ve direnç elemanları arasındaki dış merkezden dizayn burulma momenti tanımlanır. Kütlenin % 5’lik yer değiştirmesi öngörülerek tesadüfi burulma eklenir.

5. Herhangi bir seviyedeki devrilme momenti yanal kuvvetler (Ft + Fi + Fi-1) kullanılarak direnç göstermesi belirlenir ki bu da herbir seviyenin üzerinde etkilidir. Sıradan binalar için Ft kuvveti zemin-temel ara yüzeyinde ihmal edilebilir. İzin verilebilir gerilme ve zeminin taşıma gücü değeri 1/3 oranında artabilir.

6. Yönergeye uygun yanal kuvvetlerden hesaplanan kat ötelenmesi değerleri genellikle aşılmamalıdır. · 0.04/Rw ya da 0.005Hx } binalar<65' yükseklik · 0.03/Rw ya da 0.004Hx } binalar>65' yükseklik 7. P-delta etkilerinin oluşturduğu üye kuvvetlerin, momentlerin ve kat ötelenmelerinin sonucu aşağıdaki

oran göz önüne alınmadan değerlendirilir. (([DL + x katının üzerindeki LL](x katındaki ötelenme))/(Vx(Hx))) ≤ 0.10 Burada; V: Temel kesme kuvveti, Wx: x. katın ağırlığı, hx: x. katın zeminden yüksekliği, Hx: x. katın kat yüksekliği, Fx : x. kata etki eden yanal (tepki) kuvvet, Fi: en üst kata etki eden kuvvet, Ft: yapının en üstündeki toplam tepki kuvveti ve T: yapının doğal periyodu,

D: ortalama statik yer değiştirme, Rw: yapısal sistem için tepki değişiklik katsayısı. Şekil 1.1. UBC (Uniform Building Code) 1988 eşdeğer yanal kuvvet dizayn işlemleri

(UBC 1988)

Kuvvetli yer hareketi üreten diri fay hatlarının uzağındaki yerlerde, mesafeye bağlı

olarak yapılara etki edecek deprem yükü, dolayısıyla hasara neden olan kesme

3

kuvvetinin etkisi, sönüm denklemi yardımıyla gerçek değerine yakın olarak elde

edilebilir.

Deprem kaynaklı yanal yüklerin/kuvvetlerin gerçek değerlerine yakın olarak elde

edilmesinin bir diğer yararı da, ülkeler için stratejik öneme sahip viyadük, tünel, baraj

ve santraller gibi yerüstü veya yeraltı mühendislik yapılarının uzun yıllar güvenle

hizmet vermesini sağlayacak olmasıdır. Bunlara gelecek deprem yüklerinin gerçek

değerinden yüksek hesaplanması, inşaatlarda gereğinden çok daha fazla donatı

kullanılmasına (tahkimat yapılmasına) dolayısıyla da gereksiz masrafa neden olacaktır.

Bunun yanında deprem yükünün gereğinden daha düşük alınarak proje hesaplarının

yapılması ise, yapının en küçük bir sismik aktivitede yıkılmasına ve ülkenin büyük

ekonomik zararlara uğramasına neden olmaktadır.

Deprem insanlığın sürekli beraber yaşamak zorunda kalacağı ve değiştiremeyeceği bir

doğa olayı olmasına rağmen, depremlerin yıkıcı etkilerinden korunmak veya deprem

hasarını en aza indirmek mümkündür. Başlıca korunma yolu mühendislik yapılarının

proje hesabında, arazi ve laboratuar çalışmalarıyla elde edilen jeoteknik verilerin tam ve

doğru olarak dikkate alınmasıdır. Ancak, önemli bir deprem kuşağında olan ülkemiz

gibi bir yerde, kendine has bazı mühendislik özellikleri son yıllara kadar yeterince

araştırılmamıştır. Bunlardan birisi de deprem enerjisi azalım ilişkisi ya da diğer bir

deyişle sönüm denklemidir. Ülkemizde yaygın olarak kullanılan sönüm denklemleri

genellikle ülkemiz dışındaki yerlerde üretilmiş denklemlerdir. Bunlardan en sık

kullanılanları Joyner and Boore (1988), Campbell (1988), Sabetta and Pugliese (1987),

Fukushima and Tanaka (1990), Sadigh et al. (1997) tarafından üretilen azalım

bağıntılarıdır. Bunların yanı sıra Estava (1974) gibi daha az kullanılan denklemler de

vardır. Yabancı araştırmacılar tarafından önerilen (ithal) sönüm denklemleri içerisinden

özellikle birkaç denklemin tercih edilmesindeki en önemli faktör; denklemlerin San

Andreas Fayı’ndaki yer hareketlerine göre üretilmiş olması ve San Andreas Fayı’nın da

Kuzey Anadolu Fayı’na kökensel bir benzerlik göstermesidir (Şekil 1.2). Kullanılan

ithal sönüm denklemlerinin fayların kökensel benzerlikleri temeline dayandırılması

bilimsel açıdan tatmin edici bir gerekçe olamaz. Her iki fay sisteminin atım değerleri

birbirinden oldukça farklı ve fizyografik görünümleri değişiktir (Ketin 1976). Bunun

4

yanı sıra Türkiye’nin kabuk yapısı Batı Anadolu ve Trakya bölgeleri dışında yeterince

araştırılmamıştır (Necioğlu 2004). Bu nedenle San Andreas Fayı’nın ürettiği depremlere

bağlı geliştirilen sönüm denklemlerinin Türkiye’de kullanılması tartışmalı bir konudur.

Şekil 1.2. Kuzey Anadolu Fayı ile San Andreas Fayının karşılaştırılması (USGS 2000)

İthal sönüm denklemlerinin yanı sıra; İnan vd (1996), Aydan et al. (1996) ile Gülkan

and Kalkan (2002), Ulusay et al. (2004) ve Özbey et al. (2004) tarafından 1976 yılından

herbir çalışmanın yayınlandığı tarihe kadar ülkemizde oluşan depremlere ait kayıtların

bir bölümü kullanılarak Türkiye için önerilmiş (yerli) sönüm denklemleri de

bulunmaktadır. Ancak, İnan vd (1996) azalım bağıntısı sismotektonik açıdan benzer

bölgeler için türetilmiş sönüm denklemleriyle karşılaştırıldığında; olduğundan büyük

ve/veya abartılı pik yer ivmesi değeri vermektedir (Kayabalı 2002).

Yerli azalım denklemlerinin oluşturulması sırasında birçok araştırmacı tarafından

ağırlıklı olarak Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi (DAD)’nin

kayıtları kullanılmıştır. Ancak DAD’nin verileri; mükerrer kayıt, aletsel kayıt hataları,

aynı depremi farklı yerlerde veya aynı yerde peş peşe değişik deprem büyüklük

ölçekleriyle tanımlama, kaydedilmiş bazı depremlerin büyüklüğünün hesaplanmamış

olması gibi bazı fiziksel hatalar içermektedir.

5

Türkiye’de DAD’ne bağlı 140 civarındaki kuvvetli yer hareketi kaydedici istasyonun

neredeyse tamamı; kolay ulaşım sağlamak, haberleşme imkânı, korunması ve elektrik

ihtiyacı gibi zorunlu nedenlerle kamu binalarına yerleştirilmiştir. Seçilen kamu

binalarının büyük bir çoğunluğu da (yaklaşık 80 tanesi) zemin üzerine inşa edilmiştir.

Dolayısıyla ivme ölçerler zemin üzerinden kayıt almaktadır. Bu kayıtlar zeminin

büyütme değerlerine maruz kalmakta ve ivme değeri zemin büyütmesinin etkisiyle

gerçek değerini yansıtmamaktadır (Kayabalı 2002). Bu duruma en güzel örnek; 27

Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depremindeki ölçümler verilebilir. Deprem dış

merkezinden 15 km uzaklıktaki kireçtaşları üzerine kurulu Nacarlı köyünde maksimum

ivme 24 gal olarak ölçülmüş, deprem dış merkezine 30 km uzaklıktaki Kılıçlı köyünde

ivme değerinin daha düşük olması beklenirken-bunun tam tersi maksimum yatay yer

ivmesi 122 gal gibi çok daha büyük bir değerde ölçülmüştür (Gürbüz vd 2000). Bu da

deprem ivmelerinin olduğundan daha büyük kaydedilmesinde zeminlerin büyütme

etkisinin ne kadar önemli olduğunu göstermektedir. Sönüm denklemlerinin kaya üzerine

kurulu cihazların aldığı kayıtlar kullanılarak türetilmesi gerektiğinden bütün kayıtlar

incelenerek zemin etkisinden arındırılmalı, hatalı ve mükerrer olanlar ayıklanmalı ve

aletsel standardı sağlandıktan sonra kullanılmalıdır. Bu özellikteki kayıtlar daha sağlıklı

sönüm denklemleri üretilmesine yarayacaktır.

1999 yılında ülkemizi vuran iki büyük depremden sonra yürürlüğe konan yasa ve

yönetmelikler gerek depreme dayanıklı yapı tasarımı ve gerekse zemin dinamiği

çalışmalarında kullanılan deprem parametrelerinin sağlıklı bir şekilde ortaya konması

gerektiğini bir kez daha ön plana çıkarmıştır. Türkiye’nin kendine özgü bir azalım

ilişkisinin ortaya konulması ve Türkiye’nin deprem bölgeleri haritasının son yıllarda

oluşan deprem verileri de kullanılarak güncelleştirilmesi gerekmektedir (Kayabalı and

Akın 2003). Güncelleştirilmiş bir azalım ilişkisinin ortaya konması bundan sonra

Türkiye’de sismik tehlike analizlerinin daha sağlıklı yapılmasına; zeminlerle ilgili

sıvılaşma ve zemin büyütmesi çalışmalarıyla yapılardaki taban kesme kuvvetinde (Şekil

1.1) kullanılacak yatay yer ivmesi değerlerinin güvenilir şekilde elde edilmesine

yarayacaktır

6

Elde edilecek veriler, sadece inşaat mühendisleri tarafından değil, aynı zamanda şehir

ve bölge planlamacılar tarafından da –yerleşim alanlarının tespitinde, imar planlarının

hazırlanmasında ve şehir gelişme alanları ile genişleme yönlerinin belirlenmesinde-

şehir planlaması için kullanılacak önemli parametrelerden birisidir.

Kuvvetli yer hareketi parametrelerini zemin üzerine konuşlandırılmış cihazlardan elde

edilmiş haliyle kullanmak, Aydan et al. (1996), İnan vd (1996), Gülkan and Kalkan

(2002) örneğinde olduğu gibi azalım ilişkisi geliştirilmesinde hiçbir fayda sağlamadığı

gibi, bu ilişkileri kullanacak araştırmacıları yanlış sonuçlara götürecektir.

Türkiye’nin kendine has deprem kayıtları ve litolojik birimlerinin özelliklerine uygun

veriler kullanılarak yeni bir deprem enerjisi azalım bağıntısının geliştirilmesi

zorunludur.

Bu çalışmayla, Türkiye’de elde edilen kuvvetli yer hareketi parametrelerinin zemin

etkisinden arındırılarak yeniden değerlendirilmesi suretiyle: Özellikle zemin üzerinde

bulunan istasyonlardan elde edilen pik yatay yer ivmesi değerlerinin zemin etkisinden

arındırılabilmesi için, birtakım süreçlerden geçirilerek temel kayayı temsil eden

değerlere dönüştürülmesi ve elde edilen yeni ivme değerleri kullanılarak çoklu

regresyon yoluyla Türkiye’ye özgü daha güvenilir ve güncel bir azalım ilişkisinin ortaya

konulması amaçlanmaktadır.

7

2. MATERYAL VE YÖNTEM

Zemin etkisinden arındırılmış deprem kayıtlarına göre, Türkiye için yeni bir deprem

enerjisi azalım bağıntısı oluşturulması amacıyla hazırlanan bu çalışmada kullanılan

materyal ve yöntemler alt bölümler halinde aşağıda verilmiştir.

2.1. Materyal

Çalışmada kullanılan başlıca materyal, Türkiye’de kaydedilen kuvvetli yer hareketleri,

kuyu içi sismik verileri, ProShake bilgisayar programı ve Statistical Package for Social

Science (SPSS) yazılımıdır.

2.1.1. Türkiye kuvvetli yer hareketi kayıtları

Çalışmada kullanılan ana materyal, değişik kurumlar tarafından ülkemizin değişik

yerlerinde kaya ve zemin üzerine konuşlandırılmış kuvvetli yer hareketi kayıt (KYHK)

cihazları tarafından derlenen verilerden oluşmaktadır.

Kuzey-güney (K-G), doğu-batı (D-B) ve düşey yönde kaydedilen zamana bağlı yer ivme

değerlerinden sadece K-G ve D-B yönünde olanlar çalışmanın KYHK verilerini

oluşturmaktadır. Depreme dayanıklı yapı tasarımına yönelik azalım bağıntısı

geliştirmede düşey yer ivmesi genellikle ayrı değerlendirilmektedir.

Çalışmada kullanılan KYHK’nın çoğu, Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma

Dairesi (DAD)’nin derlediği verilerden, çok daha az kısmı ise Boğaziçi Üniversitesi

Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü (KRDAE) ile İstanbul Teknik

Üniversitesi (İTÜ)’nin elde ettiği verilerden oluşmaktadır.

DAD’nin denetimindeki 140 adet kayıt istasyonundan 1976-2004 yılları arasında K-G ve

D-B yönlerinde alınan yaklaşık 3500 kayıttan 516 adedi çalışmada kullanılmaya elverişli

niteliktedir.

8

DAD, KRDAE ve İTÜ’nin kayıtlarında yer ivmesinin zamana bağlı değişiminin yanısıra

deprem kayıt istasyonunun adı ve koordinatı, depremin oluş tarihi, saati, depremin

koordinatı, magnitüdü, derinliği, deprem kaydının alındığı yön, pik ivme değeri, ivme

ölçerin kayıt aralığı ve alınan toplam kayıt sayısı gibi bilgiler yer almaktadır.

2.1.2. Kuyu içi sismik verileri

Türkiye’de en fazla kayıt istasyonu DAD’ne bağlıdır. Bu deprem kayıt istasyonlarından

zemin üzerine yerleştirilenlerin kayıtları zemin etkisindedir. Zeminin deprem kayıtlarına

olan etkisini belirleyebilmek için KYHK istasyonlarının kurulu olduğu zeminlerin

fiziksel ve dinamik özelliklerinin belirlenmesi gereklidir. Zemine ait gerçek özellikler

ancak yerinde deneylerle belirlenebilir. Zemine ait fiziksel ve dinamik özelliklerin

yerinde tespiti için her bir KYHK istasyonunda sondaj yapılması en sağlıklı ve en

güvenilir veri elde etme yöntemidir.

Zemine ait fiziksel özellikler gözlem ve basit düzenekler kullanılarak yapılan arazi

deneyleriyle tespit edilebilirken, dinamik zemin özellikleri ancak jeofizik yöntemlerle

belirlenebilir. Dinamik zemin özelliklerinin arazide belirlenmesi için en uygun yöntem

ise kuyu içi sismik deneyidir. Kuyu içi sismik deneyi zeminin düşey kesitine uygun

olarak yüzeyden aşağıya doğru her bir tabakanın P ve S dalgası iletme hızını belirlemek

amacıyla yapılır. Her bir tabakanın dalgaları farklı hızda iletmesi, deprem kayıtlarını

etkilemektedir. Kuyu içi sismik verileri, bir kaynaktan gönderilen dalganın jeofona geliş

süresinin kaynak jeofon mesafesiyle ilişkilendirilmesi sonucunda elde edilir. Elde edilen

kuyu içi sismik verileri, ters evrişim işleminde dinamik özelliklerin tanımlanmasını

sağlayan zemin bilgilerini içermektedir.

Türkiye’de DAD’a bağlı olarak kayıt alan KYHK istasyonları sayısı yaklaşık olarak 140

tanedir. KYHK istasyonları içerisinde zemin ortamına kurulu olan istasyonlardan

64’ünde yaklaşık 100 m derinliğinde sondaj kuyusu açılarak ölçülen P ve S dalgası

iletme hızları ters evrişim işleminde kullanılacak temel materyallerden birisidir. Düşey

kuyu yöntemiyle kuyu içi sismik ölçümlerinin alınması çalışmanın seri biçimde

yapılmasına imkân vermektedir. Her bir sondaj kuyusunda yer yüzeyinden derine doğru

9

ilk 30 m’de her 2 m’de bir olmak üzere 15 ölçüm ve 30 m’den sonra her 5 m’de bir

olmak üzere 100 m derinliğe kadar 13 ölçüm olmak üzere alınacak toplam 28 ölçüm

çalışmada kullanılacak kuyu içi sismik verilerini oluşturmaktadır.

2.1.3. ProShake bilgisayar programı

Literatürde verilen kuvvetli yer hareketi sönüm denklemlerinin çoğu kaya üzerine

kurulmuş olan kayıt istasyonlarından alınan veriler kullanılarak geliştirilmiştir.

Türkiye’deki KYHK istasyonlarının yarıdan çoğu zemin üzerine kurulmuş olup, zemin-

kaya ara yüzeyinden, yer yüzeyindeki kayıt istasyonuna gelen sismik dalgaların genel

karakteri az veya çok değişkenmektedir. Bu değişimler çoğu zaman “büyütme”

şeklindedir.

Türkiye’deki kuvvetli yer hareketinin mesafeye bağlı olarak enerji sönümünü ifade eden

yeni bir bağıntı geliştirmek için, kayada konuşlandırılmış kayıt istasyonlarından elde

edilen verilerin (74 depreme ait 170 kayıt değeri) yeterli olmayacağı düşünülmektedir.

Veri miktarını arttırmak için, zemin üzerine konuşlandırılmış kayıt istasyonlarından elde

edilen yer ivmelerinin de (127 depreme ait 346 kayıt değeri) kullanılması daha sağlıklı

bir azalım ilişkisi elde etmek açısından uygun olacaktır. Bu amaçla, zemine

yerleştirilmiş KYHK cihazlarının ölçtüğü deprem kayıtlarındaki zemin etkisinin

giderilmesine (veya kayadan alınmış kayıt özelliğine yaklaştırılmaya) çalışılmıştır.

Zemin üzerine konuşlandırılmış kayıt istasyonlarından derlenen ivme-zaman verilerinin,

azalım ilişkisi geliştirmede kullanılabilmesi için, birtakım süreçlerden geçirilmesi

gerekmektedir. Ters evrişim (deconvolution) adı verilen bu işlem genellikle elle

yapılamayacak kadar uzun zaman aldığından, bu işlem bilgisayar programları yardımıyla

yapılmaktadır. Bu tür programlar arasında en popüler olanı, orijinali Schnabel et al.

(1972) tarafından SHAKE adıyla geliştirilen ve daha sonra birçok araştırmacı tarafından

değişkenerek bugünkü şeklini alan PROSHAKE programıdır (ProShake 2003,

www.proshake.com).

10

ProShake, bu tür işlemleri yapabilmek için incelenen alana ait zeminin düşey kesit

bilgisine, zeminin fiziksel ve dinamik özellikleri ile bir senaryo depreme ihtiyaç

duymaktadır.

2.1.4. SPSS bilgisayar programı

Literatürde sönüm denklemi oluşturulması hedeflenen bölgelerde, oluşan depremlere ait

ivme değerleri ile deprem dış merkezi-kayıt istasyonu mesafesi ve deprem büyüklüğü

gibi faktörler arasındaki ilişki irdelenmektedir. İrdeleme işlemi istatistiksel yöntemlerle

gerçekleştirilmektedir. İstatistiksel hesaplamalarda kullanılan her bir faktör, bir değişken

olarak kabul edilmektedir.

Uygulanacak istatistik değerlendirme yöntemine değişken sayısı dikkate alınarak karar

verilmektedir. Sönüm denklemlerinde kullanılan değişken sayısı ikiden fazla (magnitüd,

mesafe ve ivme gibi) olduğundan, genelde çoklu regresyon analizi uygulanır. Çoklu

regresyon analizinin hesaplama işlemleri oldukça uzun zaman almakta ve dikkat

gerektiren işlemler içermektedir. Hesaplama işlemleri sırasında çeşitli kontrol testleri

uygulanması gerekmektedir. Her aşamada tekrar yapılması gereken işlemlerde hata

yapma ihtimali oldukça yüksektir. Bu nedenle istatistik işlemlerin yapılabilmesi için

bilgisayar yazılımlarından birisinin kullanılması tercih edilmektedir. Günümüzde

geliştirilen istatistik yazılımları içerisinde en çok tercih edilenlerden birisi SPSS

programıdır.

SPSS güçlü bir veri işletim sistemini kullanarak istatistik analizi gerçekleştiren windows

tabanlı programdır.

SPSS programı kullanılarak işlenmesi hedeflenen veriler programın tanıdığı ve/veya

kullandığı veri biçimine dönüştürülerek yeni veriler hesaplatılmakta ve elde edilen

değerler yardımıyla istatistiksel işlemler gerçekleştirilmektedir. Girdilerin ve elde edilen

sonuçların her aşamada grafikleri de çizdirilerek kontrol edilebilmesi ve gerektiğinde

muhtemel hataların düzeltilebilmesi mümkündür.

11

SPSS programının ana penceresindeki menü çubuğunda; dosya, kontrol, veri, görünüm,

çalışma, dönüştürme, hesaplama, grafik, faydalanma, pencere, yardım gibi alt menüler

yer almakta ve ilgili işlemler buralardaki alt işlem komutları yardımıyla yaptırılmaktadır.

Programın çalışması esnasında elde edilen değerlerin karşılaştırılması amacıyla Anova,

F-testi ve t-testi gibi kontrol işlemleriyle doğrusallıktan ayrılış önem testleri

yapılmaktadır.

2.2. Yöntem

Çalışmada kullanılan başlıca yöntem, sondaj kuyusu açılması, kuyu içi sismik deneyi,

ters evrişim (deconvolution), magnitüd dönüşümü, regresyon ve korelasyon analizidir.

2.2.1. Sondaj kuyusu

Zeminin fiziksel ve dinamik özelliklerini araştırabilmek için sondaj yapılması gereklidir.

Sondaj yapmak için çok farklı düzenekler bulunmaktadır. Sondajların derinliğine bağlı

olarak sondaj yöntemi belirlenmektedir. Ancak, diğer yöntemlere göre çeşitli avantajları

olması nedeniyle döner tablalı sondaj düzenekleri bu tür çalışmalarda tercih

edilmektedir.

Zemin dinamik özelliklerinin araştırılması amacıyla alüvyon ortamlarda açılan

sondajların küçük çaplı olması tercih edilmektedir. Bu durum kuyu göçmesine engel

olmasının yanında jeofonların kuyu cidarına iyice oturmasını ve yerleşmesini ve

dolayısıyla güvenilir veriler elde edilmesini sağlar.

Derinliği çok fazla olan zeminlerde yapılan büyütme analizi çalışmaları zemin

büyütmesinin genellikle üst 200 ft’lik (~60 m) zonda meydana geldiğine işaret

etmektedir (Seed et al. 1999). Bu bakış açısı dikkate alındığında sondaj kuyu

derinliklerinin 60 m’den az olmaması gerekir. Hatta (mümkün olduğu takdirde)

literatürde ifade edildiğinden farklı olarak 60 m’den daha derin zemin katmanlarının

büyütmeye hatırı sayılır etkisinin olup olmadığı da incelenebilir.

12

Bu nedenle sondajlarda 100 m derinliğe kadar inilerek; sondaj kuyularından elde edilen

kırıntılar yardımıyla fiziksel özelliklerle beraber litolojik tanımlama yapılması, kuyu içi

sismik ölçümleriyle de zemini oluşturan her bir tabakanın dalga iletme hızının

belirlenmesi hedeflenebilir.

Türkiye’de DAD’a bağlı 140 KYHK istasyonu içerisinde zemine kurulu olanlardan

64’ünde sondaj kuyusu açılarak zeminin litolojik özellikleri tanımlanabilir ve ilgili

deneyler yapılarak zemin tabakalarının dinamik özellikleri belirlenebilir.

2.2.2. Kuyu içi sismik yöntemi

Türkiye’de DAD’ne bağlı KYHK istasyonlarından zemin üzerine yerleştirilenlerin

kayıtları zemin etkisindedir. Deprem kayıtlarındaki bu etkiyi sağlıklı ve güvenilir veriler

kullanarak belirleyebilmek için ivme ölçerlerin kurulu olduğu zeminlerin fiziksel ve

dinamik özelliklerinin belirlenmesi gereklidir.

KYHK istasyonlarının zeminine ait fiziksel ve dinamik özelliklerin tespiti için her bir

istasyonda sondaj yapılarak yerinde deneylerle belirlenmesi en sağlıklı ve en güvenilir

veri elde etme yöntemidir.

Zemine ait fiziksel özelliklerin bazıları gözlem ve basit düzeneklere ihtiyaç duyulan

arazi deneyleriyle tespit edilebilirken dinamik zemin özellikleri jeofizik yöntemlerle

belirlenebilir. Dinamik zemin özellikleri kuyu içi sismik yöntem yardımıyla arazide

belirlenebilmektedir.

Kuyu içi sismik ölçümleri birbirinden farklı birkaç yöntemle yapılabilmektedir. Ancak,

diğerlerine göre daha ekonomik olması, fazla zaman almaması ve daha kolay kesme

dalgası oluşturulabilmesi gibi avantajları nedeniyle düşey kuyu (kuyu aşağı) yöntemi

tercih edilmektedir. Düşey kuyu yönteminin uygulanabilmesi için arazide sondaj

yapılması gereklidir.

13

Kullanılan sismik yöntemde, tabakaların dinamik özelliklerini belirleyebilmek için hız

değişiminden yararlanılmaktadır. Bunun için kaynaktan dalgalar oluşturularak daha

uzakta veya derinde bulunan jeofonlara varış zamanları kaydedilir. Buradan hareketle

tabakaların dalga iletme hızları belirlenir (Kramer 1996).

Düşey kuyu yönteminde değişik birçok enerji kaynağı kullanılarak P ve S dalgaları

oluşturulur. Birçok sismik araştırmada daha hızlı olduğu ve jeofonlara daha önce geldiği

için, P dalgaları kullanılır (Telford 1990). Bunun yanı sıra, zemine sıkıca oturtulmuş bir

kütüğe yatay yönde çarpma uygulanarak SH dalgası üretilmesi kullanılan yöntemlerden

birisidir.

Sismik deneyi sırasında jeofonların kuyu içinde mümkün olduğunca birbirine yakın ve

tabaka sınırlarını temsil edecek şekilde farklı derinliklere yerleştirilmesi gerekir. Her

jeofon derinliği için birer atış yapılması prensibine göre her derinlik kademesinde

zeminin P ve S dalgası iletme özelliği kaydedilir.

DAD’a bağlı KYHK istasyonlarında açılan her sondaj kuyusunda yüzeyden derine doğru

ilk 30 m’de her 2 m’de bir, 30 - 100 m aralığında her 5 m’de bir düşey kuyu yöntemiyle

kuyu içi sismik deneyi yapılarak zemin tabakalarının P ve S dalgası iletme hızları

belirlenmiştir.

Sismik araştırmalarda kaliteli veri elde edilmesinde enerji kaynağının önemi büyüktür.

Enerji kaynağı seçimine büyük özen gösterilerek en uygun enerji kaynağının tespit

edilmesi gerekir. Güvenlik kısıtlaması olmayan, kullanılabilmesi için uzun bürokratik

işlemler gerektirmeyen, ekonomik olan, nakliye ve personel güvenliğini tehdit etmeyen,

çevreye zarar vermeyen ve her yerde rahatça kullanılabilecek yeni bir enerji kaynağı

arayışı sonucunda geliştirilen “Sarkaç-Ağırlık Yöntemiyle Dalga Oluşturma” düzeneği

kesme dalgası oluşturmak amacıyla çalışmada kullanılan yeni dalga üretme kaynağıdır.

14

2.2.3. Ters evrişim (deconvolution)

Zemininin fiziksel ve dinamik özellikleri belirlenen KYHK istasyonlarının ölçtüğü ivme

kayıtlarındaki zemin etkisinin giderilmesi gerekir. İvme kayıtlarının zemin etkisinden

arındırılabilmesi için bir dizi matematiksel dönüşüm işlemine tabii tutulması gerekir.

Oldukça karmaşık hesaplamalar içeren işlemlerin bütününe ters evrişim (deconvolution)

adı verilmektedir. Ters evrişim işlemi, hem düşey ayrımlığı artırmak amacıyla hem de

kaynak tarafından yaratılan düşey olayları bastırmak amacıyla kullanılır.

Sismik analizlerde en önemli çalışma aşaması, verilerin bir ters süzgeç kullanılarak ile

ters evrişim işlemine tabi tutulmasıdır. Ters evrişim işlemi, zemin yüzeyinde ölçülen bir

deprem kaydının özellikleri bilinen derinliğe kadar ortam etkisinin ortadan kaldırılması

fikrine dayanır.

Yerdeki bir enerji veya hareket zeminden geçerek yüzeydeki alıcılar tarafından

kaydedilir. Enerjinin yüzeye doğru hareketi sırasında yer içinin bir doğrusal sistem gibi

davrandığı varsayılarak bu esnada ölçülen sismik kayıtlar da doğrusal sistemin çıkışı

olarak kabul edilmektedir. Doğrusal bir sistemin etkisi transfer fonksiyonu olarak kabul

edilirse doğrusal bir sistemin çıkışı -ki bu deprem kaydı olarak kabul edilebilir- ters

çözümleme işlemleriyle geriye doğru dönüştürülerek ilksel değeri belirlenebilir.

Yer özelliklerini içeren sistem fonksiyonu aslında yer içi özelliklerini tanımlayan

yansıma katsayıları serisidir. Eğer sistem fonksiyonu belirlenebilirse kayıt sinyali bu

fonksiyon ile süzgeçlenerek istenen veriler elde edilebilir. Bu işleme ters evrişim

(deconvolution) denmektedir.

Ters evrişim işleminde deprem kayıt istasyonunun zemini süzgeç olarak kabul edilebilir.

Bu durumda deprem kayıt istasyonunun dinamik zemin özelliklerine ihtiyaç duyulur.

Süzgeç bilindiğinde, mevcut çıktı verileri filtre ile işleme tabi tutularak sisteme gelen

ilksel dalga özellikleri belirlenebilir. Ters evrişim işlemi uzun süren ve çok dikkat

gerektiren matematiksel işlemler olduğundan ilgili hesaplamalar ProShake programı

kullanılarak yaptırılmıştır.

15

2.2.4. Magnitüd ölçekleri ve dönüşümleri

Bu çalışmada Türkiye’nin çeşitli yerlerinde kaya ve zemin üzerine değişik kurumlar

tarafından yerleştirilmiş KYHK istasyonları tarafından ölçülen deprem verileri

kullanılmaktadır. Deprem verisi olarak M≥4,0 olan deprem kayıtları tercih edilmektedir.

Deprem büyüklüğü hesabında birbirinden farklı yöntemlerle geliştirilen değişik ölçekler

kullanılmaktadır. Deprem büyüklüğünün hesaplanması, elde edilen parametreler

kullanılarak dolaylı yollarla yapılır. Deprem dalgasının hareket ettiği ortama, deprem

dalgasının odaktan itibaren ölçüldüğü uzaklığa ve depremin açığa çıkardığı enerjiye

bağlı olarak kullanılan deprem büyüklük ölçekleri birbirinden farklı olarak

seçilmektedir.

Geliştirilen farklı magnitüd ölçekleri içerisinde Richter yerel magnitüdü (ML), yüzey

dalgası magnitüdü (MS), moment magnitüdü (MW) ve süre magnitüdü (MD) oldukça

yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çalışmada kullanılmak üzere seçilen depremlerin magnitüdünün ilgili kurumlar

tarafından farklı ölçeklerle ifade edildiği dikkat çekmektedir. Sönüm denklemi

oluşturulması sırasında kullanılacak depremlerin magnitüdlerinin aynı ölçek sisteminde

tanımlanmış olması gereklidir. Bu nedenle çalışmada kullanılacak depremlerin aynı

büyüklük ölçeğine dönüştürülmesi gerekir. Deprem büyüklükleri yerli araştırmacılar

tarafından -Türkiye’de meydana gelen deprem kayıtlarına göre- önerilen magnitüd

dönüşüm bağıntıları yardımıyla ML, MS ve MW magnitüd ölçeklerinin her üçüne de

dönüştürülebilmektedir.

2.2.5. Regresyon ve korelasyon analizi

Kuvvetli yer hareketinin mesafeye bağlı etkisinin bir ifadesi olan sönüm denkleminin

elde edilebilmesi için ilgili değişkenler arasındaki istatistiksel ilişkinin belirlenmesi

gerekmektedir. Bu amaçla yapılan istatistiksel işlemlere regresyon ve korelasyon analizi

denmektedir.

16

Bir olaya aynı anda etki eden değişik faktörler, farklı özelliklerin ortaya çıkmasına

neden olmaktadır. Bu tür farklı değişkenler arasında meydana gelen ilişkiler veya

birbirlerine yaptıkları etkiler regresyon analizleriyle araştırılır. Regresyon analizinde bir

bağımlı değişkene karşılık çok fazla sayıda bağımsız değişken işleme girebilmektedir.

Regresyon analizi yapılırken değişken sayısı ikiden fazla olduğunda çoklu regresyon

analizi yapılmalıdır. Çoklu regresyon analizi ile değişkenler arasındaki ilişki ve

bağıntılar araştırılarak bağımsız değişkenlerin tahmini yapılan model denklemdeki

etkilerinin bir ifadesi olan katsayılar hesaplanabilmektedir.

Regresyon analizinde kullanılan değişkenler, kuvvetli yer hareketi kayıt

istasyonlarındaki ivme ölçerler tarafından kaydedilen depremlerin magnitüd, pik ivme ve

deprem dış merkezinden ölçüm yapan istasyona kadarki mesafedir.

ProShake programında ters evrişim işlemiyle elde edilen yeni parametreler regresyon ve

korelasyon analizinde kullanılmaktadır. Tahmini olarak oluşturulan model denkleme

değişkenlerin yaptığı etki bir katsayı (pozitif/negatif) olarak belirlenmekte ve ilgili

değişkenin yanına yazılmaktadır. Denkleme olan katkısı belirlenen değişken kullanılarak

oluşturulan model denklemin kontrolü amacıyla çeşitli güvenilirlik testleri ve

hesaplamalar yapılmaktadır.

17

3. TEORİK YAKLAŞIMLAR

3.1. Azalım İlişkileri

3.1.1. Azalım ilişkilerinde kullanılan parametreler

Deprem ve depremin etkisiyle ilgilenen mühendislik dalları için depremlerin belirli bir

lokasyondaki etkilerinin değerlendirilmesi, kuvvetli yer hareketinin nesnel ve nicel

yollardan tanımlanması gerekir.

Mühendislik dallarından -sismoloji haricinde- birçoğu kuvvetli yer hareketiyle ilgilenir.

Kuvvetli yer hareketi parametreleri içinde de en çok ilgilenileni ivmenin zamana bağlı

değişimidir. Bu tür bir yer hareketi kaydı genlik, frekans ve deprem hareketinin süresi

gibi oldukça fazla ve faydalı bilgi ihtiva eder.

Elbette faydalı bilgileri elde edebilmek için deprem verilerinin kayıt edilmiş olması

gerekir. Kuvvetli yer hareketinin kaydedilmesi deprem mühendisliği için temel verileri

teşkil eder. Depremlerin oluşturduğu yer sarsıntılarına dair bilgileri elde etmeden

tehlikeleri gerçekçi bir şekilde değerlendirmek veya uygun sismik tasarım yöntemleri

geliştirmek mümkün değildir (Kramer 1996).

Yer hareketi ölçümü sismograf ve akselerograflarla yapılır. Sismograflar, nispeten zayıf

yer hareketini ölçer, aldığı kayıtlara sismogram denir. Akselerograflar (akselerometre)

ise kuvvetli yer hareketlerini ölçer ve kayıtlarına da akselerogram denir. Bunlar, ivme

ile orantılı çıktı voltajı üreten elektronik alıcılardır. Akselerograflar üç yönde kayıt alır.

Üç yönlü alınan kayıt bileşenleri kullanılarak herhangi bir yöndeki ivme değeri

hesaplanabilmektedir.

Bir sismograf veya akselerografın önemli bileşenlerinden biri, özellikle birden fazla

bileşenin ölçüldüğü durumlarda veya bir lokasyondaki hareket ile karşılaştırılacağı

durumlarda gerekli olan hassas bir saattir. Günümüzün modern cihazları zaman

ayarlarını yer hareketi verileriyle birlikte kaydederler. Dünyada yaygın olarak kullanılan

18

zaman tabanı, Evrensel Koordineli Zaman (EKZ)’dır (Greenwich Ortalama Zamanı’nın

bilimsel eşdeğeri). Bütün cihazlar, EKZ özelliğini günlük olarak kalibre etmektedir.

Gelişen teknolojiye bağlı olarak akselerograflar saniyede 200 veya daha fazla sayıda

kayıt alabilmektedir. Ancak akselerografların ölçtükleri hareketi etkileyen aletin

kendine özgü dinamik tepki özellikleri veya alet tepkisi vardır. Bundan dolayı kuvvetli

yer hareketi verilerinde alet tepkisi düzeltmesi yapılmalıdır. Yer hareketi ölçümü yapan

bütün cihazlar deprem (bazen de nükleer patlatmalar) dışındaki sarsıntıları

kaydetmemesi için belirli bir eşik değerinin üzerindeki sarsıntıları kaydederler. Bundan

dolayı kayıtlar bu eşik düzeyi kadar hata içerir. Kayıtların işlenmesi sırasında bu hatanın

da düzeltilmesi gerekir.

Temel çizgisi düzeltmesi olarak adlandırılan bu tür düzeltmeler günümüzde yüksek

geçişli süzgeçler veya modern veri işleme teknikleriyle yapılmaktadır (Joyner and

Boore 1988, Kramer 1996).

Jeoteknik deprem mühendisliğinde çoğu zaman daha küçük bir ortamsal ölçekte ve yer

yüzeyinin altındaki bilgilerin dağılımına gereksinim duyulur. Türkiye’de meydana

gelmiş depremlere ait 3500’den fazla deprem kaydı (www.angora.deprem.gov.tr;

AİGM-DAD 2004) adresinde araştırmacıların kullanımına sunulmuştur. Çok sayıdaki

kuvvetli yer hareketi kayıtlarına ait veri tabanlarına internet üzerinden girilmek suretiyle

deprem kayıtlarına ulaşılabilmektedir.

Deprem yer hareketlerinin karmaşıklığından dolayı, önemli yer hareketi özelliklerinin

tümünü doğru bir şekilde tanımlayan sadece bir parametrenin ortaya konmasının

mümkün olmadığı kabul edilmektedir (Jennigs 1985, Joyner and Boore 1988). Bir yer

hareketinin tanımlanması genellikle zaman kayıtları yardımıyla yapılmaktadır. Bu

kayıtlarda ölçülen parametre ivme, hız veya yer değiştirme olabilir. Bunlardan sadece

biri ölçülür; diğer ikisi de integral ve/veya türev alma yoluyla hesaplanır. İvme, hız ve

yer değiştirmenin zamana göre kayıtlarında baskın frekanslarında farklılıklar gözlenir.

İvmenin zamana bağlı değişimine ait kayıtlarda nispeten yüksek frekans içeriği dikkat

çeker.

19

Belirli bir yer hareketinin genliğini belirlemede en yaygın ölçü olarak pik yatay ivme

(PHA) alınmaktadır. Bir hareket bileşeni için PHA, çok basit olarak o bileşenin

akselerogramından elde edilen yatay ivme değerinin -mutlak değeri olarak- en

büyüğüdür.

Genelde yer hareketini tanımlamada; atalet kuvvetleri ile olan doğal ilişkilerinden

dolayı yatay ivmeler kullanılmaktadır. Depremlerde bazı yapılara etki eden dinamik

kuvvetler PHA etkisiyle oluşanlardır. PHA değerlerinin elde edilemediği durumlarda;

şiddet verileri kullanılarak PHA tahmin edilebilir (Trifunac and Brady 1975). Ancak, bu

yöntem tutarlı ve sağlıklı değildir (Kramer 1996).

Yapılarda yerçekiminin neden olduğu statik düşey kuvvetlerin, depremler sırasındaki

düşey ivmelerin neden olduğu dinamik kuvvetlere karşı emniyet payının yüksek

olmasından dolayı, düşey ivmelere deprem mühendisliğinde yatay ivmelerden daha az

çalışılmaktadır. Mühendislik tasarımlarında pik düşey ivme (PVA) genellikle PHA’nın

üçte ikisi kadar kabul edilmektedir (Newmark and Hall, 1982). Ancak son zamanlarda

yapılan gözlemler PVA’nın PHA’ya oranının oldukça değişken olduğunu; orta ve

büyük ölçekteki deprem kaynaklarının yakınında bu oranın üçte ikiden büyük ve daha

uzak mesafelerde ise üçte ikiden küçük olduğunu göstermiştir (Campbell 1985;

Abrahamson and Litehiser 1989). Bu özelliklerden dolayı sönüm denklemleri

oluşturulmasında pik yatay yer ivmesi daha çok tercih edilmektedir (Peng et al. 1985a,

Peng et al. 1985b, Ambraseys and Bommer 1991, Dahle et al. 1995, Sadigh and Egan

1998, Ambraseys and Douglas 2000).

Çok kısa süren yüksek pik ivmeler yapı türlerinde az hasara neden olabilir. Pik ivmeler

çok yüksek frekanslarda oluştuğundan ve deprem süresi de uzun olmadığından, çok

sayıda deprem 0,5 g’den daha büyük pik ivmeler ürettiği halde yapılarda önemli bir

hasara yol açmamıştır (Kramer 1996). Pik ivme çok yararlı bir parametre olsa da,

hareketin frekans içeriği ve süresi hakkında herhangi bir bilgi içermez; bir yer hareketini

doğru şekilde karakterize edebilmesi için ilave bilgi ile birlikte kullanılması gerekir.

20

Yer hareketi genliğinin tanımlanmasında bir diğer faydalı parametre de depremin pik

yatay hızıdır (PHV). Hız, yer hareketinin yüksek frekans içeriğine daha az duyarlı

olduğundan; orta frekanslardaki yer hareketinin genliği PHA’ya göre PHV ile daha

doğru bir şekilde belirlenebilmektedir.

Pik ivme ve pik hızdan başka bir önemli yer hareketi parametresi de pik yer

değiştirmedir. Pik yer değiştirme, bir deprem hareketinin genellikle düşük frekanslı

bileşenleri ile ilişkilidir. Ancak, süzgeçleme ve akselerogramların integrali sırasındaki

sinyal değerlendirme -hesaplama- hataları ve uzun periyodlu gürültüden dolayı doğru

bir şekilde tanımlanmaları genellikle zor olmaktadır (Campbell 1985, Joyner and Boore

1988). Yerdeğiştirme sonuçta yer hareketinin bir ölçüsü olarak pik ivme veya pik hıza

göre daha az kullanılmaktadır.

3.1.1.1. Genlik parametreleri

Daha önce tanımlanan parametreler zamana bağlı yer hareketi değişiminin içinde sadece

bir devrin pik genliğini tanımlamaktadır. Bazı durumlarda hasar tamamen pik genlikle

ilişkili iken, hasar oluşumu bazen de yüksek genlikli devirlerin birkaç kez

tekrarlanmasıyla ilişkili olabilmektedir. Efektif ivme, yapısal tepki ve bir depremin

potansiyel hasarı ile yakından ilişkili ivme olup, açık ortam yer ivmesinden farklıdır ve

ondan daha küçüktür. Yüklenen ortamın boyutunun, hareketinin, frekans içeriğinin,

yapının ağırlığının, gömülme derecesinin, sönümleme özelliklerinin, rijitlik özelliğinin

ve temelinin bir fonksiyonudur (Newmark and Hall 1982).

Bazı kayıtlar diğer devirlere göre çok daha büyük olan tek devirli pik genlikler ile

karakterize edilmektedir. Genellikle yüksek frekanslarda oluşan bu tek devirlerin düşük

doğal frekanslı yapılar üzerinde önemli bir etkisi yoktur.

Efektif tasarım ivmesi: Yüksek frekanslı büyük ivme pulsları çoğu yapılarda küçük bir

tepkiye neden olmaktadır. Yapılar üzerinde etkili olan ivme, efektif tasarım ivmesi

olarak kabul edilirse; bu ivme değeri 8 ile 9 Hz’den yukarı ivmeleri süzgeçlemek

suretiyle geriye kalan pik ivme yardımıyla tanımlanabilir (Benjamin and Associates

21

1988). Efektif ivme, zamana bağlı ivme değişiminin süzgeçlenmesinden elde edilen

mutlak değeri alınmış üçüncü en büyük pik ivmenin % 25 fazlasının alınmasıyla da

tanımlanabilir (Kennedy 1980).

Frekans içeriği parametreleri: Depremler, hareket bileşenleri geniş bir frekans

aralığında dağılım gösteren karmaşık yükleme şartları üretir. Frekans içeriği, bir yer

hareketi genliğinin değişik frekanslar arasında nasıl dağıldığını tanımlamaktadır. Bir

deprem hareketinin frekans içeriğinin o hareketin etkilerine katkısı çok büyük

olduğundan, frekans içeriğini dikkate almadan hareketin özellikleri tanımlanmış

sayılmaz.

Yer hareketi spektrumu: Herhangi bir periyodik fonksiyon; farklı frekans, genlik ve

fazdaki basit harmonik terimlerin toplamı olan Fourier analizi ile ifade edilebilir.

Fourier spektrumları: Bir kuvvetli yer hareketinin Fourier genlik spektrumu hareketin

genliğinin frekansa (veya periyoda) göre nasıl dağıldığını gösterir.

Fourier genlik spektrumu dar veya geniş olabilir:

- Dar spektrumun anlamı; yer hareketinin düz ve yaklaşık olarak sinüsoidal; zamana

bağlı değişimini üretebilen bir baskın frekansın (veya periyodun) olmasıdır.

- Geniş bir spektrum ise, çok değişik frekanslar içeren ve daha girintili-çıkıntılı, zamana

göre düzensiz değişen harekete karşılık gelir.

Spektrumların şekilleri de oldukça farklıdır:

- Kaya spektrumu düşük periyotlarda (veya yüksek frekanslarda) en kuvvetli iken,

- Zemin kaydı için tersi bir durum gözlenmektedir. Zaman tanım ortamındaki

hareketlerin yakından incelenmesi frekans içeriğinde bir farklılık olduğunu ortaya

koyacaktır fakat bu farklılık Fourier genlik spektrumu ile açık bir şekilde

gösterilmektedir.

22

Gerçek deprem hareketlerinin Fourier genlik spektrumları düzleştirilip logaritmik

ölçeklerde grafiğe aktarıldığında, karakteristik şekilleri daha kolay görülebilir. Fourier

ivme genlikleri düşük tarafta köşe frekansı (fc) ve yüksek tarafta da kesme frekansı (fmax)

ile sınırlanmış geniş bir orta aralıkta en büyük olma eğilimindedir. Köşe frekansının

teorik olarak sismik momentin küp kökü ile ters orantılı olduğu gösterilebilir (Brune

1970, Brune 1971). Hem yakın ortam etkisi (Hanks 1982) hem de kaynak etkisi

(Papageorgiou and Aki 1983a, Papageorgiou and Aki 1983b) olarak karakterize

edilmektedir ve belirli bir coğrafi bölge için genellikle sabit olduğu kabul edilir.

Fourier faz spektrumu yer hareketinin zamana göre değişimini etkiler. Fourier genlik

spektrumunun aksine, gerçek deprem kayıtlarının Fourier faz spektrumları karakteristik

özellikler sergilemez.

Güç spektrumları: Bir yer hareketinin frekans içeriği güç spektrumu veya güç

spektrumu yoğunluk fonksiyonu ile tanımlanabilir. Güç spektrumu yoğunluk

fonksiyonu ile bir yer hareketinin istatistiksel özellikleri bulunabilir ve rastgele titreşim

teknikleri kullanılarak tepki hesaplanabilir (Clough and Penzien 1975, Vanmarcke

1976, Yang 1986).

Tepki spektrumları: Tek dereceli serbestlikli (TDS) sistemin, doğal frekans (veya

doğal periyod) ile TDS sistemin sönümleme oranının bir fonksiyonu olarak belirli bir

girdi (input) hareketine verdiği maksimum tepkiyi tanımlar.

Spektral değerlerin doğal frekans yerine doğal periyoda göre ifade edildiği durumda

ivme ve yer değiştirme eksenleri çevrilmektedir. Tipik tepki spektrumlarının şekilleri,

pik spektral ivme; hız ve yer değiştirme değerlerinin farklı frekanslarda (veya

periyodlarda) oluştuğunu göstermektedir. Tepki spektrumları genellikle ivme kontrollü

(yüksek frekans), hız kontrollü (orta frekans) ve yer değiştirme kontrollü (düşük

frekans) gibi bölümlere ayrılmaktadır.

23

Tepki spektrumları, bir TSD yapının tepkisiyle süzgeçlendiklerinden, kuvvetli yer

hareketi özelliklerini dolaylı olarak verirler. Girdi hareketin genliği, frekans içeriği ve

kısmen de süresi gibi faktörlerin hepsi de spektral değerleri etkilemektedir.

Yapıların tepkisi deprem mühendisliğinde çok önemlidir ve kuvvetli yer hareketinin

özelliklerini tayin etmede tepki spektrumun önemli ve faydalı bir gereç olduğu ispat

edilmiştir (Kramer 1996).

3.1.1.2. Spektral parametreler

Kuvvetli yer hareketini karakterize etmede kullanılabilen üç çeşit spektrumun

tanımlanması yapılmıştır. Fourier genlik spektrumu ve bununla yakından ilişkili olan ve

faz spektrumuyla birleştirilen güç spektrumu yoğunluğuyla bir yer hareketi tam olarak

tanımlanabilmektedir. Tepki spektrumu gerçek yer hareketini tam olarak tanımlamaz.

Fakat yer hareketinin yapılar üzerindeki etkisi konusunda bilgiler sağlamaktadır. Bu

spektrumların her biri karmaşık fonksiyonlar olup, zamana bağlı kayıtlarda olduğu gibi

bunları tam anlamıyla tanımlayabilmek için çok miktarda veri gerekmektedir. Her bir

spektrumdan önemli bilgiler çıkarabilmek amacıyla çok sayıda spektral parametre öne

sürülmüştür:

Baskın periyod: Bir yer hareketinin frekans içeriğini temsil eden kullanışlı tek

parametre baskın periyodudur (Tp). Baskın periyod, Fourier genlik spektrumunda en

büyük değere karşılık gelen titreşim periyodu olarak tanımlanmaktadır. Fourier genlik

spektrumunda istenmeyen pik etkisinden kaçınmak için baskın periyod genellikle

düzleştirilmiş spektrumdan elde edilmektedir. Frekans içeriği konusunda baskın periyod

bazı bilgiler sağlarken, farklı frekans içeriğine sahip hareketlerin aynı baskın periyoda

sahip olabileceğini de unutmamak gerekir.

Depreme dayanaklı yapı ve tesislerin uygun şekilde tasarlanması için bunların maruz

kalacakları yer sarsıntısı düzeyinin hesaplanması gerekir. Sarsıntının düzeyi en uygun

şekilde yer hareketi karakteristikleri cinsinden tanımlandığından, yer hareketi

parametrelerini hesaplama yöntemlerine gerek duyulur. Yer hareketi parametrelerini

24

hesaplamada, belirli bir yer hareketi parametresini en kuvvetli şekilde etkileyen

büyüklükler cinsinden ifade eden azalım ilişkileri kullanılmaktadır. Azalım ilişkileri,

sismik tasarımda kullanılan sismik tehlike analizinde önemli rol oynamaktadır.

Yırtılan bir fay boyunca açığa çıkan enerjinin çoğu gerilme dalgaları şeklinde

yayılmaktadır. Bir deprem sırasında açığa çıkan enerjinin miktarı depremin magnitüdü

ile ilişkili olduğundan, dolayısıyla gerilme dalgalarının özellikleri de depremin

büyüklüğü ile yakından ilişkilidir.

Gerilme dalgaları bir deprem kaynağından uzaklaşırken giderek yayılırlar ve içinden

geçtikleri ortamlarca da kısmen soğurulurlar. Sonuçta da, kaynaktan uzaklaştıkça birim

hacme düşen (spesifik) enerji azalır. Gerilme dalgalarının özellikleri ile spesifik enerji

arasında kuvvetli bir ilişki bulunduğundan, gerilme dalgaları ile belirli bir lokasyon

arasındaki uzaklık farklı şekillerde yorumlanabilir.

İç merkez (R1) ve dışmerkez (R2) uzaklıkları bir depremden sonra en kolay tanımlanan

mesafelerdir. Ancak, faya ait yüzey kırıklığı uzunluğunun dışmerkez uzaklığının önemli

bir kesrini teşkil etmesi durumunda enerji boşalımı proje sahasına çok yakın olabilir ve

böyle durumlarda R1 ve R2 uzaklıkları etkin uzaklığı doğru bir şekilde temsil

etmeyebilir. En büyük yer hareketi genlikleri muhtemelen enerji boşalımının en büyük

olduğu zonun yırtılmasıyla oluşacağından, maksimum genliği kestirmede kullanılan

bağıntılar için en uygun uzaklığı (R3) temsil edecektir. Bununla beraber, bir depremden

sonra bu lokasyonun belirlenmesi çok zor; depremden önce kestirilmesi ise neredeyse

imkânsızdır. Yırtılma ortamına en kısa uzaklık (R4) (temel kaya üzerindeki dâhil

edilmez) ve (R5) fay yırtılmasının yer yüzeyindeki izine en yakın uzaklıktır. R4 ve R5’in

ikisi de azalım ilişkilerinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır (Şekil 3.1).

3.1.2. Azalım ilişkilerinin geliştirilmesi

Azalım ilişkileri yer hareketi parametrelerini genellikle magnitüd, uzaklık ve bazı

durumlarda da diğer değişkenlerin fonksiyonu olarak ifade etmektedir:

Y=f(M, R, Pi)

25

Fayın yüzeydeki iziDış merkez

Şekil 3.1. Kuvvetli hareket azalım ilişkilerinde kullanılan değişik uzaklık ölçütleri (Shakal and Bernreuter 1981)

Yukarıdaki denklemde;

Y: bulunması arzu edilen yer hareketi parametresi,

M: depremin büyüklüğü,

R: kaynaktan proje ortamına olan uzaklığı ölçüsü ve

Pi: deprem kaynağını, dalga yayılma izini ve/veya yerel arazi şartlarını

tanımlamada kullanılan diğer parametreleri ifade eder.

Azalım ilişkileri, kaydedilmiş kuvvetli hareketlerin veri tabanlarındaki bilgiler

kullanılarak yapılan regresyon analizleri yoluyla geliştirilir. Bunlar, zaman içinde daha

fazla kuvvetli hareket verisi toplandıkça güncellenirler. Literatürdeki çoğu azalım

ilişkileri her 3 ile 5 yılda bir veya iyi bir ölçüm şebekesine sahip bölgelerde büyük

depremlerin oluşumundan kısa bir zaman sonra güncelleştirilmektedir (Ambraseys

1990, Ambraseys 1995; Campbell 1981, Campbell 1989, Campbell 1997; Joyner and

Boore 1981, Joyner and Boore 1988; Sabetta and Pugliese 1987, Sabetta and Pugliese

1996 vb. gibi).

Azalım ilişkilerinin fonksiyonel şekli, genellikle yer hareketi sürecinin mekaniğini

olabildiğince yakın olarak yansıtacak şekilde seçilmektedir. Bu yaklaşım sayesinde

ampirik katsayıların sayısı azaltılmakta ve azalım ilişkilerinin veri tabanında kötü bir

şekilde temsil edilmiş magnitüd ve mesafe gibi şartlara uygulanması daha büyük bir

güvenle yapılmaktadır. Azalım ilişkilerinin en çok karşılaşılan şekilleri aşağıdaki

R1

Yerleşim Alanı (İncelenen Saha)

R3

R2

R4

R5

Yüksek gerilme zonu

Fayın yırtılma yüzeyi

İç merkez

26

gözlemlere dayanmaktadır (yukarıda sıralananlar da dahil olmak üzere birçok

araştırmacı aynı özelliklere vurgu yapmıştır ancak, tekrardan kaçınmak amacıyla

sıralanan özelliklerin tanıtımından sonra farklı araştırmacıların çalışmalarına atıfta

bulunulmaktadır):

1. Kuvvetli yer hareketi (KYH) parametrelerinin pik değerleri yaklaşık olarak log-

normal dağılım gösterir (yani, parametrelerin logaritması yaklaşık olarak normal

dağılım gösterir). Sonuçta; regresyon analizi, Y’nin kendisi üzerinde değil de

logaritması üzerinde yapılır (Chiaruttini and Siro 1981, McCue et al. 1988, Theodulidis

and Papazachos 1992, Sadigh et al. 1993). Fakat, bazı araştırmacılar KYH

parametrelerinin ln-normal dağılıma uyduğunu kabul etmektedir (Campbell and

Bozorgnia 2003).

2. Deprem magnitüdü tipik olarak belirli bir pik hareket parametresinin logaritması

olarak tanımlanır. Buna göre; LogY ile magnitüd (M) arasında pozitif ve doğru orantılı

ilişki olmalıdır (Ambraseys and Simpson 1996). Ancak, Youngs et al. (1988), Campbell

(1989) ve Crouse (1991) gibi bazı araştırmacılara göre bu ilişki, LnY ile M arasındadır.

3. Gerilme dalgalarının deprem kaynağından dışarı doğru uzaklaşırken yayılmaları,

cisim dalgası (P ve S dalgaları) genliklerinin 1/R’ye göre azalmasına ve yüzey dalgası

(başlıca Rayleigh dalgası) genliklerinin de R/1 ’ye göre azalmasına neden olmaktadır

(Bolt and Abrahomson 1982).

4. Fay yırtılmasıyla oluşan ortamın büyüklüğü deprem büyüklüğü ile birlikte artar.

Sonuçta, bir proje ortamında kuvvetli hareket üreten dalgaların bir kısmı R

mesafesinden gelirken bir kısmı da daha büyük uzaklıklardan gelir. Bu nedenle, etkin

uzaklık R’den daha büyüktür ve aradaki oran artan deprem büyüklüğü ile paraleldir.

5. Gerilme dalgalarıyla taşınan deprem enerjisinin bir kısmı deprem dış merkezinden

itibaren kat ettiği yol üzerinde karşılaştığı malzemelerce soğurulmaktadır (cisim/ortam

sönümlemesi). Bu cisim sönümlemesi yer hareketi genliklerinin mesafe (R)’ye göre

üssel olarak azalmasına etki eder.

27

6. Yer hareketi parametreleri (sözgelimi doğrultu atımlı, normal veya ters faylanma

gibi) kaynak karakteristikleri (Youngs et al. 1997, Sadigh et al. 1993, Ambraseys and

Douglas 2000) ile (sert kaya, yumuşak kaya, alüvyon vb. gibi) proje sahası

özelliklerinden etkilenebilir (Dahle et al. 1995, Ambraseys et al. 1996, Sadigh and Egan

1998, Zaré et al. 1999).

Azalım ilişkisi ile verilen yer hareketi parametresinin değerindeki belirsizliği

tanımlayan σInY’nin belirli bir magnitüd ve uzaklıktaki standart sapmayı temsil eder.

Sönüm denklemi çalışmalarının yapıldığı ilk yıllardaki gözlemlere göre; σInY’nin

değerleri çoğunlukla sabit kabul edilirken, son dönemde geliştirilen -güncel- azalım

ilişkilerinde σInY’nin değerinin magnitüd ile değiştiği ifade edilmektedir. Bu nedenle,

belirli bir magnitüd değerinde yer hareketi parametresinin Y* değerini aşma ihtimali 1-

Fz(z*) olacaktır. Burada, Fz(z*): z*=(InY* - InY )/ σInY’deki standart kümülatif dağılım

fonksiyonudur (Kramer 1996).

Herhangi bir azalım ilişkisi kullanılırken M (magnitüd) ve R (mesafe) gibi

parametrelerin nasıl tanımlandığını bilmek ve bunları tutarlı bir şekilde kullanmak çok

önemlidir. Farklı azalım ilişkilerinin genellikle farklı veri gruplarından elde edildiğini

unutmamak da önemlidir. Yer hareketi parametrelerini makul bir şekilde kestirebilmek

için, onunla ilişkili şartlar ile tutarlı verilere dayalı bir tahmini hesaplama bağıntısına

ihtiyaç vardır.

3.2. Kuyu İçi Sismik Yöntemler

Sismik jeofizik çalışmaları, dinamik zemin özelliklerinin belirlenmesinde önemli bir

yeri olan arazi çalışmalarını kapsar.

Sismik yöntemler, tabakaların fiziksel özelliklerden biri olan hız değişiminden

yararlanırlar. Bunun için kaynak dalgacığı oluşturulur. Yeriçinde oluşturularak bir ara

yüzeyden yansıyan ve kırılan dalgalar belirli bir düzende yerleştirilen alıcılarda

(alıcılarda) kaydedilirler (Kramer 1996). Kaydedilen toplam dalga varış zamanıdır. Veri

üzerinde amaca uygun yansıyan veya kırılan baş dalgaların varış zamanları okunur.

28

Uzaklık-varış zamanı grafiği elde edilir ve tabakalara ait ses dalgalarının ilerleme hızları

belirlenir.

Değişik birçok enerji kaynağı kullanılarak P ve S cisim dalgaları oluşturulur. Patlayıcı

ve düşey yönde çarpma ile oluşturulan kaynaklarda P dalgaları egemendir. Birçok

sismik araştırmada daha hızlı olduğu ve alıcılara daha önce geldiği için, P dalgaları

kullanılır (Telford 1990). Bunun yanı sıra, zemine sıkıca oturtulmuş bir kütüğe yatay

yönde çarpma uygulanarak SH dalgası üretilmesi en yaygın kullanılan yöntemlerden

birisidir.

Arazide sismik hız tayininde tabakaların yatay veya yataya yakın olduğu kabul edilir.

Eğer eğimli tabakalarda çalışılıyorsa, atışlar iki taraflı yapılır.

Arazide sondajlı sismik (kuyu içi sismik) ölçümler de yapılmaktadır. Kuyu içi sismik

ölçüm değerleri birbirinden farklı birkaç ayrı yöntemle elde edilmektedir (Telford 1990,

Krinitzky 1993). Bunlar genel özellikleri açısından iki ana gruba ayrılabilirler (Kramer

1996):

1. Kuyudan kuyuya sismik yöntemi,

2. Düşey kuyu (tek kuyu; kuyu aşağı / kuyu yukarı) yöntemidir.

Bu iki grup kuyu içi sismik yöntemini kuyu sayısı ve uygulanış özelliklerine göre alt

gruplara ayırmak da mümkündür.

Bu yöntemlerin temelinde; kuyu içine yerleştirilen alıcıların değişik derinliklere

indirilmesi ve farklı her derinlik için birer kaynak atışı yapılması vardır. Alıcılar

mümkün olduğunca birbirlerine yakın ve tabaka sınırlarını temsil edecek şekilde

yerleştirilirler.

3.2.1. Kuyudan-kuyuya sismik yöntemi

Bir zemini oluşturan tabakaların dinamik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla kullanılan

kuyudan kuyuya yönteminde açılmış iki veya daha fazla kuyu kullanılır. Kuyulardan

29

birine enerji (sismik) kaynağı diğer(ler)ine alıcılar yerleştirilerek (Prakash 1981) zemin

tabakalarının dinamik özellikleri belirlenmeye çalışılır (Telford 1990). Bu amaçla enerji

kaynağı ve alıcıların aynı seviyeyi temsil edebilmesi için birbirlerine paralel hareket

ettirilmesi suretiyle farklı derinliklerde ölçümler alınır.

Kuyudan-kuyuya sismik çalışmalarında yatay yöndeki yayılma hızlarını ölçmek için iki

veya daha fazla sondaj kuyusu gereklidir. En basit kuyudan-kuyuya yöntem

düzeneğinde (Şekil 3.2.a) biri enerji kaynağını diğeri de alıcıyı ihtiva eden iki sondaj

kuyusu vardır. Kuyulardaki kaynağı ve alıcıyı aynı derinlikte yerleştirmek suretiyle, iki

kuyu arasındaki malzemenin o derinlikteki dalga yayılma hızı hesaplanır. Değişik

derinliklerde çalışma yapmak suretiyle bir hız grafiği elde edilebilir. Tetikleme zamanı

ölçümü, muhafaza borusu ve arka dolgusunda (muhafaza borusu ile kuyu cidarı arasına

yerleştirilen malzemeden) kaynaklanan olası hataları azaltmak için, mümkün olan

durumlarda ikiden fazla kuyu açılabilir (Şekil 3.2.b). Dalga yayılma hızları böyle

durumlarda birbirine komşu iki kuyu arasındaki geliş zamanı farklarından

hesaplanabilir. Varış zamanı, kayıtlardaki yaygın faz noktalarının (Örnek; ilk geliş, ilk

pik, ilk çukurluk vb.) gözle tespit edilmesiyle veya petrol aramalarında yaygınca

kullanılan çapraz ilişki (korelasyon) teknikleri (Roesler 1977) vasıtasıyla belirlenebilir.

Şekil 3.2. Kuyudan kuyuya sismik yönteminde; a) İki kuyu düzeni ve b) Üç kuyu

düzeninde ölçüm yapılması (Kramer 1996)

Enerji (dalga) kaynağının kuyu içinde olması gerektiğinden, P dalgası/S dalgası

içeriğindeki değişim, yüzeyde uygulanan yöntemlerdekine göre daha problemlidir.

Kaynakta patlayıcı kullanılması halinde, özellikle yüzeyde yapılan büyük patlamalarda

dalga içeriği, yüksek P dalgası içeriğine doğru değişir (Woods 1978). Mekanik çarpma

Kaynak Alıcı Alıcılar Kaynak

a) b)

1 12 2 3

30

kaynağı olarak; standart penetrasyon yöntemi örnek alıcısının zemine sürülmesi, kuyu

tıkacı veya krikosuna iliştirilmiş tijler üzerine ağırlık düşürülerek mekanik çarpma

yapılması, kuyu tabanındaki bir burulma pabucuna (sömeline) burulma çarpması

uygulaması (Stokoe and Hoar 1978) ve diğer teknikler (Stokoe and Abdul-razzak 1975,

Auld 1977) kullanılmaktadır. En iyi sonuçlar genellikle dinamik enerji kaynağının

kutbunun terslenebilir olduğu durumda elde edilmektedir. Bu yüzden mekanik

kaynaklar patlayıcılara göre daha üstündür.

Tabaka sınırları (genellikle birbirlerine paralel) yatay olarak kabul edildiğinden,

kuyudan-kuyuya yöntemi çoğu zaman birbirinden farklı zemin tabakalarının test

edilmesine izin verir. Sismik kırılma yönteminde gözden kaçabilen (ince, kama türü

vb.) tabakaları tespit edebilmesi kuyudan kuyuya yönteminin üstün yanlarından

birisidir. Mekanik çarpma kaynakları kullanıldığında kuyudan-kuyuya sismik yöntemde

30 ile 60 m’ye varan derinliklerden sağlıklı veriler elde etmek mümkündür. Patlayıcı

kullanıldığında bu derinlik daha da artmaktadır. Ancak, özellikle 15-20 m’den daha

derin kuyularda ölçülen hızların kaynak-alıcı aralığına olan duyarlılığı için, çoğu zaman

kuyu sapma incelemeleri gereklidir. Kuyu içine yerleştirilmiş sismik kaynağın gücünün

sınırlı olması (sınırlı mesafelere güvenle dalga ulaştırılabilmesi) kuyudan kuyuya

yönteminin engellerinden birisidir (Telford 1990). Yakında yüksek hızlı bir tabaka

bulunması halinde ölçülen hızlar gerçek hızlara eşit olmayabilir. Böyle durumlarda,

kırılmayı da hesaba katan ileri düzey yorumlama teknikleri (Butler et al. 1978 vb. gibi)

gereklidir. Hryciw (1989), hızları devamlı olarak değişen malzemelerde ışın izi

eğrilerinin düzeltilmesi için yöntemler önermiştir.

Zeminlerin sönümleme oranını (enerji soğurma katsayısı, atenüasyon oranı)

hesaplamada (Hoar and Stokoe 1984), üç veya daha fazla kuyuda yapılan genlik

sönümleme ölçümleri kullanılmaktadır (Mok et al. 1988). Bu yöntemde kullanılan

alıcıların kuyu cidarı ile teması iyi sağlanmış, hassas bir şekilde kalibre edilmiş ve kayıt

alma yönüne en uygun şekilde yerleştirilmiş olması gerekir (EPRI 1993). Cismin

enerjiyi soğurma miktarını elde etmek için bir yayılma modeli kabul edilerek, geometrik

sönümlemenin (radyasyon sönümlemesinin) etkileri ile cismin enerji soğurma katsayısı

31

ayrılabilir. Basit geometrili ve homojen zemin şartlarına sahip sahalara bu yaklaşımları

en iyi şekilde uydurabilmek için bazı varsayımlar yapılabilir (Kramer 1996).

Bu yöntemde ölçümler yüzeyden derine (aşağıya) doğru yapılır. Bu amaçla önce iki

kuyu açılır, içerisine ölçüm cihazları/düzeneği konulur. Ölçüm kademeli olarak yapılır.

Dalga kaynağı olarak kullanılacak üçüncü bir kuyu açılır. Üçüncü kuyu önceden derin

olarak kazılmaz, her bir ölçüm kademesinde derinliği arttırılır. Yani belirli bir derinlikte

ölçüm yapılır, daha sonra üçüncü kuyu bir sonraki ölçüm kademesine inebilmek için

kazılır veya derinleştirilir. Bir sonraki ölçüm seviyesine gelince cihaz yerleştirilir, o

kademede de ölçüm yapıldıktan sonra üçüncü kuyuda tekrar derinlik arttırılır. Kuyudan

kuyuya yöntemi uzun zaman ortam, zahmetli ve her lokasyonda fazladan (iki) kuyu

açılması nedeniyle ekonomik olmayan - pahalı bir yöntemdir.

3.2.2. Kuyu aşağı / kuyu yukarı sismik yöntemler

Sismik kuyu-aşağı (veya kuyu yukarı) yönteminde sadece bir tek kuyuya ihtiyaç vardır.

Bu amaçla önce, incelenecek derinliğe kadar (çalışmanın amacına uygun olarak) bir

kuyu açılır. Bu yöntemde ölçümler, ya kuyu tabanından yukarıya doğru veya kuyu

ağzından aşağıya doğru yapılır (Prakash 1981). Kuyu-aşağı yönteminde dinamik enerji

kaynağı yüzeyde ve kuyunun hemen yakınındadır. Ölçüm düzeneği kuyu içerisine

yerleştirilir. Değişik derinliklere kaydırılabilen bir alıcı veya çoklu alıcılardan oluşan bir

kablo sistemi kuyu cidarına sabitlenir ve bir alıcı da enerji kaynağının hemen yanına

yerleştirilir. Yüzeye yerleştirilmiş olan dalga kaynağı kullanılarak üretilen dalgalar kuyu

içerisindeki ölçüm düzeneği yardımıyla ölçülür (Şekil 3.3). Ölçüm yapacak tüm alıcılar,

çıktıları zamanın fonksiyonu olarak elde edilebilsin diye yüksek hızlı bir kaydediciye

bağlıdır. Kuyu-yukarı yönteminde kuyu içinde hareketli bir enerji kaynağı bulunur ve

yüzeyde de kuyu ağzına yakın bir yere bir alıcı yerleştirilir.

Bu yöntemin kullanılması sırasında, bazı hususlara dikkat etmek gerekmektedir. Dalga

kaynağı kuyu ağzından bir miktar uzakta olacağı için kuyu derinliğine bağlı olarak;

ölçüm yapılan derinliğe dalganın gidişi sırasında (dalganın ışın modeli göz önüne

alınacak olursa) dalga ilerleme doğrultusu bir miktar eğimli olacaktır (yani dalga eğimli

32

bir yol izleyerek alıcı(lara) ulaşacaktır). Bu durumda, dalganın eğimli ilerlemesi

nedeniyle olabilecek hataların önlenmesi için eğim miktarına bağlı olarak dalganın

ilerlediği yolun (uzunluğunun) düzeltilmesi (buna göre hesaplanması) gerekmektedir.

Bunun yanında, tabakalı ortamlarda, dalgaların her bir tabakayı kat etmesi sırasında

eğimli yol alması nedeniyle kat ettiği yol (mesafe) uzunmuş gibi algılanabilir, bu

duruma dikkat edilmeli ve mesafe düzeltmesi yapılmalıdır. Kuyudan kuyuya

yönteminde ise dalgaların yatayda ilerlediği kabul edildiği için (yol uzamadığı için)

böyle bir düzeltmeye gerek yoktur.

KaynakAlıcı

Şekil 3.3. Kuyu içi sismikte; a) Kuyu yukarı ve b) Kuyu aşağı sismik ölçüm alımı

(Kramer 1996)

Kuyu-aşağı (veya kuyu-yukarı ) yönteminin amacı, enerji kaynağından P ve/veya S

dalgalarının alıcıya (veya alıcılara) varış zamanını ölçmektir (Ohya 1986). Alıcıların

pozisyonlarını uygun şekilde düzenlemek suretiyle bir derinlik-zaman grafiği (Şekil 3.4)

oluşturulabilir. Grafiğin herhangi bir derinlikteki eğimi o derinlikteki dalga yayılma

hızını temsil eder.

S dalgalarının oluşturulması kuyu-yukarı yöntemine kıyasla kuyu-aşağı yönteminde

daha kolaydır. Bu yüzden de kuyu-aşağı yöntemi daha çok tercih edilmektedir. Kuyu-

aşağı yönteminde bir SH (yatay S) dalgası kaynağı yardımıyla, çoğu sismik enerjiyi

yeryüzüne taşıyan dalgalarınkine benzer dalga hızları ölçülebilmektedir. Dalganın

dinamik enerji kaynağından alıcıya kadar olan tüm tabakaları geçmesi gerektiğinden,

diğer sismik yöntemlerle belirlenemeyen (gizli) tabakaları kuyu-aşağı yöntemi ile tespit

etmek mümkündür.

Kaynak Alıcı

a) b)

33

Kuyu-aşağı (veya kuyu-yukarı) yönteminde ve bu yöntemlerden elde edilen veriler ile

sonuçların yorumlanmasında;

i. sondaj kuyusu açılırken zeminin örselenmesi,

ii. muhafaza borusu ve sondaj sıvısı (S dalgası sıvılarda iletilmez) etkileri,

iii. yetersiz veya gereğinden fazla dinamik enerji kullanımı ve

iv. fon gürültüsü ile su tablası etkileri

karşılaşılabilecek muhtemel olumsuzluklar (zorluklar) olarak sıralanabilir.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100 120 140Zaman (ms)

Der

inlik

(m)

i

i

l

Dolgu

vp= 7000 vs= 2000

vp= 5000 vs= 1100

vp= 4000 vs= 800

vp= 1950 vs= 400

vp= 2500 vs= 800

Şekil 3.4. Kuyu içi sismik (düşey kuyu) yönteminde derinand Musser 1972’den değiştirilerek alınmıştır)

Cisim ve radyasyon sönümlemesinin dalgalar üzerindeki

m’den daha büyük derinliklerden alınan S dalgalar

yaşanabilmektedir (EPRI 1993). Kuyu-aşağı yöntemlerin

ölçülebilmesine dair girişimler de yapılmıştır (Redpath et

1986).

3.2.3. Kuyu içi sismik yönteminde kullanılan enerji kayn

Sismik araştırmalarda kaliteli veri elde edilmesinde enerji ka

Enerji kaynağı seçiminde;

- Düşük maliyet (ekonomik),

34

Ki

Kolon Kesit

Kum

Çakıl
P dalgası gelişi
S dalgası gelişi

Kuyu İçi Sismik - Kuyu Aşağı DeneyiKuyu İçi Sismik-Kuyu Aşağı Yöntem

Kaya

lik-zaman grafiği (Schwarz

etkisinden dolayı 30 ile 60

ının teşhisinde güçlükler

de sönümleme oranlarının

al. 1982, Redpath and Lee

akları

ynağının önemi büyüktür.

- Güvenlik,

- Sinyal/gürültü oranı

- Sinyalin frekans bandı ve genliği ile

- Çevreye verilen zarar gibi faktörler rol oynamaktadır.

Sismik çalışmalarında kullanılan başlıca enerji kaynakları:

a. Dinamit: Dinamit, sismikte eskiden beri kullanılan enerji kaynaklarındandır. Kuyu

veya derin çukurlar içinde patlatılması gerekir. Yüksek enerji seviyesi ve patlatma

esnasında oluşan sismik sinyalin frekans bandının geniş olması avantajlarından

bazılarıdır. Ancak, tehlikeli bir patlayıcı olması dezavantajı olup bu nedenle kullanımı

gün geçtikçe azalmaktadır.

b. Vibratör: Vibratör, günümüzde kullanımı gittikçe artan sismik enerji kaynaklarından

birisidir. Yer içine uzun süreli (t>3 sn) sinüzoidal dalga gönderebilen bir sismik kaynak

türüdür. Bu yöntemle elde edilen veriler kolayca yorumlanamamakta, ek işlem(ler)e tabi

tutularak son iz haline getirilebilmektedir. Bunun nedeni vibratörlerin ürettiği sinüzoidal

dalgaların geniş bir frekans bandını içermesidir. Geniş frekans bandının iğnecik

sinyallere yaklaştırılması için ara işlemler yapılır. Bu işlemlerin yapılabilmesi için

sinüzoidal dalganın frekans bandının geniş (bu teknikle üretilebilen en geniş frekans

bandı 5-200 Hz arasında) ve uzun süre etkili olması istenir. Sistem, bir kamyona monte

edilmiş plaka, vibratör, yay ve kütle sisteminden oluşmaktadır. Hidrolik vibratörün

ürettiği sinüzoidal dalgalar plakalar vasıtasıyla üzerine yerleştirildiği zemine aktarılır.

c. Hava tabancası: Hava tabancası, değişik çaplara sahip odacıklara yüksek basınçlı

hava doldurularak aniden salıverilmesi sonucu açığa çıkan enerjiyle dalgalar üretmek

amacıyla kullanılır. Genellikle bataklık bölgelerde tercih edilen bir yöntemdir.

d. Ağırlık düşürülmesi: Yerden belli bir yükseklikteki ağırlığın serbest düşmesi

sonucu ürettiği dalgalar kullanılır. Ağırlık olarak bir balyoz kullanılabileceği gibi 5000

kg’dan daha büyük bir kütle de kullanılabilmektedir. Kütlenin ağırlığı, kullanım amacı

35

ve derinliğe göre değiştirilebilmektedir. Bu yöntemde, genelde bir takoz veya sert bir

metal plaka üzerine bir ağırlık vasıtasıyla darbe uygulanarak dalga üretilir.

e. Primacord (kordon patlayıcı): Yer içine giden enerji miktarını arttırmak için; 100-

150 m uzunluğunda kablo şeklinde hazırlanmış bir patlayıcıdır. Gürültünün azaltılması

amacıyla toprağa gömülerek kullanılır.

f. Diğer teknikler: Kuyu içi sismik yöntemlerinde, çalışma şartlarına bağlı olarak

yukarıda sıralanan enerji kaynaklarının kullanılmasının sakıncalı veya kullanımının

sınırlı olduğu ortamlar için en uygun yöntemi araştırmacılar belirleyebilir. Yapılacak

çalışmanın amacına uygun olarak araştırmacılar tarafından da sismik dalga üretecek

çeşitli yöntemler geliştirilebilir. Bunlardan bir tanesi de kesme dalgası üretmek için

oluşturulan “Sarkaç-Ağırlık Yöntemiyle Dalga Oluşturma” düzeneğidir.

3.3. Ters Evrişim (Deconvolutıon)

3.3.1. Ters evrişim işlemi

Ters evrişim işlemi, yerin süzgeçleme etkisinden dolayı genişleyen dalgacığı

iğneleştirmek (daraltmak) ve böylece düşey ayrımlılığı arttırmak amacıyla yapılan bir

dönüşüm işlemidir (Kadıoğlu 2004). Hem düşey ayrımlığı artırmak amacıyla hem de

kaynak tarafından yaratılan düşey olayları bastırmak amacıyla kullanılır. Bir dizi

matematiksel dönüşüm işlemidir (Silvia and Robinson 1979).

Sismik iz doğrusal bir sistem çıkışı olarak düşünülebilir. Doğrusal sistemlerin üç

özelliği vardır:

1. Doğrusal sisteme giriş olmadan çıkış olamaz,

2. Çıkışın başlangıç zamanı girişin başlangıç zamanından önce olamaz,

3. İki ayrı girişin toplamına doğrusal sistemin cevabı, çıkışların toplanması ile elde

edilir.

36

Doğrusal bir sistemin transfer fonksiyonu bilindiğinde çıkışı hesaplanabilir (Kadıoğlu

2004). Doğrusal sistemlerde konvolüsyon (evrişim) işlemi, sistemin çıkışı olarak

tanımlanır (Şekil 3.5). Dolayısıyla bir veri serisinin ters evrişimi, kaynak fonksiyonu

bilindiğinde lineer tersinir problem gibi işlemden geçirilmesidir (Oldenburg 1981).

Sisteme giriş = Birim impuls x(t) Sistemin tepkisi y(t)

Doğrusal x(t) = δ(t) Sistem

a(t)

0x (t) * a (t) = y (t)

Şekil 3.5. Doğrusal sisteme verilen iğne biçimli birim impuls’a karşılık sistemin tepkisi

(Silvia and Robinson 1979, Dobrin and Savit 1988)

δ(t) birim impuls fonksiyonudur ve

δ(t) = 1, t = 0

δ(t) = 0, t ≠ 0

şeklinde tanımlanır (Şekil 3.5).

Sayısallaştırılmış verinin, “z” dönüşümü (transformu) matematiksel ve fiziksel bir

kolaylık gösterir. z ortamında (domeninde) evrişim çarpma işlemine dönüşmektedir

(Dobrin and Savit 1988).

Yer içi bir doğrusal sistem gibi davranmaktadır. Yere verilen bir kaynak, yer içinden

geçerek alıcılarda kaydedilir. Burada kaynak s(t), yer özellikleri h(t) ve sismik iz y(t)

olarak alındığında;

)()()()()(*)( zHzSzYtythts •=↔=

)()()( wHwSwY •=↔ olur.

Y(t) fonksiyonu yer özelliklerini içeren çıkış fonksiyonu, s(t) giriş fonksiyonu ve h(t)

ise sistem fonksiyonunu (yerin etkisini) tanımlar. Yer özelliklerini içeren sistem

37

fonksiyonu aslında yer içi özelliklerini tanımlayan yansıma katsayıları serisidir. Kaynak

sinyalinin periyodunun geniş olması durumunda ince tabakalı zeminlerde çıkış (yani

sismik kayıt) sinyali üzerinde ara yüzeyden gelen yansımaları belirleme işi zorlaşır. Bu

nedenle kaynak sinyalinin çok küçük periyodlu yani, çok yüksek frekanslı olması

istenir. Ayırım gücü yüksek bir sismik kayıtta daha doğru sonuçlar elde edilebilir.

Dolayısıyla sismik kayıt sinyali olabildiğince yansıma katsayıları serisine

yaklaştırılmaya çalışılır. Burada sistem fonksiyonu bilinmeyen yansıma katsayıları

serisiyle temsil edilir. Sistem fonksiyonu belirlenebildiğinde kayıt sinyali bu fonksiyon

ile süzgeçlenerek istenen veriler elde edilebilir (Şekil 3.6).

21

a(t) A(z) = 2 - 1z + 1z2

-1

Şekil 3.6. z ortamında evrişim işleminin algoritması (Silvia and Robinson 1979 ile

Dobrin and Savit 1988’ten değiştirilerek alınmıştır)

)()()()(*)()( zYzHzSthtsty =•↔=

)()()()()()(*)(*)( zFzYzSzFzYzFzHzS •=⇒•=

Burada;

∗ : evrişim işlemini,

• : çarpma işlemini temsil etmektedir.

F(z) = 1 / H(z) olup ters evrişim süzgecidir. Eğer, H(z) bulunursa F(z)

hesaplanabilir.

12

32

-1/20

x(t) Doğrusal 2½

y(t) Sistem

0 a(t) -1/2-2

Y(z)=2 + (3z) – (2z2) + (21/2z3) – (1/2z4)

x(t) * a(t) = y(t) Y(z) = X(z) • A(z)

38

Sismik ize başarılı bir ters evrişim uygulamak için minimum faz varsayımı

gerekmektedir. Çünkü minimum faz varsayımı doğadaki fiziksel olabilirlik şartını

sağlamaktadır (Brigham et al. 1968). Bu varsayıma göre; 1/H(z) katsayılarının giderek

küçülmesi yani azalması gerekmektedir (Alessandrini and Perazzolo 1987).

z ortamı → )(

1)()(1)()( 1

zHzHzFzFzH ==⇒=• −

Zaman ortamı → h(t)*f(t) = δ(t) Ters evrişim işleminde kullanılacak süzgeç, z-dönüşümünün yapıldığı matematiksel

işlemler sonucunda belirlenmektedir. Ters süzgecin belirlenmesi için yapılan işlemler

sırayla aşağıdaki şekilde özetlenebilir (Yılmaz 1987):

a. Üzerinde işlem yapılacak sismogram kaydı belirlenir,

b. Sismik bir dalgacık seçilir (genelde birim impuls fonksiyonu tercih edilir) (Şekil

3.10),

c. H(z)’nin tersi F(z) hesaplanır,

d. Sismogram kaydı ve süzgeç operatörü işleme tabii tutulur (çarpım işlemi),

e. Elde edilen sonuç sismogram kaydının ters evriştirilmiş halidir.

Minimum faz kavramı N noktalı dalga için genelleştirilmeden önce iki noktalı bir

dalgacık modelinde incelenecek olursa;

(f0, f1) ve (f1, f0)

olarak tanımlanan iki noktalı bir dalgacığın güç spektrumları aynı olacaktır. Frekans

döneminde minimum faz, zaman döneminde minimum gecikmeye eşdeğerdir. Bir dalga

içinde enerjinin minimum gecikmeli olduğu dalgacığa minimum gecikmeli dalgacık

denmektedir. İki noktalı bir dalgacık için:

1. Minimum gecikme veya

2. Maksimum gecikme gibi farklı iki durum söz konusudur.

İlk noktanın değeri ikinci noktanın değerinden büyük olduğunda minimum gecikme, ya

da tersi olduğunda en fazla gecikme söz konusudur (Şekil 3.7). Minimum zaman

gecikmesi minimum faz kayması anlamına gelmektedir.

39

f0 f1

f0 > f1 (minimum gecikme) f1 < f0 (maksimum gecikme)

(ilk değer daha büyük) (ilk değer daha küçük)

Şekil 3.7. Zaman gecikmesi-faz kayması ilişkisi (Silvia and Robinson 1979)

Bu durumu grafik olarak ifade ederek (Şekil 3.8), sayısal değerler kullanılacak olursa;

a(t)=(2, 1)

b(t)=(1, 2) φaa(t)=φbb(t)=(2, 5, 2) değeri elde edilecektir.

Güç spektrumu yani enerji, zaman ortamında dalgacığın öz ilişkisine eşittir.

Şekil 3.8. Güç spektrumunun zaman ortamında öz ilişkisi (Dobrin and Savit 1988)

Minimum faz fiziksel olabilirlik şartını sağlamaktadır. Fiziksel olabilirliğin de iki şartı

vardır:

1. t=0 zamanından önce başlamaması,

2. Dalgacığın enerjisinin sonlu olmasıdır.

f0f1

t 0

f02+f1

2

f1f0 f0f1

φff(τ) Öz ilişki

τ -1 0 1

5

2 2

0 1

2 2

0 1

5

∑=

=T

tb tbT

0

2)()(ε

Enerji = ( ) ∑=

=T

ta taT

0

2)(ε

40

alnızca minimum fazlı dalgacıklar bu şartı gerçekleştirir. Bu nedenle de minimum faz

noktalı bir dalga; (N-1) tane iki noktalı dalgacığın evrişimi olarak düşünülebilir. Z

ir dalgacığın öz ilişkisi verildiğinde minimum fazlı dalgacık saptanabilir. Öz ilişkinin

şta ise

Y

varsayımı yapılmaktadır.

N

ortamında bu dalgacığın kökleri bulunabilir. Eğer her iki noktalı dalgacık minimum

fazlı ise N noktalı dalgacık da minimum fazlıdır. Bu durum; z ortamında köklerin

birden büyük ( >1) olması anlamına gelmektedir.

B

z dönüşümüne bakıldığında kendisinin ve zamanda ters çevrilmişinin z dönüşümlerinin

çarpımı olduğu görülür. Dalgacık minimum, maksimum veya karışık fazlı olabilir (Şekil

3.9). Bütün hepsini verecek kök değerleri öz ilişki köklerinde mevcuttur. 1’den büyük

kökler seçilerek minimum fazlı dalgacık bulunabilir. Yani, öz ilişkinin köklerinden

istenilen dalgacık oluşturulabilir.

Şekil 3.9. Sonlu süreye sahip bir dalgacıkta; eğer maksimum enerji yükü ba

Minimum fazlı Karışık fazlı

Maksimum fazlı

f

f

f

minimum fazlı, enerji genelde ortada yoğunlaşmış ise karışık fazlı ve maksimum enerji yükü sonra gelmiş ise maksimum fazlı olarak adlandırılır (Yılmaz 1987)

41

3.3.2. Zam

ismik analizlerde en önemli çalışma aşamalarından biri verilerin bir ters süzgeç ile ters

ers evrişim için özellikleri bilinen bir süzgeç seçilmelidir veya kullanılan süzgecin

ise

ht) * (st * h-t)

Burada

)=sinyalin öz ilişkisi,

un öz ilişkisi,

ıma katsayıları dizisinin) öz ilişkisidir.

(t) yansıma katsayıları dizisi rastgele olduğu için, öz ilişkisi 1’e eşittir. Buna göre

umundan yuvarlatma ile dalgacığın güç spektrumu elde edilir.

istenen çıkış) (birim impuls fonksiyonu)

jisi)

enerjisi türevleri sıfıra eşitlenir:

an ortamında ters evrişim

S

evrişim işlemine tabi tutulmasıdır (Middleton and Whittlesey 1968, Webster 1978,

Ziolkowski 1984).

T

özellikleri bilinmelidir (Telford 1990). Bu amaçla kullanılan dalganın özelliklerinin

bilinmesi gerekir. Sismik dalga veya öz ilişkisi bilindiğinde ters süzgeç matematiksel

işlemlerle bulunabilir:

y(t) = s(t) * h(t)

φyy(t) = yt * y-t = (st *

φyy(t) = φss(t) * φhh(t)

;

φyy(t

φss(t)=kaynak fonksiyonun

φhh(t)=yerin transfer fonksiyonunun (yans

h

sinyalin öz ilişkisi çıkışın öz ilişkisine eşittir. Frekans ortamında da çıkışın yani sinyalin

güç spektrumu dalgacığın güç spektrumuna eşittir.

φyy(t) ≈ φss(t) ve φyy(t) ↔ Py(f) olduğundan

Py(f) ≈ Ps(f) ’dir.

Sismik sinyalin güç spektr

Genel olarak zaman ortamında optimum –Wiener ters evrişim yöntemi kullanılır. Amaç,

istenen çıkış ile gerçekleşen çıkış farkını minimuma indirgemektir.

st*ht=yt (=gerçekleşen çıkış)

st*xt-1=δ(t)=zt=(1, 0, 0, ……, ) (=

et=(zt-yt) (=hata miktarı)

I=Σet2=Σ(zt-yt)2 (=hata ener

h(t) sistem parametrelerine göre hata

42

0=∂I ∂ ih

Bu türevler sonucunda bulunan eşitlik;

lemler olarak adlandırılır.

nda ters evrişim için süzgeç fonksiyonudur.

ormal denklemler Toeplitz matris sistemini oluşturur. Matris çözümü ile süzgeç

φyy(t) * f(t) = φzs(t) normal denk

φzs(t) = zt * s-t olur.

Burada f(t) zaman ortamı

N

katsayıları bulunur.

)2()1()0(

2

1

0

012

201

210

zs

zs

zs

fff

φφφ

φφφφφφφφφ

=

Burada; f0, f1 ve f2 süzgeç katsayılarıdır. İstenen çıkış birim impuls fonksiyonu z(t) ise;

001

2

1

0

012

201

210

=fff

φφφφφφφφφ

olur. (1)

iener süzgeçleme işleminin başarılı bir şekilde uygulanabilmesi için aşağıdaki işlem

dedilen sinyale ait girdi işlemleri yapılır),

,

ıktı (c) beraber çapraz ilişki (cross-corelation)

lem

ilişkisi (b) ile çapraz-ilişkisinden (d) bulunan verilere Wiener

ıları (e) ile evrişimi sonucunda ters evrişim

lem

W

sırası izlenmelidir (Yılmaz 1987):

a. Mevcut veriler derlenir (kay

b. Sinyalin öz ilişkisi hesaplanır,

c. İstenen çıkış değerleri belirlenir

d. Mevcut verilerle (a) ile istenen ç

iş ine tabi tutulur,

e. Girdilerin öz

süzgeçleme işlemi uygulanır. Süzgeç katsayıları matris işlemlerle elde edilen

denklemlerle -(1) denklemi- belirlenebilir,

f. Girdi değerlerinin (a) süzgeç katsay

iş i tamamlanmış olur. Böylece istenen çıkış sinyali elde edilir.

43

3.3.3. Frekans ortamında ters evrişim

aman ortamında normal denklemler;

rekans ortamında normal denklemler;

S(-f) = [S(f)]2

Z

φss(t) * f(t) = φzs(t) ve

F

Ps(f) • F(f) = Z(f) • S(-f)

Ps(f) = S(f) •

)()()(()( fZfSfZfF =

)()()

fSfSfS −•−•

= ’dir.

(zaman ortamında evrişim (*) frekans ortamında çarpmaya )(• dönüşür)

sin umudur. Buna Burada; Z(f): istenen çıkış sinyali spektrumu, S(f): girişin ( yal) spektr

göre, süzgeç yani sistem fonksiyonunun genlik bileşeni;

)()(

)(fZ

fF = (süzgeç genlik spektrumu) olarak yazfS

ılabilir.

aha öncede belirtildiği gibi zaman ortamında φyy = φss idi. Dolayısıyla frekans D

ortamında y ile verilen çıkış sinyalinin genlik spektrumu yavaş değişen (alçak frekanslı)

ve çabuk değişen (yüksek frekanslı) bileşenlerine ayrılabilir. Yavaş değişen kısım

dalgacığın genlik spektrumunu verir. Sismik izin genlik spektrumu bir kutu fonksiyonu

ile evrişim işlemine tabii tutularak yuvarlatılabilir (Şekil 3.10). Böylece girişin

(sinyalin) genlik spektrumu )( fH yaklaşık olarak bulunur. Bu spektrumun tersi

alınarak )( fF hesaplanır.

Girişin genlik spektrumu, sinyalin genlik spektrumu aracılığı ile bulunmuştur. Ancak

hala faz spektrumu bilinmemektedir. Bilinen şey minimum fazlı olması gerekliliğidir.

Aynı genlik spektrumuna sahip birçok dalgacık vardır. Fakat bunlardan bir tanesi

minimum fazlı olacaktır. Eldeki genlik spektrumuna ait faz spektrumu Hilbert dönüşüm

yöntemiyle bulunabilir (McQuillin et al. 1984).

44

Şekil 3.10. Sinyalin genlik spektrumunun kutu fonksiyonu ile evriştirilmesi ile

gürültülerden arındırılmış düzgün değişen giriş spektrumunun elde edilmesi (Yılmaz 1987)

Sinyal dalgacığının genlik ve faz spektrumları bulunduktan sonra süzgecin genlik ve faz

spektrumları hesaplanabilir. Süzgecin genlik spektrumu, dalgacığın genlik spektrumun

tersine fazı spektrumu ise dalgacığın faz spektrumunun (-1) ile çarpımına eşittir. Çıkış

olarak frekans ortamında sıfır fazlı birim basamak fonksiyonu, zaman ortamında birim

impulsa eşit olacaktır. Çıkış olarak birim impuls fonksiyonu seçildiğinde ters evrişim

özel olarak “spiking veya iğne ters evrişim” adını alır (Silvia and Robinson 1979) (Şekil

3.11).

Sismik izin ayrımlılığını artırmanın en ideali arzu edilen çıkışın iğne (spike) olmasıdır

(Yılmaz 1987). Gerek örneklenmiş verinin frekans spektrumunun sınırlı olması, gerek

ise ilave gürültü yüzünden dalgacığın iğneye dönüştürülmesi tam olarak başarılamaz.

Bunun yerine arzu edilen çıkış olarak özelliklerini istediğimiz gibi belirleyeceğimiz,

mümkün olduğu kadar kısa bir dalgacık saptanır ve ters evrişim bu yönde yapılır.

Frekans ortamında ters evrişim işlemini gerçekleştirebilmek için bir dizi süzgeç

kullanılarak en uygununun belirlenmesi gerekir (Oldenburg 1981). Arzu edilen çıkış

için seçilen dalgacığın sıfır fazlı veya minimum fazlı bir dalga olarak seçilmesi

durumunda yapılan ters evrişime “shaping deconvolution” veya “dalgacık

biçimlendirilmesi” denir.

[S(f)] [H(f)] [Y(f)]

=fff

(Gürültü içeren sinyal genlik spektrumu)

[Y(f)]2=Py(f) W(f) [S(f)]2=Ps(f)=[Y(f)]2

∆f=gHz

≈*ff f (Gerçek sinyal genlik spektrumu)

45

φy[Y(f)] Sinyal faz spektrumu ASinyal genlik spektrumu

ff

+Filtre faz spektrumu Filtre= (1/Sinyal)=[F(f)] φf φfiltre = -φgiriş

f

f= =

φzÇıkı[Z(f)]

ff

Şekil 3.11. Frekans ortamında ters evrişim işlemi (Silvia and Robinson 1979)

Frekans ortamında ters evrişim işleminin akış şeması işlem sırasına göre maddeler

halinde şöyle özetlenebilir:

a. Sismogram veya akselerogram kaydı seçilir,

b. Sismik kaydın Fourier dönüşümü hesaplanır,

c. Ters evrişim süzgecinin genlik spektrumu )()(

)(fSfZ

fF = yaklaşımı ile

hesaplanır,

d. Hilbert dönüşümü uygulanarak sinyalin minimum faz spektrumu bulunur. Sonra

(-1) ile çarpılıp süzgecin faz spektrumu hesaplanır.

e. Sinyalin genlik spektrumu )( fY ’nin süzgeç genlik spektrumu )( fF ile

çarpımı ile çıkışın genlik spektrumu yani süzgeçlenmiş verinin genlik spektrumu

hesaplanır (Şekil 3.11),

f. Sinyalin faz spektrumu ile süzgecin faz spektrumları toplamı ile süzgeçlenmiş

verinin faz spektrumu bulunur. Süzgeçlenmiş veri sıfır fazlıdır (Şekil 3.11)

46

3.4. Magnitüd Ölçekleri ve Dönüşüm Bağıntıları

3.4.1. Depremin büyüklüğü (magnitüdü)

Depremler yer içerisindeki kırıklarla ilişkilidir. Bu kırıklar genelde, yer kabuğunun

derinliklerindedir. Deprem kırıkları genelde büyük depremlerden (6,0≤M olan) sonra

yeryüzünde oluşur ve görülür. Bir depremde, derinlerde oluşan kırığı doğrudan gözle

görmek mümkün olmayabilir. Yer içindeki kırığın (örtülü fayın) boyutları dolaylı

yollarla belirlenebilmektedir. Yani, deprem kırığı yüzeyde görülmese de, onun meydana

getirdiği etkilerin yorumlanmasıyla büyüklüğü tahmin edilebilir. Deprem sarsıntıları

etkisiyle yerkabuğunda dalgalar oluşur. Oluşan dalgalar sismometreler yardımıyla

ölçülür. Deprem büyüklüğü hesaplamalarında, depremin merkezi doğru bir şekilde

belirlenmiş olmalıdır. Hassas olmayan belirlemeler yanlış hesaplamalara neden olur.

Çünkü, deprem sırasında oluşan dalgaların genliği, kaynaktan uzaklaştıkça yavaş yavaş

azalır. Bu nedenle, dalgaların genliğini yorumlarken onun ne kadar uzak bir mesafeden

geldiğini bilmek gerekir. Yerkabuğu; farklı litolojiler-tabakalar, kıvrımlar gibi birçok

jeolojik oluşumu bünyesinde barındıran çok karmaşık bir yapıdadır. Her bir jeoloji

oluşumun farklı fiziksel özellik göstermesi nedeniyle, deprem sırasında oluşan dalgalar

yayılma yönüne bağlı olarak değişime uğrayabilir. Bu gibi durumlar dalgaların gerçek

biçiminin bozulmasına; bu ise hesaplamalarda yanılgılara neden olur. Oluşabilecek

hataları önleyebilmek için deprem büyüklüğü hesaplamaları için mümkün olduğu kadar

fazla sayıda sismometre verisi kullanılmalıdır. Yani, depremi farklı uzaklıklarda ve

farklı yönlerden kaydetmiş birçok sismometre ölçümüyle daha hassas ve güvenli bir

sonuç elde edilir.

Deprem büyüklüğünün hesaplanması, elde edilen parametreler kullanılarak dolaylı

yollarla yapılır. Deprem büyüklüğü hesabı için birbirinden farklı yöntemler

geliştirilmiştir. Bu yöntemler; depremin büyüklüğü ve uzaklığına göre deprem

dalgalarında meydana gelen değişiklikleri kullanır. Depremin büyüklüğü hesaplanırken,

mesafeye ve depremin büyüklük aralığına göre ölçeklendirilmiş yöntemlerden en uygun

olanının seçilerek kullanılması gerekmektedir. Belirli bir yöntem belirli bir büyüklük

aralığında ve belirli bir uzaklıktaki deprem için geçerliyken, farklı büyüklük ve farklı

47

uzaklıktaki bir deprem için daha farklı bir yöntemi kullanmak gerekir. Birbirinden farklı

dalga özelliklerine göre geliştirilmiş yöntemler aynı deprem için uygulandığında,

genelde farklı değerler elde edilir. Deprem büyüklüğü için yapılacak en anlamlı

tanımlama; depremin büyüklüğü ve dış merkez uzaklığını dikkate alarak geliştirilmiş

uygun yöntemin kullanılmasıyla elde edilen sonuçtur.

Magnitüd: yer sarsıntısının, sismik cihazlarla ölçülen bazı özelliklerine dayanarak

tanımlanmasıdır (Richter 1958, Kramer 1996). Bir depremin büyüklüğünün (M)

yaklaşık değeri aşağıdaki bağıntı yardımıyla yapılır (Båth 1973):

(2) 21 loglog ccaM +∆+=

Burada;

M: Depremin büyüklüğü,

a: Rayleigh yüzey dalgasının yatay bileşeninin genliği,

∆: Oluşan depremin mesafesi (odak uzaklığı-derece olarak),

c1 ve c2: katsayılar (sabit)’dır.

Bir depremin farklı ortamlarda ve dışmerkezden uzaklığına bağlı olarak meydana

getirdiği birbirinden farklı davranış/hareket özellikleri göz önüne alınarak farklı

büyüklük tanımlamaları yapılmış ve bu özelliklerine göre adlandırılmışlardır.

Günümüze kadar birçok magnitüd tanımlaması yapılmıştır. Bunlardan bazıları aşağıda

verilmiştir.

3.4.2. Richter yerel magnitüdü (ML)

Richter (1935), deprem dışmerkezinden 100 km uzaktaki bir Wood-Anderson

sismometresinde (mikron cinsinden) kaydedilmiş maksimum genliğin (10 tabanına

göre) logaritmasını yerel (lokal) magnitüd (ML) olarak tanımlamıştır (Richter 1958,

Båth 1973). Bu yöntem (Richter yerel magnitüd tanımlaması), M < 6,0 ve 600 km'den

daha yakın mesafede oluşan depremlerin büyüklüğünü belirlemek için kullanılır.

Richter yerel magnitüdü (ML) çok iyi bilinmesine ve yaygın olarak kullanılmasına

rağmen deprem büyüklüğünü belirlemede her zaman için uygun bir ölçek olmadığı

belirtilmektedir (Kramer 1996).

48

3.4.3. Yüzey dalgası magnitüdü (MS)

Uzak (600-2000 km arası) mesafelerde özellikle cisim dalgaları sönümlenmekte ve

saçılmaktadır. Richter yerel magnitüdü, dalga türleri arasında bir ayrım yapmamaktadır.

Dolayısıyla farklı bir magnitüd ölçeğine ihtiyaç duyulmuştur. Uzak mesafelerde yüzey

dalgalarının daha baskın olduğu gözlendiğinden; Gutenberg and Richter (1936)

tarafından, sığ (70 km’den daha az derinlikte oluşan) depremlerin ürettiği, periyodu

yaklaşık olarak 20 saniye olan ve normal (üç bileşenli) sismograflarla kaydedilen

Rayleigh dalgalarının yatay bileşenlerinin mikron cinsinden en büyük değerinin

logaritması alınarak “yüzey dalgası magnitüdü” tanımlanmıştır (Richter 1958). Yüzey

dalgası magnitüdü ile ilgili çalışmalar, daha sonraki yıllarda Gutenberg (1945a, 1945b)

tarafından geliştirilerek sürdürülmüştür (Bayrak ve Yılmaztürk 1999). Bu tür dalgalar

yeryüzünde kaynaktan itibaren çok uzak mesafelere yayılabildiği için; uzak mesafelerde

yapılan ölçümlerde daha güvenilir ve hassastır. Bu yöntem, M≥6,0 olan (bazı

araştırmacılara göre M≥5,5 olan) depremleri ölçmek için geliştirilmiştir. Yüzey dalgası

magnitüdü yaygın olarak kullanılan ölçeklerden birisidir. Yüzey dalgası kullanılarak

magnitüd hesabı aşağıdaki denklem yardımıyla yapılmaktadır (Båth 1973):

3.3log66.1log 0 +∆+=TaM (T=20 s için) (3)

Burada;

M: Depremin büyüklüğü,

a: Rayleigh yüzey dalgasının yatay bileşeninin genliği,

T: Periyot (10-30 s aralığında)

∆0: Oluşan depremin mesafesi (odak uzaklığı-derece olarak)’dir.

3.4.4. Moment magnitüdü (MW)

İlk iki magnitüd türü, çeşitli cihazların kaydettiği yer sarsıntılarının genliklerin

büyüklük ölçeğindeki matematiksel ifadesidir. Deprem sonucu oluşan bir fayın boyutu

depremde açığa çıkan enerjiyle, dolayısıyla depremin büyüklüğü ile ilişkilidir. Bir

depremde açığa çıkan enerji miktarı artarken yer sarsıntısının özellikleri her zaman aynı

oranda artmamakta ve/veya cihaz ölçümlerine birebir yansımamaktadır. Buna 1960 San

49

Francisco ve 1960 Şili depremleri güzel birer örnektir (Coduto 1998). Her iki depremin

yüzey dalgası magnitüdü (MS) 8.3 olarak hesaplanmasına rağmen, yüzey kırıklarının

boyutları birbirinden farklı olmuş (Şili depremi San Francisco depreminden daha büyük

boyutta bir yırtılma ortamı oluşturmuş) dolayısıyla açığa çıkan enerji miktarları da farklı

olmuştur. Açığa çıkan enerji miktarlarına göre moment büyüklükleri (MW)

hesaplandığında; San Francisco depreminde MW=7.9, Şili depreminde MW=9.5 olarak

bulunmuştur (Boore 1977). Bu örnekte olduğu gibi; depremlerde bazı magnitüd türleri

açığa çıkan enerjiyi (veya depremi) tam olarak yansıtamaz; bu duruma magnitüd

doygunluğu adı verilmektedir. Richter yerel magnitüdü 6.0-7.0 arasında, yüzey dalgası

magnitüdü de 7.5-8.0 civarında doygunluğa ulaşmaktadır (Kramer 1996). Çok büyük

depremlerin boyutunu tanımlamak için, yer sarsıntısı özelliklerine dayalı olmayan ve

sonuçta doygunluğa ulaşmayan bir büyüklük ölçeğinin tanımlanması gereklidir

(Kanamori 1977, Hanks and Kanamori 1979). Doygunluk problemi olmayan tek

magnitüd ölçeği moment magnitüdüdür (Kramer 1996). Moment magnitüdü kullanımı

son yıllarda artmış ve yaygınlaşmıştır. Moment magnitüdü fayın boyutları ile de

ilişkilidir (Şekil 3.12). Moment magnitüdü, günümüzde mühendislik yapılarının hasar

analizlerinde sıkça kullanılan; azalım ilişkilerinin oluşturulmasında, şiddet

dağılımlarının kestirilmesi gibi çalışmalarda kullanılan önemli bir veridir.

Yer yüzeyi

D

L Sismojenik zonun temeli

W

Kırık alanı

Şekil 3.12. Moment magnitüdü ile fay modeli arasındaki ilişki

Fay ortamı, sismik moment ve moment magnitüdü sırasıyla aşağıda verilen bağıntılarla

hesaplanır (Kanamori and Anderson 1975, Kramer 1996).

A = L*W (4)

50

M0 = A* µ∗ D, (µ = 3*1011) (5)

Mw = (3/2*logM0) - 10.73 (6)

Burada;

D = Fayın ortalama hareket miktarı (cm),

µ = Rijitlik modülü (dyne/cm2),

A = Fay yüzeyinin (düzlemsel) ortamı (cm2),

L = Yüzey kırığı (km),

W = Kırılma derinliği (km),

M0 = Sismik moment (dyne.cm),

Mw = Moment magnitüdü (birimsiz) ifade etmektedir.

Yukarıdaki bağıntı, elde edilen yeni bulguların ışığında Mw=(2/3)logM0-10.67 şeklinde

hesaplanmaya başlanmıştır (Hanks and Kanamori 1979).

Magnitüd doygunluğu görüşüne göre; doygunluk problemi olmayan tek deprem

büyüklük ölçeği moment magnitüdüdür (Kanamori 1977, Hanks and Kanamori 1979).

Klasik olarak genlik ve süre okumalarından saptanan magnitüd ölçekleri ancak fay

boyunun 5-50 km olduğu depremlerde gerçek büyüklüğü temsil edebilirler (Gündoğdu,

1986). Bunun nedeni sismogram üzerinde okunan genliğin sınırlı band genişliğine sahip

aletlerce kaydedilmiş olmasıdır. Ayrıca kaynaktaki orijinal genliğin, istasyona gelene

kadar hareket ettiği ortamdan etkilendiği de söylenebilir. Bu nedenle fayın kırılan

uzunluğunun 50 km’yi geçtiği depremlerde genlik ölçümüne dayalı magnitüd

belirlenmesi yerine sismik moment kullanılarak moment magnitüdünün hesaplanması

en doğru yöntem olmaktadır. Moment magnitüdünün temelini oluşturan sismik moment

fay uzunluğu ile ilişkili olup, diğer magnitüd türleri fay uzunluğuyla ilişkili değildir

(Kanamori and Anderson 1975).

Moment magnitüdü, diğerlerine göre en güvenilir olan deprem büyüklüğü ölçeği

olmasının yanında hesaplanması açısından diğer yöntemlere göre çok daha karmaşıktır.

Esas olarak depremin oluşumunun matematiksel bir modelinin yapılmasına karşılık

gelir. Karmaşık hesaplamalar ve bilimsel çalışmalarla hesaplanabilir; bu yüzden

51

hesaplanması zaman almaktadır. Dünya genelinde sadece birkaç gözlemevinde, belirli

bir büyüklüğün üzerindeki depremler için hesaplanmaktadır.

Uygulamada, bazı araştırmacılara göre M≥4,0 olan, (KOERI-Web 2004) bazı

araştırmacılara göre de M≥6,0 olan depremler için moment magnitüdü hesaplanabilir.

Sismik moment değerinin depremde oluşan fayın boyutlarıyla ilişkili olarak

hesaplanması durumunda M≥6,0 olan depremler için hesaplanabilir. Çünkü M≥6,0 olan

depremlerde yer yüzeyinde kırık gözlenebilir. Keilis-Borok (1960) ile Julian and

Anderson (1968) tarafından P ve S dalgası spektrumlarından yararlanılarak öne sürülen

bağıntılarla (Aki 1966, Hanks and Wyss 1972), frekans grafiklerinde köşe frekansı

kullanılarak (Papageorgiou and Aki 1983a, Papageorgiou and Aki 1983b) frekans

grafiğinin eğimli kısmına ve düzleştiği ya da düzleşmeye başladığı yerlere çizilen

doğruların kesişme noktası belirlenerek, son yıllarda elde edilen bilimsel bulgulara

dayanılarak (Boore 2002, Boore 2003) ve deprem kayıtlarındaki pik yatay hız değerini

temel alan bağıntılar kullanılarak (Mahdyiar et al. 1986) veya köşe frekansı ile ilişkili

olarak geliştirilen nomograflar yardımıyla (Mahdyiar 1987) sismik moment değeri

hesaplanabilmektedir. Bu nedenle M≥4,0 olan depremler için de sismik moment

değerini hesaplamak mümkündür. Ancak moment büyüklüğü hesaplamalarında olduğu

gibi köşe frekansı çalışmaları da uzmanlık ve tecrübe gerektirmektedir. Bu tür

çalışmalarda yoğun dikkat ve özen gereklidir. Köşe frekansı çalışmasını tecrübeli

uzman bir sismologun yapması gerekir. Aksi durum hata yapılmasına neden

olabilmektedir. Bu nedenle bu çalışma kapsamında köşe frekansı yöntemine dayalı bir

sismik moment dolayısıyla da moment magnitüdü hesaplaması yapılmamıştır.

Deprem büyüklüğünü ifade etmek için kullanılan ML, Mb, MS ve Md ölçekleri

depremlerin büyüklüklerini karşılaştırmak için bir fikir verir. Ancak, en anlamlı

büyüklük tanımlaması sismik moment (M0) ile yapılandır. Bir fay boyunca meydana

gelen kırılma, bir kuvvet çifti oluşturan eşit ve zıt yönlü iki kuvvetin/kuvvet çiftinin

momenti olup, sismik moment olarak tanımlanır (Kanamori and Anderson 1975).

Çeşitli magnitüd türleri arasındaki ilişki ve magnitüd ölçeklerinin doygunluğu Heaton et

al. (1982) tarafından grafik olarak ifade edilmiştir (Şekil 3.13).

52

Şekil 3.13. Değişik magnitüd türleri arasındaki ilişki ve magnitüd ölçeklerinin

doygunluğu (MW: Moment magnitüdü, MS: yüzey dalgası magnitüdü, ML: yerel magnitüd, mb: kısa periyodlu cisim dalgası magnitüdü ve MJMA: Japon Meteoroloji Kurumu magnitüdü) (Heaton et al. 1982)

Yüzey dalgası magnitüdü (MS) yaklaşık 8 civarında doygunluğa ulaşmakta/satüre

olmaktadır. 1906 San Francisco ve 1960 Şili depremlerinin her ikisi de MS=8,3 olan

yüzey dalgası magnitüdüne sahiptir. Ancak, bu depremlerin fay yüzeyi alanları ve

tektonik faktörler göz önüne alındığında San Francisco depreminde açığa çıkan enerji

Şili depreminde açığa çıkan enerji miktarından daha küçüktür (Boore 1977, Kramer

1996).

Depremde kırılma yüzeyi boyunca açığa çıkan enerjinin ifadesi olan sismik momente

(M0) dayalı olarak oluşturulan bir magnitüd ölçeği (moment magnitüdü-MW) büyük

depremleri çok daha iyi ifade eder. Moment magnitüdü kullanılarak 1906 San Francisco

depremi için Mw=7,9 ve 1960 Şili depremi için Mw=9,5 bulunmuştur (Bolt 1993).

Benzer olarak 1959 Montana ve 1989 California depremlerinin her ikisinin de yüzey

dalgası magnitüdü MS=7,1’dir. Ancak, 1959 Montana depreminde Mw=7,3 ve 1989

California depreminde Mw=6,9 olarak hesaplanmıştır (Coduto 1998). Moment

53

magnitüdü fay ortamı, fay sırasındaki yer değiştirme ve enerji boşalımı gibi fiziksel

parametrelerle ilişkili olduğundan, çok yaygın olarak kullanılmaktadır (Kramer 1996).

Fakat hesaplanması oldukça zor olup, sağlam ve güvenilir veriler elde edildikten sonra

ancak yapılabilmektedir. Karşılaşılan en önemli problem fay düzleminin tam olarak

tanımlanamaması ve fay yüzeyi boyunca değişen eğimin yanında fay yüzeyinin

dalgalılığı ve/veya pürüzlülüğünün ihmal edilmesinden kaynaklanan belirsizliktir.

Moment magnitüdünün hesaplanmasındaki zorluklar nedeniyle, diğer magnitüd türleri

hesaplanarak günümüzde geliştirilmiş eşitlikler yardımıyla moment magnitüdüne

dönüşüm yapılabilmektedir. Ancak, magnitüd dönüşüm bağıntılarının güvenilirliği ve

hesaplamalardaki hassaslığı hala tartışılan bir konudur. Yinede bu konuda bir fikir

vermesi veya içerdiği hataların ihmal edilebilir olmasından dolayı kullanılmasının

büyük sakıncalar doğurmayacağı düşünülmektedir.

3.4.5. Süre magnitüdü (MD)

Yukarıda bahsedilenlerin dışında, alınan deprem kayıtlarının farklı özelliklerini

kullanarak geliştirilen magnitüd ölçekleri de vardır. Bunlardan birisi, ülkemizde de son

yıllarda kullanılmaya başlanmış olan süre magnitüdüdür (MD). Real and Teng (1973)’e

göre, süre magnitüdü mühendislerden çok sismologları ilgilendiren minimum (mikro)

depremleri tanımlamada kullanılmaktadır (Kramer 1996). Deprem sonucu oluşan sismik

dalgaların kayıt üzerindeki devam süresi kullanılarak yapılan magnitüd tayinleri mikro

deprem araştırmalarında kullanılmaktadır. Özellikle de “rasathane sismolojisinde”

magnitüdü belli olmayan depremlerin büyüklük tayininde, bölgenin sismik etkinliğinin

araştırılmasında ve deprem kataloglarının oluşturulmasında önemlidir (Kalafat vd

1998). Büyük bir depremin, sismometre üzerinde daha uzun süreli bir salınıma neden

olacağı düşüncesinden hareketle geliştirilmiştir. Depremin, sismometre üzerinde ne

kadar uzun süreli bir titreşim oluşturduğu ölçülür ve deprem merkezinin uzaklığı ile

ölçeklendirilir (KOERI-Web 2004). Bu amaçla, deprem kaydındaki sinyalin genliği

yerine, sinyalin süresi (duration) ölçülerek depremin magnitüdü tayin edilmektedir.

Wood-Anderson sismometresinin aldığı deprem kayıtları kullanılarak, yerel magnitüd

tayin edilmekte ancak kayıt hızı 60 mm/dakika olan bu nedenle de periyot okumasına

imkan vermeyen bu sismometrenin kaydedemediği depremlerin magnitüdü de

54

belirlenememektedir. Bu durum sismologların bazı çalışmalarını yapmalarını

engellemektedir. Kayıtlar üzerindeki deprem oluş/devam süresi kullanılarak magnitüd

tayin edilmesi son yıllarda oldukça yaygın kullanılmaya başlanmıştır (Kalafat 1989).

Sarsıntının süresi aşırı tahribatı oluşturan en önemli tek faktördür. İlk tahribat

başladıktan sonra geçen sürenin uzaması yapılarda önemli hasara (yıkım gibi) neden

olmaktadır. Uzun süreli depremler yüksek ivmenin ve yüksek büyüklük değerinin

sebebidir (Richter 1958). Ancak depremin büyüklüğü verilmeden, oluş süresinin

verilmesi önemli bir eksiklik olacaktır. Deprem ne kadar büyük olursa olsun çok kısa

süren depremler önemli hasar oluşturmayabilirler. Ancak, uzun süren depremler büyük

hasarlar oluşturmaktadır. Yani, bir depremin oluşturacağı hasar süreye bağlı olarak

artmaktadır. Bu nedenle depremin büyüklüğü yanında depremin oluş süresinin de

bilinmesi gerekir. Deprem parametreleri ve tanımlamasıyla ilgili olarak çalışan kurum

ve kuruluşların süreye bağlı deprem büyüklüğünün (MD) yanında deprem dalgalarının

özelliğini yansıtan büyüklük ölçeklerinden (ML, MS, MW) en az birisini daha

tanımlaması gerekir. Yani, biri süreye bağlı olan minimum iki deprem büyüklüğü

tanımlaması yapılmalıdır. Aksi durumda yapılan büyüklük tanımlaması eksik

kalmaktadır.

Kırık/Fay uzunluğunun, magnitüdü belirlerken kullanılan genliğe ait enerjinin dalga

boyunu geçtiği hallerde; bu ölçekler doygunluğa ulaşır, gerçek büyüklüğü yansıtmaz ve

yanılgılara neden olurlar (Kanamori 1977). Akkargan vd (2000)’ne göre, Gölcük

(Kocaeli) 1999 depreminde, magnitüd DAD tarafından önce süreye bağlı olarak

hesaplanmış (MD = 6.8), ancak kırık boyu/uzunluğu 50 km’yi geçtiği için magnitüd

doygunluğu oluşmuş ve süre magnitüdü gerçek büyüklüğü temsil edememiştir (Tüzel

vd 2003). USGS ve diğer araştırma kuruluşlarının yayınladığı deprem büyüklüğü değeri

ile ülkemiz araştırma kuruluşlarının özellikle de DAD’nin belirlediği büyüklük

değerinin farklı olması çeşitli tartışmalara neden olmuştur. Bu yöntem, M<5.0 (küçük)

ve R<300 km (yakın) olan depremler için kullanılmaktadır (KOERI-Web 2004). Süre

magnitüdünün kullanımında bazı sınırlamalar vardır: “Süre magnitüdü en fazla 4.0-4.5

büyüklüğündeki depremlere kadar olan sarsıntıları ölçeklendirmede kullanılmalıdır.

Daha büyük depremleri tanımlamada, deprem kayıt süresi uzayacağı için yanılgılara

55

neden olabilir. Oluşabilecek yanılgıları önleyebilmek için 4.0-4.5 ölçeğinden daha

büyük depremler için diğer magnitüd türlerinin kullanılması tercih edilmelidir”

(Necioğlu 2004).

Genel olarak, 3<M<7 olan depremler için ML veya mb’nin; 5<M<7,5 olanlar için MS’in

ve M>7,5 olanlar için de MW’nin kullanılması önerilmektedir (Bolt 1989).

Türkiye’de meydana gelmiş her bir depremin MS, ML, MW ve/veya MD gibi farklı

magnitüd türleriyle bir arada ifade edildiği bir katalog mevcut değildir. Sönüm

denklemi oluştururken meydana gelmiş bütün depremlerin tanımlanacağı magnitüd

türünün aynı olması istenir. Bu ise deprem kayıtları üzerinde çalışan DAD’nin her

depremi farklı büyüklük ölçeğinde tanımlaması sonucunda mümkün olmamaktadır.

Magnitüd dönüşüm bağıntıları hazırlanırken kullanılacak deprem kayıtlarının bir

referans kayda göre standart kayıt türüne dönüştürülmesi gerekmektedir (Stewart 1975,

Yılmaztürk ve Bayrak 1997, Kalafat 2002). Duda and Nuttli (1974)’e göre; her bir

tektonik bölgenin kendine has ölçekler arasında (yöresel ölçekten magnitüd ölçeğine vb.

gibi) birbirine dönüşümü sağlayacak genelleştirilmiş bağıntılarının olması gereklidir

(Stewart 1975). Bir deprem için moment büyüklüğü değeri hesaplanabilmişse, diğer

büyüklük türlerine göre hesaplama yapılmasına gerek kalmadığı kabul edilmektedir.

3.5. ProShake Bilgisayar Programı

Yatay tabakalı zeminlerin sismik yer tepki analizi için geliştirilmiş bir bilgisayar paket

programıdır. Yer tepki analizlerinde kullanılan ProShake programı, Schnabel et al.

(1972)’nin geliştirmiş olduğu SHAKE programının güncel sürümüdür. İşlemleri hızlı

bir şekilde yapabilmesi için ProShake, Windows grafik ara yüzeyini kullanır.

3.5.1. ProShake’in genel özellikleri

ProShake, kullanıcılarına kolaylıklar sağlamak amacıyla, çeşitli alternatifler içeren

işlem menülerine sahiptir:

56

- Kullanıcılar, İngiliz veya metrik birim sisteminden birini tercih edebilirler,

- Kullanıcıların çalıştıkları konuda zeminin düşey kesitini kendilerinin oluşturmalarına

imkan sunar. Oluşturulan zemin kesiti, tekrar kullanabilmek için saklanabilir.

- Zemin düşey kesitine ait fiziksel ve dinamik özellikler, hızlı bir şekilde eklenebilir ve

istenirse analizden önce hataları görebilmek için grafik olarak çizdirilebilir.

- Veri (girdi) dosyalarındaki bilgiler (deprem kayıtları); grafiksel olarak çok farklı

şekillerde (zamana bağlı, spektral, yer hareket parametrelerinin türüne vb. şekillerde)

görülüp, incelenebilir veya kontrol edilebilir.

- Herhangi bir zemin için kullanılacak senaryo depremler, bilgisayarın kapasitesinin

yettiği oranda aynı veri dosyasında bir arada hesaplattırılabilir. Bilgisayar kapasitesi

yeterli değilse aynı zemin için kullanılacak her bir senaryo deprem farklı bir veri

dosyası olarak hesaplatılmalıdır. Bütün veriler grafik olarak çizdirilebilir. Program, her

deprem hareketi için 16.384 adet sayısal veri (deprem kayıtlarının satır sayısı) girişine

izin vermektedir.

- Program, verileri grafik görüntülere de çevirmektedir. Zemin tepkisinin gösterimi için

hesaplamalar sonucu farklı birçok grafik çizilebilir; veri girişinde/kayıtlarda olabilecek

hatalar da bu esnada görülebilir.

- Çok sayıdaki ilgili tuşlardan herhangi birisi kullanılarak herhangi bir derinlik için

zeminin istenen parametreleri elde edilebilir.

- Zeminin düşey kesiti içerisindeki herhangi bir derinlikte pik ivme, pik hız, pik yer

değiştirme, RMS ivmesi, Arias şiddeti, baskın periyot, ayraçlanmış süre gibi pek çok

değer hesaplatılabilmektedir.

- ProShake, deprem sarsıntısı esnasında bir zeminin yatay yer değiştirmesinin

görüntüsünü canlandırabilmekte/animasyonunu yapabilmektedir.

- ProShake, programın işlem aşamalarında elde edilen sonuçların/değerlerin (verileri,

sayısal değerleri, grafikleri) Word ortamında saklanabilmesi için rapor dosyası

oluşturulmasına da imkan sağlar. Ancak, rapor dosyası kullanıcının isteğine bağlı olup,

kes-yapıştır tekniğiyle bu işlem yapılmaktadır.

57

3.5.2. ProShake programının yapısı

ProShake, zemin tepki analizinin sonuçlarını basitleştirip çabucak hesaplayarak

yorumladığı, sezgisel bir ara yüzey kullanır. Program sırasıyla;

- Veri girişi penceresi [→ Rapor (istenirse)],

- Çözüm penceresi,

- Çıktı (sonuç) penceresi [→ Rapor (istenirse)] ve

- Rapor penceresinden oluşmaktadır.

Rapor penceresinin görüntülenmesi / rapor dosyası oluşturma, veri girişi veya çıktı

pencerelerinin herhangi birisi üzerinden yapılabilmektedir.

Veri girişi penceresi: Bütün veri bilgilerinin girişinin yapıldığı, kontrol edildiği ve

kaydedildiği yerdir. Bir veri dosyası, zemin düşey kesiti ve deprem kayıt dosyalarından

oluşur. Veri yöneticisinde girdiler grafik olarak çizdirilebilir, veri değerleri

hesaplatılabilir ve varsa girdi hataları düzeltilebilir. Bu kısımdaki bilgilerin tamamı

rapor dosyası olarak kaydedilebilir. Veri yöneticisinde girilen veriler (dosyalar) “.dat”

uzantılı olarak kaydedilmektedir.

Çözüm penceresi: Zemin tepki analizinin yapıldığı işlem penceresidir. Kullanıcının

verileri bir dosya halinde hazırlamış ve saklamış (“.dat” uzantılı) olması gerekir.

Program bu dosyayı kullanarak istenen hesaplamaları yapar. Çözüm penceresinde,

girilen bilgiler ve yapılan hesaplamalara bağlı gelişmeler yardımıyla, grafik sunumu

yapılır. Analizden sonra çözüm yapılan dosya saklanmak istenirse, çözüm yöneticisi

tarafından “.lyr” uzantılı olarak kaydedilmektedir.

Çıktı penceresi: Çıktı penceresi, yapılan analiz sonuçlarının farklı ve çeşitli

özellikleriyle çizdirilmesini sağlar. Eğer istenirse, özelliği belirtilen “.lyr” uzantılı çıktı

dosyasının zamana bağlı geliştirilmiş; bir dizi çizimi, spektrumu, derinliğe göre değişen

farklı parametreler (değerler) ve değişen ölçeklerle hesaplamaları yaptırılabilir. Bu

pencere yardımıyla, zemin kesitinin özelliklerine göre; meydana gelebilecek yatay yer

58

değiştirmenin animasyonu/canlandırılması izlenebilir. Bu pencerede yapılan her işlem

yine rapor dosyasına eklenebilir.

Rapor penceresi: ProShake, word işlemciler yardımıyla bir rapor dosyası oluşturur. Bu

rapor dosyasında yapılan her bir analizin kayıtları bulunur. Bütün veri girişleri ve

güncellemeleri otomatik olarak rapor dosyasına kaydedilir. Veri girişi ve sonuç

penceresinde yapılan bütün işlemler rapor dosyasına kopyalanarak saklanabilir.

Kullanıcılar tarafından yapılan işlemlerin istendiğinde kolayca görülmesi açısından bu

işlem oldukça kolaylık sağlamaktadır.

3.5.3. ProShake programının kullanımı

ProShake bilgisayar paket programında zemin tepki analizinin yapılabilmesi için

verilerin belirli bir sırada girilmesi gerekmektedir:

1. Öncelikle analizi yapılacak ortama/yöreye ait deprem kaydı varsa, bu kayıt dosyası

ProShake ana sayfasındaki, Utilities menüsünde “Convert Earthquake File” komutuyla

açılacak pencerede ilgili yerlere kaydedilir. Bu kayıt sırasında; dosya adı (“.eq”

uzantılı), dosyadaki deprem kaydının tanıtım bilgilerine ait satır sayısı (deprem kayıt

bilgileri-yazı ile), deprem kaydının satır sayısı, bir satırdaki sütun sayısı, her bir

sütundaki sayısal kayıt değerinin karakter uzunluğu, her bir deprem kaydının alındığı

zaman aralığı (saniye; 1 saniyede kaç kayıt alındığını gösterir), girilen deprem

kayıtlarının işlem birimi (g, cm/s2 vb) gibi bilgiler girilir. Her bir deprem kaydı,

program tarafından kullanılacak “.eq” uzantılı standart dosyalar haline dönüştürülür

(Şekil 3.14).

2. Bütün deprem kayıtları, standart dosyalar haline dönüştürüldükten sonra; Input

Manager menüsünden veri girişinin yapılacağı yeni bir pencere açılır. Üç ayrı işlem

penceresinden oluşan bu sayfada;

a. “Düşey kesit” penceresinde zemin bilgilerinin yazılacağı bir form vardır:

- Zemin düşey kesitine bir isim verilir,

- Zemini oluşturan tabaka sayısı,

- O zemindeki yer altı suyu derinliği,

59

- Her bir tabakayı oluşturan malzemenin ismi (kil, silt, kum gibi),

- Modül azalım eğrisi (menüde yüklü olanlardan birisi) seçilmeli,

- Her bir tabaka için sönüm eğrisi seçimi (modül azalım eğrisi seçilince program en

uygun eğriyi önerir ancak, kullanıcının değiştirme imkanı vardır),

- Her bir tabakanın kalınlığı,

- Her bir tabakayı oluşturan malzemenin birim hacim ağırlığı,

- En büyük kesme modülü (Vs ya da Gmax’tan herhangi birisi yazıldığında, program

diğerini otomatik olarak hesaplamaktadır),

- Her bir tabakanın (ölçülen) kesme dalgası hızı girilir.

Şekil 3.14. ProShake’te deprem kayıt dosyalarının standart (.eq) dosyalara

dönüştürülmesi

Bu işlem her tabaka için tekrarlanarak yapıldıktan sonra, analizler hangi tabaka için

yapılacaksa o tabaka için tek tek (istenirse her tabaka için ayrı ayrı veya yalnızca bir

tabaka için) Select Output tuşu kullanılarak açılan Output Location penceresinde;

yapılması istenen analizler işaretlenmelidir (Şekil 3.15).

60

Şekil 3.15. Zemin düşey kesitinin ve yapılması istenen analizlerin tanıtıldığı pencereler

b. “Input Motion” penceresinde; yaptırılmak istenen analiz ile ilgili bilgiler girilir:

- Yaptırılmak istenen analize bağlı olarak denenmesi istenen deprem senaryo

sayısı (1, 2, 3, …); aynı zemin için farklı deprem senaryolarında analiz

yaptırılabilir (Şekil 3.16).

- Gerilme oranı; genelde 10

1−=

M bağıntısına göre yazılır (yani; magnitüdün 1

eksik değerinin 10’a bölünmesiyle elde edilir),

- Maksimum iterasyon sayısı,

- Hata toleransı (genelde % 5 olarak alınır ancak, değiştirilebilir) değerleri

girildikten sonra bu zemin için kullanılması istenen senaryo deprem kaydı “File Name”

kısmına yazılır veya yazdırılır. Senaryo deprem adı yazıldıktan sonra, o depreme ait

(kayıt sayısı, pik ivme, kayıt zamanı aralığı, frekans gibi) bazı özellikler alttaki boş

kutucuklara program tarafından yazılır. Ancak, kullanıcının buraya atanan değerleri

değiştirme imkânı vardır.

Input Motion penceresinin altındaki; “Layer” kutucuğuna hangi tabakada kayıt alınmış

ise onun adı yazılır ve “Outcrop” kutucuğu çentiklenir. Animation kısmına ise deprem

senaryosunda yer değiştirme hareketinin canlandırılmasının istenip-istenmemesine bağlı

olarak işaretleme yapılır (Şekil 3.16).

61

Şekil 3.16. Input Motion menüsünde analizde kullanılacak deprem kaydının tanıtılması

Bu işlemlerden sonra, inceleme yapılması hedeflenen zemin için gerekli veriler

yüklenmiş olur. Bu aşamaya kadar, incelenen zemin için kayıtlarda hiçbir işlem

yapmadan sadece bir veri dosyasının oluşturulması tamamlanmış olur. Bu aşamada,

eğer veri girişinde bir hatanın olup-olmadığı kontrol edilmek istenirse; Input Motion

penceresinin sağındaki menülerden verilere ait değerler kontrol edilebilir: Zemin için

girdisi yapılan deprem kaydı kullanılarak zamana karşı; ivme, hız, yer değiştirme,

Fourier spektrumu, faz spektrumu, tepki spektrumu vb. grafikleri çizdirilebilir. Bunlara

ait sayısal değerler görülebilir. Çözüm yöneticisinde işlem/hesaplama yaptırılmadan

önceki herhangi bir aşamada buradaki değerler değiştirilebilir. Burada oluşturulan dosya

da “.dat” uzantılı olarak kaydedilir. Böylece, zemin kesitinin tanımlanması ve Input

Motion penceresindeki işlemlerin bittiği kabul edilir.

3.5.4. Girdileri belgeleme (input documentation)

ProShake veri girişi ana penceresinin sağ üst köşesindeki Report tuşuna basıldığında;

Word benzeri bir pencere açılmakta ve yüklenen verilerin tamamı -geçici bir dosya

olarak- ana şablona uygun ve düzenli bir biçimde, görülebilmektedir. Rapor dosyası

paket program kapatılmadan -o anda- ProShake üzerinden çıktısı alınabileceği gibi,

62

daha sonra bir word işlemcide kullanmak amacıyla “zengin text formatında”

saklanabilir.

Grafikler de rapor dosyasında saklanabilir. Input Motion penceresinde forma kaydedilen

bilgiler kullanılarak, işlem görmemiş kayıtların zamana bağlı ivme, hız vb. grafikleri

çizdirilerek, “Copy to Report” tuşu ile rapor dosyasına kaydedilebilir. Input Motion

penceresine girildiği/açıldığı her seferde yüklenmiş olan veriler kullanılarak rapor

dosyasına deprem kayıtlarına ait grafikler, tekrar kaydedilebileceği gibi daha önceden

oluşturulan bir rapor dosyasındaki bilgiler de görüntülenebilir. Rapor dosyaları, “.hed”

uzantılı olarak kaydedilmektedir.

3.5.5. Analiz işlemlerinin yapılması (programın koşturulması)

ProShake’te analiz yaptırabilmek için ana pencerenin üst kısmındaki “Solution

Manager” menüsü seçilir. Açılan küçük pencereden, analizinin yapılması istenen veri

dosyası (.dat uzantılı) seçilerek onay tuşuna basılırsa, program otomatik olarak analizi

yapar.

Bilgisayarın işlem hızına bağlı olarak, yapılan işlemler görülebilir (hızlı işlemcilerde/üst

sürüm bilgisayarlarda bu işlem izlenemeyebilir). Program analiz işlemlerini

tamamlayınca; Word tarafından, koşturma işleminin bittiği uyarısı verilir. Solution

Manager penceresinde işlemler tamamlandıktan sonra, analiz sonuçları; Program

tarafından analizi yapılan veri dosyasıyla aynı isimli ancak “.lyr” uzantılı bir dosyaya

kaydedilir. “.lyr” uzantılı bu dosya, Output Manager penceresine gidilerek incelenebilir:

Grafikleri çizdirilebilir ve hesaplamaları görülebilir.

3.5.6. Analiz sonuçlarının incelenmesi - kontrol edilmesi

Output Manager penceresi aktif hale getirilerek (açılarak), yaptırılan analiz sonuçları

görülebilir. Bunun için Output Manager’deki dosya menüsüne giderek analizi yapılan

dosya ile aynı adını taşıyan “.lyr” uzantılı dosya açılmalıdır.

63

Output Manager’deki analizi yapılan bir dosyaya ait sonuçların görülebilmesinin çok

farklı yöntemleri vardır. Bunlar: zemin hareketinin çizdirilmesi, gerilme ve birim

deformasyonun çizdirilmesi, tepki spektrumunun çizdirilmesi, derinliğe göre ivme

değişiminin çizimi, diğer parametrelerin hesaplatılması ve animasyon gibi yöntemlerden

birisiyle yapılabilir.

Zemin hareketi çizim formu, önceden (zemin özelliklerinin tanıtıldığı aşamada) istenen

tabaka(lar) için Fourier spektrumunun zamana bağlı çizimine izin verir. İstenmesi

durumunda birçok hareket (veya ilksel kayıt ile ters evrişim sonucunda elde edilen

durum) tek bir grafik üzerinde gösterilebilir. Bu aşamada elde edilen sonuç(lar) rapor

dosyasına kaydedilebilir.

Gerilme ve birim deformasyonun çizimi formu, önceden tanımlanması halinde, kesme

gerilmesi ve kesme deformasyonunun zamana bağlı değişiminin çizimini yapar.

Tepki spektrumu çizim formu önceden belirlenen tabaka(lar) için istenen sönüm

oran(lar)ında, tepki spektrumunun zamana bağlı değişiminin grafiğini çizer.

Derinliğe bağlı çizim formu önceden tanımlanan özelliklere göre, istenen çeşitli

özelliklerin derinliğe bağlı değişiminin grafiğini çizer.

Diğer parametrelerin hesaplatılması formu program tarafından önceden standart olarak

hazırlanmıştır. Bu form, faydalı olacağı düşünülen bütün zemin parametrelerinin

hesaplanmasını sağlar. Hesaplama işleminin istendiği tabaka(lar) veri girişi sırasında

tanıtılmalıdır. Bu menüde zemin parametrelerine ait sayısal değerler görüntülenir.

Hesaplanmış değerler rapor dosyasına kopyalanabilir.

Animasyon formu önceden (veri girişi sırasında) istenmesi halinde zamana ve derinliğe

göre, yatay yer değiştirmenin (çizgisel görüntülerle) canlandırılmasını yapar.

Rapor dosyası ise; birbirinden farklı pencerelerde/formlarda yaptırılan işlemlerin bir

özetinin veya genelinin bir arada görüntülenmesine yardımcı olur. Yaptırılan çizimler,

64

hesaplatılan özelliklerin sayısal değerleri bir arada görülür. İstenmesi durumunda çıktısı

alınabilir veya daha sonra incelemek üzere saklanabilir.

Buraya kadarki sıralanan işlem(ler)i yapan bir kullanıcı, ProShake programında bir yer

tepki analizini tamamlamış olur. Menülerde, tercih edilen hesaplama ve/veya analizler

kullanıcının amacına bağlı olarak aktif hale getirilebilmektedir (bazı özelliklerin

kullanımı isteğe bağlıdır).

ProShake, zeminlerin doğrusal olmayan ve elastik olmayan davranışlarını eşdeğer

doğrusal yaklaşımla tanımlar ve bu amaçla frekans ortamı yaklaşımını kullanır. Bu

yaklaşım, sekant kesme değerine (modülüne) ve sönümleme oranı ile kesme

gerilmesinin çeşitli değerlerine ihtiyaç duyar. Bu davranış; değer azalımı ve sönümleme

eğrisiyle tanımlanır.

Değer azalım eğrisi, gerilme ile normalleştirilmiş sekant kesme değeri oranının

(G/Gmax) grafiğidir. Sönümleme eğrisi, gerilme ile eşdeğer viskoz sönümleme oranı

arasındaki ilişkinin grafiğidir. Birçok zeminin değer azalımı ve sönümleme oranı iyi

anlaşılması ve bu özellikleri tanımlamak için birkaç model önerilmiştir.

3.5.7. ProShake programının zeminler için kullandığı modeller

Vucetic-Dobry (1991) modeli

Vucetic and Dobry (1991), 1985 Michoacan depreminde Mexico City kilinin

performansının araştırılması amacıya yapılan bir araştırmada Kokoshu (1980)’nun

çalışmasına dayanarak; modül ve sönümleme hareketinin zeminin şekil

değiştirmesinden nasıl etkilendiğini göstermişlerdir. Vucetic and Dobry, plastisite

indisinin fonksiyonları olarak sönümleme eğrileri ve modül azaltma denklem grupları

geliştirmişlerdir. ProShake her şekil değiştirme indeksinin belirlenmesine imkân tanır

(program, ekleme/değiştirme yoluyla uygun eğrileri belirlemektedir). Vucetic and

Dobry tarafından orijinal olarak önerilen eğriler yeşil grafikler şeklinde gösterilir ve

PI=0, PI=15, PI=30, PI=50, PI=100 ve PI=200 özelliklerindeki zeminleri temsil ederler.

Bu konuda daha fazla bilgi için; Dobry and Vucetic (1987)’e de bakılabilir.

65

Sun, Golesorkhi and Seed (1988) modeli

Sun, Golesorkhi and Seed (1988), farklı dizilerdeki plastisite indisi için bir dizi modül

azaltma ve sönümleme eğrileri geliştirmişlerdir. 5<PI<10, 10<PI<20, 20<PI<40,

40<PI<80 ve PI>80 için ayrı eğriler geliştirilmiştir. ProShake, uygun eğriyi bulmak için

zeminin plastisite indisini sormakta/istemektedir (program bunu değiştirmez/eklemez).

Ishibashi-Zhang (1993) modeli

Özellikle düşük plastisiteli zeminler için; modül azaltması ve sönümleme özellikleri,

efektif çevre basıncından da etkilenir. Ishibashi-Zhang (1993), plastisite indisi ve efektif

çevre basıncını açıklayan sönümleme oranı ve kesme modülü için bağıntılar

önermişlerdir. ProShake, efektif çevre basıncını hesaplar ancak, kullanıcı plastisite

indisini önceden belirlemiş olmalıdır. Efektif çevre basıncı hesaplanırken; zemin basıncı

katsayısını (K0) 0,5 olarak kabul eder. Ishibashi-Zhang eşitlikleri, düşük bir

deformasyon oranının üzerine 1’den daha büyük G/Gmax değerleri (tahmin ederek)

kullanır. ProShake bu değerler için G/Gmax= 1,0 koyar. ProShake sönümleme eğrilerini

değiştirmez. Bu sınırlı değerin etkileri hakkında; Ishibashi (1992)’ye de bakılabilir.

Seed-Idriss (1970) kum modeli

Seed and Idriss (1970) kum için ilk geniş çapta kullanılan modül azaltma ve sönümleme

grafiklerini geliştirmişlerdir. Bunların grafikleri bir dizi modül azaltma hareketi gösterir.

ProShake’te bu oranın ortalama, üst ve alt sınırlarını seçme imkanı/tercih hakkı vardır.

Seed et al. (1984) çakıl modeli

Seed et al. (1984) çakıl için modül azaltma ve sönümleme grafikleri geliştirmişlerdir.

Bu eğriler, dört farklı çakıl üzerinde yapılan, 12 inç hücre çapına sahip devirsel üç

eksenli testlerin ortalamasına dayanır.

Schnabel et al. (1972) kaya modeli

Kaya için modül azaltma ve sönümleme eğrileri, orijinal SHAKE programı için basit

bilgi dosyaları içine alınır (Schnabel et al. 1972).

66

Doğrusal model

ProShake, doğrusal-elastik ve doğrusal-visko elastik malzemelere göre hesaplamalar

yapar. Hangi malzeme seçilirse ProShake o malzeme için maksimum kesme modülünü

kullanır ve kullanıcının bir sönümleme oranı değerini girmesini ister. Sönümlenmemiş

doğrusal elastik tabaka için transfer fonksiyonu, tabakaların doğal frekanslarında

gariplik oluşturacaktır. Bu ise, programın uygulanmasını engelleyen rakamsal hatalara

yol açabilir.

3.6. Regresyon ve Korelasyon Analizi

Regresyon analizi konusunda verilen teorik bilgiler; Ross (1987), Kutsal vd (1990),

Vardeman (1994), Temur (1995), Schiff and D’agostino (1996), Apaydın vd (2002) ve

Alpar (2003)’ten alınmıştır. Konu itibariyle birbirlerine paralel anlatım özelliği

taşıdıkları için; ilgili her paragrafın sonuna atıfta bulunulmamıştır. Ancak, okuyucuya

göz aşinalığı sağlamak açısından bazı paragraflarda ilgili yazara atıfta bulunulmuştur.

Aralarında ifade farklılığı olmasına rağmen her kitap aslında birbirine paralel özellikler

göstermektedir. Metin kısmın yazımında daha detaylı anlatım teknikleri kullanması

nedeniyle Apaydın vd (2002)’den daha fazla yararlanılmıştır. Denklem gösteriminde adı

geçen kaynaklarda kullanılan simgeler genelde birbirinden farklıdır. Bu konuda

karmaşaya yol açmamak için sadece bir yazarın simgeleme tekniği (Temur 1995)

kullanılarak formüller yazılmıştır.

3.6.1. Regresyon analizi ve amaçları

“Tek bağımsız değişkenin bir veya birden çok bağımsız değişkenin değerinden nasıl

etkilendiğinin araştırılması”, “değişkenler arasındaki ilişki ve bağıntıların araştırılması”,

“belli amaç ve varsayımlar altında bağımsız değişken ya da değişkenlerin bağımlı

değişkene nasıl bağlanacağını araştırma süreci” gibi pek çok tanımı yapılan (Apaydın

vd 2002, Kutsal vd 1990, Temur 1995, Alpar 2003) regresyon analizi kısaca;

değişkenler arasındaki ilişki ve bağıntıların araştırılmasıdır. Regresyon analizi;

- Bağımlı değişkendeki değişimi açıklama,

- Herhangi bir gözleme karşılık gelen ortalama y değerini bulma,

67

- Dağılım diyagramındaki noktalar için en iyi eğriyi uydurma veya belirleme gibi

amaçlarla yapılır.

Regresyon verileri, bağımsız değişkene göre; yöntemsel ve gözlemsel veriler olmak

üzere iki şekilde toplanır.

Bir olaya aynı anda etki eden değişik faktörler, farklı özelliklerin ortaya çıkmasına

neden olmaktadır. Bu tür farklı değişkenler arasında meydana gelen ilişkiler veya

birbirlerine yaptıkları etkiler regresyon analizleriyle araştırılır. Regresyon analizinde bir

bağımlı değişkene karşılık çok fazla sayıda bağımsız değişken işleme girebilmektedir.

Regresyon analizi, işleme giren bağımsız değişken sayısı ve/veya değişkenlerin

üslerinin derecesine göre değişik adlar almaktadır (Akhun 1979). Bunlar:

- Basit regresyon analizi,

- Çoklu regresyon analizi,

- Çok katlı regresyon analizi ve

- Çoklu-çok katlı regresyon analizidir.

Değişkenler yardımıyla oluşturulan dağılım grafiklerinde, değişkenleri temsil eden

noktalar bir doğru etrafına toplanıyorsa; basit regresyon analizi söz konusudur.

3.6.1.1. Basit regresyon analizi

Biri bağımlı diğeri bağımsız, iki değişkenin birinci dereceden ilişkisi basit regresyon

analizi olarak adlandırılır. Dağılım grafiklerindeki noktalar bir doğru etrafındadır. Bu

doğrunun denklemi;

XbaY *+= (7)

şeklinde ifade edilir. Burada;

Y: bağımlı değişken,

X: bağımsız değişken,

a : regresyon doğrusunun Y eksenini kestiği değer,

b : regresyon doğrusunun eğimidir.

68

Dağılım diyagramında, değişkenleri temsil eden noktaların dağılımının matematiksel

gösterimi olan doğru çizilebilir. “Minimum kareler metodu”yla bulunan denklemle,

doğru çiziminde oluşabilecek hatalar önlenebilir ve değişkenler arasındaki ilişki en iyi

şekilde ifade edilebilir. Çizilen grafik, “minimum kareler doğrusu” olarak adlandırılır

(Şekil.3.17). Dağılım diyagramındaki doğru, noktaların kendisine olan dik

uzaklıklarının karelerinin toplamının minimum değerini almasını sağlayacak şekilde

çizilmelidir.

Serpilme diyagramında en küçük kareler doğrusu

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150X

Y

I1

I2

I3

I6I5

I4

Şekil 3. 17. Dağılım diyagramında minimum kareler doğrusu (Temur 1995, Apaydın vd

2002)

3.6.1.1.1. Çeşitli kareler ortalamaları

X Ortalamalarından ayrılış: Ampirik X değerlerinin ortalamalarından sapmalarının

karelerinin toplamına “X ortalamalarından ayrılış kareler toplamı” (XOAKT), eleman

sayısının 1 eksiğine “X ortalamalarından ayrılış serbestlik derecesi” (XOASD) ve

bunların birbirine oranına “X ortalamalarından ayrılış kareler ortalaması” (XOAKO)

denir. Bu değer aynı zamanda varyansı, karekökü de standart sapmayı verir.

( ) ( ) ∑∑

∑=

=

=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

−=−=n

i

n

ii

i

n

ii n

XXXXXOAKT

1

2

122

1

(8)

1)( −= nXOASD (9)

XOASDXOAKTXOAKO = (10)

69

Y Ortalamalarından ayrılış: Ampirik Y değerlerinin ortalamalarından sapmalarının

karelerinin toplamına “Y ortalamalarından ayrılış kareler toplamı” (YOAKT), eleman

sayısının 1 eksiğine “Y ortalamalarından ayrılış serbestlik derecesi” (YOASD) ve

bunların birbirine oranına “Y ortalamalarından ayrılış kareler ortalaması” (YOAKO)

denir. Bu değer aynı zamanda varyansı, karekökü de standart sapmayı verir.

( ) ( ) ∑∑

∑=

=

=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

−=−=n

i

n

ii

i

n

ii n

YYYYYOAKT

1

2

122

1

(11)

1)( −= nYOASD (12)

YOASDYOAKTYOAKO = (13)

3.6.1.1.2. Regresyon kareler toplamı

Ampirik Y değerlerinin ortalaması ve regresyon denklemi yardımıyla hesaplanan teorik

Y değerleri arasındaki farkların karelerinin toplamına “regresyon kareler toplamı”

(RKT) denir. Regresyon serbestlik derecesi (RSD) her zaman 1’dir. Dolayısıyla

“regresyon kareler ortalaması” (RKO), “regresyon kareler toplamına” eşittir.

2

1

1

2

2

1

1 1

)(

*)*(

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

−

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

−

=

∑∑

∑∑ ∑

=

=

=

= =

n

i

n

ii

i

n

i

n

i

n

iii

ii

n

XX

n

YXYX

RKT (14)

1=RSD (15)

RKTRKO = (16)

3.6.1.1.3. Regresyondan ayrılış

Ampirik Y değerleri ile teorik Y değerleri arasındaki farkların karelerinin toplamına

“regresyondan ayrılış kareler toplamı” (RAKT), eleman sayısından iki eksiğine

70

“regresyondan ayrılış serbestlik derecesi” (RASD) ve bunların birbirine oranına da

“regresyondan ayrılış kareler ortalaması” (RAKO) denir.

RKTYOAKTRAKT −= (17)

2−= NRASD (18)

RASDRAKTRAKO = (19)

3.6.1.1.4. Regresyondan ayrılışın standart sapması

Regresyondan ayrılışın kareler ortalamasının karekökü regresyondan ayrılışın standart

hatasını verir ve bu değer dağılım diyagramında noktaların regresyon doğrusu

etrafındaki dağılışının bir ölçüsüdür.

RAKOSYX = (20)

şeklinde yazılabilir. Eğer önceden regresyon doğrusunun denklemi biliniyorsa;

( )

2

**1 1 1

2

−

−−−=

∑ ∑ ∑= = =

n

XYbYaYS

n

i

n

i

n

iiiii

YX (21)

denklemi kullanılır. Regresyondan ayrılışın standart hatası, bazı yönlerden standart

sapmaya benzemektedir. Elaman sayısı n yeterince büyükse regresyon doğrusunun iki

tarafında 1, 2, 3 ve 4 standart hata (SYX) uzaklıklarda ve doğruya paraleller çizildiğinde

bu çizgiler arasında noktaların sırasıyla yaklaşık % 68, % 95, % 99.8 ve % 100’ü

bulunmaktadır (Şekil 3.18). Hata değeri yükseldikçe Dağılım diyagramında noktaların

doğru etrafında toplanma oranı azalır.

3.6.1.1.5. Regresyon katsayısı b nin standart hatası

Regresyon katsayısı (b)’nin standart hatası, regresyondan ayrılış kareler ortalaması ile

doğru, bağımsız değişkenin ortalamasından sapmaların karelerinin toplamı ile ters

orantılıdır. Hata arttıkça dağılım diyagramında doğrunun noktaları temsil etme ihtimali

azalır ve aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

XOAKTRAKOSb = (22)

71

Şekil 3.18. Regresyondan ayrılışın standart hatasına göre dağılım diyagramında

noktaların regresyon doğrusu etrafındaki dağılma ortamları (Temur 1995)

3.6.1.2. Çoklu regresyon ve korelasyon analizi

Bir bağımlı değişkene karşılık birden fazla bağımsız değişkenin ilişkisinin

araştırılmasına çoklu regresyon veya korelâsyon analizi denir. Dağılım diyagramında

yatay düzlem üzerine bağımsız değişken sayısı kadar eksen yerleştirildiği için; yüzey,

hacim veya daha çok boyutlu şekiller oluşur. Genel olarak;

nn XbXbXbaY *.....** 2211 ++++= (23)

Denklemiyle ifade edilir. Hesaplaması oldukça zor ve uzun zaman ortam çoklu

regresyon işlemleri günümüzde yazılmış olan bilgisayar paket programları sayesinde

oldukça çabuk ve hassas/güvenli bir biçimde yapılabilmektedir.

3.6.1.2.1. Üç değişkenli regresyon denklemi

İki bağımsız değişkenli regresyon denklemi çoklu regresyon işlemlerinin en basit şekli

olarak kabul edilmektedir. Genel ifadesi aşağıdaki şekildedir (Denklem 24).

(24) 2211 ** XbXbaY ++=

Denklem (24)’e ait dağılım bir düzlem oluşturmakta (Şekil 3.19) ve dağılım

diyagramında noktaların düzleme olan mesafelerinin karelerinin toplamı minimum

değeri almaktadır. Bu nedenle denklemin oluşturduğu şekil “minimum kareler düzlemi”

72

olarak adlandırılmaktadır. Denklemdeki a, b1 ve b2 katsayıları hem matris işlemleri ile

hem de cebirsel işlemlerle hesaplanabilmektedir.

Şekil 3.

3.6.1.2.2

Hesapla

⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

∑

∑

=

=n

ii

n

ii

X

X

n

12

11

Yukarıd

sütunun

Buradan

yardımı

a =

b1 =

b2 =

19. Minimum kareler düzlemi (Temur 1995)

. Matris işlemleri ile çözümü

malar sırasında oluşturulan denklem yardımıyla matris eşitliği şöyle yazılabilir:

[A] * [X] = [B] (25)

⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

=⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡

⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

∑

∑

∑

∑∑

∑∑

∑∑

=

=

=

==

==

==

n

iii

n

iii

n

ii

n

ii

n

iii

n

iii

n

ii

n

ii

n

ii

XY

XY

Y

bba

XXX

XXX

XX

12

11

1

2

1

12

22

121

121

1

21

12

11

)*(

)*(*

)*(

)*(

a elde edilen |B| matrisi |A| matrisinin 1. sütununa yerleştirilirse |A1|, 2.

a yerleştirilerek |A2| ve 3. sütununa yerleştirilirse |A3| matrisleri elde edilir.

[A], [A], [A] ve [A] matrislerinin determinantları hesaplanır. Determinantlar

yla ikinci dereceden parabol denkleminin katsayıları belirlenir.

|A1| / |A| (26)

|A2| / |A| (27)

|A3| / |A| (28)

73

3.6.1.2.3. Cebirsel işlemlerle çözümü

Düzlem denkleminin katsayılarına göre sırayla türevleri alındıktan sonra sıfıra

eşitlenirse aşağıdaki denklemler elde edilir:

(29) ∑ ∑∑= ==

++=n

i

n

iii

n

ii XbXbanY

1 12211

1

***

(30) ∑ ∑∑∑= ===

++=n

i

n

iiii

n

ii

n

iii XXbXbXaXY

1 1212

211

11

11 )*(***)*(

(31) ∑∑∑= ===

++=n

i

n

iiii

n

ii

n

iii XbXXbXaXY

1 1

222211

12

12 )*)*(**)*( ∑

Yukarıdaki her bir denklemde a bilinmeyeni eşitliğin bir tarafına çekilirse; elde edilecek

denklemler birbirleri ile eşitlenerek b1 bilinmeyeni eşitliğin bir tarafına çekilerek/yalnız

bırakılarak yeni iki denklem elde edilir. Birbirine eşit bu denklemlerde b2

bilinmediğinden, b2 katsayısı hesaplanır. Belirlenen b2 değeri b1 bilinmeyenini içeren

denklemlerden birinde yerine konularak b1 katsayısının değeri hesaplanır. Elde edilen b1

ve b2 katsayılarının değerleri denklem (29)’a yazılarak a katsayısının değeri belirlenir.

3.6.1.2.4. Standart kısmi regresyon katsayıları

Aynı birimlerle ifade edilen değişkenlerin işleme girdiği çoklu regresyon analizinde;

bağımsız değişkenlerden herhangi birisinin bağımlı değişkene olan etkisi bi

katsayılarıyla belirlenir. Ancak, değişkenler farklı birimlerle tanımlanıyorsa (örneğin;

uzunluk-ağırlık veya uzunluk-ivme vb. gibi), birbirlerine olan etkileri direkt olarak

belirlenemez. Bunun için kısmi regresyon katsayılarını standart sapma birimleri ile ifade

eden standart kısmi regresyon katsayıları kullanılmaktadır. İki bağımsız değişken içeren

olayların genel gösterimi aşağıdaki şekildedir (Denklem 32):

(32) 2211 ** XbXbaY ++=

Yukarıdaki denklemde, eşitliğin her iki tarafı Y bağımlı değişkeninin standart sapmasına

bölünür ve bi katsayıları Xi değişkenlerinin standart sapmalarına hem çarpılıp hem de

bölünerek; a, b1 ve b2 parametreleri de yeniden düzenlenirse denklem değişmeyecektir

(Denklem 33):

74

Yx

x

Yx

x

YY SX

SS

bSX

SS

bSa

SY 2

2

22

1

1

11 **** ++= (33)

Burada, SY, SX1 ve SX2 standart sapma değerleri olup bu değerlere bağlı olan standart

kısmi regresyon katsayıları (β1, β2) da hesaplanabilmektedir (Denklem 34 ve 35):

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

Y

X

SSb 1

11 *β (34)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

Y

X

SS

b 222 *β (35)

Hesaplanan β1 ve β2 değerleri ile regresyon denklemi yeni şeklini alır (Denklem 36):

2211 ** XXaY ββ ++= (36)

Buna göre; X1’de meydana gelen 1 standart sapmalık değişim, Y bağımlı değişkeninde

β1 kadar standart sapma; X2’de meydana gelen 1 standart sapmalık değişim, Y bağımlı

değişkeninde β2 kadar standart sapma oluşturmaktadır (Temur 1995).

3.6.1.2.5. Regresyon katsayılarının standart hatası

Çoklu regresyon katsayılarının standart hatası (Sb); Y değerlerinin regresyon yüzeyi

etrafındaki dağılışına ve değişken sayısına (k) bağlıdır (Denklem 37 ve 38):

)(

)*(1

2

kn

YYS

n

ii

b −=

∑= (37)

∑ ∑

∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑

= =

= = = = = =

−

−−−−−= n

i

n

iii

n

i

n

i

n

i

n

i

n

i

n

iiiiiiiii

b

YYY

YXYXbYXYXbYYYS

1

2

1 1 1 1 1222111

2

*

)*)*((*)*)*((**1 (38)

3.6.2. Korelasyon analizi

Birlikte değişen iki değişkenle, bunları oluşturan şartlar arasındaki ilişkinin yönü,

derecesi ve istatistik açıdan önemli olup-olmadığının belirlenmesi için yapılan

incelemeye (basit) korelasyon analizi denmektedir. Her bir değişkendeki ölçümlerin (N)

75

her biri için iki ölçüm değişkeni arasındaki korelasyon katsayısını hesaplar. Uygun

sonucun elde edilebilmesi için, ikiden fazla değişkenin olması istenir. Korelasyon

katsayısı değerlendirilirken:

a. Değişkenlerden biri artarken diğeri azalıyorsa, bunların arasında negatif

korelasyon vardır (Şekil 3.20.a).

b. Değişkenlerden biri artarken diğeri de artıyorsa, bunların arasında pozitif

korelasyon vardır (Şekil 3.20.b)

c. Değişkenlerin birinin artıp-azalmasından diğeri etkilenmiyorsa ve/veya dağılım

diyagramında noktalar daire benzeri bir ortamda toplanıyorsa bu iki değişken

arasında herhangi bir korelasyon yoktur (Şekil 3.20.c) gibi durumlar

incelenmektedir. (a)

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12X

Y

(b)

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 1X

Y

2

(c)

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6X

Y

Şekil 3.20. Basit korelasyon grafikleri; a) negatif, b) pozitif ilişki ve c) korelasyon yok

(Temur 1995, Apaydın vd 2002)

3.6.2.1. Korelasyon katsayısı (R)

Değişkenler arasında ve/veya değişkenlerle çevre şartları arasında korelasyonun varlığı

ve derecesi korelasyon katsayısı (R) olarak kabul edilir. Korelasyon katsayısı 1 ile -1

76

arasında herhangi bir değer alabilir. Farklı yöntemlerle hesaplanmasına rağmen en çok

tercih edilen formül aşağıdadır:

∑ ∑∑ ∑

∑ ∑ ∑

= == =

= = =

−−

−=

n

i

n

iii

n

i

n

iii

n

i

n

i

n

iiiii

YYnXXn

YXXYnR

1 1

22

1 1

22

1 1 1

)(**)(*

*)*(* (39)

Korelasyon katsayısı iki değişken arasındaki ilişkinin kuvvetini vermektedir (Çizelge

3.1).

Çizelge 3.1. Korelasyon katsayısına (R) göre değişkenler arasındaki ilişki

Korelasyon katsayısı (R) Değişkenler arasındaki ilişkinin kuvvet derecesi

-1,000 - -0,850 Çok kuvvetli negatif korelasyon

-0,849 - -0,600 Kuvvetli negatif korelasyon

-0,599 - -0,450 Zayıf negatif korelasyon

-0,449 - -0,300 Çok zayıf negatif korelasyon

-0,299 - 0,300 Korelasyon ilişkisi yok

0,301 - 0,450 Çok zayıf pozitif korelasyon

0,451 - 0,600 Zayıf pozitif korelasyon

0,601 - 0,850 Kuvvetli pozitif korelasyon

0,851 - 1,000 Çok kuvvetli pozitif korelasyon

3.6.2.1.1. Korelasyon katsayısının standart hatası

Basit korelasyon katsayısı R’nin standart hatası, Dağılım diyagramında noktaların artan

veya azalan bir doğru etrafında toplanmamalarının, yani artma veya azalma olmadığının

bir ölçüsü olup, standart hata ne kadar küçük ise korelasyon katsayısı o kadar

anlamlıdır. Standart hata aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanır:

)2()1(

−−

=n

RSr (40)

77

3.6.2.1.2. Korelasyon katsayısının önem kontrolü ve ilgili testler

F-Testi: İki değişken grubunun temel alınan dağılımında eşit olmayan değişkenler için

farklı bir seçeneğe karşı eşit değişkenlerle olan dağılımlardan gelen boş varsayım

sınaması yapmak; varyansını karşılaştırmak için iki örnekli F-testi kullanılır.

Bu testte, bir F istatistik değerinin (veya F oranı) f değeri hesaplanır. f = 1 veya 1’e

yakın ise; temel alınan değişken değerlerinin eşit olduğu kabul edilir. Veri grubundaki

değişkenlerinin eşit olması durumunda (F tablosu yardımıyla-İstatistik kitapları ekinde);

a. Eğer f < 1 ise;

- F istatistik değerinin gözlenme olasılığı f'den daha küçük olup; F kritik tek kuyruklu

denir. Seçilen değişkenin önem düzeyi 1’den daha küçük (α < 1) bir değer alacaktır.

b. Eğer f > 1 ise;

- F istatistik değerinin gözlenme olasılığı f'den daha büyük olup; F kritik tek kuyruklu

denir. Seçilen değişkenin kritik değeri 1'den daha büyük (α > 1) bir değer alacaktır.

t-Testi: Bu test yardımıyla; her bir örnekle, verilerin ortalamasının eşitliği sınanır. Üç

farklı varsayımı kullanır:

i. Veri değişkenlerinin eşit olması,

ii. Veri değişkenlerinin eşit olmaması ve

iii. İki örneğin işlemden önceki ve işlemden sonraki gözlemleri temsil etmesidir.

Hesaplanan bir t-istatistik değeri bu amaç için hazırlanmış tablolar (t-tablosu)

yardımıyla bulunabilir. Verilere bağlı olarak, negatif veya pozitif bir değer alabilir.

i. Veri grubu ortalamalarının eşit olduğunu kabul eden varsayıma göre;

- t<0, P(T≤t) tek kuyruklu yani, t-istatistik (t') değerinin daha fazla negatif olarak

gözlenebileceği olasılık durumudur.

- t≥0, P(T≤t) tek kuyruklu yani, t-istatistik (t') değerinin daha fazla pozitif olarak

gözlenebileceği olasılık durumudur.

- t-kritik tek kuyruklu kesme biçimi değerini verir. t-İstatistik değerinin; t-kritik tek

kuyruklu’dan büyük veya eşit olduğunun gözlenme olasılığını (α) verir.

78

- P(T≤t) iki kuyruklu durumu; t-istatistik değerinin, mutlak değerde (t') den daha

büyük olduğunun gözlenebileceği olasılığını verir. P-kritik iki kuyruklu, kesme

biçimi değerini verir. Böylece mutlak değerde gözlenen t-istatistik değerinin; P

Kritik iki kuyruklu’dan daha büyük (α) olma olasılığını verir.

İki değişkenli eşit varyansların kullanıldığı t-testi; iki veri kümesinin de eşit

varyanslı dağılımlardan geldiğini varsayar; “homoscedastic t-testi” olarak

adlandırılır ve iki örneğin eşit veri grubu ortalamalarıyla gelmiş olup-olmadığının

olasılığını belirlemek için kullanılır.

ii. Veri grubu ortalamalarının eşit olmadığını kabul eden varsayıma göre;

İki değişkenli farklı varyansların kullanıldığı t-testi; her iki veri kümesinin eşit

olmayan varyanslı dağılımlardan geldiğini varsayar, “heteroscedastic t-testi” olarak

adlandırılır ve iki örneğin büyük bir olasılıkla eşit veri grubu ortalamalı

dağılımlardan gelmiş olup-olmadığını belirlemek için kullanılabilir.

t-İstatistik değeri (= t') aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanabilir:

nS

mS

yxt

22

21

0'

+

∆−−= (41)

Serbestlik derecesini (= df) hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır:

11

222

221

222

21

−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

nn

S

mmS

nS

mS

df (42)

Hesaplama sonucu elde edilen değer genellikle tamsayı değildir. t-tablosundan

kritik değeri elde edebilmek için; df değeri en yakın tamsayıya yuvarlatılır.

iii. İki örneğin işlemden önceki ve sonraki gözlemleri temsil etmesinin sınanması;

79

Bu amaçla, bir işlemden önce alınan gözlemler ve bir işlemden sonra alınan

gözlemlerin büyük bir olasılıkla eşit veri grubu ortalamalı dağılımlardan gelmiş

olup olmadıklarını belirlemek için, iki değişkenli eşli t-testi uygulanır.

Korelasyon katsayısı 0 olmayan bir ana kitleden rasgele seçilen örneklerin

korelasyon katsayısının ortalaması sıfır değildir ve normal bölünmeye uymazlar.

Bundan dolayı böyle örneklerin önem kontrolünün t değeri yerine z değerine göre

yapılması daha uygun olacaktır.

3.6.2.2. Çoklu korelasyon analizi

Birden çok X ve bir Y değişkeni arasındaki ilişkinin özellikleri, çoklu korelasyon

analizi ile yapılmaktadır. Her bir Xi değişkeninin Y değişkeni üzerindeki etkisinin

yönünü ve kuvvetini dikkate ortam korelasyon katsayısı (R), 3 değişkenli olaylarda

aşağıdaki şekilde ifade edilmektedir.

YOAKT

YXYXbYXYXbR

n

i

n

i

n

i

n

iiiiiii∑ ∑ ∑

= = =

−+−= 1 1 1

222111 )*)*((**)*((* ∑=1 (43)

YOAKT: Y ortalamalarından ayrılış kareler toplamı

Elde edilen çoklu korelasyon katsayısının (R) karesine “çoklu determinasyon katsayısı

(d)” denmektedir (Denklem 44):

(44) 2Rd =

Xi bağımsız değişkenlerinden biri için, diğer bağımsız değişkenlerin tamamının sabit

olduğu varsayılarak, korelasyon ve determinasyon katsayısının hesaplanması sonucu

elde edilen değerler “kısmi korelasyon ve determinasyon katsayısı” olarak kabul

edilir. Korelasyon katsayısıyla aynı simge ile tanımlanır. Ancak, hangi değişkeni temsil

ettiğini göstermesi açısından değişken numarası alt indis olarak yazılır (Örneğin; R3: Y

ile X3 arasındaki korelasyonu belirtir ve X1, X2, X4, … , Xn değişkenlerinin sabit olduğu

kabul edilir). Üç değişken içeren olaylarda kısmi korelasyon katsayısı (Rj) şöyle ifade

edilebilir (Denklem 45):

80

∑ ∑

∑ ∑

= =

= =

−−

−= n

i

n

iikikik

n

i

n

iijijij

j

YXYXbYOAKT

YXYXbR

1 1

1 1

)*)*((

)*)*((* (45)

j: Kısmi korelasyonu incelenen bağımsız değişkenin numarası

k: Diğer bağımsız değişkenin numarası

Kısmi determinasyon katsayısı (dj), kısmi korelasyon katsayısının karesine eşittir

(Denklem 46): 2jj Rd = (46)

Anova: Farklı türden varyans çözümlemelerinin yapılmasını ifade eder. Burada testi

veya sınaması yapılan veri gruplarının faktör sayısı (değişken grubu sayısı) ve örnek

sayısı önemlidir. Anova, değişkenlerin özelliklerine göre birbirinden farklı birkaç test

yöntemi kullanılarak yapılmaktadır:

i. Tek etkenli anova testi: İki veya daha fazla değişken olduğunda kullanılır. İki veya

daha çok örnek için verilerde basit bir varyans çözümlemesi yaparak; Temel olasılık

dağılımlarının tüm örnekler için aynı olmadığı yönündeki alternatif varsayıma karşılık,

her örneğin aynı temel olasılık dağılımından alındığı varsayımının doğruluğunu inceler.

ii. Yinelemeli çift etkenli anova testi: Bu yöntemin anlamlılığı; verilerin iki farklı

boyutta sınıflandırılmasıyla sağlanmaktadır. Bu yöntem yardımıyla:

1. Değişkenlerden birini yok sayarak, diğer iki değişken arasındaki ilişki,

2. Yok sayılan değişkenle diğer iki değişkenden herhangi birisi arasındaki ilişki,

3. İlk iki aşamada yok sayılan değişkenler arasında bir ilişki, gibi farklı durumlar

incelenir.

iii. Yinelemesiz çift etkenli anova testi: Yinelemeli çift etkenli anovada olduğu gibi;

veriler iki farklı boyut üzerinde sınıflandırılabildiğinde yararlıdır. Ancak, bu yöntem her

değişken çifti için yalnızca tek bir gözlem olduğunu varsaymaktır.

81

3.6.3. Çok katlı regresyon analizi

Çok katlı regresyon analizinin en basit şekli olan ikinci dereceden regresyon

denkleminin gösterimi olan; 2

21 ** XbXbaY ++= (47)

ifadesi bir parabol denklemi olup, dağılım diyagramında noktaların parabole dik

uzaklıklarının karelerinin toplamı minimum olduğundan “minimum kareler parabolü”

olarak adlandırılır (Şekil 3.21). Parabol denklemindeki a, b1 ve b2 katsayıları hem

cebirsel hem de matris işlemlerle bulunabilmektedir.

En Küçük Kareler Parabolü

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6X

Y

1 2

34

5 6

7

89

Şekil 3.21. Minimum kareler parabolü (Temur 1995)

3.7. SPSS Bilgisayar Programı

SPSS hakkındaki genel bilgiler öncelikle www.spssscience.com adresinden (her ne

kadar yeterli bilgi içermiyor olsa da) derlenmiş, Norusis (1993)’in SPSS için hazırladığı

kullanım kılavuzuna başvurulmuş, bunun yanında Türkçe bir kaynak olması ve detaylı

anlatımı nedeniyle Ergün (1995)’den yararlanılmıştır. Bazı istatistik kavramları ile ilgili

olarak zaman zaman diğer istatistik kitaplarına başvurulmuştur.

82

SPSS (Statistical Package for Social Science) güçlü bir istatistik analizini ve veri işletim

sistemini, tanımlama menüleri ve basit diyalog kutuları yardımı ile gerçekleştiren bir

windows programıdır. Başka bir ifadeyle SPSS programı; Verileri kendi tanıdığı

ve/veya kullandığı veri biçimine dönüştürerek buradan yeni veriler hesaplar ve bu yeni

değerler üzerinde istatistiksel işlemler yapar istendiği durumlarda grafikler hazırlar.

3.7.1. Ana komutlar

SPSS uygulamaları Şekil 3.22’de görüldüğü gibi uygulama penceresi üzerindeki ana

menü çubuğu üzerinden, SPSS program grubuna, program dosyası içinde bulunan SPSS

dosyası seçilerek veya ana pencerede bulunan SPSS sembolü çift tıklanarak (fare

yardımı ile) SPSS çalışma sayfasına geçilir. Menü çubuğu yardımı ile istenilen çalışma

penceresi seçilerek uygulama işlemine geçilir. Uygulama penceresi üzerindeki ana

menü çubuğu 10 tane birbirinden ayrı alt menü’yü kapsamaktadır. Bunlar;

File: SPSS veri, metin, grafik dosyalarını okuma, çevirme, kaydetme ve yazıcıdan

çıkartma görevlerini yerine getirmek için kullanılır.

Edit: SPSS yazı dosyasını çıktı veya syntaks penceresinden metin ve veri sayfası

üzerinde her türlü ekleme, çıkarma, düzeltme, arama veya kopyalama için kullanılır.

Data: SPSS veri dosyası üzerinde değişkenleri tanımlamak için kullanılan bazı

teknikler, dosyaya değişken ve veri ekleme, verileri sıraya koma, bölme, birleştirme,

değişkenleri ve değerleri dönüştürme veya analiz için yeni çalışma alt birimleri

oluşturmak için kullanılır.

View: Çalışma sayfası üzerinde her türlü kısa yol çubuklarını oluşturmak ve sayfaya ait

görüntü düzeni için kullanılır.

Transform: Seçilen bir veri dosyası üzerinde dosyanın ana yapısını değiştirmeden

değişiklik yapılması veya var olan değerlere ait yeni değişkenlerin hesaplanması için

kullanılır.

Analyze: Veri dosyası üzerinde yapılması istenen istatistik hesaplamaları için kullanılır.

Graphs: Veri dosyasında hesaplamaları yapılan değişkenlere ait grafiklerin çizimi için

kullanılır.

83

Utilities: Veri ve çıktı dosyasına ait sayfa düzeni, yazı karakteri, yazı büyüklüğü, vb.

değişiklikler için kullanılır.

Windows: Farklı SPSS veri ve çıktı sayfalarının ekranda aynı anda görülmesi ve işlem

yapılması için kullanılır.

Help: SPSS programı üzerine her türlü tanıtıcı ve açıklayıcı bilgiyi kapsayan yardımlar

için kullanılır.

Değişken tanımlama işlemi sayfanın altında bulunana “Variable View” komutu ile

gerçekleştirilir: Tanımlanmak istenen değişken, yazılması istenilen sütuna farenin çift

tıklanması veya “Define variable” komutunun seçilmesi ile geçilir. Değişken ismi 8

karakterden fazla olmamalıdır.

- Değişken karakterinin tipi “Type”,

- Etiket adı “Labels”,

- Boş değer sayısı “Missing values” ve

- Kolon genişliği “Column format”, komutları ile düzenlenebilir.

Değişkenler tanımlandıktan sonra sayfanın veri ile donatımı gerçekleştirilir ve daha

sonra SPSS programı uygulama işlemine geçilir.

3.7.2. SPSS uygulama işlemleri

Ana menü üzerinde tanımlanan işlemler alt işlem basamakları aracılığı ile aşağıdaki gibi

uygulanmaktadır.

Dosya işlemleri “file":

Dosya işlemleri SPSS ana penceresindeki menüler kullanılarak yapılabilir (Şekil 3.22).

Dosya işlemleri için;

- Ana menü” den “ File”- “Open”

- “Open”dan alt menüye geçilerek buradan da istenen veri dosyası açılır.

- Eğer yeni bir SPSS veri dosyası açılmak isteniyorsa “New” komutu seçilir.

84

Şekil 3.22. SPSS Uygulama sayfası ve dosya ana menüsü

Yeni bir dosya işlemi:

Bir veri dosyası, çalışmaya ait değişkenler için sütunları ve bu değişkenlere ait değerler

için satırları içeren bir veri gösterim tablosudur. Bu dosyanın hazırlanmasında; öncelikle

çalışmada kullanılacak değişkenlerin harf veya rakamsal karakterler yardımı ile

tanımlanması gerekmektedir. Tanımlanan değişkenlerin altına o değişkene ait değerler

harf veya rakamsal karakterler biçiminde önceden belirlenmesi gereken bir kodlama

sistemi kullanılarak girilir.

- Veri ile donatılan bir dosyanın işlem öncesi “Save as” komutu yardımı ile “.sav”

uzantısı altında yeni bir isim verilerek kaydedilmesi gerekmektedir.

- İstatistik analiz işlemleri tamamlanan bir program çıktısı “Save output as”

komutu yardımı ile “.ist” uzantısı altında kaydedilmesi gerekmektedir.

- Daha önce yazılmış ancak yeni düzeltilmiş dosyalar ise “Save data” komutu

yardımı ile kaydedilmelidir.

- Yazdırılmak istenen verilerin çıktılarının alınması için “Print” komutu

seçilmelidir.

Yazım işlemleri “Edit”:

Yazım işlemleri için aşağıdaki alt işlem basamaklarından yararlanılmaktadır;

85

1. Veri veya çıktı dosyasının tamamının veya bir kısmının kesilip “Cut” bir başka

dosyaya yapıştırılması “Paste”,

2. Veri veya çıktı dosyasının bir başka dosyaya sadece kopyortamması “Copy” ve

yapıştırma “Paste”,

3. Veri veya çıktı dosyasının bazı bölümlerinin silinmesi “Clear “,

4. Veri veya çıktı dosyasının işlem için seçilmesi “Select”,

5. Bir verinin dosyada aranıp bulunması “Find”,

Görüntü işlemleri “View”:

Görüntü alt menüsü;

1. Mevcut çalışmayı gösteren tanıtım çubuğu “Status Bar”

2. Çalışma komutlarına ait menü “Tool bars”

3. Sayfadaki yazım karakterlerine ait düzenleme komutu “Fonds”

4. Alt çizgi düzenleme komutu “Grid Lines”

5. Değişkenlere ait tanıtım etiketleri “Value Labels”

6. Değişkenlere ait düzenlemeleri içeren “Variables” komutlarını içermektedir.

Veri işlemleri “Data”:

Hazırlanan bir veri dosyası üzerinde işlemler;

1. Zamana ve tarihe bağlı tanımlamalar için “Define dates” komutu kullanılır.

2. Değişken tanımı için kalıp dosyalar hazırlanması için “Templates” komutu kullanılır.

3. Değişken sütunu ilave etmek için “Insert variable” komutu ve

4. Değer satırı ilave etmek için “Insert case” komutu kullanılmalıdır.

5. Aranılan bir değere ait satıra gitmek için “Go to case” komutu seçilmelidir.

6. Değişkenlerde bulunan verileri sıralamak için “Sort cases” komutundan,

- Küçükten büyüğe/baştan sona doğru “Ascending” veya

- Büyükten küçüğe/sondan başa doğru “Descending” komutları seçilmelidir.

7. Değişkenleri birbirine dönüştürmek için “Transpose” komutu kullanılır.

8. Değişkenlerin veya değerlerin bulunduğu iki dosyanın birleştirilmesi veya bir dosya

içine başka veri dosyalardan veri aktarmak için “Merge files”, “Add cases” veya “Add

variables” komutları, kullanılır. Burada, iki dosyanın da değişkenleri aynı tür olmalı ve

aynı adları taşımalıdır.

86

9. Bir dosyadaki veriler üzerinde gruplandırılarak yeni işlemler yapılıp yeni bir dosya

içinde saklanmak istenirse “Agregate” komutu ile gerçekleştirilir.

10. Bir tablo içindeki değerleri belli değişkenlere göre gruplayıp her grubun istatistik

değerlendirilmesi yapılmak isteniyorsa “Split Files” komutu kullanılır.

11. Eğer dosyadaki tüm veriler üzerinde değil de sadece seçtiğimiz bazı veriler

üzerinde çalışmak istendiğinde, “Select Cases” komut grubunda çalışılmalıdır.

12. Değerler üzerinde frekans değerleri ile ilgili işlemler yapılması isteniyorsa “Weight

Cases” komutu kullanılır.

Dönüştürme işlemleri “Transform”:

Değişkenler üzerinde dönüştürme işlemlerinde;

1. Fonksiyonel çalışmalar “Compute”, hesaplama işlemleri “Compute Variable”

penceresinden yeni değişken sütununun adının “Target Variable” belirlenmesi ile

başlanır. Yeni değişkenin tipi ve etiket adı “Type & Label” seçildikten sonra sol alt

köşeden aktif dosyanın değişkenleri, “Nümeric Expression” ve “If” komutları

yardımı ile tespit edilerek işlem tamamlanır.

2. Gelişi güzel sayı seçimi “Random Number Seed”,

3. Değerleri gruplandırarak saymak “Count”,

4. Bir değeri yeniden kodlamak “Recode”, bu komut için önce yeniden kodlanacak

değer seçilir ve eski kod “Old”, ile yeni kod “New” numaraları yazılır. Eğer yeni

değişken aynı değişken sütununda tanımlanmak isteniyorsa “Into Same Variable”,

farklı bir değişken sütununda tanımlanmak isteniyorsa “Into Different variable”

komutu seçilir. İsteğe bağlı olarak yeni kodlama işaretleri gurup kodlaması

biçiminde de yazılabilir.

5. Değerleri bir başka değişken yardımı ile sıralamak “Rank Cases”,

6. Değişkeni otomatik olarak yeni bir isimle kodlamak “Automatic Recode” ve

7. Boş bırakılan değerlerin yeniden düzenlenmesi “Replace Missing” komutları

kullanılır.

87

Analiz işlemleri “Analyze”:

1. İstatistik işlemleri:

Rapor işlemleri “Reports” ve özet işlemleri aşağıdaki işlem seçeneklerini içermektedir:

- Satırlara ait özet istatistik bilgileri “Report Summarry in rows”

- Sütunlara ait özet istatistik bilgileri “Report Summary in Columns”

2. Betimsel hesaplamalar “Descriptives”:

Değişkenlere ait frekanslar “Frequencies” için, istenen değişkenler değişken listesi

sütunundan “variable” sütununa aktarılır ve “Statistics” seçeneğinden hesaplanması

istenen istatistikler seçilerek “Continue” komutu ile sonraki basamağa geçilir. Eğer

frekansa ait grafik isteniyorsa, “Chart” komutundan istenilen grafik komutu seçilir ve

işleme devam edilir. Son olarak, frekansa ait format düzenlemesi isteniyorsa “Format”

komutu seçilerek gerekli format düzenlemeleri yapılır ve “Ok” komutu ile seçilen

değişkenler için istenen frekans ve istatistikler tablo halinde ve grafikleri ile birlikte

alınır.

Tanımlamaya dayalı istatistik bilgileri “Descriptives”:

İstenen değişkenler değişken listesi sütunundan “Variable” sütununa aktarılır ve

“Option” seçeneğinden hesaplanması istenen istatistikler seçilerek “Continue” komutu

ile sonraki basamağa geçilir ve “Ok” komutu ile seçilen değişkenler için istenen frekans

ve istatistikler tablo halinde alınır.

İncelemeye dayalı istatistik bilgileri “Explore”:

Değişkenler sütunundan bağımlı olanlar “Dependent”, bağımsız olanlar “Factor” ve

sınıflandırma değerleri “Label Caused by” komutları ile seçilerek “Statistics” komutu

ile istenilen istatistik işlemleri tespit edilir. Eğer isteniyorsa “Plots” komutu ile

frekanslara ait grafikler çizdirilebilir. Boş ve geçersiz istenmeyen değerler için “Option”

komutu yardımı ile gerekli işlemler yapılarak “Ok” komutu ile “Explore” işlemi

tamamlanır.

88

Değişkenleri karşılaştırmak için çapraz tablo işlemleri “Crosstab”:

“Crosstab” işlemi için; değişkenler sütunundan sütun, satır ve gruplandırma değerleri

“Row” ve “Column”, “Layer” kutularına karşılaştırma değişkenleri olarak aktarılır.

Sonra, “Statistics” seçeneği ile korelasyon “Correlation” ve Kay-kare “Chi-Square”

testine ait istenilen işlem komutları girilir ve Kay-kare testi için hücre işlemleri “Cell”

komutu istenerek, beklenen ve gözlenen değerler için “Counts”-“Expected”-“Observed”

komutları ile, satır, sütun ve toplam için hücrelere ait yüzde işlemleri için

“Percentages”- “Row”-“Column”-“Total” komutları ve artıklara ait standart ve standart

olmayan işlemler için “Residuals” – “Standardized” – “Unstandardized” –

“Adj.standardized” komutları seçilir. İstenen format düzenlemeleri “Format” komutu ile

yapıldıktan sonra “Ok” komutu ile karşılaştırma işlemleri tamamlanmış olur.

Kay-kare değeri yorumlaması:

“Chi-square” ve anlamlılık değerlerine göre gruplar arası ilişki düzeyi tespit edilebilir.

Eğer “Significiancy” P değeri (0.05 anlamlılık düzeyinde) 0.05’ten küçük ise gruplar

arası ilişki vardır, büyük ise yoktur biçiminde yorumlanır. Korelâsyon değeri de

anlamlılık için ilişki düzeyini belirlemektedir.

3. Ortalamaların karşılaştırılma işlemleri “Compare Means”:

- Ortalamaların karşılaştırılması “Means”:

İki gruba ait ortalama karşılaştırma testi için “Means” seçeneği seçilir, bağımlı ve

bağımsız değişkenleri ile gruplandırma değişkenleri “Dependent”-“Independent”-

“Layer” tesbit edildikten sonra seçenekler “Option” komutundan istenilen istatistikler

“Cell displays”, düzeyler “Labels” ve ANOVA tablosu ve doğrusallık testi “Statistics

for first layer”ın alt seçeneklerinden işaretlenerek işlem gerçekleştirilir.

- Bağımsız örneklemler için T-testi “Independent Samples T-test”:

İki bağımsız örneklem grubu için ortalama testi “Independent Sample T-test”

seçeneğinden Bağımsız örneklemler için T-testi “Independent Samples T-test” bağımlı

“Test variable” ve grup bağımsız değişkenleri “Grouping variable” ile bu değişkene ait

grup değerleri seçildikten sonra seçenekler “Option” komutu ile anlamlılık düzeyi tespit

edilerek işlem tamamlanır.

89

T-testi yorumlanması: Eğer hesaplanan anlamlılık “Significiancy” P değeri, anlamlılık

değerin (0.05)’den küçükse grupların ortalamaları arasında anlamlı bir fark vardır,

büyük ise fark yoktur şeklinde yorumlanır.

- Eşleştirilmiş örneklemler için “Paired Sample T-test”

Bu uygulamada bir birine birçok özellikler bakımından eşleştirilmiş gruplar

oluşturulabildiği gibi aynı grup iki farklı durum içinde gözlenerek ölçümler alınabilir.

Uygulama için “Compare means” komutundan eşleştirilmiş değişkenler “Paired

variables” için değişken-1 ve değişken-2 “Current Selection” kutusuna aktarılır,

“Option” komutu ile istenilen güven aralığı ve missing işlemleri tanımlandıktan sora

OK komutu ile işlem tamamlanır.

T-testi yorumlanmasında; eğer hesaplanan anlamlılık “Two tail Significiancy” P değeri,

anlamlılık değeri (0.05)’den küçükse grupların ortalamaları arasında anlamlı bir fark

vardır, büyük ise bir fark yoktur şeklinde yorumlanır.

- Tek yönlü Varyans Analizi “One way ANOVA”

İkiden fazla ortalama arasındaki farkların anlamlılığını test etmek için F-testi

kullanılmaktadır. F-testi uygulamaları ise tek yönlü varyans analizi “One Way Anova”

ile gerçekleştirilmektedir. Uygulamaya “Compare means” komutundan “One-Way

ANOVA” seçilerek başlanır. Gruplama yapılacak değişkenler “Factor” kutusuna

alındıktan sonra “Define Range” komutu ile gruplamanın alt ve üst sınırı belirlenir.

Daha sonra test edilecek değişkenler “Dependent list” kutusuna aktarılır. Buradan

“Options” komutu ile “Descriptive” seçeneği istenerek tasviri istatistiksel

değerlendirmeler alınır. Oluşan tabloda gruplar arası “Between groups”, grup içi

“Within group” ve toplam serbestlik dereceleri “DF” başlıkları altında gözlenmektedir.

F-testi yorumlanması:

Sıfır hipotezi, bütün grup ortalamalarının eşit olmasıdır. “F prob” ise eğer bütün

ortalamalar eşit olsaydı, bunun dışında bir gözlem elde etme ihtimalini göstermektedir.

Bu değer 0.05’den küçük olursa H0 reddedilir, büyük ise kabul edilir.

90

- Çoklu karşılaştırma testlerini kullanabilmek için “One-way ANOVA” seçeneğinden

“Post Hoc …” komutu ile “Post Hoc Multiple Comparisons” penceresine geçilerek

istenilen karşılaştırma test(ler)i işaretlenir. Bu testlerde ortalamalar küçükten büyüğe

doğru sıralanır ve çıktının altında eğer 0.05 düzeyinde anlamlı farklılık olan gruplar

varsa birer yıldız (*) işareti ile belirtilir.

4. Genel doğrusal model “General Linear Model”:

Tek varyasyona dayalı doğrusal model “Univariate” hesaplaması için geliştirilmiş

çalışma alt menüsünü içerir.

5. Korelasyon hesaplamaları “Correlation”:

- İki değişkene bağlı analiz “Biveriate”;

İkili değişkenlere dayalı ilgileşim değeri hesaplamak için “Statistics”/”Correlate”/

“Biveriate” komutları seçilir, değişkenler “Variable” tanımlanır, ilgileşim katsayısı

hesaplama metotlarından “Correlation Coefficient” kutusundan istenen metotlar

işaretlenir ve anlamlılık değişkeni “Test of Significiancy” seçilerek işleme geçilir.

“Option” komutu ile istatistiğe dayalı istenilen işlemler ve işaretlenebilir. Gözlemlenen

ilişki ölçüm değerine göre yorumlama yapılır.

- Parça değişkene bağlı analiz “Partial”;

Parçalı değişkenlere dayalı ilgileşim değeri hesaplamak için “Statistics” / “Correlate” /

“Partial” komutları seçilir, değişkenler “Variable” ve kontrol değişkenleri “Controlling”

tanımlanır, ilgileşim katsayısı hesaplama metotlarından “Correlation Coefficients”

istenen metotlar işaretlenir ve anlamlılık değişkeni “Test of Significiancy” seçilerek

işleme geçilir. “Option” komutu ile istatistiğe dayalı istenilen işlemler de işaretlenebilir.

Gözlemlenen ilişki ölçüm değerine göre yorumlama yapılır.

- Mesafeli değişkene bağlı analiz “Distances”

6. Regrasyon analizi işlemleri “Regression”:

- Doğrusal analiz “Linear”; regresyon analizi yardımı ile bağımsız değişken(ler)e

verilen herhangi bir değere göre bağımlı değişkenin alacağı değer hesaplanabilir.

91

SPSS programı yardımı ile regresyon analizi yapılması için “Regression”, “Linear”

komut dizisiyle çıkan ayarlama penceresinden bağımsız değişkenler “Independent” ve

bağımlı değişkenler “Dependent” aktarılarak işlem gerçekleştirilir. Regresyon doğrusu

çizilmeden önce doğrusallıktan ayrılış önem testi yapmak gerekir. Bu bir F-testidir

(varyans analizi) ve yapılan varyans analizi sonucunda elde edilen F değeri, regresyon

modelinin verilere ne kadar uygun olduğunu göstermektedir. “Signif F” değeri de

bulunan F değerinin anlamlı olup olmadığını göstermektedir. Eğer anlamlı çıkmazsa, iki

değişken arasındaki ilişki doğrusal bir ilişki değildir ve dolayısıyla regresyon doğrusu

ile gösterilemez. Yani, bu değer 0.05 altında ise anlamlıdır ve doğrusal model uygundur

şeklinde yorumlanır. Regresyon çizgisinin ana karakteristiğini veren regresyon

katsayısıdır. Bu katsayının standartlaştırılmış hali “ Standardized regression coefficient”

SPSS”te Beta katsayısı olarak adlandırılır ve minimum kareler çizgisinin eğimidir.

Doğrusal modelin iyi uyuşum “Goodness of fit” ölçüleri de ilgileşim katsayısı “R2

Coefficient” veya “R square” yardımı ile bulunabilmektedir. Eğer gözlenen değerlerin

hepsi regresyon doğrusu üzerinde olsaydı R2= 1, değişkenler arasında bir ilişki

olmasaydı R2= 0 olurdu.

- Eğrisel tahmine dayalı analiz “Curve Estimation”

- Lojistik yaklaşımlı analiz “Logistic”

- Olasılığa dayalı analiz “Probit”

- Doğrusal olmayan yaklaşımlı analiz “Non Linear”

- Ağırlık tahminine dayalı analiz “Weight Estimation”

- İki aşamalı Asgari kareler yaklaşımlı analiz “ 2- Stage Least Square”

7. Sınıflandırma “Classification”:

- K-ortalama kümesi için analiz “K-Means Cluster”

- Hiyerarşik küme(ler) için analiz “Hierarchical Cluster”

- Ayırt edici küme(ler) için analiz “Discriminant”

8. Veri azaltımı “Data Reduction”:

- Faktör indirgemesi “Factor”

92

9. Ölçüye dayalı analizler “Scale”:

- Güvenirlik analizi “Reliability Analysis”

Madde analizi ve güvenirlik çalışması, teste veya ankete alınması muhtemel birçok soru

veya iletimin, esas hedef gruptan ayrı ama aynı özellikleri gösteren başka bir gruba

uygulanması şeklinde yapılır. Bundan sonra her maddenin güçlük derecesi, ayırt

ediciliği, seçeneklerin belirlenmesi vb. işlemler gerçekleştirilir.

SPSS programında güvenirlik çalışması için “Scale”, “Reliability Analysis” komutları

seçilir, güvenirlik çalışması yapılacak değişkenler belirlenir ve güvenirlik çalışması için

kullanılan model seçilir ve eğer isteniyorsa istatistikler “Statistics” penceresinden

işaretlenerek işleme geçilir.

Cronbach Alpha modeli: Eğer anket modelleri standart sapması 1 olacak şekilde

standartlaştırılırsa, güvenirlik katsayısı test içindeki değişkenlerin ortalama

korelâsyonuna dayanır. Eğer standartlaştırılmamış ise, anket maddeleri arasındaki

ortalama kovaryansa dayanır. Maddeler arasındaki ortalama negatif ise alfa değeri de

negatif olur ve modelin güvenirliği zayıflar.

Split Half modeli: Cevaplar belli bir n değerinden itibaren ikiye ayrılır ve iki parça

arasındaki ilgileşim hesaplanır. Buradaki katsayı, değişkenlerin veriliş sırasına bağlıdır.

Alfa değerinin yorumu Cronbach Alpha modelinde olduğu gibidir.

Güvenirlik çalışması yapılırken ANOVA gurubu varyans analizlerinden biri seçilebilir

ve F-testi ile anlamlılık düzeyine bakılabilir. Eğer değişkenler sıralı ise, Freidman ki-

kare testi seçilebilir. Eğer değişkenlerin hepsi iki şıklı cevaba dayanıyorsa (dichotomies)

Cochran ki-kare testi uygulanabilir. Bütün değişkenlerin ortalamalarının eşit olduğu

şeklindeki hipotezi Hotelling T-kare testi ile incelenebilir.

- Çok yönlü ölçülendirme “Multi Dimensional Scaling”

10. Parametrik olmayan testler “Non Parametric Tests”:

Parametrik teknikler sayısal, aralıklı (interval) ve oranlı (ratio) ölçümle elde edilmiş

verilere uygulanmalıdır. T-testi, F-testi, parametrik ilgileşim (Pearson moment çarpım

93

katsayısı), değişim katsayısı, aritmetik ve geometrik ortalama, standart sapma vb.

değerlendirmeler parametrik değerlendirmelerdir.

Parametrik olmayan testlerden hangilerinin hangi durumlara uygulanabileceği aşağıdaki

tablo yardımıyla belirlenebilir (Çizelge 3.2):

- Kay-kare testi “Chi-Square”; Tek örnekleme dayanan testlerden ki-kare testi SPSS”de

“Nonparametric Tests”-”Chi-Square” komut dizisi ile çıkan ayarlama penceresinde,

değişkenlerin değişken kutusuna aktarılması ile başlatılır. Bu amaçla hazırlanmış

çizelgelerdeki X2 ve anlamlılık “Significance” değerine göre yorumlanmaktadır.

Anlamlılık 0.05’ten büyük ise başlangıç hipotezi kabul edilir, küçük ise red edilir, yani

anlamlı bulunur.

Çizelge 3.2. Çeşitli durumlara göre uygulanabilecek testler

Veri düzeni Nominal ölçme Ordinal ölçme

Tek örneklem Kay -kare Diziler testi (runs) Binomial

Kolmogorov-Simirnov

Bağlantılı çift-örneklem McNemar İşaret (sign)

Wilcoxon Bağlantılı k-örneklem Cochran Q Freidman

Kendall Bağlantısız çift-örneklem

Medyan Mann-Whitney Kolmogorov-Simirnov Wald-Wolfowitz Moses

Bağlantısız k-örneklem Medyan

Kruskal-Wallis

- Binomial testler “Binomial”

- Ran test “Runs”

- Tek örnekli Kruskall Wallis testi “1-Sample K-S”

- İkili Bağımsız örneklemler testi “2-İndependent samples”

- Bağlantılı ikili örnekleme dayanan testler “2-Releated Samples”

- Bağlantılı çok örnekleme dayanan testler “K Releated Samples”

94

11. Çoklu karşılaştırma “Multiple Response”:

- Değişken Setlerinin tanımın içerir “Define Sets”

Grafik işlemleri “Graphs”:

SPSS programında grafik komutu çok zengin bir seçeneğe sahip “Galery” menüyü

oluşturmaktadır. Ayrıca çizilen grafikler interaktif komutu yardımıyle “Interactive” bir

yapıyı da gösterebilmektedir.

SPSS grafik işlemleri aşağıdaki seçenekleri içermektedir.

- Çubuk grafiği “Bar”

- Doğru grafiği “Line”

- Dilim (Pasta) grafiği “Pie”

- Tavan- taban grafikleri “High - Low”

- “Pareto” grafiği

- Kontrol grafiği “Control”

- Kutu grafiği “Boxplot”

- Hata grafiği “Error Bar”

- Serpme grafiği “Scatter”

- “Histogram”

- “Normal P. P”

- “Normal Q.Q”

- Dizi grafiği “Sequence”

a. Zaman serileri grafiği grafiği “Auto Correlations”

b. Çapraz korrelasyon grafiği “Cross Correlations”

c. “Spectral” grafiği

Yazı karakteri işlemleri “Utilities”:

Yazılan bir dosya üzerinde karakter ve dosya ya ait işlemler aşağıdaki seçenekleri

içermektedir:

1. Değişkenler “Variables”

2. Dosya bilgileri “File Info”

3. Kümelerin tanımı “Define Sets”

4. Kümelerin uygulanması “Use Sets”

95

Pencere işlemleri “Window”:

SPSS ana penceresinde de (bilgisayarda) görülen komutları kullanılarak yapılabilir.

Pencere işlemleri, pencerenin küçültülmesi “Minimize All Windows” gibi işlemleri

kapsar.

Yardım işlemleri “Help”:

“Help” komutu aşağıdaki 7 alt komutu kapsamaktadır:

- Konu başlıklarına göre SPSS komutları “Topics”

- Program hakkında bilgiler “Tutorial”

- SPSS ana sayfası “SPSS Home Page”

- Yazı düzeltme işlemleri “Syntax”

- İstatistik danışmanlığı “Statistics Coach”

- SPSS programı hakkında bilmek istenilenler “About”

- Ürün kullanıcılığı hakkında bilgiler “Register Product”

96

4. ÇALIŞMA İÇİN GEREKLİ VERİLERİN DERLENMESİ

Türkiye’de 1976-2004 yılları arasında meydana gelmiş olan deprem kayıtları, KYHK

istasyonlarında açılan sondaj kuyularının düşey kesit bilgileriyle litolojik özellikleri ve

kuyu aşağı yöntemle ölçülen S dalgası hızları çalışmada kullanılmak üzere derlenen

verilerdir.

4.1. Deprem Kayıtları

Sönüm denklemi oluşturulması amacıyla, Türkiye’de aletsel kayıt döneminin başlangıcı

olarak kabul edilen 1976 yılından günümüze kadar meydana gelen deprem kayıtları

derlenmiştir.

Türkiye’de birçok kurum ve kuruluş tarafından araştırmaya yönelik çok sayıda deprem

hareketi izleme merkezi bünyesinde KYHK istasyonları bulunmaktadır. Deprem kayıt

ağına sahip bütün kurumlar tespit edilerek mevcut istasyonlar içerisinde deprem

hareketi ölçümü yapmış olanlar belirlenerek KYHK istasyonlarının kurulduğu günden

bugüne kadar alınan ivme kayıtları incelenmiştir.

Deprem kaydı ile uğraşan kurumlar ve istasyonlarının özellikleri:

Günümüze kadar deprem hareketi ölçümü yapan her bir kurum ve kuruluşun deprem

kayıt istasyonlarının ve kuvvetli yer hareketi kayıtlarının özellikleri aşağıda verilmiştir.

Türkiye’de meydana gelen deprem sarsıntılarını kaydetmek, sarsıntıları değerlendirmek

ve arşivlemek üzere yapılandırılan ilk kurum Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem

Araştırma Dairesi (DAD) olup 1976 yılından beri bu alandaki en geniş ivmeölçer ağına

ve en büyük deprem kayıt arşivine sahiptir (İnan vd. 1996). DAD’ın deprem kayıt

arşivinin yanında Türkiye’de bilimsel amaçlı kurulmuş olan diğer kurum ve kuruluşlara

ait deprem kayıt istasyonları da vardır. Birkaç üniversite kendi bünyelerinde kurdukları

araştırma merkezlerinin alt yapısını güçlendirerek deprem araştırmalarına

başlamışlardır. Bunlar içerisinde üniversite bünyesinde kurulan en gelişmiş deprem

97

araştırma merkezi ve deprem kayıt ağı Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve

Deprem Araştırma Enstitüsü’nün (KRDAE) kurduğu kuvvetli yer hareketi kayıt

şebekesidir. Bunların yanı sıra İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) tarafından kurulmuş

ve daha küçük olan bir deprem kayıt şebekesi bulunmaktadır. Ayrıca yabancı

kuruluşların Türkiye’de kurdukları istasyonlar da vardır. Bunlardan önemlileri U.S.

Geological Survey (USGS) ile Mısırlı bilim adamları (Egyptian Scientists)

istasyonlarıdır.

DAD 1976–2000 yılları arasında meydana gelen 655 depreme ait 2000 civarında

deprem kaydına sahiptir. KRDAE, 1994–2001 yılları arasında 42 tane KYHK

istasyonunda, MD2.6-MW7.4 magnitüd aralığındaki 392 depreme ait 1161 ivme kaydına

sahiptir. KRDAE’nin 42 istasyonundan 13 tanesi Marmara Bölgesine kurulmuş olan

kalıcı istasyonlardır. 25 istasyon ise 17 Ağustos 1999 Kocaeli depreminden sonra

Adapazarı, Düzce ve Yalova’ya kurulmuş olan geçici istasyonlardır. 4 tane KYHK

istasyonu ise 1998 tarihinden önce kurulmuştur (Özbey et al. 2004). DAD’ın son

yıllarda KYHK istasyonu sayısı artmış ve buna bağlı olarak ölçümünü yapabildiği

deprem sayısı da artmıştır. Mevcut gelişmelere bağlı olarak Eylül-2004 tarihi itibariyle

DAD’nin arşivinde 1000 civarındaki depreme ait 4000’ne yakın ivme kaydı

bulunmaktadır.

KRDAE’nün deprem kayıt şebekesi DAD’nin kayıt ağından oldukça sonraları kurulmuş

olup, genelde Marmara Bölgesi’nde kurulu olan kayıt istasyonlarından elde edilen

verileri içermektedir.

KRDAE’nin kayıtçıları tarafından alınan deprem ölçümleri temin edilmiştir. Ancak bu

kayıt şebekesindeki cihazların kurulu olduğu yerin jeolojik özellikleri (kaya/zemin) tam

olarak bilinmediği için alınmış birçok kayıt kullanılmamıştır. Sadece birkaç tane

istasyonun aldığı kayıtlar kullanmak üzere seçilmiştir. Seçilen kayıtların alındığı

istasyonların kurulu olduğu jeolojik ortam bilgisi KRDAE verilerine dayanılarak

belirlenmiştir. Kurulu olduğu ortamın belirlenmesi için istasyonlarda inceleme

yapılmamıştır. Ancak, cihazın kurulu olduğu yerin litolojik özellikleri, Bayındırlık ve

İskan Bakanlığı-Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelikte (1997),

98

Zemin Koşullarının Belirlenmesi bölümünde verilen Zemin Gruplarının özellikleri

(Çizelge 4.1.) dikkate alınarak KRDAE tarafından verilmektedir. KRDAE’den temin

edilen (CD kaydı) deprem kayıtlarında yazılı olan zemin bilgisine dayanarak

KRDAE’nin ivme ölçerleri içerisinde A sınıfı zemine kurulmuş istasyonu yoktur.

Ancak KRDAE’nün KYHK istasyonları içerisinde B sınıfı olarak kabul edilen zemine

kurulu 3 tane ivme ölçer istasyonu bulunmaktadır. Çalışmada kullanılmak üzere

KRDAE’den alınan veriler, B sınıfı zemine kurulu istasyonlar tarafından ölçülen ivme

kayıtlarıdır.

Çizelge 4.1. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı-Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (1997)’te tanımlanan zemin grupları ve özellikleri

Zemin Grubu Zemin Grubu Tanımı

Stand. Penet. (N/30)

Rölatif Sıkılık (%)

Serbest Basınç Direnci (kPa) VS (m/s)

A

1. Masif volkanik kayaçlar ve ayrışmamış sağlam metamorfik kayaçlar, sert çimentolu tortul

kayaçlar

-

-

>1000

>1000

2. Çok sıkı kum, çakıl >50 85-100 - >700

3. Sert kil ve siltli kil >32 - >400 >700

B

1. Tüf ve aglomera gibi gevşek volkanik kayaçlar, süreksizlik düzlemleri bulunan ayrışmış

çimentolu tortul kayaçlar

-

-

500-1000

700-1000

2. Sıkı kum, çakıl 30-50 65-85 - 400-700

3. Çok katı kil ve siltli kil 16-32 - 200-400 300-700

C

1. Yumuşak süreksizlik düzlemleri bulunan çok ayrışmış

metamorfik kayaçlar ve çimentolu tortul kayaçlar

-

-

<500

400-700

2. Orta sıkı kum, çakıl 10-30 35-65 - 200-400

3. Katı kil ve siltli kil 8-16 - 100-200 200-300

1. Yeraltı su seviyesinin yüksek olduğu yumuşak, kalın alüvyon

tabakaları

-

-

-

<200

D 2. Gevşek kum <10 <35 - <200

3. Yumuşak kil, siltli kil <8 - <100 <200

İTÜ’nin deprem kayıt ağı, İstanbul civarına yerleştirilmiş olan 5 tane sabit ve herhangi

bir depremden sonra hareketin meydana geldiği yörelere konuşlandırılan birkaç mobil

99

istasyondan oluşmaktadır. İTÜ’nün A sınıfı zemine kurulu deprem kayıt istasyonu

yoktur. İTÜ’nün istasyonlarından sadece bir tanesi B grubu zemin özelliğindedir. Bu

zemine kurulu istasyonun kaydı alınarak sönüm denklemi için oluşturulacak modelde

kullanılmıştır.

USGS tarafından 17 Ağustos 1999 Kocaeli depreminden sonra geçici 15 tane KYHK

istasyonu kurulmuş olup, 26.08.1999–02.09.1999 tarihleri arasında meydana gelen 64

depreme ait 356 kayıt bulunmaktadır. USGS’e ait KYHK istasyonları Avcılar ve Körfez

olmak üzere iki bölgeye konuşlandırılmıştır. Avcılar bölgesindeki istasyonlar sadece

ivme değeri ölçmektedir. Körfez bölgesinde konuşlandırılan istasyonlar ise hem hız

hem de ivme kaydı alabilecek özelliklere sahiptir.

Columbia Universitesi Lamont Doherty Yer Gözlemevi (CULDYG) tarafından 12

Kasım 1999 Düzce depremi sonrasında 8 tane KYHK istasyonu kurulmuştur. Bu

istasyonların 6 tanesi yakın alan istasyonu (faya uzaklığı < 20 km)’dur. Bu nedenle

alınan deprem kayıtları fayların yırtılma yönü ve bölgenin topografya özelliklerinden

etkilenebilecektir. CULDYG’ne ait ivme ölçerlerin ne tür bir jeolojik ortama kurulu

olduğu kesin olarak belirlenemediği için deprem kayıtları çalışmada kullanılmamıştır.

Mısırlı bilim adamları tarafından toplam 3 tane geçici istasyon kurulmuş olup,

istasyonların tamamı İstanbul’dadır. Bu istasyonlar 64 deprem sırasında 37 kayıt

alabilmiştir. Ancak, bu istasyonların kurulu olduğu veya kayıtların alındığı ortamın

özelliği bilinmemektedir. Bu nedenle, Mısırlı bilim adamları tarafından kurulan

istasyonların ölçtüğü ivme kayıtları çalışmada kullanılmamıştır.

Deprem kayıtlarının temini:

Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi (DAD) tarafından 1976

yılından günümüze (2004 yılına) kadar Türkiye’de meydana gelmiş kuvvetli yer

hareketi kayıtları derlenerek 3500’ün üzerinde ivme ölçümünü içeren bir kayıt arşivi

oluşturulmuştur. İsteyen araştırmacı bu verilere internet ortamında ulaşabileceği

100

(www.angora.deprem.gov.tr adresinden) gibi, disket veya CD kaydını da temin

edebilmektedir.

KRDAE’nin deprem kayıtlarının ilgili kurumdan istenmesi halinde, kayıtlar

kopyalanarak araştırmacılara gönderilmektedir. KRDAE’nin deprem kayıt verilerinin

temin edilmesi sırasında KRDAE tarafından gönderilen CD kaydında İTÜ, USGS ve

Mısırlı bilim adamlarının istasyonları tarafından alınan deprem kayıtlarına ait bilgiler de

yer almaktadır. Bu nedenle KRDAE dışındaki kurumlardan ölçümünü yaptıkları KYH

kayıtları istenmemiştir.

İvme ölçer kayıtlarının genel özellikleri ve içerdikleri bilgiler:

Deprem kayıtları genel olarak zemin büyütmesi, mesafeye bağlı olarak deprem

dalgasının sönümlemesi, hız ve yer değiştirme gibi depremle ilgili birçok bilgiye

dönüştürülebilmektedir.

İvme kayıtları akselerometreler tarafından; cm/s2 (gal) biriminde ve yer çekimi

ivmesinin (g=981 cm/s2) 1/1000’i değerinde ölçülmüştür.

DAD tarafından KYHK istasyonlarının ölçtüğü depremlerden oluşturulan ivme kayıt

arşivinde M>3 olan depremlere ait veriler bulunmaktadır.

DAD tarafından deprem büyüklüğü tanımlanırken, çok çeşitli büyüklük ölçeği

kullanılmaktadır. Ancak, magnitüd ölçekleri oluşturulma nedenlerine uygun olarak

kullanılmamaktadır. Bazen herhangi bir depremin büyüklüğünün, kendisini

tanımlamaya yeterli olmayacak bir ölçekle ifade edildiğine rastlanabilmektedir. Örneğin

süre magnitüdü (MD)’nün kullanımı 4’ten büyük depremleri tanımlamada her zaman

için yeterli olmayabilir (Necioğlu 2004). Son yıllarda süre magnitüdü kullanımı artmış

ve 4’ten daha büyük magnitüde sahip depremler de MD ile ölçeklendirilmeye

başlanmıştır (bkz. http://sismo.deprem.gov.tr).

101

Magnitüd belirlenmesinde hangi özelliklerin dikkate alındığı, hangi hesaplama

yönteminin kullanıldığı, magnitüd ölçeklerinin seçiminde hangi sınır değerlerin kabul

edildiği gibi pek çok soruya cevap bulunamadığı gibi, DAD’nin magnitüd hesaplama

yöntemleri ile ilgili net bir bilgi elde edilememiştir.

Sönüm denklemi modellemesi yapmak üzere 1976 yılından Ağustos-2004’e kadar

meydana gelmiş olan bütün deprem kayıtları DAD’nin web sitesinden temin edilerek

her bir kayıt dosyası ayrı ayrı –açılarak- incelenmiştir. İncelenen deprem kayıtları

içinde; magnitüdü 4 ve daha büyük (M≥4) olan depremler seçilerek, bu çalışma

kapsamında yapılacak model çalışmalarında kullanılmak üzere bir deprem kaydı veri

bankası oluşturulmuştur.

Hazırlanan veri bankasındaki deprem kayıtlarından sönüm denklemi elde edilmesi için

deprem kayıtlarının yatay yöndeki iki bileşeninden (KG, DB) her birine ait ivme kaydı

çalışmada kullanılmak üzere ayrı bir dosya olarak yeniden arşivlenmiştir (EK-III).

Sönüm denklemi modellemesinde kullanılmak üzere seçilen deprem kayıtlarıyla beraber

her bir deprem hakkında tanımlama bilgileri de kaydedilmiştir. Bu bilgiler; depremin

oluş tarihi, saati ve koordinatı, kaydı alan istasyonun adı ve koordinatı (depremin dış

merkezi-istasyon mesafesini belirlemek için), yatay pik ivmeler, depremin büyüklüğü,

depremin derinliği, kayıt zamanı aralığı (saniyede aldığı kayıt), bir deprem anında

alınan toplam ivme kaydı gibi özellikleri içermektedir.

KYHK istasyonlarının algıladığı ivme değerleri kayıt cihazının kayıt alma süresine

(veya saniyede aldığı kayıt sayısına) göre ölçeklendirilmektedir.

Bu çalışma kapsamına deprem dış merkezi ile deprem kayıt istasyonu arasındaki

mesafenin (bkz. şekil 3.1) belirlenmesi amacıyla; ivme ölçerin algılayıcısına gelen P

dalgası ile S dalgası arasındaki süre farkından ve/veya bilgisayar yazılımları yardımıyla

deprem kayıt istasyonu ile deprem dış merkezinin koordinat değerleri kullanılarak

depremin dış merkezi-istasyon mesafesi (km) belirlenmiştir.

102

İstasyonların coğrafik konumu ile yönlerin deprem kayıtlarına etkisi:

KYHK cihazları, genel olarak fay hatları üzerine veya yakınına yerleştirilmektedir.

Deprem kayıt istasyonlarının deprem alanına göre konumu alınan deprem kaydını ve

dolayısıyla da pik ivme değerini etkileyecektir. Deprem kayıtları incelenirken yapılan

gözlemlere göre -genel olarak- herhangi bir yerde deprem olduğunda;

a. Deprem alanının kuzeyinde veya güneyinde olan istasyonlarda KG yönünde

alınan kayıttaki pik ivme değeri DB yönünde alınan kayıttaki pik ivme değerinden daha

büyüktür.

b. Deprem alanının doğu veya batısında olan istasyonlarda DB yönünde alınan

kayıttaki pik ivme değeri KG yönünde alınan kayıttaki pik ivme değerinden daha

büyüktür.

c. Deprem alanına göre ara yönlerde olan istasyonlarda ise ana yönlerle yapılan açı

değeri 45º’ye yaklaştıkça KG ve DB yönlerinde alınan ivme kayıtları birbirine oldukça

yakın değerlerde olacaktır. Ancak ara yönle yapılan açı değeri 0º-45º arasında hangi ana

yöne daha yakın ise o ana yöne ait bileşendeki pik ivme değeri daha büyük olacaktır.

Yukarıda sıralanan etkilerinden dolayı deprem kayıtlarının yatay yöndeki KG, DB

bileşenlerinin her ikisi de sönüm denklemi model çalışmalarında kullanılmıştır.

Coğrafik yönlerin sönüm denklemine olabilecek etkisini araştırabilmek amacıyla aynı

depremde alınan kayıtlar için;

- KG ve DB yönlerinin her ikisinden alınan deprem kayıtları bir arada,

- KG ve DB yönlerinden alınan kayıtların en büyük pik ivme değerine sahip olanın

birisi,

- KG ve DB yönlerine ait kayıtlardaki pik ivme değerinin ortalaması alınarak

model çalışmalar yapılmıştır.

Deprem kayıtlarında aranan genel özellikler:

Bir deprem kaydının öncelikle deprem dışı etkenlerden etkilenmemesi istenir. Gürültü,

parazit veya kirlilik olarak adlandırılan dış faktörleri güçlü patlayıcılar, trafik, iş

103

makinaları vb. kaynaklar oluşturmaktadır. Bunların deprem kayıtlarına olan etkisi

mesafeye ve ürettiği sarsıntıya bağlı olarak değişmektedir. Dış etkenlerin meydana

getirdiği sarsıntı değeri bilinirse deprem kayıtlarında oluşturacağı kirlilik uygun

yöntemler kullanılarak filtrelenebilir, dış etkilerden arındırılabilir. Zaman zaman

deprem kayıtlarına yeriçi faktörler de etki etmektedir. Yeriçi faktörlerden uygun frekans

(genelde 2-10 Hz frekans) aralığında filtreleme tekniği (Butterworth, Bandpass filtre)

kullanılarak arındırılmıştır. Bu işlem DAD’nin kullandığı DAD2003 V-4.0 (Çeken

2004) ve SeismoSignal-Version 3.0.0. (Seismosoft 2004) bilgisayar programları

yardımıyla yapılmıştır.

Deprem kayıt dosyalarının deprem lokasyonu ve kayıt istasyonuna ait bilgilerin yanında

depremin odak derinliği ile magnitüd bilgilerine de sahip olması istenmektedir.

4.1.1. Deprem kayıtlarının düzenlenmesi

Model çalışmalarında kullanılmak üzere derlenen deprem kayıtları Türkiye’de aletsel

kayıt döneminin başlangıcı olarak kabul edilen 1976 yılından günümüze kadar (2004

yılı) DAD tarafından kaydedilen kuvvetli yer hareketi kayıtlarıdır. Deprem kayıtları

DAD, KRDAE ve İTÜ’nin derledikleri deprem verileridir. Türkiye’ye özgü yer

hareketlerini oluşturan KYH Kayıtlarında yapılan seçimde her şeyden önce depremin

magnitüdünün 4’e eşit veya 4’ten daha büyük (M≥4) olması tercih edilmiştir.

Ülkemizde yapılan deprem kataloglarında veri bütünlüğünün sağlanması, depremin

büyüklüğünün fiziksel anlamda daha iyi temsil edilmesi için magnitüd değerlerinin MS

cinsinden verilmesi, araştırmacılar, mühendislik çalışmaları yapan mimar-inşaat

mühendisi ve yerbilimciler için çok faydalı olmaktadır. Ancak genelde ISK’nın

büyüklükleri MD (süreye bağlı) şeklinde olmaktadır. Ayhan ve diğ. (1987) tarafından

yayınlanan “Türkiye ve Dolayları Deprem Kataloğu 1881-1980; MS≥4.5” adlı

çalışmada tüm magnitüdler MS’e dönüştürülerek bir veri bütünlüğü ve standardı

sağlanmıştır. Daha sonra Kalafat ve diğ. (2000) tarafından “1981-1997 Türkiye ve

Dolayları Deprem Kataloğu M≥4.0” adlı çalışmada magnitüdler değişik şekilde mb

(cisim dalgası büyüklüğü), ML (yerel büyüklük), MD (süreye bağlı büyüklük), MS

104

(yüzey dalgası büyüklüğü) şeklinde araştırmacıların kullanımına sunulmuştur. Ancak,

bu büyüklüklerin veri bütünlüğünün sağlanması için MS’e dönüştürülmesi daha uygun

olacağından Mb-MD, MS-MD arasında ülkemiz için geçerli ampirik bağıntılar derlenerek

kullanılmıştır.

Derlenen deprem kayıtlarının üç yöndeki (KG, DB ve z-düşey-) bileşenlerinden sadece

KG ve DB yönündeki bileşenleri ayrı birer dosya haline getirilerek yeniden

düzenlenmiş ve ProShake programına veri dosyası olarak kaydedilmiştir. Bu düzenleme

esnasında her bir deprem kayıt dosyasında yer alan; deprem kayıt istasyonu, kayıt cihazı

ve deprem hakkındaki genel bilgiler ve/veya özellikler de not edilmiştir.

Çalışmada kullanılmak üzere seçilen her bir deprem kaydının pik ivme değerinin 20

cm/s2’nin altında olmamasına özen gösterilmiştir. Ancak kaya üzerine kurulu olan

cihazlarda bu oranın altındaki bir ivme değerine sahip olan kayıtlar da not edilmiştir.

Kaya üzerine kurulu olan cihazların ivme kayıtlarında 20 cm/s2’nin altındaki değerlerin

de (yaklaşık 10 cm/s2’ye kadar) model için kabul edilmesinin nedeni: Zemine kurulu

olan cihazların aldığı kayıtların zemin büyütmesi etkisinde kalmasıdır. Yaklaşık 20

cm/s2 ivme değerine sahip zemine kurulu cihazların aldığı deprem kayıtları ProShake

programında ters evrişim işlemine tabii tutulduktan sonra 10 cm/s2 değerinin altına da

düşebilmektedir. Bu durumda deprem kayıtlarının bir bölümü eklenmediği için sönüm

denklemi modelleri eksik deprem verileri ile istatistiksel işleme alınmış olacaktır. 10

cm/s2 pik ivme değerine sahip deprem kayıtlarının da dikkate alınmasının; eksik

verilerle işlem yapılmasını önlemesinin yanında, 10 cm/s2 ve daha büyük ivme

değerlerinin bir arada modellemeye katılmasının sönüm denklemine etkisi de denenmiş

olacaktır. Bu nedenle kaya üzerine kurulu olan istasyonların pik ivme değeri 10

cm/s2’nin üzerinde olan deprem kayıtları modellemede kullanılmak üzere oluşturulan

deprem kayıtları arşivine eklenmiştir.

İvme ölçerin algılayıcısına gelen P dalgası ile S dalgası arasındaki süre farkından

ve/veya bilgisayar yazılımları kullanılarak depremin dış merkezi-istasyon mesafesi (km)

belirlenmiştir. Bu amaçla ivme ölçer kaydının grafiği bilgisayar ortamında çizdirilerek P

ve S dalgalarının ivme ölçere ilk gelmeye başladığı an dikkate alınarak aralarındaki

105

gecikme zamanı belirlenmiştir. P ve S dalgaları arasındaki süre farkı belirlenen

depremin, KYHK istasyonuna ne kadar uzaklıkta meydana geldiği belirlenmiştir.

Deprem dış merkezine uzaklığı 200 km’den fazla olan istasyonların kayıtları sönüm

denklemi için kullanılacak modele katılmamıştır.

Deprem büyüklüğünün hesaplanması, elde edilen parametreler kullanılarak dolaylı

yollarla yapılır. Deprem büyüklüğü hesabı için birbirinden farklı yöntemler

geliştirilmiştir. Bu yöntemler; depremin büyüklüğü ve uzaklığına göre deprem

dalgalarında meydana gelen değişiklikleri kullanır. Depremin büyüklüğü hesaplanırken,

mesafeye ve depremin büyüklük aralığına göre ölçeklendirilmiş yöntemlerden en uygun

olanının seçilerek kullanılması gerekmektedir. Belirli bir yöntem belirli bir büyüklük

aralığında ve belirli bir uzaklıktaki deprem için geçerliyken, farklı büyüklük ve farklı

uzaklıktaki bir deprem için daha farklı bir yöntemi kullanmak gerekir. Birbirinden farklı

dalga özelliklerine göre geliştirilmiş yöntemler aynı deprem için uygulandığında,

genelde farklı değerler elde edilir. Deprem büyüklüğü için yapılacak en anlamlı

tanımlama; depremin büyüklüğü ve dış merkez uzaklığını dikkate alarak geliştirilmiş

uygun yöntemin kullanılmasıyla elde edilen sonuçtur.

Afet İşleri Genel Müdürlüğü DAD, deprem büyüklüğü tanımlaması yaparken farklı

büyüklük ölçekleri kullanmıştır. Kullanılan büyüklük ölçekleri konusunda oldukça

tutucu davranan DAD belirli bir süre Richter yerel magnitüdünü kullanırken, bunu

izleyen yıllarda ise sadece yüzey dalgası magnitüdünün kullanıldığı dikkati

çekmektedir. Özellikle 17 Ağustos 1999 Gölcük-Kocaeli depreminin büyüklüğü ile

ilgili olarak DAD’nin yaptığı ölçeklendirme nedeniyle, DAD ve diğer uluslararası

kuruluşların ilan ettikleri büyüklükler uzun süre tartışmalara neden olmuştur.

4.2. Arazi Çalışmaları

4.2.1. Sondaj çalışmaları

Türkiye Cumhuriyeti Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü

DAD’ne bağlı şebekede çalışan kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonları kaya ve zemin

106

107

gibi farklı jeolojik ortamlara kurulmuştur. Özellikle zemine kurulu istasyonlardan alınan

kayıtlar zemin büyütmesini de yansıtmaktadır. Zemin büyütmesi etkisinde olan

istasyonların hangileri olduğunu belirlemek üzere bir ön çalışma yapılarak zemine

kurulu istasyonlar belirlenmiştir. Bu istasyonlarda ve yakın çevresinde kısa (günübirlik)

arazi çalışması yapılarak cihazların kurulu olduğu jeolojik ortam hakkında bilgi

derlenerek, zemine kurulu olup-olmadığı kesinleştirilmiştir. Zemin üzerine kurulu

olduğu bilgisi kesinleştirilen istasyonların dinamik zemin özelliklerinin belirlenmesi

amacıyla sondajlar yapılmıştır. Türkiye genelinde DAD’ne bağlı ivme ölçerlerden

yaklaşık 80 tanesi zemine kuruludur. Ancak, bazı KYHK istasyonlarının çalışma

başlangıcında yeni kurulmuş olması nedeniyle ivme kaydı bulunmamaktadır. DAD’ne

bağlı KYHK istasyonlarından zemine kurulu olanlar içerisinde ivme kaydı ölçtüğü

rapor edilen 64 tanesinde sondajlı jeofizik çalışması yapılmıştır (Şekil 4.1). Ancak

DAD’nin arşivindeki KYHK istasyonu ölçümleri incelendiğinde sondaj yapılan bazı

istasyonların deprem kayıtlarının olmadığı veya deprem kaydı varsa da M<4 olduğu

görülmüştür. M<4 olan deprem kayıtları bu çalışma kapsamında

değerlendirilmediğinden bu durumdaki KYHK istasyonlarının ivme kaydı olmadığı

kabul edilerek kuyu kesitleri bu çalışmaya katılmamıştır. Deprem kaydı ölçmüş veya

kaydını aldığı deprem büyüklüğü M≥4 olan 56 KYHK istasyonu bulunmaktadır (EK II).

Sondajlı jeofizik çalışmasının yapıldığı lokasyonların yerleri ve koordinatları liste

halinde verilmiştir (EK-I).

Sondaj çalışmaları, 2002 ve 2003 yıllarında -iki güzergâh veya aşamada-

gerçekleştirilmiştir. 2002 yılında yapılan ilk sondaj güzergâhı Ankara’dan itibaren

Türkiye’nin batısında kurulu bulunan KYHK istasyonlarını kapsamaktadır. 2002 yılında

yapılan çalışma Ağustos ve Kasım ayları arasındaki sürede tamamlanmıştır. Çalışma

süresince 35 ayrı KYHK istasyonunda sondajlı jeofizik çalışması yapılmıştır (Şekil 4.1).

Çalışmanın ikinci aşaması 2003 yılında gerçekleştirilmiştir. 2003 yılının arazi

çalışmaları Ankara’dan itibaren Türkiye’nin doğusundaki KYHK istasyonlarında

yapılmıştır. Bu güzergâhta Eylül ve Kasım aylarında yapılan arazi çalışmalarında 29

ayrı KYHK istasyonunda sondajlı jeofizik çalışması yapılmıştır (Şekil 4.1).

K

Şekil 4.1. Sondaj çalışmasının yapıldığı deprem kayıt istasyonlarının yerleri

Kuyular rotari sondaj makinesi kullanılarak açılmıştır. Kuyu içindeki kırıntıların yüzeye

çıkarılması ve/veya temizlenmesi, sondaj donanımının soğutulması vb. amaçlarla herbir

kuyu için kazılan hendekler içerisinde sulu çamur hazırlanmaktadır. Sondaj çamurunun

hazırlanmasında bentonit kullanılmıştır. Kuyudan gelen malzemenin boyutuna bağlı

olarak çamurun kıvamı ayarlanmaktadır. Sondaj çamurunun kıvamını arttırabilmek

amacıyla bazı durumlarda çimento ve sönmüş kireç kullanılmıştır. Özellikle kuyu

cidarından kuyu içine malzeme geliminin fazla olduğu durumlarda (örneğin kumlu

zeminlerde) kuyu içindeki formasyon basıncını dengeleyebilmek ve kuyu göçmesini

engelleyebilmek amacıyla zaman zaman bentonit de sondaj çamuruna katılmıştır.

Sondaj sırasında muhafaza borusu kullanılmamaktadır. Ancak, sondaj bittikten sonra

kuyu içi sismik ölçümler yapılmadan önce 10 cm çapında, ince et kalınlığına sahip

muhafaza borusuyla kuyu teçhiz edilmektedir. Muhafaza borusu kuyu göçmesini

engellemek ve kuyu içerisine indirilen jeofizik ölçü aletinin korunmasını sağlamak

amacıyla yerleştirilmektedir. Yanıltıcı veriler elde etmemek için muhafaza borusunun

dışına çakıllama yapılmamıştır. Ayrıca, kuyu cidarı ile muhafaza borusu arasındaki

boşluğa herhangi bir malzeme konmaması tercih edilmiştir. Bunun nedeni sondaj

çamurunun yoğun olması nedeniyle dalga iletimini sağlayacak olmasıdır. Fakat dalga

iletiminin zayıfladığının düşünüldüğü bazı durumlarda, kuyu içindeki ölçüm cihazına

zemin yüzeyinde üretilen dalgaların ölçüm cihazına iletimini sağlayabilmek için kuyu

cidarı ile muhafaza borusu arasındaki boşluk kuyudan çıkan kırıntılar doldurulmuştur.

Yapılan ölçümlerin hassasiyetini etkileyebileceğinden kuyu cidarı ile muhafaza borusu

arasındaki -küçük- boşluğa kuyudan çıkan kırıntılar dışında bir malzeme dolgu

amacıyla yerleştirilmemiştir.

Sondaj sırasında çıkan kırıntılar her bir metre için incelenerek litolojik tanımlaması

yapılmıştır. Kırıntı tanımlamasından sonra kuyu loglaması yapılmıştır. Kuyu loglarının

hazırlanması sırasında;

- Kuyudan çıkan kırıntılar yardımıyla sedimantoloji ilkelerine göre adlandırma

yapılmıştır. Litolojik adlandırma kırıntı içindeki malzeme miktarına göre, miktarı az

olan önce, miktarı çok (baskın) olan kırıntı ise sonra yazılmıştır (çakıllı kumlu kil gibi).

109

- ProShake programı için hazırlanan modelde ise litolojik adlandırmada

sadeleştirme yapılmıştır (Örneğin: çakıllı kumlu kil yerine “kil” adı tercih edilmiştir).

Bunun nedeni, ProShake programında yapılan hesaplamaların bu yöntemi öneren

araştırmacılar tarafından kum, kil, çakıl gibi yalın malzemelere göre yapılmış olmasıdır.

- Birim ağırlıklar için Tatsuoka et al. (1980) tarafından önerilen değerler

kullanılmıştır (Çizelge 4.2).

- Kuyu düşey kesiti uygun şekilde ölçeklendirilerek çizilmiştir.

- Kuyu derinliği yüzeyden (0 m) itibaren derine doğru (-100 m) ölçeklendirilmiştir.

- Kuyu içindeki kesme dalgası hızı ilk 30 m için her 2 metrede bir, 30 metreden

sonra ise her 5 metrede bir kayıt alınmıştır (Şekil 4.2). Ancak hazırlanan kuyu kesitinde,

5 m’den daha kalın tabakalarda ölçüm değerleri tabakayı temsil edecek şekilde

yazılmıştır. Kalınlığı çok fazla olan tabakalar, derinliğe bağlı olarak örtü yükü etkisiyle

farklı hızlarda deprem dalgası iletme özelliği gösterebilmektedir. Böyle durumlarda

tabakalar kendi içerisinde alt tabakalara ayrılmıştır.

Çizelge 4.2. Tatsuoka et al. (1980)’nin önerdiği birim ağırlık değerleri (Kayabalı 1993)

Zemin türü Birim ağırlık (t/m3) Birim ağırlık (kN/m3)* D50 (mm) Bitkisel toprak 1.7 16.68 0.02 Çakıl 2.1 20.60 >0.6 Kum 1.9 18.64 0.25 İri kum 1.9 18.64 0.3 Orta kum 1.9 18.64 0.25 İnce kum 1.9 18.64 0.20 Silt 1.7 16.68 0.02 Siltli kum 1.9 18.64 0.10 Kumlu silt 1.7 16.68 0.04 (*: kN/m3’e karşılık gelen değerler Tatsuoka et al. (1980)’nin önerdiği birim ağırlıkların 9.81 ile çarpılmasıyla elde edilmiştir)

Bu çalışma kapsamında yapılan sondajlı jeofizik çalışmalarıyla elde edilen verilerin

yanısıra; son yıllarda kurulan KYHK istasyonlarının zemin parametrelerini belirlemek

amacıyla DAD tarafından yapılan sondaj ve sismik verilerinden (Çeken 2004) 6 tanesi

temin edilerek (http://angora.deprem.gov.tr) kullanılmıştır. DAD tarafından yapılan

110

sondajların derinliği 30 m olup; zemin kesiti bilgileri, tabaka yoğunlukları ve kesme

dalgası hızı değerleri kullanılmıştır (Çeken vd. 2003).

Sondaj çalışmasında elde edilen kuyu bilgileri kullanılarak, ters evrişim işlemi için

ProShake programında belirtilen özelliklere uygun olarak bilgisayara aktarılmıştır.

4.2.2. Kuyu içi sismik yöntemiyle yapılan ölçümler

Deprem kayıt istasyonlarının kurulu olduğu zeminlerin dinamik özelliklerini

belirleyebilmek için, kuyu içi sismik deneyi yapılmıştır. Kuyudan kuyuya yönteminde

kuyu içerisinde S dalgası oluşturmanın güçlüğü ve birden fazla kuyu açılmasının

ekonomik olarak fazla masraflı olması nedeniyle düşey kuyu yöntemi uygulanmıştır. Bu

amaçla bir kuyu açılarak kuyu aşağı yöntemiyle zemine ait tabakaların dinamik

özelliklerinden S dalgası iletme hızı belirlenmiştir.

Kuyu aşağı yöntemiyle ölçümler alınması için T.C. Bayındırlık Bakanlığı Afet İşleri

Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt Şebekesine

bağlı deprem kayıt istasyonlarından zemine kurulu olanların yakınında (en fazla 100 m

uzaklıkta) sondaj kuyuları açılmıştır. DAD’a istasyonlardan yaklaşık 80 tanesi zemin

üzerine kuruludur. Zemin üzerine kurulu istasyonların yakın çevresinde uygun olan

lokasyonlara yer yüzeyinden itibaren yaklaşık 100 metre derinliğinde kuyular açılması

hedeflenmiştir. 100 metre derinlikten önce kaya ortama girildiğinde (en az 5 m daha

delgi yapılarak kaya ortam olduğu kanaatine varıldıktan sonra) sondaj kesilerek kuyu içi

sismik ölçümler alınmıştır (Şekil 4.2). Ancak, birkaç tane kuyuda 100 m derinliğe

ulaşılmasında oldukça zorlukla karşılaşılmış, teknolojik imkânların yetersizliği

nedeniyle sondajda ilerleme sağlanamadığı için, sondajı 100 metreye varmadan bitirmek

zorunda kalınmıştır. Bütün olumsuzluklara ve teknolojik yetersizliklere rağmen birçok

kuyuda 100 metre hedefine ulaşılmıştır.

Kuyu içi sismik deneyinde VP ve VS değerleri ölçülmüştür. Hız ölçümleri yer yüzeyinde

oluşturulan dalgaların, tetikleme başlangıcı ile kuyu içindeki jeofona sinyallerin varışı

arasındaki zaman farkı kullanılarak yapılmaktadır.

111

VP ölçümü yapılırken genelde zemin üzerine yerleştirilen özel alaşımlı metal bir plaka

(birkaç istasyonun ölçümünde tahta bir takoz kullanılmıştır) üzerine balyozla darbe

uygulanarak dalga üretilmiştir. VS ölçümü için yer yüzeyinde, üzerinde ağırlık bulunan

(L=30 cm x H=20 cm) boyutunda bir ahşap kalasa yatay yönde kuvvet uygulanarak;

kütük ile yer yüzeyi arasında oluşacak kesme kuvveti etkisiyle kesme dalgaları

oluşturulmasına çalışılmıştır. Artan derinliğe bağlı olarak balyoz kullanılarak üretilen

kesme dalgasının jeofona ulaşması oldukça zorlaşacaktır. Dolayısıyla güçlü bir enerji

kaynağının kullanılması gerekir.

10,2 m

20,1 m

40,05 m

60,03 m

100,02 m

100 m

10 m

20 m

40 m

60 m

2 m

Şekil 4.2. Kuyu içi sismik ölçümü–sismik dalgaların izlediği yolun şematik gösterimi

112

VS ölçümü yapılırken yer yüzeyinde oluşturulan dalgaların kuyu içinde derinliği giderek

artan jeofona iletilmesinde güçlüklerle karşılaşılabileceği veya jeofona

ulaşmayabileceği düşünülerek daha fazla enerji üretecek bir kesme dalgası kaynağı

arayışına gidilmiştir.

Öncelikle jeofizik çalışmalarda kullanılan enerji kaynaklarının kullanılabilirliği

üzerinde araştırmalar yapılmıştır. S dalgası üretmek amacıyla jeofizik çalışmalarda

kullanılan genel enerji kaynakları: dinamit vb. patlayıcılar, vibratör, hava tabancası ve

çeşitli ağırlıklardır.

Arazi çalışmasının bütün Türkiye’yi kapsamasından dolayı güvenlik tedbirleri ve

uygulamaları nedeniyle çalışmada kullanılacak enerji kaynağına özen göstermek

gerekmektedir. Dinamit ve benzeri patlayıcılar kullanılması özel izinlere bağlı olup,

kullanımı sırasında güvenlik birimlerinden ilgili bir personelin bulunması

gerekmektedir. Patlayıcı kullanılacak alanda uyulması gereken kurallar nedeniyle iskân

alanlarında kullanım izninin alınmasında sıkıntılar olabilecektir. Bunun yanında

patlayıcıların nakliyesi sırasında çevreye zarar vermemesi ve kullanılacağı zamana

kadar hem personel hem de muhafazası açısından korunması oldukça sıkıntı

doğuracaktır. Bu nedenle çalışma oldukça aksayacaktır. Ayrıca patlayıcı maliyeti

çalışmaya büyük ekonomik yük getirecektir. Bütün bu etkenler göz önüne alındığında

dinamit vb. gibi patlayıcılar enerji kaynağı olarak tercih edilmemiştir.

Vibratör kullanımında sinyal elde edilmesinde oldukça fazla ara işlem yapılmaktadır.

Vibratör düzeneğinin kullanılması bir başka çalışma ekibinin kurulmasını gerektirir.

Kullanımı sırasında oluşabilecek arızaların giderilmesi büyük zaman kayıplarına neden

olacaktır. Yerleşim alanlarında kullanımı sırasında oluşturduğu dalgalar yapıları da

etkileyebilecektir. Vibratör türü enerji kaynakları birkaç yerde bulunmakta ve

kiralanması çalışmaya büyük ekonomik maliyet getirecektir. Bütün bu faktörler göz

önüne alınarak enerji kaynağı olarak vibratör kullanılmamıştır.

Hava tabancası kullanılabilmesi için özel düzeneklere ihtiyaç duyulmaktadır. Çukur

kazılması ve jeneratör (bazı düzeneklerde güçlü bir kompresör) bulundurulması

113

gerekmektedir. Ürettiği güçlü titreşimler yapıları da etkileyebileceği için yerleşim

alanlarında oluşturabileceği sakıncalar nedeniyle kullanılmamıştır.

Buffalo tüfeği kullanılabilmesi için çok sayıda fişeğe ihtiyaç vardır. Normal seyrinde

giden bir çalışmada her kuyuda 29 ayrı kademede ölçüm yapılacaktır. Gerektiği

durumlarda ölçümler tekrarlanacaktır. Bu durum çok fazla sayıda fişek tüketilmesine

neden olacağı düşünülmüştür. Kullanılması için özel izin gerekecektir. Fişeklerin

muhafazası ve kullanılması sırasında güvenlik birimleriyle irtibatlı olunması yoğun

bürokratik işlemler gerektirecektir. Bu nedenle kullanılmasından vazgeçilmiştir.

Enerji kaynaklarının kullanılması konusunda yukarıda sıralanan bütün faktörler göz

önüne alındığında en uygun yöntem ağırlık kullanılarak dalga oluşturulmasıdır. Bu

amaçla, çalışmanın yapılacağı yerlerin fiziki şartları, taşınması, montajı ve kolay

uygulanabilmesi gibi etkenler de göz önüne alınarak, ağırlık kullanılarak dalga

oluşturulmasına karar verilmiştir.

Kullanılacak ağırlık, ihtiyaç duyulan enerji miktarına ve kullanım yerlerinin özellikleri

de göz önüne alınarak bu çalışma için özel olarak dizayn edilmiştir. Çalışmada bir

kütüğe yatay yönde darbe uygulayabilecek 100 kg ağırlığa sahip bir düzenek

kullanılmıştır. Kullanılan ağırlığın bir kişi tarafından kaldırılması ve kütüğe darbe

uygulayabilmesi mümkün değildir. Bu nedenle kullanılacak ağırlığın sarkaç benzeri bir

askıya alınması, darbe uygulayacağı (kamyon altında bulunan) kütüğe yakın bir yere

monte edilmesi fikrinden hareket ederek “Sarkaç-Ağırlık Yöntemiyle Dalga Oluşturma”

düzeneği geliştirilmiştir (Şekil 4.3.a ve 4.3.b). Bu çalışma için geliştirilen yöntemde

100 kg’lık ağırlık 180 cm uzunluğundaki bir demir borunun ucuna monte edilerek 200

cm yüksekliğindeki iki ayak üzerinde askıya alınmaktadır. Metal çubukla sürtünmesini

en aza indirebilmek için askıya alındığı seviyede bilyeler kullanılarak bağlantı

yapılmıştır. Ağırlığın kullanılmadığı zamanlarda taşınmasını sağlayabilmek için ucu

burgulu T biçimli bir boru kullanılmakta ve ağırlıkta açılmış olan burgulu deliğe monte

edilerek yerinden kaldırılabilmektedir.

114

Askı kolları (200 cm) Sarkaç kolu (180 cm)

Taşıma kolu

a) Sabitleme çivileri Ağırlık (100 kg)

Şekil 4.3. Sarkaç-Ağırlık Yöntemiyle Dalga Oluşturma düzeneğinde; a) parçalar, b) kesme dalgası oluşturulmasının şematik gösterimi

Ağırlık kullanılacağı zaman sarkaç koluna vidalanarak askı kollarına monte edilmekte

ve bir kablo (veya ip) yardımıyla çekilmektedir. Ağırlık yatay yönde mümkün olan en

fazla uzaklık ve dolayısıyla bir miktar yükseğe çekilerek serbest bırakılmaktadır.

Serbest kalan ağırlık yerçekimi etkisiyle sarkaç hareketi yapmakta ve kamyonun altında

İp yardımıyla ağırlığın çekilmesi

Kütüğü sabitleyen yük

Ahşap kalas

F kuvvetiF

Serbest bırakılan ağırlığınkütüğe darbe uygulaması

b)

115

olup kamyonun ağırlığı etkisiyle sabit tutulan kütüğe kuvvet uygulayarak kesme dalgası

oluşturmaktadır. Ağırlığın kütüğe birden fazla darbe uygulaması kuyu içindeki

ölçümlerin hassaslığını olumsuz etkileyebileceğinden, ağırlığın kütüğe bir kez darbe

uygulaması istenmektedir. Sarkaç-ağırlığın kütüğe birden fazla darbe uygulamaması

için, ilk darbeden sonra ağırlık bir ip yardımıyla çekilerek askıda tutulmuştur. Kuvvet

oluşturma sırasında askı kollarının yerinden hareket etmesine engel olabilmek için askı

kollarının ayaklarındaki çiviler yardımıyla sabitlenmektedir. Ağırlık yardımıyla yanal

darbe uygulanan kütüğün zemine daha sağlam oturması ve daha iyi dalga üretebilmesi

için kütüğün zemine temas eden yüzüne (çapraz olarak) demir çubuklar çakılmıştır.

Kuyu içi ölçüm düzeneğine bağlı kablonun boyu net 100 metredir. Kuyu ağzından

belirli bir mesafede ölçü alınabildiği için (kuyu ağzının çamurlu olması, sınırlı ve dar

bir alanda çalışırken ölçü cihazlarının kurulacağı yerin bulunmaması vb gibi nedenlerle)

kuyu içi ölçüm derinliği en fazla 95 m’ye kadardır.

4.2.3. Arazi verilerine göre kuyu kesitlerinin hazırlanması

Arazi çalışmalarında ağırlıklı olarak sondaj çalışmaları yapılmıştır. Türkiye’de kurulu

olan kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonlarının dinamik zemin özelliklerini belirlemek

amacıyla, 2002 ve 2003 yıllarında yapılan toplam 64 sondaj çalışmasında aşağıda

sıralanan işlemler yapılmıştır.

Kuyulardan çıkan kırıntılar değerlendirilerek, her bir metreden çıkan kırıntının

tanımlaması yapılmıştır. Aynı özelliklere sahip kırıntılar bir tabaka olarak

değerlendirilmiştir. Farklılaşmanın görülmeye başladığı derinlikten başka özelliklere

sahip kırıntıların görüldüğü derinliğe kadar olan kesim tabaka olarak kabul edilmiştir.

Kırıntıların tanımlanmasında litolojik özelliğine, taneli ise tanenin köken kayacına,

çapına, köşeliliğine, yuvarlaklığına, uzaması olup-olmadığına, rengine ve eğer varsa

diğer özellikleri göz önüne alınmıştır. Kuyudan çıkan malzeme kil veya silt boyutu ince

taneli ise ortak tanımlama özelliklerinin yanında plastik özellik gösterip-göstermediğine

ve mümkünse plastiklik derecesinin tahminine yönelik (en azından kuyulardan çıkan

malzemenin birbirine göre durumunu kıyaslama yoluyla) arazide tanımlama yapılması

116

yoluna gidilmiştir. Bunun yanında herhangi bir türün karışımından oluşan malzemeler

de bütün tanımlama ölçütlerine göre değerlendirilerek adlandırılmıştır. Sondaj esnasında

kuyudan çıkan kırıntılar yüzeyden itibaren derine doğru birer metrelik aralığı temsil

edecek şekilde numune sandıklarında muhafaza edilmiştir (Şekil 4.4). Her bir metrelik

numunenin gözlemsel özellikleri not edilmiş, numune tanımlaması ve adlandırılması

yapılmıştır. Sedimantolojik tanımlama ölçütlerine göre özellikleri not edilen ve

adlandırılan kırıntılar ProShake programında yapılacak tanımlamada herhangi bir

problemle karşılaşmamak amacıyla kırıntıyı oluşturan hâkim birime göre adlandırılmış

dolayısıyla litolojik tanımlamalarda sadeleştirmeler yapılmıştır.

a) b) Şekil 4.4. Sondajlardan elde edilen; a) ince taneli, b) iri taneli malzemeye örnek

Sondajlardan elde edilen kırıntıların jeoteknik özelliklerinin belirlenmesi arazide

yapılmıştır. Çalışmanın alanının Türkiye genelinde olması, kuyu sayısı da göz önüne

alındığında 4500 örneğin elde edilmiş olması ve bu numunelerin analiz edilmesindeki

zorluğun yanında, kuyulardan elde edilen örneklerin taşınması ve orijinal özelliklerini

koruyacak şekilde muhafaza edilmesinde karşılaşılacak güçlükler de göz önüne alınarak

numune tanımlaması için laboratuar çalışmaları yapılamamıştır.

Sondajlar tamamlandıktan sonra kuyuların göçmesini engellemek ve kuyu içi sismik

cihazının emniyetini de sağlayabilmek için kuyular 10 cm çapında ince et kalınlığına

sahip plastik borularla teçhiz edilmiştir. Bu işlemlerden sonra her bir kuyuda kayma

dalgası hızı ve genliklerinde meydana gelen büyütmeler vb. gibi zeminlerin dinamik

özelliklerini tanımlamak amacıyla kuyu içi sismik ölçümleri yapılmıştır (Şekil 4.5).

117

a) b) Şekil 4.5. Kuyu içi sismik a) ölçüm düzeneği, b) kuyu içi ölçüm cihazı (jeofon)

Kuyu içi sismik ölçümleri de tamamlanan kuyuların her biri için kuyu kesiti çizilmiştir

(EK-II). Bu amaçla önce sondaj verilerine göre orijinal kırıntı tanımlamasına ve

derinliğe göre kuyu kesiti çizilmiş, daha sonra ProShake programı için tanımlamalarda

ve tabakalarda yapılan sadeleştirme işlemini de gösteren ikinci bir kesit çizilerek her iki

kesitin aynı şekil üzerinde yan yana getirilerek sunulması yöntemi tercih edilmiştir

(Şekil 4.6).

Her bir kuyu kesiti uygun düşey ölçekte çizilmiş ve kesit üzerinde şu bilgilere yer

verilmiştir (Şekil 4.6 ve EK-II):

- Tabakaların orijinal kalınlıkları,

- Kırıntıların orijinal tanımlaması ve/veya adlandırılması,

- Tabakaların sadeleştirilmiş adlandırma ve/veya tanımlaması,

- Adlandırma sadeleştirmesi sonucunda değişen tabaka kalınlığının yeni değeri,

- Her bir tabakanın birim ağırlığı,

- Her bir tabaka için kesme dalgası (VS) hızı.

118

4.2.4. Arazi verileri kullanılarak elde edilen yeni deprem katalogu

Deprem kayıt istasyonları olan ve deprem kayıt arşivi bulunan kurum ve kuruluşların

bugüne kadar elde ettikleri deprem kayıtları içerisinden seçilen kuvvetli yer hareketi

kayıtlarının ters evrişim işlemine tabi tutulması gerekmektedir. Ters evrişim işlemi

ProShake programında yapılacaktır.

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m) Tanım Derinlik

(m) Stratigrafi Tanım

Kuyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

Stratigrafi

Kum

(Kum)

Kum

(kN/m3)Vs

(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Kil

Çakıl

Kum

296

824

615

333

824

650

750

18,64

20,60

18,64

15,70

20,60

18,64

18,64

-8

-22

-37

-48

-65

LOKASYON 1

γ

Çakıl

-8

Az çakıllı kum

-22

- 11

-37

-48

-65Kuyu Tabanı(Az çakıllı kum)

Az kumulu çakıl

Çok az kumlu siltli çakıl

Çakıllı siltli ince kum

Az çakıllı kumlu kil

Az killi kumlu çakıl

Az killi çakıllı kum

Şekil 4.6. Sondaj ve kuyu içi sismik verilerine dayalı olarak elde edilen kuyu kesiti ve

model için kullanılan litolojik tanımlamalara bir örnek

ProShake programında ters evrişim işleminin yapılabilmesi için ilgili zeminin yapısı,

tabaka kalınlıkları ile fiziksel ve dinamik özelliklerinin bilinmesi gereklidir. Bu amaçla,

119

arazi çalışmaları sırasında yapılan sondajlardan elde edilen verilere göre hazırlanan

kuyu logları ProShake’in yapısına uygun olarak programa aktarılmıştır. ProShake

programına gerekli bilgiler aktarıldıktan sonra, her bir zemin özelliği kendisiyle ilgili

deprem kaydı da tanıtılarak ters evrişim işlemi yaptırılmıştır. Deprem kayıtlarından

derlenen arşivdeki bütün depremler için ProShake programında ters evrişim işlemi

yaptırıldıktan sonra, elde edilen sonuç dosyasında; bütün deprem kayıtları için hem

orijinal hem de ters evrişim işleminden sonraki değerler bir arada bulunmaktadır. Sonuç

dosyasındaki her iki duruma ait pik ivme ve baskın periyod değerleri teker teker

incelenmiştir. Deprem kaydına ait orijinal pik ivme ve baskın periyod değerleri önceden

kaydedilmiş olduğu için yeni dosyadaki (sonuç dosyasındaki) orijinal kayıt değerleriyle

sadece karşılaştırma yapılmıştır. Her iki dosyadaki bilgiler arasında bir uyuşmazlık

olduğunda her iki dosya da teker teker incelenerek farklılığın nedeni araştırılmıştır.

Sonuç dosyasında ters evrişim işleminden sonraki yeni pik ivme ve baskın periyod

değerleri kaydedilmiştir. Bu değerler; ivme-zaman, Fourier büyütmesi-periyod (Fourier

büyütmesi-frekans) ve derinlik-ivme grafiği çizdirilmiş bunun yanında diğer

parametreler menüsünde ilgili hesaplamalar da yaptırılarak elde edilen sonuçların

karşılaştırmaları da yapılmıştır. Bütün işlemlerden sonra elde edilen veriler

karşılaştırılarak aykırılıklar varsa nedeni araştırılarak sorunun giderilmesine

çalışılmıştır. Hesaplamaların her aşamasında elde edilen deprem verileri aşağıdaki

özelliklere uygun olarak kaydedilmiştir:

a) Orijinal kayıtlardaki;

depremin oluş tarihi ve saati, depremin büyüklüğü, deprem kaydının yönü,

depremin dış merkez uzaklığı, orijinal kayıttaki pik yatay yer ivmesi ve baskın

periyod değeri,

b) ProShake analizinden sonraki herbir depreme ait yeni;

pik yatay yer ivmesi ve baskın periyod değeri ile zeminin ilgili depremdeki

büyütme değeri.

Sönüm denklemi modellemesinde kullanmak üzere ayrılmış olan her deprem için ters

evrişim işlemi yapılıp, yukarıdaki özellikleri de not alınarak modellemede kullanılacak

olan zemin etkisinden arındırılmış yeni deprem katalogu oluşturulmuştur (Ek-III).

120

5. ARAZİ VE DEPREM VERİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Bu bölümde, sönüm denklemi oluşturulmasında kullanılan parametreler ve onları

etkileyen faktörler kısaca anlatıldıktan sonra; Türkiye’de meydan gelen deprem

kayıtlarına göre üretilen (yerli) ve ülkemiz dışında meydana gelen deprem verilerine

dayalı olarak yabancı araştırmacılar tarafından üretilmiş ancak ülkemizde de sıkça

kullanılan (ithal) sönüm denklemleri hakkında bilgi verilmektedir.

Yerli ve yabancı araştırmacıların oluşturduğu sönüm denklemlerinin; kaya ortama

kurulu olan KYHK cihazları ile zemin üzerine kurulu olanların ölçtüğü Türkiye

depremlerinin ivme özelliklerini temsil edip-etmedikleri grafikler yardımıyla

tartışılacaktır.

KYHK istasyonlarının kurulu olduğu zeminlerin arazi çalışmaları sonucunda elde edilen

fiziksel ve dinamik özellikleri birlikte kullanılarak ProShake programında deprem

kayıtlarındaki zemin etkisinin giderilmesi amacıyla uygulanan ters evrişim işlemi

gerçek bir deprem kaydı üzerinde detaylı olarak anlatılmaktadır.

Zemin etkisinden arındırılmış deprem kayıtları kullanılarak önerilen yeni sönüm

denklemi tanıtılarak, Türkiye depremlerini temsil edip-etmeyeceği irdelenmektedir.

Zemin etkisinden arındırılan deprem kayıtları üzerinde, bugüne kadar kullanılan yerli ve

yabancı sönüm denklemlerinin Türkiye depremlerini ne derecede temsil ettiği bir kez

daha tartışılırken, önerilen sönüm denklemi ile de bir karşılaştırma yapılmaktadır.

5.1. Yerel Zemin Özelliklerinin ve Mesafenin Deprem Kayıtlarına Etkisi

Herhangi bir depremde yerel zemin şartlarının oluşacak hasar üzerindeki etkisi

büyüktür. Bir deprem anında açığa çıkan enerji uzak mesafelere doğru yayılırken

enerjisi azalmaktadır. Ancak, alüvyon zeminler, içlerinde hareket eden deprem

dalgalarının yapısını etkilemekte ve hasarı arttırıcı etki yapabilmektedir. Aşağıda yerel

zemin şartlarının deprem dalgalarının genliğine etkisi daha ayrıntılı olarak anlatılmıştır.

121

Deprem kayıtlarına yerel zemin özelliklerinin etkisi:

Deprem anında yerel zemin şartları sarsıntının etkisini ve dolayısıyla hasarı arttıran

unsurlardan birisidir. Özellikle gevşek zeminler sarsıntıyı büyüterek pik yer ivmesi

değerinin yükselmesine etki etmektedir. Zeminler, kendisini oluşturan materyalin

özelliklerine (kum, kil, siltten oluşma ve yeraltı suyunun olup-olmaması gibi) ve

sıkılığına göre farklı değerlerde zemin büyütmesi etkisi oluşturmaktadır. 27 Haziran

1998 Ceyhan (Adana) depreminde ölçülen ivme kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesi

değerleri (İnan vd 2004) zemin büyütmesine iyi bir örnek teşkil etmektedir. Depremde

açığa çıkan enerjinin mesafeye bağlı olarak sönümlenmesi beklenir. 27 Haziran 1998

Ceyhan depreminde deprem dış merkezinden 36 km uzaktaki Karataş ve 59 km

uzaklıktaki İskenderun’da ölçülen pik yatay yer ivmesi değerlerinin birbiriyle orantılı

olarak azaldığı görülmektedir. Ancak, 79 km uzaklıktaki Mersin’de pik yatay yer ivmesi

değerinin daha küçük olması beklenirken; Karataş ve İskenderun’da ölçülenden çok

daha büyük pik yatay yer ivmesi değeri ölçülmüştür. Bunun yanı sıra daha uzakta olan

Hatay’da, İskenderun’da ölçülenden daha büyük pik yatay yer ivmesi değeri

kaydedilmiştir (Çizelge 5.1). Bu depremde farklı mesafelerde ölçülen pik yatay yer

ivmesi değerleri bir grafiğe aktarılırsa zeminin deprem kayıtları üzerindeki büyütme

etkisi çok daha belirgin olarak görülecektir (Şekil 5.1). Ceyhan (R: 32 km, amax= 273

gal) ve Karataş (R: 36 km, amax= 33 gal) deprem dış merkezine yaklaşık aynı mesafede

olmasına rağmen buralarda ölçülen pik yatay yer ivmesi değerleri arasındaki fark çok

fazladır. 4 km gibi kısa bir mesafede depremde açığa çıkan enerjinin % 88’inin

sönümleneceği şüphelidir. Bu iki ivme değeri arasındaki fark zemin etkisinin işaretidir.

Böyle bir durumda, Ceyhan’ın yerel zemin şartlarının ölçülen pik yatay yer ivmesi

değeri üzerinde etkili olduğu ve kayıt değerlerini büyüttüğü düşünülebilir. Bunun

yanısıra deprem odağına 80 km mesafedeki Mersin’de ölçülen PYİ değeri 132 gal’dir.

Mersin’deki PYİ değeri Karataş’ta ölçülenin tam 4 katıdır. Mersin’den 9 km daha

uzakta olan Hatay’da (R: 89 km) 27 gal PYİ değeri ölçülmüştür. Mersin ve Hatay

kıyaslandığında; yaklaşık aynı mesafedeki bu iki istasyonun ölçtüğü PYİ kaydı arasında

5 kat fark vardır. Deprem odağına Hatay’dan daha yakın ve yaklaşık aynı yön ve

doğrultuda olan İskenderun’da (R: 59 km, amax= 15 gal) ölçülen PYİ değerinin

Hatay’dan daha büyük olması gerekirken, Hatay’da kaydedilen PYİ değeri daha

büyüktür.

122

Yukarıdaki örneklerde de görüldüğü gibi, zemin etkisinin sönüm denklemi

oluşturulmasında kullanılacak deprem kayıtlarındaki değerinin araştırılması, zeminin

büyütme faktörünün tespit edilmesini gerektirir.

Çizelge 5.1. Zemin büyütmesine örnek: 27.06.1998 Ceyhan-Adana depremi kayıtları İstasyon Tarih Zaman amax (cm/s2) Mesafe

(GMT) K-G D-B Düşey (z) (km) Ceyhan 27.06.1998 13:55:53 223,3 273,6 86,5 32 Karataş 27.06.1998 13:55:53 28,5 33,1 19,7 36

İskenderun 27.06.1998 13:55:53 14,8 15,5 11,8 59

Mersin 27.06.1998 13:55:53 119,3 132,1 22,1 79

Hatay 27.06.1998 13:56:11 27,1 25,8 12,4 90

İslâhiye 27.06.1998 13:55:53 21,4 18,2 14,1 96

Kahraman Maraş 27.06.1998 13:56:22 8,0 8,5 4,5 146

Elbistan 27.06.1998 13:56:30 4,7 5,2 2,4 208

Gölbaşı 27.06.1998 13:56:54 4,5 3,0 2,5 211

27.06.1998 Ceyhan (Adana) Depreminde Zemin Etkisini Yansıtan İvme-Mesafe Grafiği

0

50

100

150

200

250

300

0 50 100 150 200 250Mesafe (km)

Pik

yata

y ye

r ivm

esi (

cm/s2 )

D-BK-G

Ceyhan

Karataş

Mersin

İskenderunHatay İslahiye K.Maraş GölbaşıElbistan

Şekil 5.1. 27.06.1998 Ceyhan (Adana) depremi kayıtlarında zemin büyütmesi etkisi

Bir diğer örnek olarak; 17 Ağustos 1999 Gölcük (Kocaeli) depreminde farklı

mesafelerdeki KYHK istasyonlarında ölçülen ivme değerlerinde gözlenen anormallikler

verilebilir (Çizelge 5.2 ve Şekil 5.2).

123

Çizelge 5.2. Zemin büyütmesine bir başka örnek: 17 Ağustos 1999 Gölcük (Kocaeli) depremi kayıtları (mesafe-pik yatay yer ivmesi değerlerine dikkat ediniz)

İstasyon Tarih Zaman amax (cm/s2) Mesafe (GMT) K-G D-B Düşey (z) (km)

Adapazarı 17.08.1999 00:01:37 - 407 259 9 İzmit 17.08.1999 00:01:37 171 219 139 10

Yarımca 17.08.1999 00:01:37 230 322 - 18 İznik 17.08.1999 00:01:37 92 123 - 43 Gebze 17.08.1999 00:01:37 284 141 - 45 Darıca 17.08.1999 00:01:37 211 134 - 52

Heybeliada 17.08.1999 00:01:37 56 110 - 75 Göynük 17.08.1999 00:01:37 118 138 130 77 İstanbul 17.08.1999 00:01:37 61 43 36 82 Levent 17.08.1999 00:01:37 41 36 - 88 Fatih 17.08.1999 00:01:37 189 162 - 90

Bursa (Tofaş) 17.08.1999 00:01:37 101 100 - 94 Bursa (Siv.Sav.) 17.08.1999 00:01:37 54 46 26 95,5

Yeşilköy 17.08.1999 00:01:37 90 84 - 99

17.08.1999 Gölcük (Kocaeli) Depreminde Zemin Etkisini Yansıtan İvme-Mesafe Grafiği

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 20 40 60 80 100 120Mesafe (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (cm

/s2 )

KG Yönü KaydıDB Yönü Kaydı

İzmit

Adapazarı

Yarımca

İznik

Gebze

Darıca

Heybeliada

Göynük

Fatih

Levent Bursa

Yeşilköy

Şekil 5.2. 17.08.1999 Gölcük (Kocaeli) depremi kayıtlarında zemin büyütmesi etkisi

(Ulusay et al. 2004 tarafından kullanılan bu verilerde Adapazarı için kullanılan mesafe değeri değiştirilmiştir)

Türkiye’de yerel zemin etkisi ancak 1970’li yılların başından itibaren proje

hesaplamalarına katılması amacıyla yapı yönetmeliklerinde yer almaya başlamıştır.

Uygulamadaki yapı yönetmeliklerinde ülke genelinde standart bir değerdeki deprem

yükü hesaplarda kullanılmaktadır. Bu durum mesafeye bağlı olarak deprem enerjisinin

124

azalmasını göz ardı etmekte veya aktif fay hatlarındaki yerleşim birimlerinde oluşacak

hasarı uzak mesafelerde oluşacak hasarla aynı kabul etmek gibi bazı sakıncalar

doğurmaktadır.

Türkiye için yerli araştırmacılar tarafından oluşturulan sönüm denklemleri, zemin

etkisinden arındırılmamış deprem kayıtları kullanılarak türetilmiştir. Zemin etkisini

taşıdıkları için bu denklemlerin kullanılması yanıltıcı sonuçlar elde edilmesine neden

olabilecektir. Sönüm denklemi oluşturulması sırasında kullanılacak deprem

kayıtlarındaki zemin etkisinin giderilmesi gerekmektedir. Türkiye için sağlıklı bir

sönüm denklemi üretebilmek amacıyla; DAD’ne bağlı KYHK istasyonlarının yaptığı

deprem ölçümleri zemin etkisinden arındırılmalıdır. Deprem kayıtlarındaki zemin

etkisinin giderilmesi için; öncelikle deprem kaydının yapıldığı zeminin dinamik

özelliklerinin belirlenmesi gerekir. Ardından, zeminin gerçek fiziksel ve dinamik

özellikleri kullanılarak deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanıp zemin

etkisinden arındırıldıktan sonra elde edilen yeni ivme değerleri kaya ortam üzerinde

ölçülmüş deprem kaydına eşdeğer kabul edilebilir.

5.2. Mevcut Deprem Verileri İle Türkiye İçin Üretilen Sönüm Denklemleri

Türkiye’de meydana gelmiş deprem verileri kullanılarak ülkemiz için önerilen yerli

sönüm denklemleri önerildikleri yıla göre aşağıda sırayla tanıtılmaktadır (Çizelge 5.3).

Çizelge 5.3. Türkiye için yerli araştırmacılar tarafından önerilen sönüm denklemleri Önerilen denklem σ Araştırmacı(lar) PGA=2.8(e(0.9MS)e(-0.025R)-1) * Aydan et al. (1996)

PGA=10((0.65M)-(0.9log(R ))-0.44) * İnan vd (1996) lnY=-0.682+0.258(MW-6)+0.036(MW-6)2-0.562ln(r)-0.297ln(VS/VA)

22 hrr cl += VA=1381 ve h=4.48

0.562 Gülkan and Kalkan

(2002)

PGA=2.18e(0.0218(33.3MW – Re + 7.8427SA + 18.9282SB) 0.63** Ulusay et al. (2004)

log(Yij)= a+b(MWi-6)+c(MWi-6)2+ )log( 22 hRd ij + + eG1+fG2 *** Özbey et al. (2004) *: Belli değil veya verilmemiş. **: Deprem kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesi değerleri arazi ölçümlerine dayanmayan rastgele

katsayılar kullanılarak azaltıldığı için σ değerinin güvenilirliği tartışmalıdır. ***: Farklı periyod değerleri için değişik katsayılar önerildiğinden σ değişmektedir.

125

Aydan et al. (1996) Sönüm Denklemi:

Aydan et al. (1996) tarafından önerilen sönüm denkleminin oluşturulmasında 1969-

1995 yılları arasında Türkiye’de meydan gelmiş 3,5≤M≤7,3 olan 50 deprem kaydı

kullanıldığı belirtilmektedir. Kullanıldığı belirtilen depremlerden sadece 30 tanesi

aletsel (1976 yılında başlayan) dönemde ölçülmüş kayıtlardır. Aletsel dönemde

ölçülmüş kayıtlardan sönüm denklemi türetilmesinde kullanıldığı belirtilen

depremlerden sadece 18 tanesinin ivme kaydı vardır, geriye kalan 32 depremin ivme

kaydı bulunmamaktadır. İvme kaydı bulunmayan 32 deprem için kıyaslama yapılarak

tahmini yöntemlerle ivme değerleri atanmıştır. Deprem büyüklüğü olarak Mb, MS ve

Mercalli şiddeti (I0) ölçekleri kullanılmıştır. Aletsel dönemden önceki depremlerin

büyüklükleri fay boyutlarından hareket ederek türetilen bağıntılar yardımıyla tahmin

edilen değerler olup, gerçek deprem büyüklüğü değildir. Aletsel dönemde alınan

kayıtların 4 tanesi kaya üzerinden diğer 14 kayıt ise zemin üzerine kurulu istasyonlar

tarafından ölçülmüş deprem kayıtlarıdır. Zemine kurulu istasyonların ölçtüğü kayıtlar

zeminin büyütme etkisinde olup herhangi bir düzeltme yapılmadan kullanılmıştır.

Kullanılan depremlerin kayıt istasyonuna uzaklığı 20 km’den daha fazla olup, bunlar

aletsel dönemde alınan kayıtlardır. Aletsel dönemde alınan bazı depremler ile aletsel

dönemden önceki depremlerin mesafe ve pik yatay yer ivmesi değerleri belli değildir.

Önerilen sönüm denklemi için standart sapma değeri (σ) verilmemiştir.

İnan vd (1996) Sönüm Denklemi

İnan vd (1996) tarafından önerilen sönüm denklemiyle ilgili detaylı bilgi

bulunmamaktadır. Ancak, önerilen bağıntı “1976-1996 yılları arası ivme kayıtları olan

deprem katalogunda yer almaktadır. Sönüm denklemi oluşturulmasında kullanılan

veriler (depremin büyüklüğü, ivmesi, kayıt istasyonu-deprem merkezi vb. bilgiler ile

kaç deprem kaydının kullanıldığı) ile ilgili bir bilgi verilmemektedir. Bayındırlık ve

İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü DAD Başkanlığı’nın 1996 yılında

yayınladığı deprem katalogunda yer alması nedeniyle önerilen bağıntının 1976-1996

yılları arasındaki ivme kayıtları kullanılarak türetildiği düşünülmektedir. Adı geçen

katalogda yayınlanan depremler incelendiğinde;

126

- 1976-1996 yılları arasında meydana gelen M≥2,7 olan bütün depremler yer

almaktadır.

- 1976-1995 yılları arasında meydana gelen depremlerin büyüklükleri MS, Mb ve

ML ölçeklerinden bazen ikisi bazen de her üçü kullanılarak (bazı depremlerin büyüklüğü

hesaplanmadan) tanımlanmıştır.

- 1995 yılından itibaren deprem büyüklükleri M≤5 olanlar ML ve M≥5 olanlar MS

ölçeğinde tanımlanmıştır.

- Depremlerin NS, EW ve UD (z) yönlerindeki kayıtları verilmiştir.

- Bazı deprem kayıtlarının ivme değeri, bazılarının koordinatları, bazılarının ise

mesafesi belli değildir.

- Deprem kayıtlarındaki pik yer ivmesi birimi (% G) şeklinde ifade edilmektedir. 1

%G=9,81 cm/s2’nin eşdeğeridir (Ancak, bu çalışmada kavram karmaşasına neden

olmamak için, İnan vd (1996)’nin ivme değerlerinin cm/s2 birimindeki karşılığı

kullanılarak anlatım yapılması tercih edilmiştir).

- Kullanılan deprem kayıtlarının pik yer ivmesi 1- 471 cm/s2 değerleri arasındadır.

Yukarıda sıralanan özelliklerden hareket ederek;

- Kaç deprem kaydının hangi özelliklere göre seçilerek sönüm denkleminde

kullanıldığı belirlenememiştir.

- Hangi magnitüd ölçeği ve hangi büyüklükteki depremlerin sönüm denkleminde

kullanıldığı belli değildir.

- Sönüm denkleminde hangi eşik değerden itibaren (daha büyük ya da daha

küçük) pik yatay yer ivmesinin kullanıldığı tespit edilememiştir.

- Deprem kayıtlarının NS, EW ve UD (z) bileşenlerinden hangisi ya da

hangilerinin sönüm denklemi türetilirken kullanıldığı belirtilmemiştir.

Bütün bunların yanında İnan vd (1996)’nın önerdiği sönüm denklemini kullanarak

hazırladıkları grafikteki mesafe ve ivme değerleri, aletsel kayıtları içeren deprem

katalogunda sunulan depremlerin özelliklerini yansıtmamaktadır. İnan vd (1996)

tarafından önerilen bağıntı DAD’a bağlı KYHK istasyonları tarafından ölçülen deprem

kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesinin çok üzerinde değerler vermektedir (örneğin:

DAD’ın kayıtlarında 13.03.1992 Erzincan depreminde MS= 6,8 olan ve 12 km uzaklıkta

127

ölçülen EW yönündeki pik yatay yer ivmesi 462 cm/s2’dir. Ancak, önerilen bağıntı

kullanıldığında bu özellikteki bir deprem için pik yatay yer ivmesi 1000 cm/s2 olarak

hesaplanmaktadır).

Yukarıda sıralanan bütün etkenler göz önüne alındığında İnan vd (1996) tarafından

önerilen sönüm denkleminin kullanılması halinde telafisi mümkün olmayan hatalara

ve/veya gereğinden çok yüksek maliyetli inşaatlar yapılmasına neden olabilecektir.

Gülkan and Kalkan (2002) Sönüm Denklemi

Gülkan and Kalkan (2002) tarafından önerilen sönüm denkleminin oluşturulmasında;

1976-1999 yılları arasında Türkiye’de meydana gelmiş olan MW≥5,0 olan 18 depreme it

47 deprem kaydının iki yatay bileşenine ait toplam 93 tane; % 5 sönümlemeli yalancı

(pseudo) spektral ivme değerini kullanarak sönüm denklemi önermişlerdir.

Önerilen sönüm denklemi, Boore et al. (1997)’un azalım bağıntısının genel biçimi

kullanılarak yapılan çalışmalarla geliştirilmiştir (Gülkan and Kalkan 2002).

Gülkan and Kalkan (2002) tarafından sönüm denklemi oluşturulması çalışmasında

kullandıkları KYH kayıtlarında rastlanan bazı çelişkiler aşağıda anlatılmaktadır:

- Türkiye’deki KYHK istasyonlarının kurulu olduğu zeminlerin kesme dalgası

hızının (VS) gerçek değeri belli olmadığından, zemin tanımlaması; zemin ve yumuşak

zemin şeklinde iki gruba ayrılarak yapılmış ve zeminin deprem kayıtlarına olan etkisi

iki farklı katsayının kullanılmasıyla giderilmeye çalışılmıştır.

- Zemin ve yumuşak zemin şeklinde bir ayırım yapmak zemini oluşturan birimlerin

özelliklerini yansıtmayacaktır. Zeminin dinamik özellikleri arazide yapılacak deneylerle

belirlenerek gerçek değerlerinin kullanılması daha sağlıklı sonuçlar elde edilmesini

sağlayacaktır. Basit katsayılar kullanarak zeminleri iki sınıfa ayırarak elde edilen sönüm

denklemlerinin sağlıklı sonuçlar vereceği tartışmalıdır.

- Kullandıkları deprem kayıtları normal, ters ve doğrultu atımlı faylara göre

gruplandırılmıştır. Ancak, fay türlerinin sönüm denklemine olan etkisi konusunda bir

çalışma yapılmamıştır.

128

- Zemin üzerine yerleştirilmiş KYHK cihazlarının ölçtüğü kayıtların tamamı

zeminin büyütme etkisini yansıtmaktadır. Kullandıkları deprem kayıtlarında, mesafe

arttıkça pik yatay yer ivmesinin azalması gerekirken uzak mesafelerdeki artış ivme

kayıtlarındaki zemin etkisine işaret etmektedir (Çizelge 5.1-2 ve Şekil 5.1-2).

- Sönüm denklemi üretilmesi amacıyla kullandıkları veri sayısının azlığı yapılan

regresyon analizinin güvenilirliğini düşüreceğinden Türkiye depremlerinin özelliklerini

yansıtıp-yansıtmayacağı şüphelidir.

- Azalım bağıntısı çalışmasında kullanılan deprem kayıtlarının büyük bir bölümü

17 Ağustos 1999 Gölcük (Kocaeli) depremi kayıtlarıdır. Bu nedenle önerilen sönüm

denklemi bu depremin karakteristik özelliklerini yansıtacaktır.

- Sönüm denklemi çalışması için kullanılan ivme değerleri içerisinde aynı depreme

ait ölçümlerden birisi iki kez (mükerrer kayıt) kullanılmıştır. Bu durum istatistik

çalışmalarda yanıltıcı sonuçlara ve/veya hatalara neden olabilmektedir (örneğin:

Çekmece: Nükleer santral binası kaydı).

- Deprem kayıtları yeteri kadar hassas incelenmemiş ve hatalı deprem kayıtları

kullanılmıştır. Örneğin: 17 Ağustos 1999 Gölcük (Kocaeli) depreminin Tekirdağ’da

ölçülen ivme kaydında cihazın otomatik test edilmesine ait sinyal pik yatay yer ivmesi

olarak kabul edilmiştir. Tekirdağ’da ölçülen gerçek ivme değeri 33,55 cm/s2’dir.

Yukarıda anlatılan kayıt hatalarından, ivme değerlerinin yanlış belirlenmesinden, aynı

deprem kaydı iki kez kullanıldığından ve kayıtlardaki zemin etkisi giderilmediğinden

Gülkan and Kalkan (2002) tarafından önerilen sönüm denkleminin kullanılması yanıltıcı

ve hatalı sonuçlar elde edilmesine neden olabilecektir.

Ulusay et al. (2004) Sönüm Denklemi

Ulusay et al. (2004) tarafından önerilen sönüm denkleminin oluşturulmasında kullanılan

deprem verilerinin bazı özellikleri aşağıda özetlenmiştir:

- Türkiye’de 1976-2003 yılları arasında meydan gelmiş 122 depremin 221 KYHK

istasyonu tarafından ölçülen ivme kayıtlarıdır.

- Çalışmada kullanılan depremler 4,1≤M≤7,5 aralığında ve MW ölçeğinde olup 20-

806 gal arasında pik yatay yer ivmesi değerine sahiptir.

129

- KYHK istasyonu ile deprem merkezi arasındaki mesafe 5-100 km arasında olan

ivme kayıtları tercih edilmiştir.

- Ayrıca, Türkiye depremlerinin 0-30 km arası derinlikte meydana geldiği ve

depremlerin genelde 10-20 km derinlikte yoğunlaştığı belirtilmektedir.

Ulusay et al. (2004) tarafından yapılan çalışmada yukarıda sıralanan özellikler

içerisinde de görülebilen bazı tutarsızlıklara rastlanmaktadır. Tespit edilen

tutarsızlıklardan bazıları aşağıda kısaca verilmektedir:

- Ulusay et al. (2004) tarafından yapılan çalışmada bazı araştırmacıların fayların

hareket mekanizmasını dikkate almamasının hatalara neden olacağına vurgu

yapılmaktadır. Ancak, kendi çalışmalarında fay mekanizmasının dikkate alınmasının

önemli olmayacağı belirtilmektedir.

- Türkiye’deki bazı fay zonlarına ait segmentler birbirinden bağımsız faylar gibi

tanıtılmaktadır. İyi bilinen bazı fay zonları farklı özelliklerde veya yeni özelliklere sahip

şekilde tanıtılmaktadır.

- Çalışmada zemin etkisine vurgu yapılmakta ancak, zemin etkisi bütün zeminler

için aynı kabul edilerek sadece iki katsayıyla zeminin büyütme etkisi giderilmeye

çalışılmaktadır. Bu durum oldukça yanıltıcı sonuçlara neden olabilecektir. Bu konu

üzerinde birkaç örnek aşağıda sıralanmıştır:

i. Bu konudaki ilk örnek olarak 1985 Mexico City depremi verilebilir. Literatürde

bu konu ayrıntılı olarak anlatılmakta ve bu deprem esnasında 8 ile 52 kat arasında bir

zemin büyütmesinin oluştuğu rapor edilmektedir (McCall 2000).

ii. Ulusay et al. (2004) tarafından kullanılan verilere göz atıldığında ivme

kayıtlarının bir bölümünün zemin etkisinde olduğu görülmektedir. 27 Haziran 1998

Ceyhan (Adana) depremi ile 17 Ağustos 1999 Gölcük (Kocaeli) depremi bu konudaki

çarpıcı örneklerdir. Bu depremlerin değişik mesafelerdeki istasyonlar tarafından ölçülen

ivme kayıtları incelendiğinde; farklı zeminlere kurulu KYHK istasyonlarının ölçtüğü

ivme kayıtlarının mesafe arttıkça azalması gerekirken uzak mesafedeki bazı

istasyonlarda ivme değerinin daha yakın istasyonlardaki ivme değerinden birkaç misli

büyük olduğu görülecektir (bu konuda Şekil 5.1-5.2 ve Çizelge 5.1-5.2 incelenebilir).

Bu durum, ivme ölçerin kurulu olduğu zeminin deprem kayıtlarına olan etkisinden

kaynaklanmaktadır.

130

- Deprem kayıtları incelendiğinde, zeminin büyütme etkisinin her KYHK istasyonu

için aynı değeri taşımadığı görülmektedir. Bu durum, değişik zeminlerin farklı büyütme

etkisi yaptığının göstergesidir. Birbirinden farklı özelliklere sahip zeminler çok farklı

büyütme etkisi yaptığına göre; farklı özelliklerdeki KYHK istasyonlarının zeminlerini

iki gruba ayırmak gerçekçi bir yaklaşım olmayacaktır.

- Zeminlerin birbirinden farklı büyütme etkisi oluşturmasından dolayı deprem

ivme kayıtlarındaki zemin etkisini gidermek amacıyla iki farklı katsayının kullanılması

doğru bir yaklaşım olmayacaktır.

- İvme kayıtlarındaki zemin etkisinin giderilebilmesi için, arazide yerinde

ölçümlerle herbir KYHK istasyonunun zemin özellikleri ve zeminin kesme dalgası hızı

(VS) belirlenmelidir.

- VS değeri belirlendikten sonra, ters evrişim işlemi gibi uygun yöntemler

kullanılarak ivme kayıtlarındaki zemin etkisi giderilmelidir. Bunun haricinde,

gerçek/arazi ölçümlere dayanmayan (katsayı uygulanması ve benzeri) yöntemlerle ivme

kayıtlarındaki zemin etkisini gidermeye çalışmak yanıltıcı sonuçlar elde edilmesine

neden olacaktır.

Özbey et al. (2004) Sönüm Denklemi

Rasgele etki yaklaşımını kullanarak kuzeybatı Türkiye yer hareketi için sönüm

denklemi çalışmasında; kuzeybatı Türkiye’de (genel olarak Marmara Denizi ve Bolu

arasında kalan alanda), 17 Ağustos 1999 – 23 Ağustos 2000 tarihleri arasında meydana

gelmiş, M≥5,0 olan 17 depreme ait 195 ivme kaydını kullanarak sönüm denklemi

önermişlerdir.

Özbey et al. (2004) tarafından önerilen sönüm denklemi genel olarak; 17 Ağustos 1999

Kocaeli ve 12 Kasım 1999 Düzce depremleri ile bu iki depremin artçı sarsıntılarının

ivme kayıtları kullanılarak oluşturulmuştur. İki deprem çeşidi arasındaki fark için,

Akaike’nin Bilgi Kriterleri (Akaike’s Information Criterion-AIC) değeri temeline

dayandırılan istatistik yöntem olan “karışık etki modeli hesaplaması” kullanılmıştır

(Özbey et al. 2004).

131

Özbey et al. (2004) tarafından da fay mekanizmasına göre deprem enerjisinde

oluşabilecek farklılığa vurgu yapılmakta ancak, kullanılan deprem verileri KAF zonu

üzerinde sınırlı bir alandan temin edildiğinden bütün fay türleri karşılaştırılmamıştır.

İstatistik hesaplamalarında yer hareketinin pik yatay yer ivmesi ve spektral ivmenin her

ikisine ait iki yatay bileşenin (KG ve DB) ortalamasını kullanmışlardır.

Sönüm denklemi modeli oluşturulması sırasında yer yüzeyinin üst 30 m’sindeki

ortalama kesme dalgası hızlarına göre; KYHK istasyonlarının kurulu olduğu ortam 4

ayrı gruba ayrılarak kesme dalgası hızları (A: >750 m/s, B: 360-750 m/s, C:180-360 m/s

ve D: <180 m/s) tasnif edilmiştir. Ancak, bu tanımlamaya göre KYHK istasyonlarından

hangisinin ne tür bir zemine kurulu olduğu ve kayıtlardaki zemin etkisinin nasıl

giderildiği belirsizdir. Fakat, Özbey et al. (2004) tarafından önerilen sönüm denklemi

oluşturulduktan sonra, denklem içerisine yerleştirilmiş iki katsayı kullanılarak zemin

etkisi giderilmeye çalışılmıştır. Yanal ve düşey yönde birbirinden oldukça farklı

özellikler sunan zeminlerin, deprem kayıtlarına olan büyütme etkisinin sadece iki

katsayıyla giderilmeye çalışılması tereddütle karşılanmaktadır. Önerilen sönüm

denkleminin istatistik hesaplamalarına göre belirlenen standart sapma değerinin (σlog(Y))

düşüklüğü de dikkat çekicidir.

Özbey et al. (2004) tarafından önerilen sönüm denkleminde, farklı periyot değerlerine

karşılık gelen katsayıların denkleme yerleştirilmesiyle elde edilerek oluşturulan

birbirinden farklı denklemlerle hesaplama yapılmaktadır. Önerilen sönüm denkleminin

genel bir ifadesi yoktur. Türkiye’nin küçük bir bölümünde meydana gelen depremleri

kapsamaktadır. Veri sayısının yeterli olmaması ivme-magnitüd tipi azalım bağıntılarının

güvenilir şekilde elde edilmesini engellemektedir (Erdik et al. 1985). Ayrıca, tek bir

bölgeden elde edilen veriler genellikle bir azalım ilişkisi çıkarmak için yeterli değildir

(Gülkan vd 1993). Elde edilecek bir sönüm denklemi sadece lokal olarak (ilgili yörede)

kullanılabilir. Bu nedenle, Özbey et al. (2004)’un önerdiği sönüm denkleminin

Türkiye’de meydana gelen depremlerin özelliklerine uygunluğunun kıyaslanması ile

ilgili bir çalışma yapılmamıştır.

132

5.3. Türkiye’de Kullanılan Yabancı Bilim Adamları Tarafından Geliştirilen

Sönüm Denklemlerine Örnekler

Ülkemizde yabancı araştırmacılar tarafından önerilmiş (ithal) birçok sönüm denklemi

kullanılmaktadır (Erdik et al. 1985). Ancak, Campbell (1981), Joyner and Boore (1981),

Sabetta and Pugliese (1987), Fukushima et al. (1988) gibi bazı araştırmacılar tarafından

geliştirilen sönüm denklemleri diğerlerine göre daha çok tercih edilmektedir. Bu

denklemler, öne sürülmüş diğer azalım bağıntılarıyla kıyaslandığında, Türkiye

depremlerinin özelliklerine -pik ivme değerlerine- daha yakın değerler verdiğinden

deprem risk analizlerinde bunların kullanılmaları önerilmektedir (Hasgür 1996). Bu

denklemler, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası

(1996)’nın hazırlanmasında birbiriyle kıyaslama yapılarak yararlanılanlardır.

Yukarıdaki denklemler zaman içerisinde, günümüzde de devam eden güncellemeler

geçirmişlerdir. Ancak, her ne kadar daha güncel şekilleri olsa da, Sabetta and Pugliese

(1987), Campbell (1988) Joyner and Boore (1988), Fukushima and Tanaka (1990)

sönüm denklemleri diğer bağıntılara göre daha çok tercih edilmekte ve kullanılmaktadır.

Yukarıda sıralanan gerekçelerden dolayı bu çalışma kapsamında, Sabetta and Pugliese

(1987), Campbell (1988) Joyner and Boore (1988), Fukushima and Tanaka (1990)

sönüm denklemlerinin Türkiye depremlerinin özelliklerine uygunluğu incelenmiştir

(Çizelge 5.4).

Çizelge 5.4. Yabancı araştırmacıların Türkiye dışında meydan gelen deprem verilerini kullanarak önerdikleri ve Türkiye’de de kullanılan sönüm denklemleri

Sönüm denklemi σ Araştırmacı(lar)

logA = -1.562+(0.306*M)-(log (R2+33.6)0.5) 0.173 Sabetta and Pugliese

(1987)

logA=-3.303+(0.85*M)-1.25*ln(R+0.0872*e0.678*M+0.0059*R 0.30 Campbell (1988)

logA = 0.43+(0.23(M-6)-log(R)-0.0027R 0.26 Joyner and Boore (1988)

logA = (0.41*M)-log(R+0.032*100.41*M-(0.0034*R)+1.30 0.21 Fukushima and Tanaka

(1990)

133

Sabetta and Pugliese (1987) Sönüm Denklemi

Sönüm denklemi çalışmasında, sığ zemin ve yumuşak-derin zemin şeklinde ayrılmış iki

ayrı ortama ait deprem verileri kullanılmış; derinliği 5-16 km ve M≥4,5 olan depremler

tercih edilmiştir.

Verev, doğrultu ve eğim atımlı fayların ürettiği 17 depreme ait 95 kayıttan

faydalanılmıştır. Büyük depremlerin yakın mesafelerde ölçülmüş kayıtlarının olmayışı

denklemin oluşturulmasındaki belirsizliklerinden birisidir. Deprem kayıtları

kullanılmadan önce sinyal büyütmesi, gürültü kirliliği gibi olumsuz etkiler filtreler

yardımıyla giderilmiştir.

Campbell (1988) Sönüm Denklemi

Çalışmada, dünya genelinde meydana gelmiş 27 depreme ait 229 pik yatay yer ivmesi

kullanılmıştır. 5,0≤M≤7,7 büyüklüğündeki depremlerden 50 km’lik mesafe içerisinde

kaydedilmiş olanları tercih edilmiştir.

Aşırı yumuşak zeminler haricindeki sığ çökellere kurulu istasyon kayıtları derlenmiştir.

Kullanılan pik yatay yer ivmesi, iki yatay (KG ve DB) bileşenin ortalama değeridir.

Richter magnitüdü M (M≤6,0 ise ML; M≥6,0 ise MS) kullanılmış ve pik yatay yer

ivmesinin log-normal dağılım gösterdiği tespit edilmiştir.

Deprem kayıtlarının ivme ölçümleri, büyük bir kısmı sığ zemin özelliğinde olan kaya ve

zemin gibi iki ayrı ortam üzerinden alınmıştır. Kullanılan ivme kayıtlarının doğrultu

atımlı faylar ile ters fayların ürettiği depremlerden elde edildiği ifade edilmektedir.

Joyner and Boore (1988) Sönüm Denklemi

Önerilen bağıntının geliştirilmesinde, kuzey-batı Amerika’da meydana gelmiş 23

depreme ait 182 deprem kaydı kullanılmıştır. Kullanılan depremlerin derinliği 20

km’den daha az (sığ)’dır.

134

Kullanılan depremler 5,0≤M≤7,7 büyüklüğü arasında olup moment magnitüdü ölçeğinin

kullanılması tercih edilmiştir. Deprem kayıtlarındaki pik yer ivmesinin iki yatay (KG ve

DB) bileşeninin her ikisi de hesaplamalara katılmıştır.

Kullanılan deprem verileri, kaya ve zemin özelliğindeki iki farklı ortam üzerinden

ölçülmüş ivme kayıtlarıdır. Kullanılan deprem kayıtlarının büyük çoğunluğu daha

önceki çalışmalarından alınmıştır.

Fukushima and Tanaka (1990) Sönüm Denklemi

Sönüm denklemi oluşturmak amacıyla Japonya’da meydana gelen 302 deprem kaydı

kullanılmıştır. Deprem kayıtları kaya, sert zemin, orta sıkı zemin ve yumuşak zemin

gibi 4 ayrı ortamda ölçülen ivme değerleridir. Kullanılan bazı deprem kayıtları

Campbell (1981)’ın verileridir.

Derlenen deprem verilerinin özelliklerinden bazıları şöyledir: Japonya depremleri için

deprem derinliği 30 km’den daha az ve MJMA>5,0 olan PYİ≥10 cm/s2 değerinde olanlar

ile Campbell (1981) tarafından kullanılan 50 km’den daha yakın mesafedeki Amerika

depremleridir. Bu nedenle Japonya ve Amerika için geliştirilen farklı iki magnitüd türü

bir arada kullanılmıştır.

5.4. Türkiye’de Kullanılan Sönüm Denklemlerinin Karşılaştırılması

Türkiye’de kullanılan ithal ve yerli sönüm denklemleri arasında da uyumsuzluk vardır.

Türkiye’de meydana gelmiş deprem verilerini kullanan ülkemizdeki araştırmacıların

(yerli) elde ettiği denklemlerin büyük bir bölümü mesafeye göre gerçek deprem

kayıtlarından daha yüksek ivme değerleri vermektedir. Yabancı araştırmacıların

önerdiği sönüm denklemleri birbirleriyle uyum gösterse de Türkiye’deki sismotektonik

bölgeler için ne ölçüde uygun oldukları tartışmalıdır.

Şekil 5.3’te görüldüğü gibi, yerli sönüm denklemleri kullanılarak elde edilen ivme

değerleri çok yüksektir. Türkiye’de 35º Doğu boylamı boyunca, İnan vd (1996) ve

135

136

Aydan et al. (1996)’un sönüm denklemlerinin kullanılarak kaya için elde edilen pik

yatay yer ivmesi değeri incelendiğinde; İnan vd (1996) tarafından önerilen sönüm

denklemi için 6,4 g gibi ve Aydan et al. (1996) tarafından önerilen bağıntı için 2,8 g

gibi çok yüksek ivme değerleri elde edilmektedir (Kayabalı and Akın 2003). Her iki

denklem kullanılarak elde edilen ivme değerleri gerçekçi olmaktan çok uzaktır. Sönüm

denklemi olarak kullanılmaları telafi edilemez hatalara neden olabilecektir.

Kaydedilen ivme değerleri ile ne ölçüde uyumlu olduğunu irdelemek amacıyla, yerli ve

yabancı araştırmacılar tarafından türetilen ve Türkiye’de kullanılan sönüm

denklemlerinin mevcut deprem verileri ile karşılaştırılması yapılmıştır. Bu amaçla

M=5,0, M=6,0 ve M=7,0 olan depremlerde Türkiye’de kullanılan azalım bağıntılarının

değişik mesafelerdeki ivme değerleri hesaplanmıştır. Sönüm denklemleri ile

karşılaştırma yapabilmek için Türkiye’de meydana gelen ve farklı mesafelerdeki KYHK

istasyonları tarafından ölçülen MW=5 (±0,1 MW) ve MW=6 (±0,1 MW) deprem kayıtları

seçilmiştir. Mevcut deprem kayıtları içerisinde MW=7,2 ve MW=7,4 olan deprem

ölçümleri olmasına rağmen bu büyüklükteki depremlerde açığa çıkan enerjiler arasında

büyük farklar olduğundan ikisinin bir arada değerlendirilmesi yanılgılara neden

olabileceğinden bunlarla ilgili bir kıyaslama yapılmamıştır.

Yerli araştırmacılar tarafından önerilen bağıntılar, Türkiye’de DAD’ne bağlı KYHK

cihazlarının ölçtüğü ivme değerleri ile karşılaştırılmışlardır. Karşılaştırma yapılması

amacıyla İnan vd (1996), Aydan et al. (1996), Gülkan and Kalkan (2002) ve Ulusay et

al. (2004) tarafından önerilen sönüm denklemleri kullanılmıştır.

Gülkan and Kalkan (2002) tarafından önerilen azalım bağıntısı; a) Boore et al.

(1997)’un önerdiği sönüm denkleminin genel biçimi kullanılarak türetilmesine, b)

Gülkan and Kalkan (2002) tarafından önerilen sönüm denklemi oluşturulmasında

kullanılan veri sayısının az/yetersiz olmasına, c) Sönüm denklemi çalışmasında 1 hatalı

ve 1 mükerrer deprem kaydı kullanılmış olmasına rağmen; Türkiye depremleri ile

karşılaştırması yapılmıştır.

Şekil 5.3. Türkiye’de 35º Doğu boylamı boyunca Kayabalı and Akın (2003)’ın yerli ve yabancı sönüm denklemleri kullanarak elde ettiği (kaya için) pik yatay yer ivmesi değerleri

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

2.4

2.8

3.2

3.6

4

4.4

4.8

5.2

5.6

6

6.4

6.8

35.5 36 36.5 37 37.5 38 38.5 39 39.5 40 40.5 41 41.5 42 42.5

Enlem derecesi (Kuzey)

Pik

yat

ay y

er iv

mes

i (g)

Campbell (1988)Fukushima and Tanaka (1990)İnan vd (1996)Aydan et al. (1996)Joyner and Boore (1988)Sabetta and Pugliese (1987)Sadigh et al. (1997)

İnan vd (1996) tarafından önerilen bağıntı kullanılarak elde edilen ivme değerleri

deprem kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri ile karşılaştırılmıştır.

İnan vd (1996)’nin kullandığı magnitüdler belirsiz ise de; yaklaşık olarak 3,0≤ML≤5,5 ve

MS>5,5 özelliğindeki depremlerin kullanıldığı düşünülmektedir. Literatürde büyüklüğü

M<5,7 olan depremler ML’ne ve M≥5,7 olan depremler MS’ne eşit kabul edilmektedir.

Bunun yanında ML<5,8 ve MS≥5,8 olan depremlerin büyüklüğünün MW’ne eşdeğer

kabul edilebileceği belirtilmektedir (Krinitzsky et al. 1993, Kramer 1996 ve Day 2002).

Bu amaçla, kıyaslama yapmak üzere kullanılan depremlerin büyüklüğü için MW

ölçeğinin kullanılmasının sakıncası olmayacaktır. İnan vd (1996) bağıntısının kaya ve

zemin üzerine kurulu KYHK cihazlarının kayıtlarıyla ayrı ayrı yapılan karşılaştırmada

yüksek ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.4 ve 5.5). Grafik incelendiğinde İnan

vd (1996) bağıntısıyla elde edilen ivme değerleri, KYHK cihazlarının kaya üzerinde

ölçtüğü pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktalarla uyumlu gibi

görünmektedir. Ancak, deprem kayıtlarının (MW=5,0 için ±0,1 ve MW=6,0 için ±0,2)

aralığında ve kaya üzerinden ölçülmüş olduğu da göz önüne alınarak yapılan

kıyaslamada, İnan vd (1996) denklemiyle elde edilen pik ivme değerlerinin deprem

katalogundaki pik yatay yer ivmesine göre % 100’den daha büyük bir değer verdiği

görülmektedir (Şekil 5.4).

Zemin üzerine kurulmuş KYHK cihazlarının ölçtüğü depremlerin ivme kayıtlarıyla bir

kıyaslamanın yapıldığı grafik incelendiğinde; İnan vd (1996) tarafından önerilen sönüm

denklemiyle elde edilen ivme değerlerine göre çizdirilen eğrinin deprem kayıtlarından

elde edilen pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktaları ortalaması

gerekmektedir. Fakat İnan vd (1996)’nin önerdiği denkleme ait eğrinin bu noktaların

üzerinde olduğu, M=6,0 eğrisinin MW= 6,0 (±0,1 MW) deprem ivmelerine ait noktalara

temas etmediği ve zemin üzerindeki KYHK cihazlarının ölçtüğü pik yatay yer

ivmesinden % 200’den daha büyük pik ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.5).

Aydan et al. (1996) tarafından önerilen bağıntı kullanılarak elde edilen ivme değerleri

deprem kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri ile karşılaştırıldığında

hem kaya üzerinde kurulu, hem de zemin üzerine kurulu KYHK cihazlarının kayıtlarıyla

ayrı ayrı yapılan karşılaştırmada yüksek ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.6 ve

5.7).

138

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Mw≤6.2 (Deprem kaydı)İnan vd. (1996) (M=5.0)İnan vd. (1996) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0

Şekil 5.4. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile İnan vd

(1996) azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1(Deprem Kaydı)5.9≤Mw≤6.1 (Deprem Kaydı)İnan vd. (1996) (M=5.0)İnan vd. (1996) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0

Şekil 5.5. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,1 MW) Türkiye depremleri ile İnan vd

(1996) azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

139

Şekil 5.6’daki grafik incelendiğinde; Aydan et al. (1996) bağıntısıyla elde edilen ivme

değerleri ile KYHK cihazlarının kaya üzerinde ölçtüğü pik yatay yer ivmesi değerlerini

temsil eden noktalarla uyumlu değildir ve deprem kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesi

değerlerini temsil etmemektedir. Deprem kayıtlarının MS=5,0 için (±0,1 MS) ve MS=6,0

için (±0,2 MS) aralığında ve kaya üzerinden ölçülmüş olduğu da göz önüne alınarak;

Aydan et al. (1996) denklemiyle elde edilen pik ivme değerlerinin deprem katalogundaki

deprem kayıtlarıyla bir kıyaslaması yapıldığında % 200’den daha büyük bir değer

verdiği görülmektedir (Şekil 5.6).

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Ms≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Ms≤6.2 (Deprem kaydı)Aydan et al. (1996) (M=5.0)Aydan et al. (1996) (M=6.0)

M=5.0 M=6.0

Şekil 5.6. MS=5,0 (±0,1 MS) ve MS=6,0 (±0,2 MS) Türkiye depremleri ile Aydan et al.

(1996) azalım ilişkisinin MS=5,0 ve MS=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)


kıyaslamanın yapıldığı grafik incelendiğinde; Aydan et al. (1996) tarafından önerilen

sönüm denklemiyle elde edilen ivme değerlerine göre çizdirilen eğrinin deprem

kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktaları

ortalaması gerekmektedir. Fakat, Aydan et al. (1996)’un önerdiği denkleme ait eğrinin

140

bu noktaların üzerinde olduğu, MS=6,0 eğrisinin MS= 6,0 (±0,1 MS) deprem ivme

değerlerini temsil eden noktalara temas etmediği ve zemin üzerindeki KYHK

cihazlarının ölçtüğü pik yatay yer ivmesinden % 300’den daha büyük pik ivme değeri

verdiği görülmektedir (Şekil 5.7).

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.1≤Ms≤5.1 (Deprem kaydı)5.1≤Ms≤6.1 (Deprem kaydı)Aydan et al. (1996) (M=5.0)Aydan et al. (1996) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0

Şekil 5.7. MS=5,0 (±0,1 MS) ve MS=6,0 (±0,1 MS) Türkiye depremleri ile Aydan et al.

(1996) azalım ilişkisinin MS=5,0 ve MS=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

Gülkan and Kalkan (2002) tarafından önerilen bağıntı kullanılarak elde edilen ivme

değerleri deprem kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri ile

karşılaştırıldığında hem kaya üzerinde kurulu, hem de zemin üzerine kurulu KYHK

cihazlarının kayıtlarıyla ayrı ayrı yapılan karşılaştırmada yüksek ivme değeri verdiği

görülmektedir (Şekil 5.8 ve 5.9).

Şekil 5.8’deki grafik incelendiğinde; Gülkan and Kalkan (2002) bağıntısıyla elde edilen

ivme değerlerini temsil eden eğrilerin KYHK cihazlarının kaya üzerinde ölçtüğü pik

yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktalarla uyumlu olmadığı, deprem

kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil etmediği ve önerilen denkleme ait

141

eğrilerin bu noktaların dağılımından farklı bir eğimde olduğu görülmektedir. Deprem

kayıtlarının MW=5,0 için (±0,1 MW) ve MW=6,0 için (±0,2 MW) aralığında ve kaya

üzerinden ölçülmüş olduğu da göz önüne alınarak Gülkan and Kalkan (2002)

denklemiyle elde edilen pik ivme değerlerinin deprem katalogundaki deprem kayıtlarıyla

bir kıyaslaması yapıldığında;, MW=5,0 eğrisinin MW=5,0 (±0,1 MW) deprem ivme

değerlerini temsil eden noktaların çok üzerinde yer aldığı ve MW=6,0 eğrisinin MW=6,0

(±0,1 MW) deprem ivme değerlerini temsil eden noktalara (MW=5,0 eğrisine göre) daha

yakın olmasına rağmen yine de noktaların dağılımını temsil etmediği görülmektedir. Bu

durum sayısal değerlerle ifade edilirse; Gülkan and Kalkan (2002)’ın önerdiği

denklemin, zemin üzerindeki KYHK cihazlarının ölçtüğü MW=5,0 (±0,1 MW)

büyüklüğündeki depremlere ait pik yatay yer ivmesinden % 300’e yakın daha büyük pik

ivme değeri verdiği ve MW=6,0 (±0,2 MW) büyüklüğündeki depremlere ait pik yatay yer

ivmesinden % 175’ten daha büyük pik ivme değeri verdiği söylenebilir (Şekil 5.8).

0.0010

0.0100

0.1000

1.0000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Mw≤6.2 (Deprem kaydı)Gülkan and Kalkan (2002) (M=5.0)Gülkan and Kalkan (2002) (M=6.0)

M=6.0

M=5.0

Şekil 5.8. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile Gülkan and

Kalkan (2002) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)

142


kıyaslamanın yapıldığı grafik incelendiğinde; Gülkan and Kalkan (2002) tarafından

önerilen sönüm denklemiyle elde edilen ivme değerlerine göre çizdirilen eğrinin deprem

kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktaların

ortalamasını yansıtması gerekmektedir. Fakat, Gülkan and Kalkan (2002)’ın önerdiği

denkleme ait eğrilerin bu noktaların dağılımından farklı bir eğimde olduğu, MW=5,0 ve

MW=6,0 eğrilerinin MW=5,0 (±0,1 MW) ile MW=6,0 (±0,1 MW) deprem ivme değerlerini

temsil eden noktaların çok üzerinde bulunduğu görülmektedir. Bu durum sayısal

değerlerle ifade edilecek olursa; Gülkan and Kalkan (2002)’ın önerdiği denklemin,

zemin üzerindeki KYHK cihazlarının ölçtüğü pik yatay yer ivmesinden % 300’den daha

büyük pik ivme değeri verdiği söylenebilir (Şekil 5.9).

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.9≤Mw≤6.1 (Deprem kaydı)Gülkan and Kalkan (2002) (M=5.0)Gülkan and Kalkan (2002) (M=6.0)

M=6.0

M=5.0

Şekil 5.9. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,1 MW) Türkiye depremleri ile Gülkan and

Kalkan (2002) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

Ulusay et al. (2004) tarafından önerilen bağıntı oluşturulurken kullanılan deprem

kayıtlarının zemin etkisinde olması nedeniyle Türkiye’de meydana gelen depremlere ait

143

ivme değerlerine göre daha yüksek ivme değerleri vermektedir. Ancak, ülkemizdeki

deprem verilerini kullanan araştırmacılar tarafından önerilen sönüm denklemleri ile

kıyaslandığında; Ulusay et al. (2004) sönüm denklemi daha önce önerilen yerli sönüm

denklemlerine göre, deprem kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesi değerlerine daha yakın

ivme değerleri vermektedir.

Ulusay et al. (2004) tarafından önerilen bağıntı kullanılarak elde edilen ivme

değerlerinin de deprem kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri ile


cihazlarının kayıtlarıyla ayrı ayrı yapılan karşılaştırmada yüksek ivme değeri verdiği

görülmektedir (Şekil 5.10 ve 5.11).

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Mw≤6.2 (Deprem kaydı)Ulusay et al. (2004) (M=5.0)Ulusay et al. (2004) (M=6.0)

M=6.0M=5.0

Şekil 5.10. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile Ulusay et

al. (2004) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)

Şekil 5.10’daki grafik incelendiğinde, Ulusay et al. (2004) bağıntısıyla elde edilen pik

ivme değerleri ile KYHK cihazlarının kaya üzerinde ölçtüğü pik yatay yer ivmesi

değerleri uyumlu gibi görünmektedir. Ancak, deprem kayıtlarının (M=5,0 için ±0,1 ve

144

M=6,0 için ±0,2 MW) aralığında ve kaya üzerinden ölçülmüş olduğu da göz önüne

alındığında; Ulusay et al. (2004) denklemiyle elde edilen pik ivme değerlerine göre

çizdirilen eğri MW=5,0 eğrisinin deprem kayıtlarından elde edilen MW=5,0 (±0,1 MW)

ivme değerlerine ait noktalarla temas etmemekte, noktaların çok üzerinden geçmektedir.

Deprem kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesine ait noktaların dağılımına göre bir

kıyaslaması yapıldığında % 100’den daha büyük ivme değeri verdiği görülmektedir.

Deprem kayıtlarından elde edilen MW=6,0 (±0,2 MW) ivme değerlerine ait noktalarla

Ulusay et al. (2004) denkleminden elde edilen MW=6,0 eğrisinin ilişkisine bakıldığında;

MW=5,0 eğrisine göre noktaların yakınından geçmesine rağmen yine de noktaları temsil

etmemekte, noktaların yukarısında yer almaktadır. Deprem kayıtlarındaki pik yatay yer

ivmesine ait noktaların dağılımına göre bir kıyaslaması yapıldığında % 100 kadar daha

büyük ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.10).

Ulusay et al. (2004) tarafından önerilen bağıntı, zemin üzerine kurulu KYHK

istasyonlarının yaptığı ölçümlerle karşılaştırıldığında daha yüksek ivme değerleri verdiği

görülmektedir. Şekil 5.11’da verilen ve zemin üzerine kurulmuş KYHK cihazlarının

ölçtüğü depremlerin pik yatay yer ivmesi değerleriyle kıyaslamanın yapıldığı grafik

incelendiğinde; Ulusay et al. (2004) tarafından önerilen sönüm denklemiyle elde edilen

ivme değerlerine göre çizdirilen eğri, zemin üzerine kurulu KYHK cihazlarının ölçtüğü

MW=5,0 (±0,1 MW)’e ait pik yatay yer ivmesini temsil eden noktaların çok üzerindedir.

Deprem kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesini temsil eden noktaların dağılımına göre

kıyaslama yapıldığında % 150’den daha büyük ivme değeri verdiği görülmektedir. Yine

Ulusay et al. (2004) sönüm denklemi kullanılarak M=6,0 için çeşitli mesafelere göre

elde edilen eğrisinin MW= 6,0 (±0,1 MW) deprem ivmelerini temsil eden noktalara temas

etmediği ve zemin üzerindeki KYHK cihazlarının ölçtüğü pik yatay yer ivmesinden %

100’den daha büyük pik ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.11).

145

0.001

0.010

0.100

1.000

1.00 10.00 100.00 1000.00Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g


M=6.0

M=5.0


al. (2004) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

5.5. Türkiye’de Kullanılan Yabancı Sönüm Denklemleri

Şekil 5.3’e göre yabancı sönüm denklemleri yerli denklemlere göre daha düşük ivme

değerleri vermesine rağmen; Türkiye depremlerini yansıtmaktan oldukça uzaktırlar.

Yabancı azalım bağıntıları zemin etkisini içeren deprem kayıtları ile karşılaştırıldığında

bir miktar tutarlılık gözlense bile birçok durumda Türkiye’de kaydedilmiş deprem

kayıtlarından farklı ivme değerleri verdiği görülmektedir. Yabancı araştırmacıların

önerdiği sönüm denklemleriyle karşılaştırma yapabilmek için Türkiye’de ölçülmüş

deprem kayıtları kaya üzerinden ölçülenler ve zemin üzerinden ölçülenler olmak üzere

ikiye ayrılmıştır.

Türkiye depremlerine ait kayıtların tasnifinden sonra, yabancı araştırmacılar tarafından

önerilen ve Türkiye’de de kullanılanlar içerisinden seçilen; Campbell (1988), Joyner and

146

Boore (1988), Fukushima and Tanaka (1990) ve Sabetta and Pugliese (1987) sönüm

denklemleri ile karşılaştırılarak yorumlama yapılmıştır.

Campbell (1988) tarafından önerilen bağıntı Türkiye depremlerini yansıtmaktan oldukça

uzaktır. Campbel (1988) tarafından önerilen azalım bağıntısı kullanılarak elde edilen

ivme değerleri deprem kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri ile


cihazlarının kayıtlarıyla ayrı ayrı yapılan karşılaştırmada oldukça düşük ivme değeri

verdiği görülmektedir (Şekil 5.12 ve 5.13).

0.00001

0.00010

0.00100

0.01000

0.10000

1.00000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (km)

Pik

yata

y ye

r ivm

esi (

g

4.9≤ML≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Ms≤6.2 (Deprem kaydı)

Campbell (1988) (ML=5.0)Campbell (1988) (Ms=6.0)

MS=6.0

ML=5.0

Şekil 5.12. ML=5,0 (±0,1 ML) ve MS=6,0 (±0,2 MS) Türkiye depremleri ile Campbell

(1988) azalım ilişkisinin ML=5,0 ve MS=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)

Şekil 5.12’deki grafik incelendiğinde, Campbell (1988) bağıntısıyla elde edilen pik ivme

değerleri ile KYHK cihazlarının kaya üzerinde ölçtüğü ML=5,0’e ait pik yatay yer

147

ivmesi değerlerini temsil eden noktalarla temas etmemekte, noktaların çok altında

kalmakta ve onların değerlerinden çok daha küçük değer vermektedir. Deprem

kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesine ait noktaların dağılımına göre bir kıyaslaması

yapıldığında yaklaşık onda biri kadar küçük ivme değeri verdiği görülmektedir.

Zemin üzerine konuşlandırılmış KYHK cihazlarının ölçtüğü deprem kayıtlarından elde

edilen MS=6,0 (±0,1 MS) ivme değerlerine ait noktalarla Campbell (1988) denkleminden

elde edilen MS=6,0 eğrisi karşılaştırıldığında; çizdirilen eğri deprem kayıtlarını temsil

eden noktaların çok altında olup bu noktaları temsil etmemektedir. Deprem

kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesini temsil eden noktalarla yapılan kıyaslamada onda

birden daha küçük ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.13).

0.00001

0.00010

0.00100

0.01000

0.10000

1.00000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g)

4.9≤ML≤5.1 (Deprem kaydı)5.9≤Ms≤6.1 (Deprem kaydı)Campbell (1988) (ML=5.0)Campbell (1988) (Ms=6.0)

ML=5.0

MS=6.0

Şekil 5.13. ML=5,0 (±0,1 ML) ve MS=6,0 (±0,1 MS) Türkiye depremleri ile Campbell

(1988) azalım ilişkisinin ML=5,0 ve MS=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

148

Joyner and Boore (1988) tarafından önerilen bağıntıyla elde edilen ivme değerlerinin

deprem kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri ile karşılaştırıldığında

hem kaya üzerinde kurulu, hem de zemin üzerine kurulu KYHK cihazlarının kayıtlarıyla

ayrı ayrı yapılan karşılaştırmada yüksek ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.14

ve 5.15).

Şekil 5.14’deki grafik incelendiğinde, Joyner and Boore (1988) bağıntısıyla elde edilen

MW=6,0 (±0,2 MW) pik ivme değerlerine ait eğri ile KYHK cihazlarının kaya üzerinde

ölçtüğü pik yatay yer ivmesi değerleri uyumlu gibi görünmektedir. Ancak, deprem

kayıtlarının (MW=5,0 için ±0,1 MW ve MW=6,0 için ±0,2 MW) aralığında ve kaya

üzerinden ölçülmüş olduğu da göz önüne alındığında; Joyner and Boore (1988)

denklemiyle elde edilen pik ivme değerlerine göre çizdirilen eğri MW=5,0 eğrisinin

deprem kayıtlarından elde edilen MW=5,0 (±0,1 MW) ivme değerlerini temsil eden

noktalarla temas etmemekte, noktaların çok üzerinden geçmektedir. Deprem

kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesini temsil eden noktalarla kıyaslaması yapıldığında %

200’e yakın daha büyük ivme değeri verdiği görülmektedir. Deprem kayıtlarından elde

edilen MW=6,0 (±0,2 MW) ivme değerlerine ait noktalarla Joyner and Boore (1988)

denkleminden elde edilen MW=6,0 eğrisinin ilişkisine bakıldığında; MW=5,0 eğrisine

göre noktalarla uyumlu görünmesine rağmen yine de noktaları temsil etmemekte, temsil

ettiği pik yatay yer ivmesi değerlerine noktalara göre % 100’e yakın daha büyük ivme

değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.14).

Joyner and Boore (1988) tarafından önerilen bağıntı, zemin üzerine kurulu KYHK

istasyonlarının yaptığı ölçümlerle karşılaştırıldığında daha yüksek ivme değerleri verdiği

görülmektedir (Şekil 5.15).

149

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Mw≤6.2 (Deprem kaydı)Joyner and Boore (1988) (M=5.0)Joyner and Boore (1988) (M=6.0)

M=6.0

M=5.0

Şekil 5.14. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile Joyner and

Boore (1988) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)

Şekil 5.15’te verilen ve zemin üzerine kurulmuş KYHK cihazlarının ölçtüğü

depremlerin pik yatay yer ivmesi değerleriyle yapılan kıyaslamada; Joyner and Boore

(1988) sönüm denkleminden elde edilen ivme değerlerini temsil eden eğrinin zemine

kurulu KYHK cihazlarının ölçtüğü MW=5,0 (±0,1 MW)’e ait pik yatay yer ivmesini

temsil eden noktaların çok üzerindedir. Deprem kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesini

temsil eden noktaların dağılımına göre kıyaslama yapıldığında % 200’den daha büyük

ivme değeri verdiği görülmektedir. Yine Joyner and Boore (1988) sönüm denklemi

kullanılarak MW=6,0 için çeşitli mesafelere göre elde edilen eğrisinin MW= 6,0 (±0,1

MW) deprem ivmelerini temsil eden noktalarla uyumlu görünmesine rağmen yapılan

hesaplamalarda Joyner and Boore (1988) sönüm denkleminin Türkiye’de meydana gelen

depremlerin pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktalara göre % 75’den daha

büyük pik ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.15). Bu nedenle, Türkiye

depremlerinin pik ivme değerlerini tam anlamıyla yansıtmamaktadır.

150

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g


M=6.0

M=5.0


Boore (1988) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

Fukushima and Tanaka (1990) tarafından önerilen bağıntı, Japonya deprem verilerinin

yanında Campbell (1981)’ın verileri de kullanarak türetilmiştir. Dolayısıyla iki ayrı

magnitüd ölçeği kullanılmıştır. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) aralığındaki

pik yatay yer ivmesi değerlerine göre; Fukushima and Tanaka (1990) denklemi de

Türkiye depremlerini temsil etmekten uzaktır (Şekil 5.16 ve 5.17).

Şekil 5.16’daki grafik incelendiğinde, Fukushima and Tanaka (1990) bağıntısıyla elde

edilen M=6,0 (±0,2 MW) pik ivme değerlerinin KYHK cihazlarının kaya üzerinde

ölçtüğü pik yatay yer ivmesi değerlerine göre daha yüksek olduğu görünmektedir.

Fukushima and Tanaka (1990)’a göre elde edilen pik ivme değerleri ile çizdirilen

MW=5,0 eğrisi deprem kayıtlarından elde edilen MW=5,0 (±0,1 MW) ivme değerlerini

temsil eden noktalarla temas etmemekte, noktaların çok üzerinden geçmektedir. Deprem

kayıtlarındaki pik yatay yer ivmesini temsil eden noktalarla kıyaslaması yapıldığında %

200’den daha büyük ivme değeri verdiği görülmektedir. Deprem kayıtlarından elde

151

edilen MW=6,0 (±0,2 MW) ivme değerlerine ait noktalarla Fukushima and Tanaka (1990)

denkleminden elde edilen MW=6,0 eğrisinin ilişkisine bakıldığında; MW=5,0 eğrisine

göre noktalarla uyumlu görünmesine rağmen noktaların üzerinde yer almakta ve

noktaların temsil ettiği pik yatay yer ivmesi değerlerine göre % 100 kadar daha büyük

ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.16).

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g)

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Mw≤6.2 (Deprem kaydı)Fukushima and Tanaka (1990) (M=5.0)Fukushima and Tanaka (1990) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0

Şekil 5.16. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile Fukushima

and Tanaka (1990) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)

Fukushima and Tanaka (1990) tarafından önerilen bağıntının zemin üzerine kurulu

KYHK istasyonlarının yaptığı pik yatay yer ivmesi değerlerinden daha yüksek ivme

değerleri verdiği görülmektedir. Şekil 5.17’de verilen ve zemin üzerine kurulmuş KYHK

cihazlarının ölçtüğü pik yatay yer ivmesi değerleriyle kıyaslandığında; Fukushima and

Tanaka (1990) sönüm denkleminden elde edilen ivme değerlerini temsil eden eğri

zemine kurulu KYHK cihazlarının ölçtüğü MW=5,0 (±0,1 MW)’e ait pik yatay yer

ivmesini temsil eden noktaların çok üzerindedir. Deprem kayıtlarındaki pik yatay yer

152

ivmesini temsil eden noktaların dağılımına göre kıyaslama yapıldığında % 250’den daha

büyük ivme değeri verdiği görülmektedir. Fukushima and Tanaka (1990) sönüm

denklemi kullanılarak MW=6,0 için çeşitli mesafelere göre elde edilen eğrisinin MW= 6,0

(±0,1 MW) deprem ivmelerini temsil eden noktalarla uyumlu görünmesine rağmen

yapılan hesaplamalarda pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktalara göre %

100’den daha büyük pik ivme değeri verdiği görülmektedir (Şekil 5.17). Bu nedenle,

Türkiye depremlerinin ivme değerlerini tam anlamıyla yansıtmamaktadır.

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.9≤Mw≤6.1 (Deprem kaydı)Fukushima and Tanaka (1990) (M=5.0)Fukushima and Tanaka (1990) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0

Şekil 5.17. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,1 MW) Türkiye depremleri ile Fukushima

and Tanaka (1990) azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

Sabetta and Pugliese (1987) tarafından önerilen sönüm denklemi, Türkiye depremlerinin

özelliklerine ve sönümleme özelliklerine uygun değildir. Bu bağıntı Türkiye’de meydana

gelen depremlerin mesafeye bağlı sönümlemesini tam anlamıyla yansıtmamaktadır

(Şekil 5.18 ve 5.19).

153

Sabetta and Pugliese (1987) tarafından önerilen bağıntı, kaya üzerinde ölçülmüş MW=5,0

(±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) aralığındaki pik yatay yer ivmesi değerlerine göre;

Türkiye depremlerini temsil etmekten uzaktır (Şekil 5.18).

Şekil 5.18’deki grafik incelendiğinde, Sabetta and Pugliese (1987) bağıntısıyla elde

edilen MW=6,0 (±0,2 MW) pik ivme değerleri ile KYHK cihazlarının kaya üzerinde

ölçtüğü pik yatay yer ivmesi değerleri uyumlu görünmektedir. Ancak, Sabetta and

Pugliese (1987) sönüm denkleminde yakın alanda kaydedilmiş büyük deprem verisi

kullanılmadığı için yakın mesafelerde düşük ivme değeri (yaklaşık dörtte bir), uzak

mesafelerde ise gereğinden daha yüksek ivme değerleri (yaklaşık % 200) vermektedir.

Sabetta and Pugliese (1987) bağıntısıyla hesaplanan pik ivme değerleri ile çizdirilen

MW=5,0 eğrisi deprem kayıtlarından elde edilen MW=5,0 (±0,1 MW) pik yatay yer ivmesi

değerlerini yaklaşık 10-20 km mesafelerde temsil etmekte, diğer durumlarda temsil

etmemektedir. Deprem kayıtlarından elde edilen MW=6,0 (±0,2 MW) ivme değerlerine ait

noktalarla Sabetta and Pugliese (1987) denkleminden elde edilen MW=6,0 eğrisinin

ilişkisine bakıldığında; pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktalarla uyumlu

görünmesine rağmen noktaların altında yer almakta ve noktaların temsil ettiği pik yatay

yer ivmesi değerlerine göre yakın mesafelerde düşük ivme değeri (ilk 20 km’de ortalama

beşte bir), 20-50 km mesafede ise deprem kayıtlarına uyumlu görünmektedir (Şekil

5.18). Deprem enerjisinin azalım değerini belirleyebilmek için değişik mesafeler için

birkaç farklı sönüm denklemi kullanılması pratik olmayacağından Sabetta and Pugliese

(1987) denklemi, Türkiye depremlerinin genel özelliklerini yansıtmamaktadır.

Dolayısıyla Türkiye’de kullanıldığında hatalı sonuçlar elde edilecektir.

154

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Mw≤6.2 (Deprem kaydı)Sabetta and Pugliese (1987) (M=5.0)Sabetta and Pugliese (1987) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0

Şekil 5.18. MW=5,0 (± 0,1 MW) ve MW=6,0 (± 0,2 MW) Türkiye depremleri ile Sabetta

and Pugliese (1987) azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)

Şekil 5.19’daki grafik incelendiğinde, Sabetta and Pugliese (1987) bağıntısıyla elde

edilen M=6,0 (±0,1 MW) pik ivme değerleri ile KYHK cihazlarının zemin üzerinde

ölçtüğü pik yatay yer ivmesi değerleri uyumlu görünmekle beraber; mesafeye bağlı

sönümleme değerini tam olarak yansıtmamaktadır. Sabetta and Pugliese (1987)

tarafından önerilen bağıntı ile elde edilen eğrilerin eğimi ile depremleri temsil eden

(deprem enerjisi azalım değerini yansıtan) noktaların dağılımının eğimi oldukça

farklıdır. Sabetta and Pugliese (1987) bağıntısıyla hesaplanan pik ivme değerleri ile

çizdirilen MW=5,0 eğrisi deprem kayıtlarından elde edilen MW=5,0 (±0,1 MW) pik yatay

yer ivmesi değerlerini yaklaşık 20-50 km mesafelerde temsil etmekte, diğer durumlarda

temsil etmemektedir. Sabetta and Pugliese (1987) sönüm denkleminde büyük

depremlerin yakın alanda verilerinin eksikliği nedeniyle 0-20 km mesafelerde düşük

ivme değeri (yaklaşık onda bir), 50 km’den itibaren -daha uzak mesafelerde- gereğinden

daha yüksek (ortalama % 300) ivme değerleri vermektedir. Deprem kayıtlarından elde

edilen MW=6,0 (±0,2 MW) ivme değerlerine ait noktalarla Sabetta and Pugliese (1987)

155

denkleminden elde edilen MW=6,0 eğrisinin ilişkisine bakıldığında; pik yatay yer ivmesi

değerlerini temsil eden noktalarla uyumlu görünmesine rağmen noktaların altında yer

almakta ve noktaların temsil ettiği pik yatay yer ivmesi değerlerine göre yakın

mesafelerde düşük ivme değeri (ilk 30 km’de yaklaşık onda bir), 40-70 km mesafede

deprem kayıtlarına uyumlu görünmektedir (Şekil 5.19). Ancak, yaklaşık 70 km’den

sonraki (daha uzak) mesafelerde daha büyük (yaklaşık % 250) ivme değerleri

vermektedir. Sabetta and Pugliese (1987) bağıntısı Türkiye depremlerinin genel

özelliklerini yansıtmamaktadır. Bu denklemin kullanılması sınırlı bazı mesafeler için

uygun değer vermektedir. Bu mesafelerin dışındaki uzaklıklar için farklı sönüm

denklemleri kullanılması gerekecektir. Herhangi bir bölgedeki bir proje sahasında pik

yatay yer ivmesi değerini belirleyebilmek amacıyla değişik mesafeler için birkaç farklı

sönüm denklemi kullanılması pratik olmayacağından; Sabetta and Pugliese (1987)

denkleminin Türkiye’de kullanılması önerilmemektedir.

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.9≤Mw≤6.1 (Deprem kaydı)Sabetta and Pugliese (1987) (M=5.0)Sabetta and Pugliese (1987) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0

Şekil 5.19. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,1 MW) Türkiye depremleri ile Sabetta

and Pugliese (1987) azalım ilişkisinin M=5,0 ve M=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

156

5.6. Türkiye İçin Oluşturulacak Yeni Sönüm Denkleminde Kullanılan Magnitüd Türü:

Bu çalışma kapsamında, hangi deprem büyüklük ölçeği kullanılarak sönüm denklemi

oluşturulursa en iyi ilişkiyi vereceği de araştırılmak istenmiştir. Bunun için; Türkiye’de

oluşmuş ve farklı magnitüd ölçekleriyle ifade edilen depremlerin her birinin ML, MS ve

MW ölçeklerindeki karşılıklarının belirlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla, çeşitli

araştırmacıların geliştirdiği bağıntılar kullanılarak, bütün depremlerin her birini farklı

magnitüd türlerinde ve bir arada ifade edecek bir katalog oluşturma yolu tercih

edilmiştir. Ancak, hangi magnitüd türünün sönüm denkleminde kullanıldığında en

uyumlu ilişkiyi vereceği ve hangi magnitüd dönüşüm bağıntısının kullanılması gerektiği

konusunda bir yargıya varılamamıştır. Sönüm denklemlerinde kullanılacak magnitüd

ölçeğinin doygunluk problemi olmamalıdır. Doygunluk problemi olmayan tek magnitüd

ölçeği moment magnitüdüdür (MW). Bu durum göz önüne alınarak; moment magnitüdü

yardımıyla sönüm denklemi oluşturulması yolu benimsenmiştir. Fakat yapılan

çalışmada, diğer magnitüd türleri de kullanılarak sönüm denklemleri oluşturulması ve

elde edilecek sonuçların mevcut deprem kayıtları ile kıyaslanarak en tutarlı sönüm

denkleminin ortaya konması için araştırma yapılması tercih edilmiştir. Deprem kayıtları

birbirinden farklı ölçeklerle tanımlandığından, deprem büyüklüklerinin hepsinin aynı

büyüklük ölçeğine dönüştürülmesi gerekmektedir. Bu nedenle öncelikle yurtiçinde ve

yurtdışında son yıllarda geliştirilmiş magnitüd dönüşüm bağıntıları araştırılmıştır.

Literatürde, belirli yörelere özgü bölgesel deprem kayıtları kullanılarak oluşturulan

magnitüd dönüşüm bağıntılarının bir başka yörede/alanda kullanılması önerilmemektedir

(Stewart 1975, Nuttli et al. 1979, Kanamori and Anderson 1975, Munguía and Brune

1984, Zúñiga et al. 1988). Çeşitli araştırmacıların oluşturduğu bağıntıların genelde,

yerel/bölgesel özellikleri ifade etmesi nedeniyle yabancı araştırmacıların -özellikle de

Türkiye dışında oluşan depremleri kullanarak- oluşturdukları magnitüd dönüştürme

bağıntılarının kullanılması tercih edilmemiştir. Bunun yerine, Türkiye’de meydana

gelmiş deprem kayıtlarından yararlanılarak oluşturulmuş magnitüd dönüştürme

denklemlerinin kullanılması tercih edilmiştir. Yerli ve yabancı araştırmacıların bu

konuda Türkiye’ye özgü geliştirdikleri denklemler kullanılarak magnitüd dönüşümlerine

ait hesaplamalar yapılmıştır. Yapılan hesaplamalara dayalı olarak 1976 yılından

Temmuz-2004’e kadar Türkiye’de meydana gelmiş depremlerin büyüklükleri birbirine

157

dönüştürülerek aynı katalogda ML, MS ve MW ölçeğinde sunulmuştur. Bu amaçla

kullanılan magnitüd dönüştürme bağıntıları aşağıdadır.

MW = 0,76 ML + 1,13 (Zaré and Bard 2002)

MS = (MD – 1,59) / 0,67 (Kalafat 2002)

MS = 1,261 (±0,093) MD – 1,559 (±0,428) (Yılmaztürk ve Bayrak 1997)

MS = 1,112 (±0,041) ML – 0,779 (±0,193) (Yılmaztürk ve Bayrak 1997)

MS = 0,554 (±0,171) Mw + 3,240 (±0,227) (Yılmaztürk ve Bayrak 1997)

Uygulamada, bazı araştırmacılara göre M≥4,0 olan, (KOERI-Web 2004) bazı

araştırmacılara göre de M≥6,0 olan depremler için moment magnitüdü hesaplanabilir.

Sismik moment değerinin depremde oluşan fayın boyutlarıyla ilişkili olarak

hesaplanması durumunda M≥6,0 olan depremler için hesaplanabilir. Çünkü M≥6,0 olan

depremlerde yer yüzeyinde kırık gözlenebilmektedir.

Keilis-Borok (1960), Aki (1966) ile Julian and Anderson (1968) tarafından P ve S

dalgası spektrumlarından yararlanılarak öne sürülen bağıntılarla (Hanks and Wyss 1972)

ve son yıllarda elde edilen bilimsel bulgulara dayanılarak frekans grafiklerinde köşe

frekansı kullanılarak –frekans grafiğinin eğimli kısmına ve düzleştiği ya da düzleşmeye

başladığı yerlere çizilen doğruların kesişme noktası belirlenerek- sismik moment değeri

hesaplanabilmektedir (Papageorgiou and Aki 1983a, Papageorgiou and Aki 1983b,

Mahdyiar 1987, Boore 2002, Boore 2003). Bu nedenle M≥4,0 olan depremler için de

sismik moment değerini hesaplamak mümkündür. Ancak moment büyüklüğü

hesaplamalarında olduğu gibi, köşe frekansı çalışmaları da uzmanlık ve tecrübe

gerektirmektedir. Bu tür çalışmalarda yoğun dikkat ve özen gereklidir. Köşe frekansı

çalışmasını tecrübeli uzman bir sismologun yapması gerekir. Aksi durum hata

yapılmasına neden olabilir. Bu nedenle bu çalışma kapsamında köşe frekansı yöntemine

dayalı bir sismik moment dolayısıyla da moment magnitüdü hesaplaması yapılmamıştır.

Türkiye için oluşturulacak bir sönüm denkleminde, üç tür magnitüd ölçeğine göre sönüm

denklemi oluşturabilmek veya en azından aralarındaki ilişkiyi ya da değişimi

belirleyebilmek için çalışmalar yapılması hedeflenmiştir. Farklı araştırmacıların Türkiye

depremlerini kullanarak oluşturduğu bağıntılar yardımıyla; deprem kaydı alan DAD,

158

KOERI ve İTÜ gibi kuruluşların 1976 yılından Temmuz-2004’e kadar oluşan

depremlere ait ilan ettikleri ve aletsel olarak kaydedilmiş M≥4,0 olan her bir depremin

büyüklüğü ML, MS ve MW magnitüd türlerinin her üçüne de dönüştürülerek bir deprem

katalogu oluşturulmuştur (EK-III). Bu deprem katalogundaki bilgiler kullanılarak sönüm

denklemi oluşturmak için istatistiksel çalışmalar yapılmıştır.

ProShake programında yapılan işlemler ve istatistiksel çalışmalar aşağıdaki bölümlerde

detaylı olarak anlatılmaktadır.

5.7. Arazi ve Deprem Verilerini Kullanarak ProShake Programında Yapılan İşlemler

Çalışmanın bu kısmında zemin üzerine konuşlandırılmış kayıt istasyonlarından elde

edilen deprem verileri birtakım süreçlerden geçirildikten sonra, o kayıt istasyonuna ait

zemin özellikleri ile birlikte ProShake programında değerlendirilmiştir. 600’den fazla

deprem verisinin kullanıldığı işlemlere örnek olmak üzere bunlardan sadece birinin

yapılış şekli aşağıda anlatılmıştır.

a. ProShake programında analiz yapılmadan önceki işlemler:

1. Türkiye’de kurulu KYHK istasyonlarının araştırılması ve listesinin temini,

2. KYHK istasyonlarından kaya ve zemin üzerine yerleştirilmiş olanların tespiti

(DAD’de bu konuda yeterli bilgi birikimi olmadığından, ön araştırma aşamasında

bütün istasyonların gözlemsel zemin bilgileri Bayındırlık ve İskân İl Müdürlüklerine

gönderilen fakslarla istenmiştir. Gelen cevaplar tatmin edici olmasa da bu bilgilere

dayanarak -sondajlı jeofizik- ön programı taslağı hazırlanmıştır),

3. Arazide sondajlı jeofizik çalışması programı hazırlanması (yeni kurulan ve zemin

üzerine yerleştirilmiş KYHK istasyonları –çalışmanın başlangıcında- henüz deprem

ölçümü almadıklarından sondaj programına dahil edilmemiştir),

4. Herbir KYHK istasyonu temel zeminin dinamik özelliklerinin belirlenmesi için sondaj

yapılması,

5. Arazide sondajdan çıkan kırıntılar tanımlanarak kuyunun orijinal düşey kesitinin

hazırlanması,

6. Kuyuların düşey kesitinde yapılan litolojik tanımlamaların ProShake programında

kullanmak amacıyla (programın kendi özelliğinden dolayı) sadeleştirilmesi,

159

7. Kuyu kesitlerinde litolojisi tanımlanan kırıntıların birim ağırlığı olarak Tatsuoka et al.

(1980)’un önerdiği değerlerin kullanılması,

8. Sondajdan sonra düşey kuyu yöntemiyle kuyu içi sismik ölçümlerinin yapılması

(çalışmaların sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için sarsıntı kaynaklarının -taşıt

trafiği, patlatma vb. gibi- etkisinin en az olduğu zamanlarda jeofizik ölçümler

alınmıştır. Ölçümlere başlanmadan önce ekipmanlar kalibre edilmekte, ölçümlerden

sonra da rutin bakım ve kontrolleri yapılmaktadır),

9. Kuyu içi sismik ölçümlerine göre, zeminin düşey kesiti boyunca herbir tabakanın P ve

S dalgası iletme hızlarının belirlenmesi (bu aşamada elde edilen ölçümlerde herhangi

bir hata sezinlendiğinde ölçümler tekrarlanmıştır –gerekli durumlarda aynı seviyeye

ait ölçümler birkaç kez tekrarlanarak alınmıştır-),

10. Herbir KYHK istasyonunda yapılan sondajdan sonra elde edilen veriler yardımıyla

hazırlanan kuyunun düşey kesitinde; kuyu derinliği, zeminin sondaj derinliği kadar

bölümünü içeren kuyunun düşey stratigrafisi, kuyu tabanındaki birimin litolojisi

(sondajda en son kesilen birim ProShake programı tarafından kuyu tabanı olarak

kabul edilmektedir), kuyunun ProShake programı için sadeleştirilmiş stratigrafisini

içeren düşey kesiti, zemindeki herbir tabakanın birim ağırlığı, herbir tabakanın VS

değerinin yazılması,

11. Türkiye’de meydana gelen ve KYHK cihazları tarafından ölçülen bütün depremlerin

(aynı depremin KYHK istasyonları tarafından ölçülen bütün kayıtlarının) derlenmesi

ve arşivlenmesi,

12. M≥4,0 olan depremlerin yeni bir veri bankasında toplanması, mevcut

magnitüdlerinin kontrol edilmesi, aynı deprem için verilen farklı deprem büyüklüğü

değerinden doğru olanının tespiti (zaman zaman DAD’den konu ile ilgili bilgi

alınması),

13. Bazen herhangi bir depreme ait çok sayıda kayıt dosyasına rastlanmıştır. Bu

dosyaların her birinde depremin magnitüdü farklı ölçeklerle verildiğinden

birbirinden farklı depremler gibi algılanmaktadır. Bu durum, yapılacak regresyon

analizinde yanlış sonuçlar elde edilmesine sebep olacağından, aynı depreme ait

mükerrer kayıtların ayıklanarak yapılan hesaplamalara katılmaması;

Örneğin:

a. 17 Ağustos 1999 Gölcük (Kocaeli) depreminin aynı KYHK istasyonu tarafından

ölçülmüş birçok kayıt dosyası bulunmakta ve bu depremin büyüklüğü bazı deprem

160

kayıt dosyalarında 6,7 MD, bazı dosyalarda ise 7,4 MW olarak verilmektedir. Süre

magnitüdü olarak verilen 6,7 MD değeri ile moment magnitüdü olarak verilen 7,4

MW değeri birbirinin farklı ölçekteki karşılığı/eşdeğeri olmasına rağmen; bu dosyalar

birbirinden farklı depremlerin kayıtları gibi algılanarak hatalara neden olabilecektir.

12 Kasım 1999 Düzce (Bolu) depreminin de farklı magnitüd ölçeğinde tanımlanan

mükerrer kayıtları bulunmaktadır.

b. Aynı depremin (magnitüd ölçeğindeki farklılığa bakılmaksızın) birbirinden farklı

yerlerde birden çok kayıt dosyası bulunmaktadır. Bu durum, yüzlerce (bazen

binlerce) deprem kaydı ile uğraşacak araştırmacıların fark edememesinden dolayı

çalışmalarında hatalı sonuçlar elde edilmesine neden olabilecektir.

DAD’nin deprem kayıt arşivinde yukarıda sıralananlara benzer veya farklı özellikte

birçok mükerrer deprem kaydına rastlamak mümkündür.

14. Herbir deprem kaydının KG ve DB yönlerinde ölçülmüş olan ivme değerlerinin

birbirinden farklı dosyalar haline getirilmesi,

15. KG ve DB yönlerindeki kayıtların ayrılmasından sonra, herbir deprem kaydının

grafiği çizdirilerek incelenmiştir. Bu aşamada aşağıdaki işlemler yapılmıştır:

a. Orijinal deprem kayıtlarında yönlere bağlı olarak (KG ve DB) pik ivme

değerinin belirlenmesi,

b. Orijinal deprem kayıtlarında yönlere bağlı olarak (KG ve DB) baskın periyod

değerlerinin belirlenmesi,

c. Orijinal deprem kayıtlarındaki olası kayıt hatalarının araştırılması (birçok

KYHK istasyonunun deprem kaydı ölçümünde sıfır çizgisinden sapma,

çevresel -gürültü vb.- kirlilik, cihazın otomatik test değerinin deprem

kaydının pik ivme değeri olarak kabul edilmesi vb. aletsel hatalar

bulunmaktadır),

16. Tesbit edilen aletsel hataların giderilmeye çalışılması; deprem kayıtlarının bir

bölümüne 2-10 Hz aralığında Butterworth-Bandpass filtre uygulanması ve doğrusal-

temel çizgisi hatası düzeltmesinin yapılması,

17. Deprem kayıtlarındaki hatalar düzeltildikten sonra ilgili deprem kaydı için yeni pik

ivme ve baskın periyod değeri orijinal kayıt değeri olarak atanması ve daha sonraki

işlemlerin bu değerler kullanılarak yapılması,

18. 12 Kasım 1998 Düzce-Bolu depreminde Bolu’daki KYHK cihazının ölçümünde

anormal değer bulunması cihazın arızalı olabileceği şüphesi uyandırmaktadır. Bu

161

nedenle sönüm denklemi oluşturulması amacıyla yapılan hesaplamalara dâhil

edilmemiştir.

b. ProShake programında yapılan işlemler:

Ters evrişim işlemini çok sayıdaki istasyon için elle hesaplama yoluyla yapmak pratik

olmadığından, bu işlem ProShake (Idriss and Sun 1992) programı kullanılarak

yapılmıştır. Bu program, zemin yüzeyinde elde edilmiş deprem kayıtlarının ana kayadan

elde edilmiş yer hareketine dönüştürülmesini sağlamaktadır.

Arazi çalışmaları sonucunda elde edilen verilere dayanarak hazırlanan zemin düşey

kesiti, zeminin fiziksel özellikleri, kuyu derinliği, yeraltı suyu derinliği ve zeminin

kesme dalgası hızı VS gibi veriler ProShake programına yüklenerek, her sondaj

istasyonu ile ilişkili deprem kayıtları da kullanılarak işleme tabi tutulmuştur.

ProShake programında yapılan işlemlere bir örnek olması amacıyla Ceyhan’da yapılan

sondajlı jeofizik çalışmasında elde edilen zemin bilgileri (Şekil 5.20) kullanılarak

DAD’a bağlı KYHK istasyonu tarafından ölçülen 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana)

depremi kaydı (Çizelge 5.5) üzerinde yapılan işlemler sırasıyla aşağıda verilmektedir:

5.7.1. Veri girişi yöneticisinde yapılan işlemler

ProShake’e veri girişi yapabilmek için program tarafından hazırlanmış formlar kullanılır.

Formlarda yapılan temel işlem, zemine ait çeşitli bilgilerin girilmesidir. Bu işlemler

aşağıda sıralanmıştır.

5.7.1.1. Zemin kesit bilgileri

Zemin kesit bilgisi olarak, zemin yüzeyinden itibaren kuyu tabanına doğru zemini

oluşturan tabakaların arazide elde edilen verilere göre yapılmış olan tanımlamasının ve

zemine ait dinamik ve fiziksel özelliklerinin ProShake programında oluşturulan

dosyalara aktarılmasıdır (Şekil 5.21). Zemin özellikleri belirlenmiş olan KYHK

istasyonun bulunduğu yörede meydana gelmiş olan ve ölçülen herbir deprem kaydı ayrı

162

bir dosya olarak arşivlenmiştir. Zemin kesit bilgileri, incelenen istasyonda meydana

gelmiş depremler için oluşturulan dosyaların herbirine ayrı ayrı yüklenmiştir.

Şekil 5.20. DAD’nin ivme ölçer şebekesine bağlı olarak Ceyhan’a yerleştirilen KYHK

istasyonuna ait zeminin dinamik ve fiziksel özelliklerini gösteren düşey kuyu kesiti

Zemin kesiti adı:

Zemin kesit adı olarak, genelde sondaj çalışmasının yapıldığı KYHK istasyonunun adı

kullanılmıştır. KYHK istasyonu genelde yerleştirildiği il veya ilçe merkezi adıyla

tanıtılmaktadır. Örneğin: Ceyhan Tarım İlçe Müdürlüğü’nde bulunan KYHK istasyonu

için yapılan sondajda elde edilen zemin kesit adı “Ceyhan” olarak kabul edilmiştir.

163

Çizelge 5.5. 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depremine ait DAD’ne bağlı KYHK cihazı tarafından DB yönündeki ivme değerinin ölçüldüğü deprem kayıt dosyasının bir bölümü (deprem kaydı 5840 satırdan oluştuğundan tamamı bu çizelgede verilmemiştir)

STRONG GROUND MOTION RECORDS OF TÜRKİYE PLACE :CEYHAN TARIM İLÇE MÜDÜRLÜĞÜ COORDINATES :37.050N - 35.810E DATE :27/06/1998 13:55:53 (GMT) DIRECTION :+T EAST NO. OF DATA : 5840 SAMPLE INTERVAL : .005000 MAX. VALUE(mG) : 273.552300 EQ EPICENTER COORD. :36.85N - 35.55E EQ MAGNITUDE : 5.90 ML Copyright EARTHQUAKE RESEARCH DEPARTMENT GENERAL DIRECTORATE OF DISASTER AFFAIRS

2.271034 2.280307 Deprem kaydının başlangıcı 2.289579

… … …

264.236400 262.093000 268.372300 271.241100 Depremin pik ivme değerleri 273.552300 269.246200 252.631600 …

… …

11.231810 10.981050 Deprem kaydının sonu 8.073082

Tabaka sayısı:

İncelenen herbir KYHK istasyonun zeminini oluşturan ve yapılan sondaj derinliği

boyunca kuyu tabanına kadar geçilen zemin birimlerini oluşturan tabakaların sayısıdır.

Kuyu tabanının alt sınır kabul edilmesi durumunda, tespit edilen tabaka sayısının 1

fazlası (tabaka sayısı+1) programa yüklenmesi gereken tabaka sayısı değeridir. Kuyu

tabanında zemin olarak geçilen bir tabaka birkaç metre sonra kaya ortama girme

ihtimalinin bulunmasına rağmen bu durumu tespit etmek mümkün olmadığı için kuyu

tabanında kesilen tabaka program tarafından sonsuz kalınlıkta kabul edilmektedir.

164

Yapılan sondaj çalışmasına bağlı olarak Ceyhan’da kurulu olan KYHK istasyonunun

zemininin 6 ayrı ana tabakaya ayrıldığı belirlenmiştir. Ancak, kuyu tabanından itibaren

devam eden zemin programa sonsuz kalınlıktaki ayrı bir tabaka olarak tanıtıldığından

tabaka sayısı 6 yerine 7 olarak yazılmıştır.

Şekil 5.21. ProShake’de zemin kesit bilgilerinin tanıtıldığı form sayfası

Yeraltı su seviyesi derinliği:

Bir zeminde yeraltı suyu bulunması, efektif yanal gerilmeye etki etmektedir. Efektif

yanal gerilmenin hesaplanabilmesi için; sondaj sırasında kuyu içerisinde yeraltı suyunun

varlığı tespit edilebilmiş ise, yeraltı suyunun bulunduğu derinlik ProShake programına

yüklenmelidir. Yeraltı su seviyesinin tespit edilemediği durumlarda derinlik olarak sıfır

değeri yazılır. Ceyhan’da yapılan sondajda tesbit edilen yeraltı su seviyesi 5 m

derinliktedir. Ancak, yeraltı su seviyesi derinliğinin mevsimlere göre değişken olması ve

sondaj yapılan lokasyonlarda yeraltı su seviyesinin derinliği ve değişimi periyodik

ölçümlerle belirlenmediğinden; yeraltı su seviyesinin derinliğiyle ilgili olarak herhangi

bir değer vermek yanıltıcı olacaktır. Yanılgıları önlemek amacıyla KYHK

istasyonlarının zeminine ait yeraltı su seviyesinin derinliği hiçbir litolojik kesite

yazılmamıştır.

165

5.7.1.2. Tabaka bilgileri

Zemin kesitinin tanıtımının yapıldığı forma her bir tabakanın kalınlığı, tabakayı

oluşturan materyalin adı ve birim ağırlığı, maksimum kesme modülü ile kesme dalgası

iletme hızı gibi bilgiler yüklenir (Şekil 5.21).

Materyal adı:

Sondaj yapılan zeminde yüzeyden derine doğru kesilen tabakaları oluşturan zemin

malzemesinin türü yazılır. Bu işlem için sondaj sırasında yer yüzeyine gelen kırıntıları

meydana getiren materyaller sırasıyla azdan çoğa doğru yazılmaktadır. Ancak ProShake

programında işlem yapılabilmesi için seçilen yöntemleri ortaya atan araştırmacılar belirli

bir tür malzeme üzerinde çalışma yaparak yöntem ileri sürmüşlerdir. Farklı kökenden

gelen malzemelerin değişik orandaki karışımlarına göre çalışma yapılmadığı için

tanımlamalarda sadeleştirmeler yapılmıştır. Örneğin, “kumlu killi çakıl” olarak

adlandırılan bir zemin tabakası için sadeleştirme yapılarak tabakadaki ağırlıklı bulunan

malzeme türü olan “çakıl” materyal adı olarak yazılabilir. Zemin çoğunlukla homojen

değildir. Bu nedenle, o tabaka içerisinde en fazla bulunan malzemeye göre tanımlama

yapılması kolaylık sağlayacaktır. Materyal adlanması jeoteknik yöntemlere göre

yapılmıştır.

Kalınlık:

Kuyu içerisinde geçilen herbir tabakanın kalınlığının metre olarak yazılması

gerekmektedir. ProShake deprem yer hareketini her bir tabaka için ayrı ayrı ve tabaka

kalınlığına göre yapmaktadır. Bu amaçla kuyu içinde yer alan ve birbirine komşu

tabakalar yer yüzeyinden derine doğru bulundukları sıraya göre kalınlıkları kuyu kesitine

yazılarak ProShake programına aktarılmıştır (örneğin; kil: 3 m, kum: 8 m, çakıl: 5 m

gibi).

Birim ağırlığı:

Zeminde herbir tabakayı oluşturan malzemenin birim ağırlığı kN/m3 birimiyle ProShake

programına aktarılmıştır. Program tarafından yeraltı su tablasının derinliğine göre nemli

veya doygun birim ağırlığı kullanılmaktadır. Araziden elde edilen veriler arasında

katmanların birim ağırlıkları mevcut olmadığından birim ağırlık olarak Tatsuoka et al.

166

(1980) tarafından önerilen değerler kullanılmıştır. Önerilen birim ağırlık değerleri cgs

birim sisteminde olup, SI birim sistemine çevrildikten sonra kullanılmış ve hazırlanan

kuyu kesitine aktarılmıştır.

En büyük kesme modülü değeri:

ProShake programına sondajlar sonrasında yapılan kuyu içi sismik ölçümlerinde elde

edilen VS değerleri yüklendiğinde “en büyük kesme modülü (EBKM)” otomatik olarak

hesaplanmaktadır. EBKM’nün birimi MPa olarak yazılabilir.

Ancak, tabakanın birim hacim ağırlığı ve en büyük kesme değerinin girilmesi

durumunda program tarafından kesme dalgası hızı şu şekilde hesaplanmaktadır:

γρ

gGGVs

maxmax ==

Burada; Gmax : en büyük kesme modülü değeri, ρ : yoğunluk, γ : birim ağırlık ve g : yerçekimi ivmesidir.

Kesme dalgası hızı:

Sondaj sırasında kuyu içi sismik yöntemi kullanılarak arazide herbir tabaka için gerçek

değeri ölçülmüş olan kesme dalgası hızı (VS) düşey kuyu kesitine yazılmış ve programa

tanıtılmıştır. VS değeri herbir tabaka için farklı olup, tabakaların kendine özgü değeri

programa tanıtılmıştır.

Kesme dalgası hızı programa yazıldığında ProShake en büyük kesme modülünü kendisi

aşağıdaki bağıntı yardımıyla hesaplamaktadır.

2max svG ρ=

Modül azalma oranı ve sönümleme grafikleri:

Analizi yaptırılmak istenen tabaka için farklı araştırmacılar tarafından zemini oluşturan

tabakaların özellikleri de göz önüne alınarak geliştirilmiş ve önerilmiş hesaplama

yöntemleri vardır. Sondaj çalışması yapılan zemini oluşturan herbir tabaka için

167

programın kullanması tercih edilen hesaplama yöntemi seçilmiştir. Tabaka özellikleri

göz önüne alınarak, modül azalma oranı tercihi yapıldığında program tarafından

sönümleme eğrisinin çizimi (Şekil 5.22) için en uygun yöntem otomatik olarak

önerilmektedir.

Şekil 5.22. ProShake tarafından kil için çizilen “modül oranı-kesme gerilmesi” ve

“sönümleme oranı-kesme gerilmesi” grafikleri

İstendiğinde program tarafından yapılan öneri reddedilebilmektedir. Ancak çalışma

boyunca genelde program tarafından yapılan öneri kabul edilmiştir. ProShake modül

azalım oranı ve sönümleme grafiği için çeşitli yöntemler önermektedir (Çizelge 5.6).

Modül azalım oranı ve sönümleme grafiği için kullanılacak yöntemler belirlendikten

sonra kontrol amacıyla ilgili özelliklerin grafikleri veri giriş sayfasında çizdirilerek

incelenmiştir.

Çizelge 5.6. Modül azalım oranı ve sönümleme grafiği için önerilen yöntemler

Tavsiye Edilen Analiz Türü Yöntem Modül Azalım Grafiği Sönümleme Grafiği

- Vucetic-Dobry (1991) Çakıl Sabit - Sun, Golesorkhi and Seed (1988) Doğrusal Kaya - Ishibashi-Zhang (1993) Kaya Geleneksel - Seed-Idriss (1970) Geleneksel -

168

Bütün tabakalara ait veri girişini tamamladıktan sonra, bütün verilerin özeti; veri girişi

sayfasının sol üstündeki “summary data” tuşu kullanılarak bir ön inceleme sayfasında

kontrol edilmiştir (Şekil 5.23). Veri girişi yapılmış zeminin düşey kesiti tabakalar

halinde grafiksel olarak görülerek gerekli durumlarda hatalı veri girişleri düzeltilmiştir.

Şekil 5.23. ProShake’de zemin kesit bilgilerinin tanıtıldığı form sayfasına yazılan kesit

bilgilerinin özet olarak görüntülenmesi

Tanımlama işlemleri biten zeminde herhangi bir tabakanın çıktı özellikleri için “select

output” tuşu yardımıyla incelenmek istenen özelliklere göre grafik çizdirilmiş ve ilksel

deprem kaydına ait pik yatay yer ivmesi değeri ile baskın periyod değeri hazırlanan bir

tabloya aktarılmıştır.

Select output menüsünde tercihler üç ana kategoriye ayrılmıştır:

- Zamana göre değişen özellikler (ivme, hız, yer değiştirme vb.),

- Tepki spektrumuna göre (ivme, hız, yer değiştirme ve sönümleme oranı vb.),

- Spektral özelliklere göre (Fourier, faz ve güç spektrumu: ivme, hız ve yer

değiştirme için).

169

ProShake’te yapılan çalışma boyunca, zamana göre ivme grafiği kullanılarak pik yatay

yer ivmesi değeri ile spektral özellikler yardımıyla da baskın periyod değeri

belirlenmiştir.

5.7.1.3. Deprem kaydının tanıtılması

Herhangi bir zemin tepki analizinin en önemli bölümü, analiz için bir deprem kaydının

tanıtılmasıdır. Zemin özellikleri belirlenen KYHK istasyonunda ölçülen M≥4,0 olan

bütün depremler programa ayrı bir dosya olarak yüklenerek ProShake’e ters evrişim

işlemi yaptırılmıştır.

Hareket sayısı:

Özellikleri yüklenen (tanıtımı yapılan) bir zemin için istenen (RAM’in izin verdiği)

sayıda tepki analizi yaptırılabilir. Analizi istenen sayı kadar deprem hareketinin de

tanıtılması gereklidir (Şekil 5.24). Ancak çalışma süresi boyunca ProShake yüklenen

herbir deprem kaydı için 1 hareket analizi yaptırılmıştır.

Gerilme oranı:

Kesme gerilmesi önemli bir çıktı değeridir. Gerilme, kesme modülü ve sönümleme

oranına bağımlıdır. Bu nedenle herbir zemine etki eden gerilme oranı yazılmalıdır. Bu

amaçla ProShake programı tarafından önerilen; (M-1)/10 (M: magnitüd) (ProShake-

User’s Manuel; 2003) işleminin sonucunda bulunan değerin kullanılması istenmiştir.

Girdi hareket:

Programa yüklenen herhangi bir deprem kaydının analiz için kullanılmasının istenmesi

durumunu ifade eder. Özellikleri araştırılan KYHK istasyona ait zeminde ölçülen

deprem hareketleri analiz ettirilmiş ve incelenmiştir. Kullanılması istenen deprem

kaydına ait özellikler boş kutucuklara program tarafından yazılmaktadır. İstenmesi

halinde bu değerlere müdahale edilebilmektedir (Şekil 5.24). Bu bölümde “Cutoff

Frekans” değeri olarak 20 Hz olarak işlem yaptırılmıştır.

ProShake programının bu menüsünde zemin etkisinden arındırılması istenen KYHK

istasyonun kaydettiği ve M≥4,0 olan herbir deprem için ayrı ayrı işlemler yaptırılmıştır.

170

27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depremi kaydı için aşağıdaki işlemler sırasıyla

yapılmıştır:

Şekil 5.24. Tepki analizi için deprem hareketinin ProShake programına tanıtılması

- Ters evrişim işleminde kullanılması istenen deprem kaydının adı programın ilgili

satırına yazılarak programa tanıtılmıştır (C:\PROSHAKE\ARAZIV~1\CYH1EW.EQ

gibi).

- Kaydedilen ivme değeri (deprem anında alınan kayıt satırı) sayısı programa daha

önceden yüklendiğinden otomatik olarak atanmaktadır. Bu değer 27 Haziran 1998

Ceyhan (Adana) depremi için 5840’tır.

- Pik ivme: Program deprem anında alınan kayıt içerisindeki mutlak değerini aldığı

ivme değerlerinden en büyüğünü pik ivme olarak kabul eder. Zaman-ivme grafiği

çizdirilerek pik ivme değeri kaydedilmiştir. Ters evrişim işlemi uygulanacak deprem

kaydı (Ceyhan) için program tarafından otomatik olarak 0,28 g değeri yazılmıştır.

- Zaman aralığı: Deprem kayıtları ivme ölçer tarafından belirli zaman aralıklarında

alınmaktadır. Kaydın alındığı zaman aralığı program tarafından ilgili kutucuğa yazılır.

Ceyhan’da kurulu olan KYH cihazının kayıt alma aralığı 0,005 s’dir.

- Kesme frekansı: ProShake’in eşdeğer doğrusal modu, zemin tepki analizini

frekans ortamında yapar. Kesme frekansı, frekansın en üst değerini belirtir. ProShake

birçok zemin profili için kesme frekansı değerinin genelde 15-20 Hz arasında alınmasını

171

yeterli kabul eder. Bu nedenle bütün deprem senaryolarında olduğu gibi Ceyhan depremi

için de 20 Hz olarak yazılmıştır.

Çıktı kaydının istendiği yer:

Program tarafından herhangi bir deprem kaydına, tabaka özelliklerine uygun olarak,

zemin derinliği boyunca ters evrişim işlemi uygulanır. Ters evrişim işlemiyle derine

indirilen deprem kaydının (zeminin büyütme etkisinde kalmadan) zemin yüzeyindeki

değeri istendiğinden tabaka numarası olarak 1 yazılmıştır (başka bir tabaka yüzeyinde

çıktı istendiğinde onun numarası yazılmalıdır). Tabaka kutucuğunun hemen yanındaki

Outcrop kutucuğu, ters evrişim işlemi uygulanacak deprem kaydının aynı zemin

üzerinde ölçüldüğünü belirtmek amacıyla işaretlenmiştir (deprem kaydı farklı bir

mostrada ölçülmüş ise outcrop kutucuğuna işaretleme yapılmaz).

Hareket (deprem) kaydının çizim özellikleri:

Özellikleri tanıtılan zeminde yapılması hedeflenen analiz için kullanılacak orijinal

deprem kaydının; birçok özelliğe göre birçok farklı grafik çizdirilebilir. Ancak

çalışmanın amacına uygun olması için; ivme-zaman grafiği çizdirilerek deprem kaydının

ilksel değerine ait pik yatay yer ivmesi değeri (Şekil 5.25) ve Fourier spektrumu grafiği

çizdirilerek baskın periyod (BP) değeri (Şekil 5.26.a ve b) belirlenmiştir.

Deprem kayıtlarının orijinal değerlerine göre çizdirilen grafikler üzerinde okunan;

- Pik yatay yer ivmesi değeri: 273,523 cm/s2’dir (Şekil 5.25).

- Baskın periyod değeri iki şekilde hesaplanabilmektedir.

i. Fourier spektrumu-frekans grafiğinden, “periyod=1/f” ampirik bağıntısı

kullanılarak hesaplanabilmektedir. Bu grafikte frekans değeri 1,49 Hz olup;

“BP= 1/1,49 = 0,671 s’dir” (Şekil 5.26.a).

ii. Fourier spektrumu-periyod grafiği üzerinde doğrudan yapılan okumalarla

baskın periyod değeri belirlenebilmektedir. İlgili grafikte baskın periyod

değeri 0,67 s olarak belirlenmiştir (Şekil 5.26.b).

Diğer parametreler:

Bu komut tuşu kullanılarak tablo şeklinde elde edilen değerler içerisinde deprem

kaydına ait pik yatay yer ivmesi ve baskın periyod değerleri (Şekil 5.25) karşılaştırma

172

yapmak üzere kaydedilmiştir. Kaydedilen değerler arasında olabilecek farklılıkların

neden(ler)i araştırılmış ve doğru olan değer tespit edilerek kaydedilmiştir. Analog

deprem kayıt cihazlarının tasarım ve/veya teknolojik kusurları ile temel çizgisi hatası

olası kayıt problemlerinden bazılarıdır.

Şekil 5.25. Orijinal deprem kayıtlarına göre 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana)

depreminin ivme-zaman grafiği

a) b) Şekil 5.26. ProShake’te 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depreminin orijinal kaydından

elde edilen; a) Fourier spektrumu-frekans (frekans değeri 1,49 Hz’dir) ve b) Fourier spektrumu-periyod grafiği (baskın periyod değeri 0,67 s’dir)

173

Şekil 5.27. 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depreminin orijinal kayıt dosyası

kullanılarak diğer parametreler menüsünde hesaplatılan dinamik özelliklerin sayısal değerleri

5.7.1.4. Çözüm yöneticisi

Orijinal kayıtla ilgili hesaplamalar ve grafikler çizdirildikten sonra düşey kesiti tanıtılan

zeminin özelliklerine göre kullanılacak deprem kaydında ne gibi değişiklikler olacağını

belirleyebilmek için çözüm yöneticisinde ara işlemler yardımıyla gerekli hesaplamalar

dolayısıyla ters evrişim işlemi yaptırılır. Bu aşamada yapılan hesaplamalar için detay

işlemlerin izlenmesine program izin vermemektedir. İşlemlerin sonuçları çıktı

yöneticisinde girdi dosyalarıyla aynı adı taşıyan bir sonuç dosyası olarak

kaydedilmektedir.

5.7.1.5. Çıktı yöneticisi

Çıktı yöneticisi, bütün çıktıların işlenmesini ve sonuçların grafik çizimlerinin

yapılmasını sağlayan bölümdür. Çözüm yöneticisinde ilgili işlemleri yapılan bütün

senaryo depremlere ait hesaplama sonuçları girdi yöneticisindekiyle aynı isim verilerek

kaydedilmektedir. Bu bölüme gidilerek herhangi bir deprem için yapılan ters evrişim

işleminin sonucunda elde edilen yeni ivme ve baskın periyod değeri hem sayısal olarak

hem de grafik olarak incelenerek ilgili değerleri kaydedilmiştir.

174

5.7.1.5.1. Yer hareketi grafikleri çizimi

Zemin hareketi grafik çizimiyle çok çeşitli grafikler çizdirilebilir. Bunun için

çizdirilmesi istenen grafiğe ait kutucuk işaretlenerek “çizdir” komutuyla işlem

yaptırılmaktadır.

Programın bu işlem aşamasında; ivme-zaman (Şekil 5.28.a ve b) ile Fourier spektrumu-

frekans (Şekil 5.29.a) ve Fourier spektrumu-periyod (Şekil 5.29.b) grafikleri çizdirilerek

ters evrişim işleminden sonraki pik yatay yer ivmesi ve baskın periyod değeri

belirlenmiştir. Çizdirilen grafikler yardımıyla ters evrişim işleminden sonraki;

- Pik yatay yer ivmesi değeri: 109,33 cm/s2 (Şekil 5.28.b) olarak belirlenmiştir.

- Baskın periyod değeri iki ayrı yöntemle;

i. Fourier spektrumu-frekans grafiğinden; frekans değeri: 0,86 Hz olarak

ölçülmüş ve bu durumda BP=1/0,86=1,163 s olarak (Şekil 5.29.a)

hesaplanmıştır,

ii. Fourier spektrumu-periyod grafiğinden; BP= 1,16 s olarak (Şekil 5.29.b)

belirlenmiştir.

a) b) Şekil 5.28. ProShake’te a) yer hareketi penceresi ve b) ters evrişim işleminden sonraki

ivme-zaman grafiği (pik yatay yer ivmesi 109,33 cm/s2) Ceyhan depreminin orijinal kayıt dosyası ile ters evrişim işlemi uygulandıktan sonra

elde edilen veriler yardımıyla belirlenen ivme ve baskın periyod değerlerinin birbirinden

175

farklı olduğu görülmektedir. Bu durum Ceyhan zemininin deprem kayıtlarına büyütme

etkisi yaptığının bir göstergesidir.

a) b) Şekil 5.29. ProShake’te 27 Haziran 1998 Ceyhan (Adana) depremi kaydına ters evrişim

işlemi uygulandıktan sonra elde edilen değerine göre çizdirilen; a) Fourier spektrumu-frekans (frekans değeri 0,86 Hz’dir) ve b) Fourier spektrumu-periyod grafiği (baskın periyod değeri 1,16 s’dir)

5.7.1.5.2. Derinliğe bağlı grafik çizimi

Deprem dalgalarının zemin içerisinde derinliğe bağlı değişimlerinin bilinmesi

araştırmacılara kolaylıklar ve çoğu zaman da incelenen zemin için ön kestirimlerde

bulunabilmeyi; hata yapılmış ise en azından bunun görülebilmesini; ayrıca, herbir

tabakanın zeminin dinamik davranışlarına karşı gösterdiği tepkiyi görebilmeyi sağlar. Bu

menü yardımıyla derinlik-ivme grafikleri çizdirilerek (Şekil 5.30.a ve b) ilgili zeminin

deprem karşısındaki davranışı incelenmiş ve kuyu tabanındaki pik yatay yer ivmesi

değeri bu özellik için de ayrıca kaydedilmiştir.

176

a) b) Şekil 5.30.a) Derinliğe bağlı grafik çizim menüsü, b) derinlik-ivme değişimi grafiği

(Zemin yüzeyinden itibaren 90 m derinlikteki ivme değeri 109,6 cm/s2 olarak ölçülmektedir)

5.7.1.5.3. Diğer parametreler

Diğer karakteristik zemin parametrelerinin zemin yüzeyinden kuyu kesitinin tabanına

kadar geçilen bütün tabakalar veya herhangi bir tabaka için hesaplatılması mümkündür.

Bunun için diğer parametreler tuşu kullanılarak, açılan menüde hesaplarının yapılması

istenen tabaka seçilerek, menüde gösterilen bütün hesaplamalar yaptırılır (Şekil 5.31.a

ve b). Çalışma amacıyla deprem kaydının zemin yüzeyinde ölçüldüğü belirtilmiş ve

kuyu tabanına kadar olan zemin kesitinin deprem kaydı üzerindeki etkisinin

hesaplamalarla ortadan kaldırılması istenmiştir. Programın bu özellikler ile ilgili

hesaplamaları yapması istendiğinden hem yer yüzeyindeki hem de kuyu tabanındaki

ivme değerleri ile baskın periyod değerleri hesaplatılmıştır.

177

a) b) Şekil 5.31. Diğer parametrelere ait hesaplama menüsünde a) ters evrişim işlemi

yapılmadan önceki, b) ters evrişim işlemi yapıldıktan sonraki parametrelerin hesaplatıldığı işlem sayfası ve elde edilen değerler

Yukarıda sıralanan bütün işlemler M≥4 olan her bir deprem kaydına tek tek uygulanarak

deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanmış ve elde edilen yeni pik yatay yer

ivmesi değerleri bir katalogda toplanmıştır (EK-III). Katalogda; a) orijinal deprem

dosyasındaki deprem kayıt istasyonunun adı, depremin koordinatı, oluş tarihi ve saati,

kayıt yönü, ML, MS ve MW magnitüd ölçeğindeki karşılığı, depremin dış merkez uzaklığı

(km), orijinal kayıttaki pik yatay yer ivmesi değeri (cm/s2), orijinal kaydın baskın

periyodu (s), b) ters evrişim işleminden sonraki pik yatay yer ivmesi (cm/s2) ve baskın

periyodu (s) değeri ile zemin büyütmesi değerleri ile ilgili bilgiler bulunmaktadır.

5.7.2. ProSake programından elde edilen veriler

Yukarıda sıralanan bütün işlemler sonucunda;

a. KYHK istasyonu tarafından ölçülen deprem kaydının ilksel pik yatay yer ivmesi

değeri ve baskın periyod değeri hem grafik olarak hem de diğer hesaplamalar

komutuyla hesaplatılarak belirlenmiş ve bir yere kaydedilmiştir.

b. Ters evrişim işleminden elde edilen yeni pik yatay yer ivmesi değeri ve baskın

periyod değeri hem grafik olarak, hem de diğer parametreler komutuyla ve ayrıca

derinlik-ivme değişimi grafiği çizdirilerek bu grafik yardımıyla belirlenmiştir. Elde

178

edilen bu iki değer istatistik çalışmalarda kullanılmak üzere herbir KYHK

istasyonunun ölçtüğü her deprem için teker teker yapılmış ve ayrı ayrı

kaydedilmiştir. İvme ve baskın periyod değerleri orijinal deprem kayıt dosyasına ve

ters evrişim işlemi uygulandıktan sonra elde edilen değerlere göre ayrı ayrı

belirlenmiş ve hazırlanan yeni deprem kataloguna aktarılmıştır.

5.8. İstatistiksel Çalışmalar

Çalışmanın istatistiksel değerlendirilmesi aşamasında, bağımlı ve bağımsız değişkenlerin

belirlenmesi ve bunun yanında bağımlı değişkenin ne tür bir dağılım gösterdiği ve/veya

normal bir dağılım gösterip-göstermediğinin araştırılması gerekir. Eğer normal dağılım

göstermiyorsa, ne tür bir hesaplama yöntemiyle normal dağılıma uydurulabileceğinin

planlanması şeklinde bir ön çalışma yapılır. Bu çalışmada elde edilmeye çalışılan esas

parametre, pik yatay yer ivmesinin mesafeye göre değişimidir. Pik yatay yer ivmesinin

kaynak noktasındaki/alanındaki ilk değerini etkileyen ise depremin büyüklüğü

(magnitüdü)dür. Dolayısıyla ivme bağımlı değişken, magnitüd ve mesafe ise bağımsız

değişkenler olarak değerlendirilmelidir. Mevcut deprem kayıtlarının ivme, mesafe ve

magnitüd bilgileri düzenlenerek oluşturulan katalog yardımıyla istatistiksel

yorumlamalara geçilmiştir. Bu aşamada mevcut deprem kayıtları kullanılarak Türkiye

için azalım (sönüm) denklemi oluşturulması çalışmaları yapılmıştır.

5.8.1. Çoklu regresyon analizinin uygulanması

Çalışmanın bu aşamasında 1976 ile 2004 yılları arasında meydana gelmiş ve üç bileşenli

kuvvetli yer hareketi kaydedici cihazlar (ivme kayıtçılar) tarafından; DB (Doğu-Batı),

KG (Kuzey-Güney) ve z (düşey) yönlerde alınmış deprem kayıtlarından sadece yatay

(DB ve KG) yönlerdeki iki bileşenin derlenmesiyle elde edilen deprem verilerinin

istatistik incelemesi ve yorumu yapılmaya çalışılmıştır. İstatistik çalışma kapsamında

“Çoklu Regresyon Analizi” yapılmıştır. Çoklu regresyon analizinin yapılması uzun

süreli matematiksel işlemler gerektirdiği için; istatistik konusunda hazırlanmış olan

SPSS bilgisayar paket programı kullanılmıştır.

179

5.8.1.1. SPSS programı uygulaması

SPSS programında veri tanımlama, hesaplama ve çeşitli istatistiksel grafiklerin

çizdirilmesinin yanı sıra; çok çeşitli istatistik hesaplamalar da yaptırılabilir (SPSS 1998).

Bu hesaplamalardan birisi de regresyon analizidir. Regresyon analizi sırasında gerekli

olan ve/veya kullanılan katsayılar belirlenmekte, katsayıların belirlenmesi sırasında F ve

t-testi gibi çeşitli testler uygulanmakta ve bu testlerin sonucu da verilmektedir.

Bağımlı ve bağımsız değişkenlerin dağılım özellikleri ve aralarındaki ilişki

belirlendikten sonra, regresyon analizine geçilir. Regresyon analizi sırasında istenirse

sonuç dosyasına, oluşturulan model denklemdeki parametrelerin birbirleriyle olan

ilişkilerini gösteren dağılım grafikleri de çizdirilebilir.

Çoklu regresyon analizi; büyük özen isteyen ve uzun zaman alan matematiksel işlemler

içerdiğinden; kolaylık sağlaması amacıyla, istatistik konusunda hazırlanmış olan SPSS

bilgisayar paket programı kullanılmıştır. Herhangi bir regresyon analizi için gerekli olan

hesaplamaları yaparak, ilgili konuyla alakalı bütün testleri uygulayarak hipotezlerin

geçerliliğini sınar. Sınaması yapılan modele katılan bütün değişkenlerin korelasyon

katsayısını, dolayısıyla modele olan katkısını (veya önem düzeyini) hesaplar. Modele

katkısı çok az olan değişkenin çıkarılarak analizin tekrarlanması gerekir. Katkısı az olan

değişken çıkarıldıktan sonra modelin güvenilirliği artmış ise model çıkarılan değişken

olmadan yeni haliyle oluşturulur. Eğer değişken çıkarıldıktan sonra modelin güvenilirliği

azalmış ise çıkarılan değişkenin tekrar eklenmesinde fayda vardır. Ancak, her iki

durumda da modelin güvenilirlik katsayısı azalmış ise modelin değiştirilmesi daha

mantıklı olacak; dolayısıyla yeni bir model üzerinde çalışmak gerekecektir. Denenen

bütün modeller için ilgili işlemleri tamamladıktan sonra üzerinde karar kılınan model

için katsayıları belirleyerek, bu katsayıların modele negatif veya pozitif olarak ne tür

etkisinin olacağının kestirimi ile ilgili çalışmalar yapılır. SPSS programında elde edilen

tüm veriler tablolar halinde sunulmaktadır.

SPSS programında işlem yapılabilmesi için, veriler Windows ortamında çalışan veri

dosyasına aktarılmıştır. Birbiriyle ilişkili iki pencereli olan veri dosyasına önce veri

adları “Variable View” penceresinde her bir satıra bir tanımlama yapılarak değişkenler

180

tanıtılır. Daha sonra sayısal veriler, aynı sayfadaki “Data View” penceresine kaydedilir.

Kullanılacak bütün veriler girildikten sonra, sayısal değerler üzerinde eğer bir hesaplama

veya dönüşüm yapılması gerekliyse bu işlem “Data View” penceresindeki “Transform”

menüsünde “Compute” komutuyla yaptırılır.

Veri girişi ile verilerin farklı değerlere dönüştürülmesi amacıyla yapılan hesaplatma

işlemi tamamlandıktan sonra “Garphs” menüsündeki; Scatter (plot) komutuyla dağılım

grafiği (Şekil 5.32.a), Histogram komutuyla da histogramı (Şekil 5.32.b) (ve istenirse

ilgili dağılım eğrisi) çizdirilebilir.

Magnitüd (M)

7.57.06.56.05.55.04.54.03.5

Mes

afe

(R -

km)

200

100

0

log (a)

2.752.50

2.252.00

1.751.50

1.251.00

.75.50.250.00

80

60

40

20

0

Std. Dev = .42

Mean = 1.29N = 482.00

a) b) Şekil 5.32. Verilere ait a) mesafe (R)-magnitüd (M) dağılım grafiği ve b) pik yatay yer

ivmesinin logaritmik [log(a)] değerlerine göre çizdirilen histogramı

Scatterplot komutuyla; birbiriyle ne tür bir ilişki içinde olduğu araştırılan değişken

çiftlerinin dağılım grafikleri seçenekleriyle beraber çizdirilebilmektedir. Bu aşamalarda

çizdirilen grafik ve yaptırılan analiz (hesaplama) sonuçları bir “çıktı” (Output) dosyasına

yazılmaktadır.

Bağımlı ve bağımsız değişkenlerin dağılım özellikleri ve aralarındaki ilişki

belirlendikten sonra, hangi yöntem ve/veya hesaplama işlemleriyle normalleştirileceği

tahminleri yapılarak, regresyon analizine geçilir. Regresyon analizi sırasında istenirse

sonuç (Output) dosyasına, oluşturulan model denklemdeki parametrelerin birbirleriyle

olan ilişkilerini gösteren dağılım grafikleri de çizdirilebilir. Regresyon analizi

komutlarıyla elde edilen sonuçlar program tarafından oluşturulan Output dosyasına

181

aktarılır (Çizelge 5.7). İstenirse, elde edilen sonuçlar farklı alternatifler kullanılarak

tekrar hesaplatılabilir.

Çizelge 5.7. SPSS programı kullanılarak elde edilen regresyon analizi sonuçları

Variables Entered/Removedb

LOGMES,LOGMAG

a . Enter

Model1

VariablesEntered

VariablesRemoved Method

All requested variables entered.a.

Dependent Variable: LOGIVMEb.

Model Summary

.676a .458 .455 .307470Model1

R R SquareAdjustedR Square

Std. Error ofthe Estimate

Predictors: (Constant), LOGMES, LOGMAGa.

ANOVAb

38.189 2 19.094 201.977 .000a

45.284 479 9.454E-0283.472 481

RegressionResidualTotal

Model1

Sum ofSquares df Mean Square F Sig.

Predictors: (Constant), LOGMES, LOGMAGa.

Dependent Variable: LOGIVMEb.

Coefficientsa

-.275 .136 -2.022 .0443.764 .217 .675 17.374 .000-.772 .044 -.677 -17.429 .000

(Constant)LOGMAGLOGMES

Model1

B Std. Error

UnstandardizedCoefficients

Beta

StandardizedCoefficients

t Sig.

Dependent Variable: LOGIVMEa.

182

5.9. SÖNÜM DENKLEMİNİN ELDE EDİLMESİ

Her bölgenin yerel sismo-tektonik özellikleri farklı olacağı için, elastik enerji soğrulması

da farklı olacaktır. Bu nedenle sönüm denklemleri bir başka yerde kullanılamaz,

183

kullanılması telafi edilemez hatalara neden olabilir (Trifunac and Brady 1975). Her

sismo-tektonik bölgenin jeolojik özelliklerine ve meydana gelen deprem verilerine göre

kendine has sönüm denklemlerinin oluşturulması gerekir.

Geçmişte yapılan bütün çalışmalarda; zemin büyütmesine vurgu yapılmaktadır (Trifunac

1976, Roësset 1977, Campbell 1981, Joyner and Boore 1981, Campbell 1989). Ancak,

zemin etkisi ya göz ardı edilmekte (Bolt and Abrahamson 1982, Gaull 1988, Ambraseys

1990), ya zeminden alınan kayıt kullanılmamakta ya da zemin kayıtları bir katsayıyla

çarpılarak değeri küçültüldükten sonra kullanılmaktadır (Trifunac and Brady 1976,

McGuire 1978, Joyner and Fumal 1984, Sabetta and Pugliese 1987, Krinitzsky et al.

1988, Zaré 2002). Son yıllarda yapılan bazı deprem enerjisi azalım bağıntısı

çalışmalarında, yüzeyden derine doğru zeminin ilk 30 metrelik kısmındaki S dalgası

iletme hızı (VS) jeoteknik ölçümlerle belirlenerek -gerçek zemin verileri- kullanılmıştır

(Zaré et al. 1999, Lussou et al. 2001, Atkinson and Boore 2003, Campbell and

Bozorgnia 2003). Fakat, 30 metrelik derinlik boyunca belirlenen gerçek dinamik

özelliklerin, zeminin deprem kayıtlarına olan büyütme etkisinin ne kadarını temsil

edebileceği tartışmalıdır.

Bu çalışma kapsamında yapılan sondajlı jeofizik çalışmaları ile KYHK cihazlarının

zeminini oluşturan tabakaların kesme dalgası hızlarının gerçek değeri belirlenmeye

çalışılmıştır. Elde edilen VS değerleri kullanılarak KYHK istasyonlarınca ölçülen

deprem kayıtlarına ProShake programında ters evrişim işlemi uygulanarak; deprem

kayıtlarındaki zemin etkisi hayali katsayılar yerine gerçek veriler kullanılarak

giderilmiştir. Zemin etkisi giderildikten sonra, elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri

kullanılarak oluşturulan azalım denklemi modellerinin sınanması amacıyla regresyon

analizleri yapılmıştır.

Bu çalışma sırasında, 1976 ile 2004 yılları arasında oluşmuş ve kuvvetli yer hareketi

kayıtçıları tarafından; DB (Doğu-Batı), KG (Kuzey-Güney) ve z (düşey) yönlerde

alınmış deprem kayıtlarından sadece yatay (DB ve KG) yönlerdeki iki bileşenin pik

yatay yer ivmesi kayıtları kullanılarak çoklu regresyon analizi ve yorumu yapılmıştır.

184

Mevcut deprem kayıtlarının ivme, mesafe ve magnitüd bilgileri düzenlenerek

oluşturulan katalog yardımıyla istatistiksel yorumlamalara geçilmiştir. Deprem

verilerinin istatistiksel değerlendirmesini yapabilmek için, bağımlı değişken olan pik

yatay yer ivmesinin dağılım özellikleri araştırılmış ve normal dağılıma uymadığı

gözlenmiştir (Şekil 5.33).

Büyük depremler, uzun faylar için, log10A0(R) -grafik- eğimini normalleştirir. Ancak,

deprem dış merkezine yakın mesafedeki küçük magnitüdlü sarsıntılar büyük açılı negatif

eğimlere neden olurlar (Trifunac and Brady 1975, Trifunac 1976 ve Trifunac and Brady

1976).

Pik yatay yer ivmesi (a)

520.0480.0

440.0400.0

360.0320.0

280.0240.0

200.0160.0

120.080.0

40.00.0

300

200

100

0

Std. Dev = 54.91

Mean = 34.5

N = 482.00

Şekil 5.33. SPSS’de pik yatay yer ivmesi değerlerinin dağılım histogramı; normal

dağılıma uymaması

Bazı araştırmacılar da deprem üreten fayların hareket mekanizmalarına göre; ürettikleri

depremlerden elde edilen parametreleri birer katsayı yardımıyla normalleştirme yolunu

tercih etmişlerdir (Campbell 1988, Krinitzsky et al. 1988, Youngs et al. 1988,

Abrahamson and Litehiser 1989, Fukushima and Tanaka 1990, Idriss 1993, Campbell

1997).

185

Kramer (1996)’e göre; “kuvvetli hareket parametrelerinin pik değerleri yaklaşık olarak

log-normal dağılım gösterir (yani, parametrelerin logaritması yaklaşık olarak normal

dağılım gösterir). Sonuçta regresyon analizi, Y’nin kendisi üzerinde değil de logaritması

üzerinde yapılır.” Türkiye’de oluşmuş depremler için yapılan çalışmalarda, bağımlı

değişken olan pik yatay yer ivmesi değerinin çarpıklığının giderilebilmesi ve normal

dağılıma uydurulabilmesi için yapılan ön çalışmada; log(ivme) ve ln(ivme) değerlerinde

en iyi şekilde normal dağılıma uyduğu gözlenmiştir (Şekil 5.34.a ve b). Ancak, log-

normal ve ln-normal dağılım gösteren pik yatay yer ivmesi değerinin katsayı hesabı için

hangi dağılım tercih edilmelidir? Bu aşamada, önce birbirinden farklı sönüm modelleri

oluşturulmuş; oluşturulan model denklemler, hem log hem de ln değerlerine göre

düzenlenmiştir. Yapılan çoklu regresyon analizinde her iki durumda da katsayıların

aynı/eş olduğu görülmüştür. Ancak, sayısal verilere göre, log(a) dağılımının daha yüksek

tepe değeri verdiği, ln(a) değerinin bundan daha basık ve yayvan bir dağılım sunduğu

görülmektedir.

log (a)

2.752.50

2.252.00

1.751.50

1.251.00

.75.50.250.00

80

60

40

20

0

Std. Dev = .42

Mean = 1.29N = 482.00

ln (a)

6.005.50

5.004.50

4.003.50

3.002.50

2.001.50

1.00.500.00

80

60

40

20

0

Std. Dev = .96

Mean = 2.97N = 482.00

a) b)

Şekil 5.34. Bağımlı değişkenin a) log-normal, b) ln-normal dağılım grafiği

Ayrıca, yayınlanan önceki çalışmalarda genelde log-normal dağılım üzerine çalışmalar

yapılmıştır. Bunun yanı sıra daha pratik olması ve grafik gösterimlerine göre istatistik

açıdan daha uygun olduğu gözlendiği için log-normal hesaplamalar üzerinde detaylı

186

model çalışmaları yapılmıştır. Yine de araştırmanın kontrollü gidişine devam edebilmek

için, oluşturulan logaritmik modellerden üç tanesi seçilerek; hem log, hem de ln

değerlerine göre model oluşturularak, elde edilecek katsayılara göre iki hesaplama

yöntemi arasında kıyaslama yapılması amaçlanmıştır.

Mesafe ile magnitüd değerleri arasında bir ilişki olup-olmadığını belirlemek için mesafe-

magnitüd değerlerine ait dağılım grafiği incelendiğinde; aralarında pozitif bir ilişki

olduğu görülmüştür (Şekil 5.35). Grafiğe göre uzak mesafelere ulaşabilen deprem

dalgaları büyük magnitüdlü depremlerdir.

Şekil 5.35 yakından incelendiğinde mesafe-magnitüd grafiğinde magnitüd değerinin

yaklaşık 5,7 olduğu noktada bir kırılmanın olduğu, eğimin bu noktadan itibaren arttığı

görülür. İki ayrı eğime sahip bu grafiği tek eğimli hale getirebilmek için yapılan

denemelerde; mesafe ve magnitüdün log-normal değerlerinde eğim değerinin

sabitlendiği görülmüştür (Şekil 5.36).

Magnitüd (M)

7.57.06.56.05.55.04.54.03.5

Mes

afe

(R-k

m)

200

100

0

Şekil 5.35. Mesafe (R)-magnitüd (M) grafiği (normal değerleriyle)

187

log(M)

.9.8.7.6.5

log(

R)

3

2

1.9.8

.7

.6

.5

.4

Şekil 5.36. Log(R) – log(M) grafiği

Pik yatay yer ivmesi ve magnitüd arasındaki ilişkinin belirlenmesi için yine normal

değerlere göre dağılım grafiği incelenmiş ve dağılım grafiğinde aralarında pozitif bir

ilişkinin olduğu gözlenmiştir (Şekil 5.37).

Magnitüd (M)

7.57.06.56.05.55.04.54.03.5

Pik

yata

y ye

r ivm

esi (

a)

600

500

400

300

200

100

0

-100

Şekil 5.37. Pik yatay yer ivmesi-magnitüd dağılım grafiği (normal değerlere göre)

188

Pik yatay yer ivmesi-magnitüd grafiğini normal dağılıma uydurabilmek için yapılan

denemeler sonucunda log-normal dağılıma uyduğu belirlenmiştir (Şekil 5.38).

log (M)

.9.8.7.6.5

log

(a)

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

.5

0.0

Şekil 5.38. Log(ivme)-log(magnitüd) dağılım grafiği

Pik yatay yer ivmesi ve mesafe değerleri arasındaki ilişkinin belirlenmesi için de yine

normal değerlere göre dağılım grafiği incelenmiş ve aralarında negatif bir ilişkinin

olduğu gözlenmiştir (Şekil 5.39).

Mesafe (R-km)

2001000-100

Pik

yata

y ye

r ivm

esi (

a)

600

500

400

300

200

100

0

-100

Şekil 5.39. Pik yatay yer ivmesi-mesafe dağılım grafiği (normal değerlere göre

çizdirilmiştir ve noktaların dağılımının daha belirgin görülebilmesi amacıyla eksenlerde negatif değerler kullanılmıştır)

189

Pik yatay yer ivmesi ve mesafe arasındaki ilişkiyi de yine normal dağılıma uydurabilmek

için çalışmalar yapılmış ve log(a) ve log(R) değerleriyle normal dağılıma uyduğu

gözlenmiştir (Şekil 5.40).

log (R)

2.52.01.51.0.50.0

log

(a)

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

.5

0.0

Şekil 5.40. % 95 güven aralığında çizdirilen log(a)-log(R) dağılım grafiği (içteki eğri

ortalamayı, diğer eğriler ise alt ve üst eşik değeri temsil etmektedir)

Kullanılan değişkenlerin birbirleriyle olan ilişkileri belirlendikten sonra değişkenlere

çoklu regresyon analizi uygulanmıştır. Çoklu regresyon analizi yapılırken ivme, mesafe

ve magnitüd değişkenlerinin logaritmik değerleri kullanılmıştır.

Deprem dalgaları mesafeye bağlı yayılmaları sırasında başka faktörlerden de

etkilenebilirler. Deprem dalgalarına etki eden değişik faktörleri model çalışmalarında

kullanılacak herhangi bir düzeltme değeriyle nötrleştirmek -dolayısıyla modelin

güvenilirliğini arttırmak- amacıyla modeller üzerinde denemeler yapılmıştır. Yapılan

incelemelerde düzeltme katsayısı olabilecek değerlerin zaman zaman modellerin

güvenilirliğini arttırdığı gözlenmiştir. Bu nedenle düzeltme değeri kullanılarak birkaç

farklı sönüm denklemi modeli üzerinde çalışma da yapılmıştır. Uygulanan düzeltme

değerlerinin bağımsız değişkenler türünden ifade edilmesi tercih edilmiştir. Bu amaçla

bağımsız değişkenlerin farklı özellikleri göz önüne alınarak en anlamlı düzeltme değeri

belirlenmeye çalışılmıştır. Belirlenen birkaç düzeltme değeri kullanılarak oluşturulan

farklı modeller üzerinde de çalışılmıştır.

190

Bir sönüm denklemi oluşturulurken dikkate alınması gereken hemen hemen bütün

özellikler göz önüne alınarak yüzlerce deneme modeli oluşturulmuştur. Bunların

güvenilirlikleri test edilerek güven aralıkları düşük olanlar elenmiş, güvenilirliği yüksek

çıkanlar ise daha ayrıntılı çalışılmıştır.

Sönüm denklemi oluşturulması aşamasında üzerinde çalışılmasına karar verilen

birbirinden farklı 16 model denklem türetilmiş (Çizelge 5.8) ve bu 16 model denklem

MW, ML ve MS büyüklük ölçeklerinde ayrı ayrı işleme tabii tutulmuş, kullanılan

değişkenlerin ve düzeltme değerlerinin katsayıları SPSS bilgisayar paket programı

kullanılarak yapılan hesaplamalarla belirlenmiştir.

Çizelge 5.8. Sönüm denklemi oluşturulması amacıyla türetilen model denklemler

No Üzerinde Çalışılan Denklem Modelleri

1 LogY = βo + β1LogR + β2LogM + ε

2 LogY = βo + β1LogR + β2M + ε

3 LogY = βo + β1R + β2LogR + β3M + ε

4 LogY = βo + β1LogR + β2M + β3LogM + ε

5 LogY = βo +β1R + β2LogR + β3M + β4LogM + ε

6 LogY = βo +β1R + β2LogR + β3LogM + ε

7 LogY = βo + β1M2 + β2Log(R+7) + ε 8 LogY = βo + β1M2 + β2Log((R2+2002)0.5) + β3Log(R+2) + ε

9 LogY = βo + β1M2 + β2Log(R+1) + ε

10 LogY = βo + β1M + β2Log((R2+2002)0.5) + β3R + ε

11 LogY = βo + β1Log(R+7) + β2(10M) + β3Log(eM-M) + ε

12 LogY = βo + β1Log(R+7) + β2Log(eM-M) + ε

13 LogY = βo + β1Log(M2) + β2Log(R + 1) + ε

14 LnY = βo + β1Ln(R + 7) + β2(10M) + β3Ln(M + 7) + ε

15 LnY = βo + β1Ln(R + 7) + β2Ln(10M) + β3Ln(M + 7) + ε

16 LnY = βo + β1LnM + β2(10M) + β3Ln(R + 7) + ε

Model çalışmaları sırasında kullanılan bütün deprem büyüklükleri, kurum/kuruluşlarca

hangi büyüklüğe göre ölçeklendirilmiş olursa olsun, MW, MS ve ML ölçek türlerinin her

191

üçüne de dönüştürülmüştür. Bu amaçla, Türkiye’de meydana gelen depremleri

kullanarak türetilmiş magnitüd dönüşüm bağıntıları kullanılmıştır.

Bu model denklemler her üç deprem büyüklüğü ölçeğine göre de hesaplanmıştır. Her üç

büyüklük ölçeğine çevrilen deprem magnitüdüyle beraber mesafe ve daha önce

ProShake programında hesaplanarak oluşturulan deprem katalogundaki pik yatay yer

ivmesi değerleri kullanılmıştır. Bu veriler kullanılarak çeşitli özelliklerde istatistik

analizler yapılmıştır. Yüzlerce (bin civarında) alternatif hesaplama arasından istatistikî

açıdan anlamlı sonuç veren özellikler belirlenerek, istatistik çalışmalar bu sınırlamalara

uygun veriler kullanılarak yapılmıştır (Çizelge 5.9, 5.10 ve 5.11). Diğer özellikler çok

fazla anlam ifade etmediği ve anlatılmasının karışıklığa neden olacağı düşünülerek

burada listelenmemiştir.

Yukarıda çizelge 5.8’de sıralanan model denklemlerin katsayılarını belirleyebilmek için

çizelge 5.9, 5.10 ve 5.11’deki magnitüd, mesafe ve ivme özelliklerine uygun olarak

SPSS programında regresyon analizi yapılmıştır. Yapılan regresyon analizi sonucunda

test edilen her bir modelin değişkenlerine ait katsayılar üç farklı magnitüd ölçeğindeki

değerlere göre belirlenmiştir.

Çizelge 5.9. MW için model çalışmasında kullanılan deprem kayıtlarının özellikleri

Magnitüd (MW)

Mesafe (R) (km)

İvme (a) (cm/s2) İvme Özelliği Veri Sayısı (N)

4,0≤MW≤7,4 0<R≤200 0<a DB ve KG ikisi beraber 482

4,0≤MW≤7,4 0<R≤200 10≤a DB ve KG ikisi beraber 379

4,0≤MW≤7,4 0<R≤200 0<a (DB+KG)/2 (Ortalaması) 260

4,0≤MW≤7,4 0<R≤200 0<a DB veya KG en büyük olan 255

4,0≤MW≤7,4 0<R≤150 0<a DB ve KG ikisi beraber 475

4,0≤MW≤7,4 0<R≤150 (130) 10<a DB ve KG ikisi beraber 374

192

Çizelge 5.10. MS için model çalışmasında kullanılan deprem kayıtlarının özellikleri

Magnitüd (MS)*

Mesafe (R) (km)

İvme (a) (cm/s2) İvme Özelliği Veri Sayısı

(N) 6,0≤MS≤7,4 0<R≤200 0<a DB ve KG ikisi beraber 98

6,0≤MS≤7,4 0<R≤200 10≤a DB ve KG ikisi beraber 90

5,0≤MS≤7,4 0<R≤200 0<a DB ve KG ikisi beraber 214




*:MS ve ML analizlerinde ML’nin üst sınırı MS’nin alt sınırıdır ancak, ölçek karşılıkları farklıdır.

Çizelge 5.11. ML için model çalışmasında kullanılan deprem kayıtlarının özellikleri

Magnitüd (ML)*

Mesafe (R) (km)

İvme (a) (cm/s2) İvme Özelliği Veri Sayısı

(N) 4,0≤ML≤6,0 0<R≤200 0<a DB ve KG ikisi beraber 384

4,0≤ML≤6,0 0<R≤200 10≤a DB ve KG ikisi beraber 289

4,0≤ML≤5,7 0<R≤200 0<a (DB+KG)/2 (Ortalaması) 356

4,0≤ML≤5,7 0<R≤200 10<a DB veya KG en büyük olan 272

4,0≤ML≤6,7 0<R≤200 0<a DB ve KG ikisi beraber 475

*:MS ve ML analizlerinde ML’nin üst sınırı MS’nin alt sınırıdır ancak, ölçek karşılıkları farklıdır. Bu çalışma kapsamında çok sayıda denklem modeli SPSS programında denenmiş ve

çizelge 5.8’de sıralanan 16 denklem modelinin istatistik açıdan anlamlı sonuçlar verdiği

belirlenmiştir. Belirlenen 16 denklem modeli, bu amaçla düzenlenen yeni deprem

katalogundaki veriler kullanılarak özellikleri çizelge 5.9, 5.10 ve 5.11’de anlatılan

deprem veri grupları üzerinde detaylı çalışmalar yapılarak toplam (16*17) 272 ayrı

katsayı grubu içeren modeller türetilmiştir. Türetilen modeller “en küçük kareler

yöntemine” göre test edilmiş ve istatistikî açıdan anlamlı gelen modeller

karşılaştırılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda aşağıdaki modeller üzerinde tutarlı sonuçlar

elde edilmiştir.

193

1. logA = β0 + (β1logM) + (β2logR)

2. logA = β0+ (β1M2) + (β2log(R+7))

3. logA = β0 + (β1M2) + (β2log(R+1))

4. logA = β0 + (β1M) + (β2(log(R2+2002)0.5)) + (β3R)

Seçilen ve yukarıda sıralanan modeller üzerinde yapılan detaylı çalışmalarda; büyüklüğü

MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,1 MW) aralıklarında olan iki grup deprem kaydı

kullanılarak herbir modelin grafikler üzerinde detaylı incelemesi yapılmıştır. Sonuçta;

logA = β0 + (β1M2) + (β2log(R+1)) β0 = 2,08 β1 = 2,54*10-2

β2 = -1,001 σ = 0,712 A = önerilen denklem yardımıyla hesaplanan pik yer ivmesi (cm/s2) M = moment magnitüdü (MW)

R = mesafe (km)

denkleminin Türkiye için yeni azalım bağıntısı olarak önerilmesinin uygun olacağı

benimsenmiştir. Önerilen sönüm denklemi modeli;

- kaya üzerinden alınmış deprem kayıtlarına göre,

- zemin üzerinden alınmış deprem kayıtlarına göre,

- zemin kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilen değerlere göre,

- kaya üzerinde alınmış deprem kayıtları ile zemin üzerinden alınıp ters evrişim

işlemi uygulanmış deprem kayıtları birarada olacak şekilde grafikler çizdirilerek

göstereceği davranış incelenmiştir (Şekil 5.41, 5.42, 5.43 ve 5.44).

Önerilen modelin KYHK istasyonlarının ölçtüğü kaya ve zemin üzerindeki KYHK

istasyonları tarafından ölçülen orijinal (ters evrişim işlemi uygulanmamış) deprem

kayıtları kullanılarak üretilen grafikler incelendiğinde;

a) Oluşturulan sönüm denklemi, kaya üzerine konuşlandırılmış KYHK

istasyonlarının ölçtüğü deprem kayıtlarına göre çizdirilen grafikte pik yatay yer ivmesi

değerlerini temsil eden noktalarla uyumluluk göstermektedir (Şekil 5.41).

194

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Mw≤6.2 (Deprem kaydı)Beyaz (Önerilen Model) (M=5.0)Beyaz (Önerilen Model) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0

Şekil 5.41. MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,2 MW) Türkiye depremleri ile önerilen

azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar kaya üzerindeki istasyonlara aittir)

a) Oluşturulan (ve önerilen) sönüm denklemi, zemin üzerine konuşlandırılmış

KYHK istasyonlarının ölçtüğü orijinal deprem kayıtlarına göre çizdirilen grafikte,

MW=5,0 (±0,1 MW) ve MW=6,0 (±0,1 MW) olan depremlere ait pik yatay yer ivmesi

değerlerini temsil eden noktalardan daha aşağıda görülmektedir. Bu durum; sönüm

denklemi oluşturulması sırasında kullanılan deprem verilerinin -zemin üzerindeki

KYHK cihazlarının ölçtüğü ivme kayıtlarının- zemin etkisinden arındırılması

nedeniyledir. Çizdirilen grafikteki pik yatay yer ivmesini temsil eden noktalar zemin

etkisindedir. Ancak, karşılaştırması yapılan yeni sönüm denklemi oluşturulurken

kullanılan pik yatay yer ivmesi değerleri zemin etkisinden (zeminin büyütme etkisinden)

arındırılmış (yani kaya özelliğinde) olduğundan grafikte deprem kayıtlarını temsil eden

noktalardan daha aşağıda ve daha küçük ivme değerleri verdiği izlenimi

uyandırmaktadır. Bu durum deprem kayıtlarının zemin etkisinde olduğunun ve

dolayısıyla zemin üzerinde ölçülen deprem kayıtlarının zemin (büyütme) etkisinden

arındırılması gerektiğinin de göstergesidir (Şekil 5.42).

195

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g


M=5.0

M=6.0


azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (kayıtlar zemin üzerindeki istasyonlara aittir)

Zemin üzerinde ölçülen deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulandıktan sonra elde

edilen pik yatay yer ivmesi değerleri kullanılarak çizdirilen grafikte şekil 5.42’deki gibi

bir farklılığın olmadığı görülmektedir (Şekil 5.43). Bu durum hem önerilen modelin

kaya üzerine kurulu KYHK istasyonlarının ölçtüğü deprem kayıtlarındaki ivme

değerlerini temsil eden noktalarla uyumlu olduğunu göstermekte hem de deprem

kayıtlarının zeminlerin büyütme etkisinde olduğunun diğer bir kanıtıdır. O halde, zemin

üzerine konuşlandırılmış KYHK istasyonlarının ölçtüğü deprem kayıtlarının zemin

etkisinden arındırılması gereklidir.

196

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g

4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı-Ters evrişim)5.9≤Mw≤6.1 (Deprem kaydı-Ters evrişim)Beyaz (Önerilen Model) (M=5.0)Beyaz (Önerilen Model) (M=6.0)

M=5.0

M=6.0


azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir)

Zemin etkisinden arındırılmış deprem kayıtlarına göre Türkiye için oluşturulan yeni

sönüm denklemini hem kaya üzerine kurulu KYHK cihazlarının ölçtüğü pik yatay yer

ivmesi değerlerini orijinal haliyle, hem de zemin üzerine kurulu KYHK istasyonlarının

ölçtüğü pik yatay yer ivmesi değerlerine ters evrişim işlemi uygulanarak, zemin

etkisinden arındırılmış pik yatay yer ivmesi değerleri kullanılarak bir karşılaştırma

yapılacak olursa; önerilen modelin Türkiye’de meydana gelmiş depremlere ait pik yatay

yer ivmesi değerleriyle uyumlu olduğu ve dolayısıyla Türkiye depremlerinin ivme değeri

özelliklerini ortalamayı temsil edecek şekilde yansıttığı görülmektedir (Şekil 5.44).

197

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g


M=5.0

M=6.0


azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler kaya istasyonlarından ve ayrıca zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir)

Türkiye’de yapılmış ilk kapsamlı sönüm denklemi modeli olan ve Ulusay et al. (2004)

tarafından önerilen denklem; zemin üzerinden alınan deprem kayıtlarına ters evrişim

işlemi uygulanarak zemin etkisi giderildikten sonra elde edilen ivme değerleri

kullanılarak yapılan karşılaştırmada tutarsızlık olduğu ve zemin etkisinden arındırılmış

deprem kayıtlarından yaklaşık % 200’den daha büyük ivme değeri verdiği görülmektedir

(Şekil 5.45).

198

0.0010

0.0100

0.1000

1.0000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g


M=6.0

M=5.0


al. (2004) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler zemin üzerine kurulu istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir)

Ulusay et al. (2004) tarafından önerilen bağıntı, kaya üzerine konuşlandırılmış KYHK

cihazlarının ölçtüğü deprem kayıtları ve zemin üzerine kurulu KYHK istasyonlarının

ölçtüğü deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulandıktan sonra elde edilen yeni pik

yatay yer ivmesi değerleri birarada değerlendirilerek çizilen grafikte; Ulusay et al.

(2004) tarafından önerilen sönüm denklemi Türkiye’de meydana gelmiş depremlerin pik

ivme değerlerini temsil etmekten uzaktır. Ulusay et al. (2004) tarafından önerilen sönüm

denklemi, kaya üzerindeki istasyonlardan elde edilen pik yatay yer ivmesinden ve ayrıca

zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde

edilen yeni pik yatay yer ivmesi değerlerini temsil eden noktalardan % 150’den daha

büyük ivme değerleri vermektedir. Bu denklem kullanılarak elde edilecek pik yer ivmesi

değerleriyle yapılacak mühendislik hesaplamaları yanılgılara neden olabilecek ve proje

hesaplarına gereğinden fazla maddi külfet getirecektir (Şekil 5.46).

199

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g


M=6.0

M=5.0


al. (2004) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler kaya üzerindeki istasyonlardan ve ayrıca zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir)

Joyner and Boore (1988) tarafından önerilen sönüm denklemi diğer ithal sönüm

denklemlerine göre Türkiye kayıtlarına en uygun kayıttır. Ancak, Türkiye’de zemin

üzerinde ölçülen deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilen yeni pik

ivme değerleri ile yapılan karşılaştırmada; Joyner and Boore (1988)’un sönüm

denkleminin gerçek deprem kayıtlarının pik yatay yer ivmesi değerlerinden % 300’den

daha yüksek ivme değerleri verdiği görülmektedir (Şekil 5.47). Şekil 5.47’deki grafiğe

dikkat edildiğinde Joyner and Boore (1988) tarafından önerilen sönüm denklemine göre

çizilen MW=5,0 eğrisinin MW=6,0 (±0,2 MW) depremlerini temsil eden noktalardan daha

yukarıda olduğu görülecektir. Yine, Joyner and Boore (1988) tarafından önerilen sönüm

denklemine göre çizilen MW=6,0 eğrisinin MW=6,0 (±0,2 MW) depremlerini temsil eden

noktalarının özelliklerine uygun değerler vermediği çok daha büyük değerler verdiği (%

300) de görülecektir.

200

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g


M=6.0

M=5.0


Boore (1988) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir)

Joyner and Boore (1988)’un önerdiği denklem Türkiye’de zemin üzerinde ölçülen

deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilen yeni pik yatay yer ivmesi

değerleri ile kaya üzerinde ölçülmüş deprem kayıtlarının pik yatay yer ivmesi değerleri

birlikte kullanılarak bir karşılaştırma yapılmıştır. Bu karşılaştırmada da; Joyner and

Boore (1988)’un sönüm denkleminin gerçek deprem verilerine göre % 150’den daha

yüksek ivme değerleri verdiği görülmektedir (Şekil 5.48). Dolayısıyla Türkiye

depremlerinin sönüm özelliğini yansıtmaktan uzaktır.

Şekil 5.48’deki grafiğe dikkat edildiğinde Joyner and Boore (1988) tarafından önerilen

sönüm denklemine göre çizilen MW=5,0 eğrisinin MW=6,0 (±0,2 MW) depremlerini

temsil eden noktaların üst sınırında yer aldığı görülecektir. Yine, Joyner and Boore

(1988) tarafından önerilen sönüm denklemine göre çizilen MW=6,0 eğrisinin MW=6,0

201

(±0,2 MW) depremlerini temsil eden noktalarının özelliklerine uygun değerler vermediği;

daha büyük (% 200’e yakın) değerler verdiği de görülecektir.

0.001

0.010

0.100

1.000

1.0 10.0 100.0 1000.0

Mesafe (R) (km)

Pik

Yat

ay Y

er İv

mes

i (a)

(g4.9≤Mw≤5.1 (Deprem kaydı)5.8≤Mw≤6.2 (Deprem kaydı)Joyner and Boore (1988) (M=5.0)Joyner and Boore (1988) (M=6.0)

M=6.0

M=5.0


Boore (1988) azalım ilişkisinin MW=5,0 ve MW=6,0 için karşılaştırılması (veriler kaya üzerinden ve ayrıca zemin üzerindeki istasyonların deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi uygulanarak elde edilmiştir)

Hem Joyner and Boore (1988) gibi yabancı araştırmacılar tarafından önerilen ve bugüne

kadar Türkiye’de kullanılan hem de Ulusay et al. (2004) tarafından önerilen sönüm

denklemleri Türkiye’de meydana gelmiş depremlerin pik yatay yer ivmesi değerlerinden

daha yüksek pik ivme değeri vermektedir. Sönüm denklemleri ile elde edilen yüksek pik

ivme değerlerinin deprem yükü olarak yapı proje hesaplarına katılması maliyetin

artmasına etki edecektir.

Yabancı araştırmacıların geliştirdiği sönüm denklemleri ülkemiz dışında meydana gelen

deprem verileri kullanılarak türetildiğinden ülkemiz depremlerini temsil etmemekte;

Türkiye’de meydana gelen depremlerin pik yatay yer ivmesi değerlerinden daha büyük

202

pik ivme değerleri vermektedir. Yerli araştırmacıların Türkiye için önerdiği sönüm

denklemleri zemin etkisinde olan deprem kayıtları kullanılarak türetildiklerinden

yanıltıcı ve yüksek ivme değerleri vermektedir.

Yerli ve yabancı araştırmacıların önerdiği deprem enerjisi azalım bağıntıları genel olarak

iki farklı tür sonuç vermektedir. Bunlar;

a. Pik yatay yer ivmesini yüksek veren bağıntılar: Bu tür deprem enerjisi azalım

denklemeleri kullanılarak, yerleşim alanlarının maruz kalacağı deprem yükü

belirlendiğinde, yapılara gelecek deprem yükünün büyük alınması anlamını

taşımaktadır. Bu durum, yapıları depremin hasar yapıcı veya yıkıcı etkisinden

koruyabilmek için gereğinden daha fazla masraf yapılmasına neden olabilecek

ve yüksek maliyetli inşaatları gerektirecektir.

b. Pik yatay yer ivmesini düşük veren bağıntılar: Bu tür deprem enerjisi azalım

denklemeleri kullanılarak, yerleşim alanlarının maruz kalacağı deprem

yükünün belirlenmesi, yapılara etki edecek deprem yükü değerinin daha küçük

alınması anlamını taşımaktadır. Bu durum, yapıları depremin hasar verici ve

yıkıcı etkisinden koruyabilmek amacıyla gereken önlemin alınmasına engel

teşkil edecektir. Dolayısıyla da yeterli mukavemet özelliği taşımayan bu

yapılar, tasarlanması sırasında referans alınan büyüklükte bir depremin

meydana gelmesi durumunda yıkılma riski taşıyacak; yıkılan yapılar

ekonomiye büyük zararlar verebilecektir.

203

6. SONUÇLAR, TARTIŞMA VE ÖNERİLER

Türkiye’de oluşan deprem kayıtları kullanılarak, hazırlanan grafikler üzerinde yabancı

araştırmacıların önerdiği ve uzun yıllardan beri Türkiye’de de kullanılan sönüm

denklemlerinin karşılaştırması yapılmıştır. Türkiye’de kullanılan yabancı

araştırmacıların geliştirdikleri sönüm denklemleri;

- Türkiye’nin kabuk yapısının ithal denklemlerin türetilmesinde kullanılan

depremlerin meydana geldiği bölgelerin kabuk yapısından farklı olmasından ve

- Türkiye dışındaki deprem kayıtları kullanılarak hazırlandığından Türkiye deprem

sarsıntılarının özelliklerini yansıtmadığı belirlenmiştir.

Bu çalışma sırasında, yabancı araştırmacıların ülke dışında elde ettiği sönüm

denklemlerinin Türkiye’de kaya üzerine kurulu cihazların bulunduğu 83 istasyondan

alınan 10 cm/s2 ve daha büyük (a ≥ 10 cm/s2) pik yatay yer ivmesi değerine sahip

deprem kayıtları ile grafikler üzerinde karşılaştırması ve istatistiksel değerlendirmesi

yapılmıştır. Deprem kayıtlarından elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri ile yabancı

araştırmacıların oluşturduğu denklemler yardımıyla elde edilen pik yer ivmesi değerleri

birbirinden oldukça farklı olup, aralarında tutarlı bir ilişki görülmemiştir.

Türkiye’de meydana gelen depremler kullanılarak önerilen yerli araştırmacıların elde

ettiği sönüm denklemleri Türkiye’de meydana gelen deprem kayıtları kullanılarak elde

edilmiş olmalarına rağmen; deprem kayıtları zemin etkisinde olduğundan yüksek pik

yer ivmesi değerleri vermektedir. Deprem kayıtları zemin etkisinden arındırılmadığı için

bu denklemler kullanılarak hesaplanan pik yer ivmesi değerleri tartışmalıdır.

Bu çalışmayı, Türkiye için hazırlanmış önceki deprem enerjisi azalım bağıntılarından

ayıran en önemli özellik; arazi ölçümlerine dayalı olarak KYHK istasyonlarının

zeminlerinin gerçek dinamik özelliklerinin belirlendiği ve deprem kayıtlarının zemin

etkisinden arındırıldıktan sonra kullanıldığı ilk çalışma olmasıdır.

Bu çalışmada kullanılan depremlerin büyüklüğü MW, ML ve MS ölçeklerine çevrilmiştir.

Ters evrişim işlemi uygulanarak deprem kayıtlarındaki zemin etkisi giderildikten sonra

203

elde edilen pik yatay yer ivmesi değerleri kullanılarak M≥4 olan depremler için yeni bir

katalog hazırlanmıştır.

Türkiye için oluşturulması hedeflenen deprem enerjisi azalım bağıntısında kullanılacak

deprem kayıtlarının bulunduğu katalogda yer alan yatay yöndeki KG, DB bileşenlerinin

her ikisinden de model çalışmalarında yararlanılmıştır. Yönlere göre alınan deprem

kayıtlarının sönüm denklemine olabilecek etkisini araştırabilmek amacıyla bir deprem

kaydının;

- KG ve DB yönlerinin her ikisine ait pik yatay yer ivmesi değerleri,

- KG ve DB yönlerinde ölçülen pik yatay yer ivmesi değerlerinden büyük olanı,

- KG ve DB yönlerinde ölçülen pik yatay yer ivmelerinin ortalaması kullanılarak

model çalışmalar yapılmıştır.

Bu çalışma kapsamında kullanılan Türkiye deprem kayıtlarının istatistikî

değerlendirilmesinde pik yatay yer ivmesi değerlerine göre çizdirilen histogram pozitif

(sağa) çarpıktır. Pik yatay yer ivmesi, hesaplanan log(a) değerlerinde normal dağılıma

uymaktadır (yani, pik ivme değerlerinin logaritması yaklaşık olarak normal dağılım

göstermektedir).

Birbirinden farklı 16 model denklem üretilerek; pik yatay yer ivmesi değerleri sabit

tutularak MW, ML ve MS büyüklük ölçeklerine göre katsayıları hesaplanmıştır. MW

magnitüdüne göre hazırlanan sönüm denklemleri Türkiye deprem kayıtlarındaki pik

yatay yer ivmesi ile uyumlu değerler vermektedir.

Regresyon analizi sırasında F ve t-testi gibi çeşitli testler uygulanmasının yanında

korelâsyon katsayısı (R), R2, düzeltilmiş R2, korelâsyon katsayısının standart hatası,

regresyon analizi yapılan modelin (β) katsayı(ları) ve sigma (σ) değerleri de

hesaplanmıştır.

Hazırlanan yeni deprem katalogundaki verilere çoklu regresyon analizi uygulanmış,

hem log(a) hem de ln(a) değerlerinin her ikisinde de a, β1, β2 (ve β3) katsayılarının eşit

çıktığı belirlenmiştir.

204

Bu çalışmada elde edilen sönüm denkleminde kullanılan zemin kayıtları kaya (kayaya

yakın) özelliğine getirilmiştir. Dolayısıyla bütün deprem kayıtları kaya ortamda

ölçülmüş olarak kabul edilerek hesaplamalar yapılmıştır.

Çalışmanın son aşamasında, birçok sönüm denklemi modeli türetilmiştir. Türetilen

modeller “en küçük kareler yöntemine” göre test edilmiş ve istatistikî açıdan anlamlı

gelen modeller karşılaştırılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda aşağıdaki

modelin Türkiye için yeni sönüm denklemi olarak önerilmesine karar verilmiştir:

logA = β0 + (β1M2) + (β2log(R+1)) β0 = 2,08 β1 = 2,54*10-2

β2 = -1,001 σ = 0,712 A = önerilen denklem yardımıyla hesaplanan pik yer ivmesi (cm/s2)

M = moment magnitüdü (MW) R = mesafe (km)

- Önerilen model kaya üzerinde ölçülmüş KYH kayıtlarından elde edilen pik yatay yer

ivmesi değerleri ile uyumlu pik ivme değerleri vermektedir.

- Önerilen sönüm denklemi zemin etkisinden arındırılmış deprem kayıtları kullanılarak

oluşturulduğu için, orijinal deprem kayıtlarındaki (zemin etkisinde olan) pik yatay yer

ivmesi değerlerinden daha düşük ivme değerleri vermektedir. Dolayısıyla zeminin

yanıltıcı büyütme değerinden arındırılmış olan sönüm denklemi gerçekte var olması

gereken pik ivme değerini yansıtmaktadır.

- Önerilen sönüm denklemi ters evrişim işlemi uygulanmış zemin kayıtlarındaki pik

ivme değerlerini tamamen temsil eder niteliktedir.

Gelecekte oluşabilecek depremlerin, sönüm denklemi oluşturulması için gerekli veri

sayısını arttırmasına bağlı olarak; önerilen sönüm denklemi yeniden gözden geçirilerek

güncellenecektir. Meydana gelecek depremlere bağlı olarak belirli periyodlarda

güncellenen azalım bağıntısının hassaslığı ve güvenilirliği daha da artacaktır.

205

Yerli ve yabancı araştırmacılar tarafından önerilen sönüm denklemleri ile zemin

üzerindeki KYHK istasyonlarının ölçtüğü deprem kayıtlarına ters evrişim işlemi

uygulanarak elde edilen ivme değerleri kullanılarak yapılan karşılaştırmada; hem yerli

hem de ithal sönüm denklemlerinin çoğunluğu Türkiye’de meydana gelmiş depremlerin

pik yatay yer ivmesinden daha yüksek değerler vermektedir. Ancak, birkaç ithal sönüm

denklemi Türkiye’de meydana gelmiş depremlerin pik yatay yer ivmesinden daha küçük

pik ivme değeri vermektedir.

DAD’nin kayıtlarında bazı fiziksel hatalar tesbit edilmiştir. Deprem kayıt

dosyalarındaki bu hatalar, DAD tarafından yapılacak incelemelerle tespit edilerek

giderilmelidir. Bunlardan bazıları;

- Mükerrer kayıt; bir depremin aynı ya da farklı klasörde değişik magnitüd ölçekleri

kullanılarak arşivlenmesi neticesinde farklı bir deprem olarak kullanılması (Gülkan and

Kalkan 2002 örneğinde olduğu gibi).

- KYHK cihazlarının kalibrasyon işlemlerine ait sinyalin pik yatay yer ivmesi olarak

kabul edilmesi; (17 Ağustos 1999 depreminde Tekirdağ kayıt örneğinde olduğu gibi)

Deprem kayıtları incelenmeden DAD tarafından ilan edilen ivme değerini kullanan

araştırmacılar hatalı yorumlar yapabilecek ve yanlış sonuçlar elde edecektir.

- Özellikle analog deprem kayıt cihazlarının ölçümlerinde rastlanan temel çizgisi hatası

gibi kayıt bozukluklarının giderilmesi verilerin güvenilirliğini arttıracaktır.

- Türkiye depremleri için Mb, MD, ML, MS ve MW deprem büyüklükleri arasındaki

magnitüd dönüşüm bağıntılarının yeni deprem kayıtları da kullanılarak güncellenmesi

deprem büyüklükleri arasında sağlıklı ölçek dönüşümü yapılmasına katkı sağlayacaktır.

Bir depremin farklı magnitüd ölçeklerinde hesaplanan büyüklüklerinin aynı kayıt

dosyasına yazılması araştırmacıların aynı deprem verisini farklı bir sarsıntı kaydı gibi

algılamasına (yanılgılara) da engel olacaktır.

206

Kuvvetli yer hareketi kaydedici cihazlar, ülkemiz açısından yeterli sayıda değildir.

KYHK cihazlarının sayısının arttırılması bilimsel çalışmaların daha hassas verilerle

yapılmasına katkı sağlayacaktır. Bu cihazları kullanan ve yorumlayan personelin de çok

iyi eğitilmiş olması oldukça önemlidir.

Türkiye’de meydana gelen depremlerin fay mekanizmaları çözümleri yapılarak;

- fay mekanizmasının depremde açığa çıkan enerjiye etkisi ve

- fay türlerinin, deprem enerjisi azalım bağıntısı üzerine yapabileceği etki(ler)

araştırılmalıdır.

Depreme dayanıklı yapı tasarımında ivme değeri dikkate alınmaktadır. Ancak, birden

çok ivme tanımı yapılmakta ve dolayısıyla birden fazla ivme değeri bulunmaktadır.

Yapılan çalışmada, pik yatay yer ivmesi değeri kullanılarak deprem enerjisi azalım

bağıntısı önerilmiştir. Ancak, etkin ivme değerinin sönüm denklemi üzerindeki etkisinin

de araştırılması bu konuda yeni bir yaklaşım sağlayacaktır.

207

KAYNAKLAR

Abrahamson, N. A. and Litehiser, J. J. 1989. Attenuation of vertical peak acceleration.

BSSA., 79 (3), 549–580.

AİGM-DAD (Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi). 2004. 1976-

2004 Yılları arasında meydana gelmiş olan depremlerin ivme kayıtları.

http://angora.deprem.gov.tr/ftpt.htm; www.angora.deprem.gov.tr; Erişim Tarihi:

2004

Akhun, İ. 1979. Temel istatistiksel kavramlar. Ankara.

Aki, K. 1966. Generation and propagation of G-waves from the Niigata earthquake of

June 16, 1964. Part 2. Estimation of earthquake moment, released energy, and

stress-strain drop from the G-wave spectrum. Bull. Earthquake Res. Inst., Tokyo

Univ., 44, 73-88.

Akkargan, Ş., Gündoğdu, O. ve Özçep, F. 2000. Depremi ölçmenin tarihi ve 1999 İzmit

depremi örneği. Cumhuriyet gazetesi Bilim Teknik dergisi, 1 Nisan 2000, Sayı:

680.

Alessandrini, B. and Perazzolo, E. 1987. An iterative technique for the deconvolution of

seismograms. BSSA, 77 (1), 260-263.

Alpar, R. 2003. Uygulamalı çok değişkenli istatistiksel yöntemlere giriş-1. Nobel

Kitabevi, 411 s., Ankara.

Ambraseys, N. N. 1990. Uniform magnitude re-evaluation of European earthquakes

associated with strong-motion records. Earthquake Engineering and Structural

Dynamics, 19(1), 1–20.

Ambraseys, N. N. and Bommer, J. J. 1991. The attenuation of ground accelerations in

Europe. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 20(12), 1179–1202.

Ambraseys, N. N. 1995. The prediction of earthquake peak ground acceleration in


Ambraseys, N. N. and Simpson, K. A. 1996. Prediction of vertical response spectra in


Ambraseys, N. N., Simpson, K. A. and Bommer, J. J. 1996. Prediction of horizontal

response spectra in Europe. Earthquake Engineering and Structural Dynamics,

25(4), 371–400.

209

Ambraseys, N. and Douglas, J. 2000. Reappraisal of the effect of vertical ground

motions on response. ESEE Report 00-4. Department of Civil and Environmental

Engineering, Imperial College, London.

Apaydın, A., Kutsal, A. ve Atakan C. 2002. Uygulamalı istatistik. Kılavuz Paz. Tic. ve

San. Ltd. Şti., 496 s., Ankara.

Arpat, E. ve Şaroğlu, F. 1972. Doğu Anadolu Fayı ile ilgili bazı gözlemler ve

düşünceler. MTA Dergisi, 78, 33-39.

Atkinson, G. M., and Boore, D. M. 2003. Empirical ground-motion relations for

subduction zoneearthquakes and their application to Cascadia and other regions.

BSSA, 93 (4).

Auld, B. 1977. Cross-hole and down-hole VS by mechanical impulse. Journal of the

Geotechnical Engineering Division. ASCE, 103 (GT12), 1381-1398.

Aydan, Ö., Sedaki, M. and Yarar, R. 1996. The seismic characteristics of Turkish

earthquakes. Eleventh World Conference on Earthquake Engineering, June 23-28,

Acapulco, Mexico.

Ayhan, E., Alsan, E., Sancaklı, N. ve Üçer, S. B. 1987. Türkiye ve dolayları deprem

katalogu 1881-1980. Boğaziçi Üniv. yayını. İstanbul.

Båth, M. 1973. Introduction to Seismology. Birkhäuser Verlag, 395 p., Basel and

Stuttgart.

Bayındırlık ve İskan Bakanlığı. 1997. Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında

Yönetmelik. Bayınd. ve İsk. Bakanlığı, Başbakanlık Basımevi, 85 s., Ankara.

Bayrak, Y. ve Yılmaztürk, A. 1999. Global depremlerin cisim ve yüzey dalgası

magnitüdleri arasındaki ilişkilerin karşılaştırılması. Deprem Araştırma Bülteni, 81,

112-124, Ankara.

Benjamin, J.R. and Associates. 1988. A criterion for determining exceedance of the

Operating Basis Earthquake. EPRI Report No: NP-5930, Electric Power Research

Institute, Palo Alto, California.

Bolt, B. A. and Abrahamson, N. A. 1982. New attenuation relations for peak and

expected accelerations of strong ground motion. BSSA, 72 (6), 2307–2321.

Bolt, B. A. 1989. The nature of earthquake ground motion, in F. Naeim, ed., The

seismic Design Handbook, Van Nostrand Reinhold, NY.

Bolt, B. A. 1993. Earthquakes. W.H. Freeman, 331 p., N.Y.

210

Boore, D. M. 1977. The motion of the ground during earthquakes. Scientific American,

237 (6), 66-78.

Boore, D. M., Joyner W. B. and Fumal, T. E. 1997. Equations for estimating horizontal

response spectra and peak acceleration from Western North American

earthquakes: A Summary of recent work. Seismological Research Letters, 68 (1),

128-153.

Boore D. M. 2002. Simulation of ground motion using the stochastic method. Pure and

Applied Geophysics, 1 (7).

Boore D. M. 2003. Kuvvetli yer hareketi semineri. ODTÜ-Kongre Merkezi, Ankara.

Brigham, E. O., Smith, H. W., Bostick, F. X. and Duesterhoeft, W. C. 1968. An

iterative technique for determining inverse filters. IEEE Trans Geosci. Electronics,

Ge-2, 86-96.

Brune, J. N. 1970. Tectonic stress and spectra of seismic shear waves from earthquakes.

Journal of Geophys. Res. 75, 4997-5009.

Brune, J. N. 1971. Correction to Brune (1970). Journal of Geophys. Res. 76, 5002.

Butler, K. K., Sloglund, G. R. and Landers, G. B. 1978. Crosshole: An interpretive

computer code for crosshole seismic test results. Documentation and examples.

Miscellaneous Paper S-78-6, U.S. Army Corps of Engineers Waterways

Experiment Station, Vicksburg, Mississippi.

Campbell, K. W. 1981. Near source attenuation of peak horizantal attenuation: BSSA,

71 (6), 2039-2070.

Campbell, K. W. 1985. Strong motion attenuation relations: A ten-year perspective.

Earthquake Spectra, 1(4), 759–804.

Campbell, K. W. 1988. Predicting strong ground motion in Utah. In: Hays, W.W., Gori,

P.L. (Eds.), Evaluation of Regional and Urban Earthquake Hazard Risks in Utah.

USGS Professional Paper, L1-L31.

Campbell, K. W. 1989. The dependence of peak horizontal acceleration on magnitude,

distance, and site effects for small-magnitude earthquakes in California and

eastern North America. BSSA, 79 (5), 1311–1346.

Campbell K. W. 1997. Empirical near-source attenuation relationships for horizontal

and vertical components of peak ground acceleration, peak ground velocity, and

211

pseudo-absolute acceleration response spectra, Seismological Research Letters, 68

(1), 154-179.

Campbell, K. W. and Bozorgnia, Y. 2003. Updated near-source ground-motion

(attenuation) relations for the horizontal and vertical components of peak ground

acceleration and acceleration response spectra. BSSA, 93 (1), 314–331.

Chiaruttini, C. and Siro, L. 1981. The correlation of peak ground horizontal acceleration

with magnitude, distance, and seismic intensity for Friuli and Ancona, Italy, and

the Alpide belt. BSSA, 71 (6), 1993–2009.

Clough, R.W. and Penzien, J. 1975. Dynamics of Structures. McGraw-Hill, 634 pp. NY.

Coduto, D. P. 1998. Geotechnical engineering principles and practices. 759 pp., NJ.

Crouse, C. B. 1991. Ground-motion attenuation equations for earthquakes on the

Cascadia subduction zones. Earthquake Spectra, 7 (2), 201-236.

Çeken, U. 2000. Türkiye’nin kuvvetli yer hareketi kayıt şebekesi ve 12 Kasım Düzce

depreminin ivmesi. 12 Kasım 1999 Düzce Depremi Raporu, Bay. ve İsk. Bak.’lığı,

Afet İşl. Gen. Müd.’lüğü DAD, Editörler: B. Özmen ve G. Bağcı, 224 s., Ankara.

Çeken, U., Uran, T., Çolakoğlu, Z., Apak, A., Kuru, T., Gülkan. P., Anderson, J. G.,

Sucuoğlu, H. ve Çelebi, M. 2003. Türkiye’nin Milli Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt

Sisteminin Genişletilmesi ve Yoğun Mahalli Ağların Kurulması Projesi. 12-14

Mart Kocaeli 2003 Deprem Sempozyumu, 45-54, Kocaeli.

Çeken U. 2004. Sözlü Görüşme. Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma

Dairesi Laboratuarlar Şube Müdürlüğü, Ankara.

Dahle, A., Climent, A., Taylor, W., Bungum, H., Santos, P., Ciudad Real, M., Linholm,

C., Strauch, W. and Segura, F. 1995. New spectral strong motion attenuation

models for Central America. Proceedings of the Fifth International Conference on

Seismic Zonation, V: II, 1005–1012.

Day, R. W. 2002. Geoteknik deprem mühendisliği el kitabı (Çevirenler:

Mollamahmutoğlu, M. ve Kayabalı, K. 2004). McGraw-Hill el kitapları, 600 s.

Demirtaş, R. ve Yılmaz, R. 1996. Türkiye’nin sismotektoniği; Sismisitedeki uzun süreli

değişim ve güncel sismisiteyi esas alarak deprem tahminine bir yaklaşım. T.C.

Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Yayını, 91 s., Ankara.

Dobrin, M. B. and Savit, C. H. 1988. Introduction to geophysical prospecting. McGraw-

Hill Book Company (fourth edition), 867 p.

212

Dobry, R. and Vucetic, M. 1987. Dynamic properties and seismic response of soft clay

deposits. Proceedings, International Symposium on Geotechnical Engineering of

Soft Soils, Mexico City, 2, 51-87.

Duda, S. J. and Nuttli, O. W. 1974. Earthquake magnitüde scales. Geophys. Surv., 1,

429-458.

EPRI. 1993. Guidelines for determining design basis ground motions. Electric Power

Research Institute, Palo Alto, California, 1, pp. (8.1)-(8.69).

Erdik, M., Doyuran, V., Akkaş, N. and Gülkan, P. 1985. A probabilistic assessment of

the seismic hazard in Turkey. Tectonophysics, 117, 295-344.

Erdik, M. 2000. Rehabilitation, recovery and preparedness after 1999 Kocaeli and

Düzce earthquakes. 12 pp.

http://www.proventionconsortium.org/files/wharton_010801/erdik.pdf; Erişim Tarihi:

2004.

Erdik, M. 2004. Earthquake damage in Turkey.

http://www.proventionconsortium.org/files/dec_conference/erdik.pdf; Erişim

Tarihi: 2004.

Ergün, M. 1995. Bilimsel araştırmalarda bilgisayarla istatistik uygulamaları: SPSS for

Windows. Ocak yayınları (eğitim dizisi: 2), 292 s., Ankara.

Estava, L. 1974. Geology and probability in the assessment of seismic risk. Proceedings

of the 2nd International Conference of the Association of Engineering Geology.

Fukushima, Y., Tanaka, T. and Kataoka, S. 1988. A new attenuation relationship for

peak ground acceleration derived from strong motion accelerograms: Proc. IX

WCEE, Tokyo, 1988.

Fukishima, Y. and Tanaka, T. 1990. A new attenuation relation for peak horizontal

acceleration of strong earthquake ground motion in Japan. BSSA, 80, 757-783.

Gaull, B. A. 1988. Attenuation of strong ground motion in space and time in southwest

Western Australia. Proceedings of Ninth World Conference on Earthquake

Engineering, V: II, 361–366.

Gutenberg, B. and Richter, C. F. 1936. On seismic waves. G. Beitr., 47, 280-360.

Gutenberg, B. 1945a. Amplitudes of surface waves and magnitudes of shallow

erthquakes. BSSA., 35, 3-12.

213

Gutenberg, B. 1945b. Amplitudes of P, PP, and S and magnitudes of shallow

erthquakes. BSSA., 35, 57-69.

Gülkan, P., Yücemen, M. S., Koçyiğit, A., Doyuran, V. ve Başöz, N. 1993. En son

verilere göre hazırlanan Türkiye deprem bölgeleri haritası. Afet İşl. Gnl.

Md.’lüğü-Teknik Rapor, Rap. No: 92-03-03-18 (Rap. No: 93-01) (ODTÜ-Deprem

Mühendisliği Araştırma Merkezi), 156 s., Ankara.

Gülkan, P. and Kalkan, E. 2002. Attenuation modeling of recent earthquakes in Turkey.

Journal of Seismology, 6, 397-409.

Gündoğu, O., 1986. Türkiye Depremlerinin Kaynak Parametreleri ve Aralarındaki

İlişkiler, İÜ. Müh. Fak. Jeof. Müh. (Doktora Tezi), İstanbul.

Gürbüz, M., Kuru, T. ve Apak, A. 2000. Tosya (Kastamonu), Kargı, Osmancık

(Çorum), Merzifon (Amasya), Amasya ve Tokat istasyonlarında yapılan jeolojik

ve jeofiziksel zemin etüdü sonuçları ve sonuçların yorumlanması. Deprem

Araştırma Bülteni, Yıl: 27, 83, 95-112, Ankara.

Hanks, T.C. and Wyss, M. 1972. The use of body-wave spectra in the determination of

seismic-source parameters. BSSA, 62 (2), 561-589.

Hanks, T.C. and Kanamori, H. 1979. A moment magnitude scale. Journal of

Geophysical Research, 84 (BS), 2348-2350.

Hanks, T.C. 1982. fmax. BSSA, 72, 1867-1879.

Hasgür, Z. 1996. Deprem risk analizinde kullanılan azalım ilişkileri. TDV-Teknik

Rapor, Rap. No: TDV/TR 96-002, 28 s., İstanbul.

Heaton, T. H., Tajima, F. and Mori, A. W. 1982. Estimating ground motions using

recorded accelerograms. Report by Dames and Moore to Exxon Production

Research Company, Houston, TX.

Hoar, R. J. and Stokoe, K. H. 1984. Field and laboratory measurements of material

damping of soil in shear. Proceedings, 8th World Conference on Earthquake

Engineering, San Francisco, 3, 47-54.

Hryciw, R. D. 1989. Ray path curvaturein shallow seismic investigations. Journal of

Geotechnical Engineering, ASCE, 115 (9), 1268-1284.

Idriss, I. M. and Sun, J. I. 1992. SHAKE91: A Computer Program for conducting

equivalent linear seismic response analyses of horizontally layered soil deposits.

User’s Guide, University of California, Davis, California, 13 pp.

214

Idriss, I. M. 1993. Procedures for selecting earthquake ground motions at rock sites.

Technical Report: NIST GCR 93-625, National Institute of Standards and

Technology.

Ishibashi, I. 1992. Discussion to “Effect of soil plasticity on cyclic response,” by M.

Vucetic and R. Dobry. Journal Of Geotechnical Engineering, ASCE, 118 (5), 830-

832.

Ishibashi, I. and Zhang, X. 1993. Unified dynamic shear moduli and damping ratios of

sand and clay. Soils and Foundation. 33 (1), 182-191.

İnan, E., Çolakoğlu, Z., Koç, N., Bayülke, N. ve Çoruh, E. 1996. 1976-1996 Yılları

arası ivme Kayıtları olan deprem kataloğu. T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı

Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi Başkanlığı, 98 s., Ankara.

İnan, E., Çeken, U., Gürbüz, M., Uğraş, T., Çolakoğlu, Z. ve Köse, E. 2004. 27 Haziran

1998 Adana-Ceyhan depreminin kuvvetli yer hareketi ivme kayıtları. 10 s.

http://www.deprem.gov.tr; Erişim Tarihi: 2004.

Jennings, P.C. 1985. Ground motion parameters that influence structural damage. In:

R.E. Scholl and J.L. King (Editors), Strong Ground Motion Simulation and

Engineering Applications, Earthquake Engineering Research Institute (EERI)

Publication 85-02, Berkeley, California.

Joyner, W. B. and Boore, D. M. 1981. Peak horizantal acceleration and velocity from

strong motion records, including records from the 1979 Imperial Valley,

California Earthquake: BSSA, 71(6), 2011-2038.

Joyner, W. B. and Fumal, T. E. 1984. Use of measured shear-wave velocity for

predicting geologic site effects on strong ground motion. Proceedings of 8th World

Conference on Earthquake Engineering, Vol. II, 777–783.

Joyner, W. B. and Boore, D. M. 1988. Measurement, characterization, and prediction of

strong ground motion: Earthquake Engineering and Soil Dynamics, 2, Recent

Advences in Ground Motion Evaluation, 43-102.

Julian, B. R. and Anderson, D. L. 1968. Travel times, apparent velocities, and

amplitudes of body waves. BSSA, 58, 339-366.

Kadıoğlu, S. 2004. Sözlü görüşme. Ankara Üniv. Müh. Fak. Jeofizik Müh. Bölümü,

Ankara.

215

Kalafat, D. 1989. Batı Anadolu’da yer alan sismik istasyonların süreye bağlı yerel

manyitüd denklemlerinin çıkartılması. AFİGM-DAD Deprem Araştırma Bülteni,

65, 83-94, Ankara.

Kalafat, D., Öz, G. ve Kara, M. 1998. Anadolu’da bulunan on-line deprem istasyonların

magnitüd denklemlerinin çıkartılması. Deprem Araştırma Bülteni, 76, 20-30,

Ankara.

Kalafat, D., Öz, G., Kara, M., Öğütçü, Z., Kılıç, K., Pınar, A. ve Yılmazer, M. 2000.

1981-1997 Türkiye ve Dolayları Deprem Kataloğu (M≥4.0). B.Ü. Yayını,

İstanbul.

Kalafat, D. 2002. Sismik ağlarda deprem büyüklüklerinin ampirik olarak

ilişkilendirilmesi. Aktif Tektonik Araştırma Grubu altıncı toplantısı (ATAG-6),

Bildiri özleri kitapçığı, 105-108, MTA Genel Müdürlüğü, 21-22 Kasım 2002,

Ankara.

Kanamori, H. and Anderson, D. L. 1975. Theoretical basis of some empirical relations

in seismology. BSSA., 65 (5), 1073-1095.

Kanamori, H. 1977. The energy release in great earthquakes. Journal of Geophysical

Research, 82, 2981-2987.

Kayabalı, K. 1993. Earthquake hazard analysis for the city of Evansville, Indiana.

Purdue University Graduate School (PhD Thesis), 353 pp.

Kayabalı, K. 1997. The role of soil behavior on damage caused by the Dinar earthquake

(Southwestern Turkey) of October 1, 1995. Environmental and Engineering

Geoscience, III (1), 111-121.

Kayabalı, K. 2002. Modeling of seismic hazard for Turkey using the recent neotectonic

data. Eng. Geol. 63, 221-232.

Kayabalı, K. and Akın, M. 2003. Seismic hazard map of Turkey using the deterministic

approach. Engineering Geology, 69, 127-137.

Keilis-Borok, V. I. 1960. Investigation of the mechanism of earthquakes. Sov. Res.

Geophys.

Kennedy, R.P. 1980. Ground motion parameters useful in structural design. Conference

on Evaluation of Regional Seismic Hazards and Risk, Santa Fe, New Mexico.

Ketin, İ. 1966. Anadolu’nun tektonik birlikleri. MTA Dergisi, 66, 20-34.

216

Ketin, İ., 1968. Türkiye’nin genel tektonik durumu ile başlıca deprem bölgeleri. MTA

Dergisi, 71, 63-67.

Ketin, İ. 1976. San Andreas ve Kuzey Anadolu faylarının karşılaştırılması. TJK Bülteni,

19 (2), 149-154.

KOERI Web. (2004). Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute.

www.koeri.boun.edu.tr; Erişim Tarihi: 2004.

Kramer, S. L. 1996. Geoteknik deprem mühendisliği. (Çeviren: Kayabalı, K. 2003)

Gazi Kitabevi, 708 s., Ankara.

Krinitzsky E. L., Chang, F. K. and Nuttli, O. W. 1988. Magnitude-related earthquake

ground motions. Bulletin of the Association of Engineering Geologists, XXV (4),

399-423.

Krinitzsky, E. L., Gould, J. P. and Edinger, P. H. 1993. Fundamentals of Earthquake-

Resistant Construction. John Wiley and Sons, Inc., pp. 299.

Kutsal, A., Alpan, O. ve Arpacık, R. 1990. İstatistik Uygulamalar. Ankara Üniversitesi

Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü, 231 s., Ankara.

Lussou, P., Bard, P. Y., Cotton, F. and Fukushima, Y. 2001. Seismic design regulation

codes: Contribution of K-Net data to site effect evaluation. Journal of Earthquake

Engineering, 5 (1), 13–33.

Mahdyiar, M., Singh, S. K. and Meyer, R. P. 1986. Moment magnitude scale for local

earthquakes in the Petatlan Region, Mexico, based on recorded peak horizontal

velocity. BSSA, 76 (5), 1225-1239.

Mahdyiar, M. 1987. A Nomograph to calculate source radius and stres drop from corner

frequency, shear velocity, and seismic moment. BSSA, 77 (1), 264-265.

McCall, J. 2000. The Great Colchester Earthquake of 1884 revisited: Geoscientist, (10)

7, 4-6.

McCue, K., Gibson, G. and Wesson, V. 1988. Intraplate recording of strong motion in

southeastern Australia. Proceedings of Ninth World Conference on Earthquake

Engineering, V: II, 355–360.

McGuire, R.K. 1978. Seismic ground motion parameter relations. Journal of the

Geotechnical Engineering Division, ASCE, 104 (GT4), 481-490.

McKenzie, D. 1972. Active tectonics of the Mediterranean region. Geophys. J. R. Astr.

Soc., 30, 109-185.

217

McQuillin, R., Bacon, M. and Barclay, W. 1984. An introduction to seismic

interpretation-reflection seismics in petroleum exploration. Graham & Trotman,

79-83.

Middleton, D. and Wittlesey, J.R.B. 1968. Seismic models and deterministic operators

for marine reverberation. Geophysics, 33, 557-83.

Mok, Y. J., Sanchez-Salinero, I., Stokow, K. H. and Roesset, J. M. 1988. In situ

damping measurements by crosshole seismic method. Proceedings, Earthquake

Engineering and Soil Dynamics II: Recent Advences in Ground Motion

Evaluation, Geotechnical Special Publication 20, ASCE, 305-320, NY.

Munguía L. and Brune J. N. 1984. Local magnitude and sediment amplification

observations from earthquakes in the Northern Baja California-Southern

California region. BSSA, 74 (1), 107-119.

Necioğlu, A. 2004. Sözlü görüşme. Ankara Üniv. Müh. Fak. Jeofizik Müh. Bölümü,

Ankara.

Newmark, N.M. and Hall, W.J. 1982. Earthquake spectra and design. EERI Monograf,

103 pp. Berkeley, California.

Norusis, M.J. 1993. SPSS for WINDOWS Base System User's Guide Release 6.0,

Chicago.

Nuttli, O. W., Bollinger, G. A. and Griffiths, D. W. 1979. On the relation between

modified Mercalli intensity and body-wave magnitude. BSSA, 69 (3), 893-909.

Ohya, S. 1986. In Situ P and S wave velocity Measurement. Use of In Situ Tests in

Geotechnical Eng.: ASCE Geotechnical Special Publication, No: 6, New York,

NY., p: 1218-1235.

Oldenburg, D. W. 1981. A comprehensive solution to the linear deconvolution problem.

Geophys. J. R. Astr. Soc., 65, 331-357.

Özbey, C., Fahjan, Y. (database prepared), Erdik, M. and Şafak, E. (general

coordination) (2004) Strong Ground Motion Data Base for 17 August, 1999

Kocaeli and 12 November, 1999 Düzce Earthquakes. Earthquake Engineering

Department, Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute (KOERI),

Boğaziçi Univ. (in CD).

218

Özbey, C., Sarı, A., Manuel, L., Erdik, M. and Fahjan, Y. 2004. An empirical

attenuation relationship for Northwestern Turkey ground motion using a random

effects approach. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 24, 115–125.

Özmen, B. 2000. 17 Ağustos 1999 İzmit Körfezi depreminin hasar durumu (Rakamsal

verilerle). TDV., 132 s., İstanbul.

Papageorgiou, A. S. and Aki, K. 1983a. A Specific barrier model for the quantitative

description of inhommogeneous faulting and the prediction of strong ground

motion. I. Description of the model. BSSA, 73 (3), 693-722.

Papageorgiou, A. S. and Aki, K. 1983b. A Specific barrier model for the quantitative

description of inhommogeneous faulting and the prediction of strong ground

motion. Part II. Applications of the model. BSSA, 73 (4), 953-978.

Peng, K., Xie, L., Li, S., Boore, D. M., Iwan, W. D. and Teng, T. L. 1985a. The near-

source strongmotion accelerograms recorded by an experimental array in

Tangshan, China. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 38, 92–109.

Peng, K.-Z., Wu, F. T. and Song, L. 1985b. Attenuation characteristics of peak

horizontal acceleration in northeast and southwest China. Earthquake Engineering

and Structural Dynamics, 13 (3), 337–350.

Prakash, S. 1981. Soil dynamics. McGraw-Hill Book Company. 426 p., NY.

ProShake-User’s Manuel. (2003). ProShake: Ground response analysis program

(version 1.1). User’s manuel, EduPro Civil Systems, Inc. Redmond, Washington,

54 pp, (http://www.proshake.com).

Real, C.R. and Teng, T. 1973. Local Richter magnitude and total signal duration in

southern California. BSSA, 63 (5).

Redpath, B.B., Edwards, R.B., Hale, R.J. and Kintzer, F.Z. 1982. Development of field

techniques to measure damping values for near-surface rocks and soils. Report

URS/John A. Blume and Associates, 120 pp., San Francisco.

Redpath, B.B. and Lee, R.C. 1986. In situ measurements of shear wave attenuation at

strong motion recording site. Report U.S. Geological Survey Contract 14-08-001-

21823, URS/John A. Blume and Associates, San Francisco.

Richter, C. F. 1935. An instrumental earthquake scale. BSSA, 25, 1-32.

Richter, C. F. 1958. Elementary seismology. W.H. Freeman and Company, 768 p., San

Francisco and London.

219

Roesler, S.K. 1977. Correlation methods in soil dynamics. Proceedings, DMSR 77, 1,

309-334, Karlsruhe, Germany.

Roësset, J. M.. 1977. Soil amplifacation of earthquakes: Chapter 19 in C. S. Desai and J.

T. Christian, eds., Numerical Methods in Geotechnical Engineering, McGraw Hill,

N.Y., 639-682.

Ross, S. M. 1987. Introduction to probability and statistics for engineers and scientists.

John Wiley and Sons, 492 p., N.Y.

Sabetta, F. and Pugliese, A. 1987. Attenuation of peak horizantal acceleration and

velocity from Italian strong ground motion records: BSSA, 77, 1491-1513.

Sabetta, F. and Pugliese, A. 1996. Estimation of response spectra and simulation of

nonstationary earthquake ground motions. BSSA, 86 (2), 337–352.

Sadigh, K., Chang, C.-Y., Abrahamson, N. A., Chiou, S. J. and Power, M. S. 1993.

Specification of long-period ground motions: Updated attenuation relationships

for rock site conditions and adjustment factors for near-fault effects. Pages 59-70

of: Proceedings of ATC-17-1 Seminar on Seismic Isolation, Passive Energy

Dissipation, and Active Control.

Sadigh, K., Chang, S.-Y., Egan, J. A., Makdisi, F. and Youngs, R. R. 1997. Attenuation

relationships for shallow crustal earthquakes based on California strong motion

data. Seismological Research Letters, V: 68, No: 1, p: 180-189.

Sadigh, R. K. and Egan, J. A. 1998. Updated relationships for horizontal peak ground

velocity and peak ground displacement for shallow crustal earthquakes.

Proceedings of the Sixth U.S. National Conference on Earthquake Engineering.

Schiff, D. and D’agostino, R. B. 1996. Practical engineering Statistics. John Wiley and

Sons, 309 p., N.Y.

Schnabel, P. B., Lysmer, J. and Seed, H. B. 1972. SHAKE: A Computer program for

eartquake response analysis of horizontally layered sites. Report No. EERC 72-12,

Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley,

California.

Schwarz, S. D. and Musser, J. M., JR. 1972. Various techniques for making in situ shear

wave velocity measurements - a description and evaluation. Proceedings,

International Conference on Microzonation, Seattle, Washington, 2, 594-608.

220

Seed, H. B. and Idriss, I. M. 1970. Soil moduli and damping factors for dynamic

response analyses. Report # EERC, 70-10, Earthquake Engineering Research

Center, Univ. Of California, Berkeley, 15 p..

Seed, H. B., Wong, R. T., Idriss, I. M. and Tokimatsu, K. 1984. Moduli and damping

factors for dynamic analyses of cohesionless soils. Journal of Geotechnical

Engineering, 112 (11), 1016-1032.

Seed, H. B., Chaney, R. C. and Pamukcu, S. (Prior to 1975) 1999. Earthquake effects on

soil-foundation systems. In: Fang, H.-Y. (editor) Foundation Engineering

Handbook, Part: I, 594-672.

SeismoSoft. 2004. SeismoSignal (Version 3.0.0.). www.seismosoft.com; Erişim Tarihi:

2004.

Seymen, İ. 1975. Kelkit Vadisi kesiminde Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun tektonik

özelliği. Doktora tezi, İTÜ, Maden Fak., Yayını, 192 s., İstanbul.

Shakal, A. F. and Bernreuter, D. L. 1981. Empirical analysis of near-source ground

motion. Nuclear Regulatory Commission Report NUREG/CR-2095, Washington,

D.C.

Silvia, M. T. and Robinson, E. A. 1979. Deconvolution of geophysical time series in the

exploration for oil and natural gas. Developments in Petroleum Science, 10, pp:

113-180.

SPO. 2000. State Planning Organization - Uzun Vadeli Strateji Ve Sekizinci Beş Yıllık

Kalkınma Planı, Ankara.

SPSS. 1998. Statistical package for social science. SPSS Inc. (www.spssscience.com)

USA.

Stewart, I.C.F. 1975. A magnitude scale for local earthquakes in South Australia.

BSSA, 65 (5), 1267-1285.

Stokoe, K.H. and Abdul-Razzak, K.G. 1975. Shear moduli of two compacted fills.

Proceedings In-Situ Measurement of Soil Properties Specialty Conference, 1, 422-

449, Raleigh, North Carolina.

Stokoe, K.H. and Hoar, R.J. 1978. Generation and measurement of shear waves in situ.

Dynamic Geotechnical Testing, ASTM, 3-29, Philadelphia.

221

Sun, J. I., Golesorkhi, R. and Seed, H. B. 1988. Dynamic moduli and damping ratios for

cohesive soils. Report No. EERC 88-15, Earthquake Engineering Research

Center, Univ. Of California, Berkeley.

Şaroğlu, F., Emre, Ö. ve Boray, A. 1987. Türkiye’nin diri fayları ve depremsellikleri.

MTA Rapor No: 8174, 394 s., Ankara.

Şaroğlu, F., Emre, Ö. ve Kuşçu, İ. 1992. Türkiye diri fay haritası. MTA, Ankara.

Şengör, A.M.C. 1980. Türkiye’nin Neotektoniğinin Esasları, TJK Konferansları Dizisi,

No:2, 40 s., Ankara.

Şengör, A.M.C., Görür, N. and Şaroğlu, F. 1985. Strike-slip faulting and related basin

formation in zones of tectonic escape; Turkey as a case study. (In Strike-slip

deformation, basin formation and sedimentation, Edited by Kevin T. Biddle and

Nicholas Christie-Blick), Society of Economic Paleontologists and Mineralogists,

Special Publ., No: 37.

Tatsuoka, F., Iwasaki, T., Tokida, K., Yasuda, S., Hirose, M., Imai, T. and Konno, M.

1980. Standart Penetration Tests and soil liquefaction potential evaluation: Soils

and Foundations, 20 (4), 95-111.

Telford, W. M., Geldart, L. P. and Sheriff, R. E. 1990. Applied Geophysics. Cambridge

University Pres, 2nd Edition, 770 p.

Temur, S. 1995. Jeolojide Veri Analizleri. Selçuk Üniv. Müh.-Mim. Fakültesi, Yayın

No: 21, 376 s., Konya.

Theodulidis, N. P. and Papazachos, B. C. 1992. Dependence of strong ground motion

on magnitudedistance, site geology and macroseismic intensity for shallow

earthquakes in Greece: I, peak horizontal acceleration, velocity and displacement.

Soil Dyn. and Earthq. Eng., 11, 387–402.

Trifunac, M.D. and Brady, A.G. 1975. A study of the duration of strong earthquake

ground motion. BSSA, 65, 581-626.

Trifunac, M.D. 1976. Preliminary analysis of the peaks of strong earthquake ground

motion–dependence of peaks on earthquake magnitude, epicentral distance and

recording site conditions. BSSA, 66 (1), 189–219.

Trifunac, M.D. and Brady, A.G. 1976. Correlations of peak acceleration, velocity and

displacement with earthquake magnitude, distance and site conditions. Earthquake

Engineering and Structural Dynamics, 4 (5), 455–471.

222

Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası. 1996. T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara.

Tüzel, B., Çoruh, E. ve Beyhan M.. 2003. 1 Mayıs 2003 Bingöl depremi moment

megnitüd hesabı ve tahmini ivme dağılımı. Afet İşleri Genel Müdürlüğü, DAD.

Lab. Şube Müd.’lüğü Rap. 12 s. Ankara.

UBC (Uniform Building Code). 1988. International Conference of Building Officials,

1988: UBC 1988. Section 2312 Earthquake Regulations. Whitter, CA:ICBC.

Ulusay, R., Tuncay, E., Sonmez, H. and Gokceoglu, C. 2004. An Attenuation

relationship based on Turkish strong motion data and iso-acceleration map of

Turkey. Engineering Geology, 74, 265-291.

USGS. 2000. Implication for earthquake risk reduction in the United States from the

Kocaeli, Turkey, Earthquake of August 17, 1999. U.S. Geological Survey Circular

1193, Editor: p. 64.

Vanmarcke, E.H. 1976. Structural response to earthquakes. Lomnitz, C., Rosenblueth,

E. (Eds.), Seismic Risk and Engineering Decisions, Elsevier, Chapter 8, pp. 287-

338, Amsterdam.

Vardeman S. B. 1994. Statistics for engineering problem solving. PWS Publishing

Company. 712 p., Boston.

Vucetic, M. and Dobry, R. 1991. Effect of soil plasticity on cyclic response. Journal of

Geotechnical Engineering. ASCE, 117 (1), 89-107.

Webster, G.M. (editor). 1978. Deconvolution (in 2 volumes). Society of Exploration

Geophysicists, Tulsa.

Woods, R.D. 1978. Measurement of dynamic soil properties. Proceedings Earthquake

Engineering and Soil Dynamics Specialty Conference, ASCE, 1, 91-178,

Pasadena, California.

World Bank. 1999. Turkey, Marmara Earthquake Assessment, September 14, 1999.

Turkey Country Office The World Bank.

World Bank .1999. Project Appraisal Document on a Proposed Loan in the Amount of

US$505 Million to the Republic of Turkey for a Marmara Earthquake Emergency

Reconstruction Project. Nov. 1, 1999, Report No: 19844-TU.

Yaltırak, C., Alpar, B. and Yüce, H. 1998. Tectonics elements controlling the evolution

of the Gulf of Saros (Northeastern Aegean Sea, Turkey). Tectonophysics, 300,

227-248.

223

Yang, C.Y. 1986. Random vibration of structures. John Wiley and Sons, 295 pp., NY.

Yılmaz, Ö. 1987. Seismic data processing; investigations in Geophysics. (Series Editor:

Edwin B. Neitzel; Editor: Stephen M. Doherty) Society of Exploration

Geophysicists, V:2, p. 526, Tulsa-USA.

Yılmaztürk, A. ve Bayrak, Y. 1997. Global depremlerde açığa çıkan sismik enerjinin

zaman ve uzay dağılımı. Deprem Araştırma Bülteni, 75, 17-53.

Youngs, R. R., Day, S. M. and Stevens, J. L. 1988. Near field ground motions on rock

for large subduction earthquakes. Proceedings of Earthquake Engineering and Soil

Dynamics, II. Geotechnical Division, ASCE, 445–462.

Youngs, R. R., Chiou, S.-J., Silva, W. J. and Humphrey, J. R. 1997. Strong ground motion attenuation relationships for subduction zone earthquakes. BSSA, 68(1), 58–73.

Zaré M., Bard, P.-Y. and Ghafory-Ashtiany, M. 1999. Attenuation Law for the Strong

Motions in Iran, 3rd Int. Conf. on Seismology and Earthquake Engineering

(SEE3), Proc., 1, 345-354.

Zaré, M. and Bard, P.-Y. 2002. Strong motion dataset of Turkey: data processing and

site classification. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, V: 22, pp. 703-

718.

Ziolkowski, A. 1984. Deconvolution. International Human Resources Development

Co., Boston.

Zúñiga F.R., Wyss, M. and Scherbaum, F. 1988. A Moment-magnitude relation for

Hawaii. BSSA, 78 (1), 370-373.

224

EKLER

EK-I. Dinamik zemin özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla sondajlı jeofizik

çalışması yapılmak üzere seçilen zemin üzerine konuşlandırılmış Türkiye

kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonları

EK-II. Sondajlı jeofizik çalışmalarıyla elde edilen verilere göre hazırlanan ve

Türkiye’deki DAD’ne bağlı KYHK istasyonlarının zemin özelliklerini gösteren

düşey kesitleri (Ölçek: Herbir kesit üzerinde derinlik -metre- olarak verilmiştir)

EK-III. 1976–2004 Yılları arasında oluşan depremlerin orijinal kayıtları ile zemin

etkisinden arındırılmış hali kullanılarak oluşturulan yeni deprem katalogu

EK-I. Dinamik zemin özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla sondajlı jeofizik çalışması yapılmak üzere seçilen zemin üzerine konuşlandırılmış Türkiye

kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonları No Kod BULUNDUĞU YER KOORDİNAT CİHAZ TÜRÜ*

1 AGR Ağrı Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 39.740N - 43.060E SM-2

2 AKS Akhisar Meteoroloji Müdürlüğü 38.900N - 27.890E SMA-1(1)

3 AMS Amasya Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 40.654N - 35.834E SM-2(2)

4 AYD Aydın Hayvan Hastanesi 37.837N - 27.838E GSR-16(3)

5 BLD Buldan Kaymakamlığı 38.045N - 28.833E SMA-1

8 BOL Bolu Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 40.747N - 31.610E GSR-18(4)

10 BRN Bornova D.E.Ü./E.Ü. Ziraat Fakültesi 38.455N - 27.229E GSR-16

11 CEK Küçük Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi 40.970N - 28.700E SMA-1

12 CER Çerkeş Meteoroloji Müdürlüğü 40.814N - 32.883E GSR-18

13 CNK Çanakkale Meteoroloji Müdürlüğü 40.142N - 26.402E GSR-16

14 CRD Çardak Sağlık Ocağı 37.824N - 29.668E SMA-1

15 CYH Ceyhan P.T.T. Müdürlüğü 37.024N - 35.809E SM-2

16 DIN Dinar Meteoroloji Müdürlüğü 38.060N - 30.153E SMA-1

17 DKL Dikili Meteoroloji Müdürlüğü 39.057N - 26.889E SMA-1

18 DNZ Denizli Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 37.812N - 29.114E GSR-16

20 DZC Düzce Meteoroloji Müdürlüğü 40.844N - 31.149E GSR-16

21 EDR Edremit Meteoroloji Müdürlüğü 39.583N - 27.016E SMA-1

22 ELB Elbistan Meteoroloji Müdürlüğü 38.203N - 37.202E GSR-18

23 ELZ Elazığ Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 38.672N - 39.193E SM-2

24 ERC Erzincan Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 39.743N - 39.512E SSA-2

25 ERG Marmara Ereğlisi Kaymakamlığı 40.980N - 27.790E SMA-1

26 ERZ Erzurum Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 39.903N - 41.262E GSR-16

27 FNK Finike Meteoroloji Müdürlüğü 36.340N - 30.170E SM-2

28 FTH Fethiye Meteoroloji Müdürlüğü 36.626N - 29.124E SMA-1

29 GBZ Gebze-TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi 40.820N - 29.440E SMA-1

30 GDZ Gediz Meteoroloji Müdürlüğü 39.030N - 29.450E SMA-1

31 GL1 Gelibolu Karayolları Bakım İstasyonu 40.430N - 26.670E SMA-1

32 GOL Gölbaşı Meteoroloji Müdürlüğü 37.781N - 37.641E SM-2

33 GRD Gerede Sabancı Yurdu 40.799N - 32.185E SMA-1

34 HRS Horasan Tarım İlçe Müdürlüğü 40.043N - 42.173E SM-2

35 HTY Hatay Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 36.213N - 36.160E GSR-18

36 IGD Iğdır Meteoroloji Müdürlüğü 39.970N - 44.020E SM-2

37 ILI Ilıca Meteoroloji Müdürlüğü 38.310N - 26.310E SMA-1

38 ISK İskenderun Meteoroloji Müdürlüğü 36.630N - 36.150E SMA-1

39 ISL İslâhiye Meteoroloji Müdürlüğü 37.050N - 36.600E SMA-1

40 IZN İznik Kaymakamlığı 40.430N - 29.720E GSR-18

41 KMR Kahraman Maraş Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 37.580N - 36.931E SM-2

225

EK-I. (Devamı) No Kod BULUNDUĞU YER KOORDİNAT CİHAZ TÜRÜ*

42 KNK Kınık Kaymakamlık Mal Müdürlüğü 39.081N - 27.265E SMA-1

43 KRB Karabiga Belediyesi 40.767N - 27.667E SMA-1

44 KRT Karataş Meteoroloji Müdürlüğü 36.561N - 35.367E SMA-1

45 KOY Köyceğiz Meteoroloji Müdürlüğü 36.967N - 28.688E SM-2

46 MAR Marmaris Meteoroloji Müdürlüğü 36.833N - 28.245E GSR-18

47 MLZ Malazgirt Meteoroloji Müdürlüğü 39.170N - 42.540E SM-2

48 MRS Mersin Meteoroloji Müdürlüğü 36.830N - 34.650E SMA-1

49 MRZ Merzifon Meteoroloji Müdürlüğü 40.880N - 35.459E SMA-1

50 MNS Manisa Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 38.580N - 27.450E SM-2

51 MUR Muradiye Kaymakamlığı 38.990N - 43.768E SM-2

52 MUS Muş Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 38.720N - 41.520E SM-2

53 ODM Ödemiş Meteoroloji Müdürlüğü 38.216N - 27.965E SMA-1

54 OSM Osmancık Belediyesi 40.972N - 34.799E SMA-1

55 REF Refahiye Kaymakamlığı 39.901N - 38.769E SMA-1

56 SAL Salihli Meteoroloji Müdürlüğü 38.485N - 28.124E SMA-1

57 SLH Solhan Öğretmen Evi 38.960N - 41.080E SM-2

58 SRK Şarköy Devlet Hastanesi 40.640N - 27.130E SMA-1

59 TAT Tatvan Meteoroloji Müdürlüğü 38.490N - 42.270E GSR-16

60 TER Tercan Meteoroloji Müdürlüğü 39.780N- 40.394E GSR-16

61 TKR Tekirdağ Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 40.979N - 27.515E GSR-16

62 TKT Tokat D.S.İ. Müdürlüğü 40.329N - 36.554E GSR-16

63 TOS Tosya Meteoroloji Müdürlüğü 41.013N - 34.037E GSR-16

64 USK Uşak Meteoroloji Müdürlüğü 38.671N - 29.404E GSR-16

65 VAN Van Bayındırlık ve İskân Müdürlüğü 38.504N - 43.406E GSR-16

66 YNC Yenice Kaymakamlığı 39.931N - 27.260E SMA-1

67 ZAR Zara Meteoroloji Müdürlüğü 39.894N - 37.749E SMA-1

* Türkiye kuvvetli yer hareketi kayıt şebekesi bünyesindeki cihazların özellikleri şöyledir (Çeken 2000): (1): SMA-1; 70 mm’lik fotoğraf filmi üzerine kayıt alabilen üç bileşenli analog ivme ölçerdir. (2): SM-2; 72 dB duyarlıklı, üç eksenli jeofon tipi algılayıcılara (sensörlere) ve 12 bit dijital çeviriciye sahip ivme

ölçerdir. Depremin sayısal kaydını ile cihazın kayıt anındaki saat senkronizasyon ve genel durum bilgilerini

içeren başlık bilgisiyle beraber 1 Mb’lik hafıza kartına (SRAM) depolayabilen ve belirlenen bir tetik seviyesi

aşıldığında yer sarsıntısını ölçmeye başlayan bu cihazlardaki deprem kayıt bilgileri uzaktan kontrol (dial-up)

yoluyla merkeze çekilmektedir. (3), (4): GSR-16 ve GSR-18; 16 ve 18 bit’lik dijital çeviricisi olan, aldığı kaydı hafızasında sakladıktan sonra

otomatik olarak belirtilen telefon numarasını modemi vasıtasıyla arayabilen üç eksenli güç dengeli (force-

balance) algılayıcıya sahip, 120 dB duyarlıklı ve GPS ile uyumlu ivme ölçerlerdir.

226

EK-II. Sondajlı jeofizik çalışmalarıyla elde edilen verilere göre hazırlanan ve Türkiye’deki DAD’ne bağlı KYHK istasyonlarının

zemin özelliklerini gösteren düşey kesitleri (Ölçek: Herbir kesit üzerinde derinlik -metre- olarak verilmiştir)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0




Stratigrafi

Kum

(Kum)

Kum

(kN/m3)Vs

(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Kil

Çakıl

Kum

296

824

615

333

824

650

750

18,64

20,60

18,64

15,70

20,60

18,64

18,64

-8

-22

-37

-48

-65

LOKASYON 1

γ

Çakıl

-8

Az çakıllı kum

-22

- 11

-37

-48

-65Kuyu Tabanı(Az çakıllı kum)

Az kumulu çakıl

Çok az kumlu siltli çakıl

Çakıllı siltli ince kum


Az killi kumlu çakıl


0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0




Stratigrafi (kN/m3)Vs

(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Silt

Kum

LOKASYON 2

Kum

Kum

Çakıl

Kum

Çakıl

(Ana Kaya)

-6

-21-23

-36

-51

-59

-63

Kum

333

536

667

520

1071

471

571

875

γ


Bloklu çakıllı killi kum

Killi kum

Bloklu kumlu çakıl

Çakıllı kumlu silt

Killi çakıllı iri kum

Çakıllı killi kum

Çakıllı killi iri kum

Çakıllı siltli kum

Killi kum

Kumlu çakıl

Kayaç kırıntısıKuyu Tabanı(Ana Kaya)

Killi çakıllı kum

-6

-4

-21-23

-36-38

-42

-48

-51

-59

-63

-72

18,64

18,64

20,60

16,7

18,64

18,64

18,64

25,51 1500

20,60

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Kil

Kum

-4

-8

-16

-25

-56

-53

-75

Kil

Kil

Kum

Kil

(Kum)

LOKASYON 3

250

625

875

750

714

800

15,70

18,64

15,70

18,64

15,70

18,64

15,70

18,64Kuyu tabanı

750

1000

γ

Kum

-97

Çakıllı kumlu kil

KumÇakıllı killi kum

- 4

-8-6

-16-14

-18

-21

-25-27

-36

-47

-53

-56


Çakıllı kil

Kumlu Kil

Kil

Kömürlü kumlu kil

Siltli killi kum

Çakıllı kumlu Kil

Killi kum

Kumlu Kil

Killi kum

Kumlu Kil

Killi kum

Kumlu Kil

Orta sertlikte kumtaşı/kiltaşıKuyu tabanı

-75

0

-10

-20

-40

0


(m)Stratigrafi Tanım


Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Çakıl

LOKASYON 4

-4Kum 250

615

1500

18,64

20,60

25,51(Ana Kaya)

-2-4

-8

-12

Killi kumKilli çakıllı kum

Killi çakıl

Çakıl

Killi çakıl

γ

Kuyu Tabanı Kuyu Tabanı(Ana Kaya)

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0




Stratigrafi

Kum

(kN/m3)Vs

(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Kil

LOKASYON 5

-5

-78

-75

Çakıl

Kum

Çakıl

Kum

Silt

Kum

Kil

Kil

(Kil)

333

840

667

500

556

500

1000

968

600

680

700

20,60

18,64

15,70

20,60

18,64

16,68

18,64

15,70

18,64

15,70

15,70

Kumlu çakıl

γ

Kuyu Tabanı(Kil)

Kill i kum

Kumlu çakıl

Kumlu çakıl lı kil

K ill i çakıl lı kum

Silt

Çakıllı kil l i kum

Kumlu kil

K ill i kum

Kumlu kil

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 6

Kil

Kum

Çakıl

Kil

Kil

Çakıl

Ana Kaya-51

200

700

500

750

211

643

750

1500

15,70

18,64

20,60

15,70

20,60

15,70

20,60

-5

-12

-17

-24

-33

Çakıl

Ana Kaya

Kumlu kilÇakıllı kumlu kil


Bloklu çakılKilli çakıl

Kil

Killi çakıl


Bloklu killi çakıl

Killi çakıl

Bloklu çakıl

Kumlu çakıl

γ

-5

-2

-12

-17

-14

-24

-33

-37

-41

-45

-51 25,51

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m ) Stratigrafi Tanım


Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Çakıl

LOKASYON 7

Kum

Kuyu Tabanı

-6Kum

Kil

Kil

Kum

500

429

333

600

500

650

600700

18.64

15.70

15.70

18.64

15.70

18.64

20.60

18.64

Kil

γ


Kumlu kil

Çakıllı kum

Killi kum

Çakıllı kum


Çakıllı kum

Kumlu çakıl

Çakıllı kum

Killi kum

Kuyu Tabanı(Kum)

(Kum)

0

-10

-20

-40

0



Kuyunun Orjinal Stratigrafisi M odelde K ul lanılan Kuy u Stratigraf isi

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 8

-6

- 9 5

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

-22-25-28

-57

Çakıl

SiltÇakıl

Kum

Kil

Kum

Çakıl

Kuyu tabanı

353

696

500750

967

750

732

500

550

20,60

20,60

16,6820,60

18,64

15,70

18,64

20,60

20,60

Siltli kumlu çakılKumlu çakıl

Siltli kumlu çakıl


Kumlu çakıl

Çakıllı kum

Kum

Siltli kumÇakıllı kumlu kil

Çakıllı kum

Siltli kum

Çakıllı kum

Killi kum

Kumlu çakıl


Kuyu tabanı(Çakıl)

γ

Çakıl

(Çakıl)

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m) Stratigrafi Tanım


Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 9

-8

-13

-23

-29

-36

-43

-53

-74

-95

400

1000

769

500

700

875

909

1063

800

1050

Ku m

Ki l

Ku m

K i l

Kum

Ki l

Ku m

Sil t

Ki l

Kum

18,64

15,70

18,64

15,70

18,64

15,70

18,64

16,68

15,70

18,64

γ

Çakıllı kum




Killi kum

Kumlu kil

Killi kum

Çakıllı killi ku m

Kumlu kil


Çakıllı killi ku m

Çakıllı silt

Kumlu kil


Çakıllı ku m

Killi kum

Kuyu tabanı(Kum )

Kuyu tabanı(Ku m)

18,64 1100

Modelde Kullanılan Kuyu Stratigraf isi

(m/s)

1081

1000

0

-10

-20

-40

0



Kuyunun Orjinal Stratigrafisi

Stratigrafi(kN/m3)

Vs

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 10

Çakıl

Kum

Çakıl

Kum

Ki l

-8

-18

667

556

800

909

20,60

18,64

20,60

18,64

15,70

18,64

γ

Kill i kumlu çakıl

Ki lli çakıll ı kum

Kill i kumlu çakıl

Kumlu kil li çakıl

Ki lli kum

Kill i çakıl lı kum

Çakıllı kil li kum

Kill i çakıl lı kum

Kumlu çakıll ı ki l

Çakıllı kumlu ki l

Ki lli kum

Kuyu tabanı

Kuyu tabanı(Kum)

(Kum)

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 11

-12

-22-24

-34

-44

-51

-78

-95

Kum

Kum

Kil

Kum

Çakıl

Kil

Marn

500

714

500

833

1000

1167

844

692

18,64

20,60

18,64

15,70

18,64

20,60

15,70

21,58

Çakıl

γ

25,51 1500

Çakıllı kum

Çakıl

Kumlu çakılÇakıllı killi kum


Çakıllı kum


Çakıl

Kumlu kil

Kumlu kil

Kil


Marn

Kuyu tabanıKuyu tabanı

(Kaya)(Kaya)

Çakıl boyutu kayaç kırıntısı

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 12

Kil

Kum

Kil

Kum

Kil

-16-18

-38

-86

Kuyu tabanı-97

400

500

488

880

867

667

750

15,70

18,64

15,70

20,60

18,64

15,70

15,70

Çakıl

γ


Kumlu kil

(Kil)Kuyu tabanı(Kil)



Kumlu killi çakıl



EK-II. (Devamı)

Derinlik (m)

0

-10

-20

-40

0

Tanım Derinlik (m ) Stratigrafi Tanım


Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 13

Kil

Tüfit

Marn

Kum

ÇakılÇakıl boyutu kırıntı

(Kaya)

167

720

833

818

833

571

1500

15,70

15,70

21,58

20,60

18,64

20,60

25,51

Çakıl

(Kaya)

Çakıllı kil

Tüfit

Kiltaşı/Marn

Killi çakıl

Çakıllı kum

Kuyu tabanı

γ

Kuyu tabanı

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 14

KilKum

Kil

Kum

Kil

Kum

Çakıl

Kil

Kum

400364

417

750

750

1000

600

800

800

818

1500

-2

-6

-22

-28

-32

-38

-42

-95

15,7018,64

15,70

18,64

15,70

20,60

18,64

20,60

15,70

18,64

25,51

Çakıl

γ

-96

Çakıllı siltli kil

Çakıllı kum

Çakıllı kil



Kumlu killi çakıl


Kumlu çakıl





Kuyu tabanı(Kaya)

Kuyu tabanı(Kaya)

Çakıl boyutu kırıntı

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 15

Kum

-8

-18

-58

-67

Kum

Çakıl

Çakıl


400

667

625

650

850

18,64

18,64

20,60

20,60

20,60Kuyu tabanı(Çakıl)


Bloklu çakıllı kum

Çakıllı kum

Kumlu çakıl

Çakıl

Kumlu çakıl

Çakıl

Kumlu çakıl

Çakıl

γ

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 16

Kum

Kil

Kil

Kil

Kil

-5

-13

-33

-53

-73

-93 Kuyu tabanı(Kil)

357

500

800

833

556

1000

1100

18,64

20,60

15,70

15,70

15,70

15,70

15,70

Çakıl

γ

Kuyu tabanı(Kil)

DolguKilli çakıllı kum

Killi çakıl

Kumlu çakıl

Sütlü kahve renkli kil

Yeşilimsi-mavi kil

Kumlu kil

Çakıllı kil


Çakıllı kil

Kil


Çakıllı kil

Kumlu kil

Çakıllı kil

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 17

Çakıl

-72

38520,60

Çakıl

Çakıl

Çakıl

Çakıl

Çakıl

Çakıl-blok

Kuyu tabanı(Kaya)

417

400

667

625

526

480

1000

20,60

20,60

20,60

20,60

20,60

25,51

25,51Kuyu tabanı(Kaya)

Gri renkli çakıl

Gri-siyah renkli çakıl

Bej renkli çakıl

Bej renkli çakıl

γ

0

-10

-20

-40

0



Kuyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanı lan Kuyu Stratigrafisi

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-30

-40

-50

-60

-70

-90

-100

LOKASYON 18

-10

-20

-6

-18

-52

-84

Kil

Kum

316

667

810

Kum 842

1500

15,70

18,64

15,70

18, 64

25,5

Kil

-84



Kumlu kil

Çakıllı kum

Killi kum


Çakıllı kum

Kuyu tabanı(Kaya)

Bloklu killi çakıllı kum

γ

Kuyu tabanı(Kaya)

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 19

Kum

-8

-14

-24

-34

-44

-54

-64

-74

-84

-96

Kil

Kil

Kil

Kil

Kil

Kil

Kil

667

857

1111

455

833

769

1000

1000

769

1200

15,70

18,64

15,70

15,70

15,70

15,70

15,70

15,70

15,70

25,51

KilÇakıllı kumlu kil

Çakıllı kum


Kumlu kil


Kumlu çakıllı kil


Killi kumlu çakıl

Çakıl boyutu kayaç kırıntısıKuyu tabanı(Kaya)

Kuyu tabanı(Kaya)

γ

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 20

-12

-18

-36

-65

Silt

Kum

Çakıl

Çakıl


571

400

692

750

850

16,68

18,64

20,60

20,60

20,60Kuyu tabanı(Çakıl)

Killi çakıllı silt

Çakıllı kum



γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Çakıl

LOKASYON 21

-4Kum

-32

Çakıl

364

718

400

1500

18,64

20,60

20,60

25,51

Killi kum

Çakıl boyutu kayaç kırıntısı

Killi kumlu çakıl

Kuyu tabanı(Ana kaya)

Kuyu tabanı(Ana kaya)

γ

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 22

-8

-18

-24

-32

-36

-52

-62

-86

308

588

667

1000

1000

941

909

1000

1067

1200

21,58

15,70

Marn

Kil

Silt

Silt

Marn

Kil

Marn

Kil

Kil

Kuyu tabanı(Kil)

16,68

16,68

21,58

15,70

21,58

15,70

15,70

15,70Kuyu tabanı(Kil)

Marn


Çakıllı silt

Kumlu silt

Marn

Kumlu kil

Marn

Kumlu kil


Kumlu kil

Çakıllı kil

γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 23

-12

-18

-44

-95

Kil

Kum

Kil

Kum

Kil

Silt

Kil

ÇakılKuyu tabanı(Çakıl)

667

667

500

769

933

842

1000

714

1200

15,70

18,64

15,70

18,64

15,70

16,68

15,70

20,60

20,60

γ


-95




Killi kumKumlu çakıllı kil





Kumlu silt

Çakıllı kumlu siltKilKumlu kilKumlu çakıllı kil


Kumlu kil


Çakıl

Bloklu çakıl

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 24

-12

-29

-62

-2 Çakıl

Silt

Kum

Kuyu tabanı(Kum)

20,60

18,64

16,68

18,64

18,64

Kum

γ

535

600

456

387

256

Kuyu tabanı(Kum)

Bloklu çakıl

İnce kum

Kumlu silt

Fosil kavkılı kumlu silt

Fosil kavkılı kum

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 25

-10-12

-20-18

-30-31

-36

-40

-50

-2Kum

Kum

Kil

ÇakılKuyu tabanı(Çakıl)

375

263

444

675

750

800

18,64

18,64

18,64

15,70

20,60

20,60

Kum

γ


Çakıllı kum

Fosil kavkılı kum


Çakıllı kil

Çakıl

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 26

Kum

Kil

Kum

Kil

Kuyu tabanı(Kil)

-38

-44

-94

455

667

750

794

1200

18,64

15,70

18,64

15,70

25,51

Kuyu tabanı(Kaya)


Killi kum

Kumlu kil

Kil

Kumlu kil

Kil kiltaşı

Killi kumKum/kumtaşı

Kumlu kil

Kil/kiltaşı

K il

Kumlu kil

Kil

Kil/kiltaşı

Kil

γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 27

-8

-24

-36

-52-54

Kil

Kum

Kil

Çakıl

Kil

Çakıl

Kil

Kuyu tabanı(Kil)

727

842

500

600

941

500

851

1250

15,70

18,64

15,70

20,60

15,70

20,60

15,70

15,70

γ

Kuyu tabanı(Kil)


Kil

Kum

Fosil kavkılı çakıllı kum


Kumlu killi çakıl

Çakıllı kil


Kumlu killi çakıl


Kumlu kil


0

-10

-20

-40

0


(m ) Stratigrafi Tanım


Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 29

-4Kum

Kil

Çakıl

Kuyu tabanı(Kaya)

286

548

800

1000

1500

18,64

20,60

15,70

20,60

25,51

Çakıl

γ

Kuyu tabanı(Kaya)


Kumlu çakıl



Bloklu killi kumlu çakıl

Killi kumlu çakıl

Bloklu seviye, kum ve çakılboyutu kırıntılı malzeme

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 30

-8

-14

-27

-34

Kil

Kum

Kil

Kum

Çakıl

Kuyu tabanı(Kaya)

364

125

520

350

600

1000

15,70

18,64

15,70

18,64

20,60

25,51

γ

Kuyu tabanı(Kaya)

Çakıllı kil




Kum ve çakıl boyutu kırıntı

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 31

-4

-14

-24

-34

-44

-65

Çakıl

Kum

Kum

Kum

Kum

Kum


143

833

667

667

625

750

900

20,60

18,64

18,64

18,64

18,64

18,64

20,60

γ


Siltli kumlu çakılÇakıl

Siltli çakıllı kum



Killi kumlu çakıl

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 32

Çakıl

Kum

Kil

Marn

Kum

Marn

Kum

Kil

Kum

375

429

676

667

1080

600

636

833

444

900

20,60

18,64

15,70

21,58

18,64

21,58

18,64

15,70

18,64

18,64

-6

-34-36

-63-65

-73

-78

γ

Kuyu tabanı(Kum)

Kuyu tabanı(Kum)

Killi kumlu çakıl



Marn


Marn

Killi kum

Kumlu kil

Killi kum

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 33

-6

-25

-34

-42

-49

Kum

Kum

Silt

Kum

Kil

Çakıl

231

625

875

346

889

700

Kuyu tabanı(Kaya)

1200

18,64

18,64

16,68

18,64

15,70

20,60

20,60

γ

Çakıllı siltli kumKilli çakıllı kumÇakıllı siltli kumKilli çakıllı kum

Kumlu çakıllı silt




Kumlu çakıl

Çakıl boyutu kırıntı

Kuyu tabanı(Kaya)

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0




Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 34

-2

-12

-16-19

-24

-32

-44

-51

-61

-84

-96

Çakıl

Kum

Çakıl

Kum

Kil

Çakıl

Kil

Kum

Kil

Kum

Kil

Kum

Kuyu tabanı(Kum)

143

714

471

375

263

444

400

583

769

360

609

706

800

20,60

18,64

20,60

18,64

15,70

20,60

15,70

18,64

15,70

18,64

15,70

18,64

18,64

γ

Kuyu tabanı(Kum)

Kumlu killi çakıl

Çakıllı kum


Killi kumlu çakıl



Killi kumlu çakıl

Kumlu killi çakıl


Çakıllı kumlu kilKumlu kil

Killi kum

Killi kumlu çakıl

Kumlu kil


Killi kum


Killi kum


Killi kum

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı(Marn) -102 m

0

Der in lik (m) Tanım Derinl ik

(m) Stratigraf i Tanım

K uyunun Orj inal Stratigraf isi M odelde Kullanılan K uyu StratigrafisiLOKA SYON 35

Stratigrafi

Çakıl l ı kumlu Si l t

Çakıl l ı kumlu si l tÇakıl l ı kum

Çakıl l ı kumlu k il

Çakıl l ı kum

Çak ıll ı kumKumlu si l tl i çakıl

Kumlu çakıl l ı sil t

Çakıl l ı si l tl i kum

Çakıl lı kumlu ki l

K i l

Si l tl i k um

K umlu sil t

M arn

M arn

K umSi l tÇakıl

Si l t

K i l

K um

K i l

Kum

M arn

(kN/m3)Vs

(m/s)

500381

533

625

696

680

533

688

625

18,64

20,6

16,68

15,7

16,68

18,64

15,7

18,64

21,58

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

γ

Kuyu Tabanı(Marn) -120 m

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

- 40

0

Derinlik

Derinli iyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

(m.)Tanım k

(m.)Stratigraf Tanım

KuLOKASYON 36

Stratigrafi(kN/ 3

Vs)

0

-10

-20

-40

0

Derinlik Derinlik inun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullan ılan Kuyu Stratigrafisi

(m.)Tanım

(m.)Stratigraf Tan ım

KuyuLO KA S YO N 37

Stra itigraf

Kum

(kN/m3m ) (m/s

500

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-42

γ)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100-120

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-7 0

-80

-90

-102 m.


Siltli kum

Çakıl

Çakıl

Çakıllı kum


Çakıllı kum

Kumlu çakıl

Killi çakıl


Çakıllı kum

Kumlu kil




Çakıllı killi kumÇakıllı kum

Killi kumlu çakıl


Çakıllı kum

Çakıl

Kum

Çakıl

Kum

Kum

Çakıl

Kum

Kum

429

500

571

667

886

615

706

800

18,64

20,6

18,64

20,6

18,64

18,64

20,6

18,64

1000

γ

Dolgu malzemesi

Çakıllı ve killi yamaç molozu

Killi yamaç molozu


Killi kumlu çakıl

Killi çakıllı kumKilli kum

Siyah ve yeşil renkli çakılve kum boyutu kırıntı

Yeşilimsi kahve çakılve kum boyutu kırıntı

-42

417

750

400

667

1100Kaya

Yamaç molozu

Kil

Çakıl

Kum

Yamaç molozu

22,00

15,7

20,6

18,64

22,00

25,50

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlikyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

LOKASYON 38

(m.)Tanım Derinlik

(m.)Stratigrafi Tanım

KuStrat

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m.)

Tanım Derinlik (m.)

Stratigrafi TanımKuyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

LOKASYON 39

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Çakıllı killi / siltli kum

Siltli bloklu çakıl

Kumlu siltli kil

Marn

Kumlu siltli kil

Marn

Kil

Killi kum

Siltli kil

Kumlu siltli kil

Marn

MarnKuyu tabanı

Kum

Çakıl

Kil

Marn

Kil

Marn

Kil

Kum

Kil

Marn

Marn

353

556

833

800

885

700

833

800

843

925

1200

18,64

20,6

15,7

21,58

15,7

21,58

15,7

18,64

15,7

21,58

21,58

γigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100-120

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Kil

Kum

Kil

Kil

Kil

Kil

Kil

373

571

474

632

926

1000

1100




Kil (mavi)

Kil (yeşil)

Siltli kumlu kil

15,7

15,7

18,64

15,7

15,7

15,7

15,7Kuyu Tabanı

γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0

Derinlik (m.)



Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Çakıllı kumlu killi silt

Çakıl

KumKumlu çakıllı kilÇakıllı killi kumKumlu çakılÇakıllı kumKumlu çakıl

Çakıllı kumKilli çakıllı kumÇakıllı kum

Çakıllı kum

Killi kum

Kumlu kil


Kumlu kil

Siltli kum

Killi kumMarn

Siltli kumMarn


571

526

810

1000

929

918

1200

Silt

Çakıl

Kum

Kil

Kil

Kum

Kil/Marn

16,68

20,6

18,64

15,7

15,7

18,64

15,7

Kuyu tabanı96 m. 96 m.

γ

LOKASYLOKASYON 40

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m.)



ON 41

Stratigrafi

Silt

Kum

(kN/m3)Vs

(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

350

614

600

667

725

883

700

782

833

1000

Kum

Çakıl

Kum

Silt

Kum

Silt

Kum

Çakıl


Killi çakıllı siltli kumKilli siltli kumÇakıllı siltli kum

Killi kumlu siltli çakıl

Çakıllı siltli kumKumlu çakılÇakıllı siltli kum


Kumlu siltli çakılÇakıllı kumlu silt

Siltli kumKilli kumlu silt

Çakıllı killi kumlu silt

Killi siltli kum

Kumlu çakıl


Siltli killi kumSiltli kum

16,68

18,64

20,6

18,64

16,68

18,64

16,68

18,64

20,6

18,64

Kuyu tabanı

γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik Derinlik inun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

(m.)Tanım


KuyuStrat iigraf

(kN m3Vs

(m/ ) /s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 42

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlikyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

LOKASYON 43

(m.)Tanım Derinlik

(m.)Stratigrafi Tanım

KuStra itig raf

(kN/m3)Vs

(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

24 m.

333

500

500

600

750

Kil

Kum

Kil

Çakıl

Çakıl24 m.

Çakıllı kumlu kilSiltli kumlu kilKilli kumÇakıl


Blok/Çakıl (kırıntı)Bloklu çakıllı kilBlok/çakıl (kırıntı)

Ofiyolitik kaya kırıntısı

15,7

18,64

15,7

20,6

20,6

γγ

96 m.

Çakıllı kumlu siltÇakıllı kumlu siltliyamaç molozu

Yamaç molozu ve çakıl

Yamaç molozu

Yamaç molozu ve çakıl

Yamaç molozu

Çakıl

333

545

515

583

629

700

Yamaç molozu

Çakıl

Yamaç molozu

Çakıl

Yamaç molozu

Çakıl

22,00

20,6

22,00

20,6

22,00

20,6

Çakıl 800

96 m.Kuyu Taban ı

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m.)



LOKASYON 44

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Killi/siltli kumlu çakılÇakılKumlu çakıl

Çakıllı kum

Çakıllı kumlu (killi) silt

Çakıllı killi+siltli kum

Killi+siltli kumlu çakıl

Kumlu killi silt(Marn bantları içeriyor)

Kil/Marn tabakaları

96 m.Kuyu tabanı

500

409

500

548

678

835

1000

Çakıl

Kum

Çakıl

Silt

Kil

Marn

96 m.

20,6

18,64

20,6

16,68

15,7

21,58

γ

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m.)


Stratigrafi TanımKuyunun Orjinal Stratigrafisi

LOKASYON 45Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100Kuyu Tabanı96 m.

Kum 259

Kil 457

Çakıl 957

Çakıl 667

Çakıl 1000


Çakıllı killi/siltli kum

Kumlu kilÇakıllı kumlu kil

Plastik kil

Kumlu kilKilli kum

Kumlu çakıl

Killi kumlu çakıl

Bloklu çakıl

Killi çakıl

Çakıl

Killi kumlu çakıl

Az kumlu çakıl

Killi kumlu çakıl

Kumlu çakıl

Killi kumlu çakılKumlu çakıl

18,64

15,7

20,6

20,6

96 m.

γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik Derinlik iyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

(m.)Tanım


KuLOKASYON 46

Stratigrafi(kN m3)

Vs(m )

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m)


LOKASYON 47

Str/ /s

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

28 m.

-15

-11

- 2

- 6

28 m.Kuyu Tabanı

Kum

Silt

Çakıl

Silt

Çakıl

Çakıl

367

571

576

667

800

1000

18,64

16,68

20,6

16,68

20,6

Bloklu çakıllı siltli kumSiltli kumBlok çakıl kırıntısı(kum boyutu)Bloklu killi siltKilli siltli çakıl

Bloklu killi silt

Killi çakıl

Çakıl

γ atigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

96 m.

Çakıllı kumlu marnÇakıl

Çakıllı kumlu kilMarn


Çakıllı kumlu kil/marn

Kumlu kil




Kumlu kil


Kumlu siltli kil


Kumlu kil



MarnÇakıl

Kil

Kum

Kil

Kum

Kil

Kum

Kil

96 m.Kuyu tabanı

500429

781

444

688

929

800

850

1000

21,5820,6

15,7

18,64

15,7

18,64

15,7

18,64

15,7

γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik Derinlik i (m)

Tanım (m)

Stratigraf TanımKuyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

LOKASYON 48

0

-10

-20

- 40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m)

Tan ım Derinlik (m)


LOKASYON 49

StratStra itigraf(kN m3)

Vs(m )/ /s

γ igrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30 -30

-50

-60

-80

-90

-100

-10

-20

-40

-50

-60

-80

-90

-100

-70 -70-7

uyu ta


Siltli kil

Silt

Siltli kil

Kil

Kiltaşı-Marn-Silttaşıardalanması

2 72 m.K banı

- 6

-13

-18

- 55

429

727

400

833

778

1050

1200

Silt

Kil

Silt

Kil

Marn

Kil

Kumtaşı(Kaya)

16,68

15,7

16,68

15,7

21,58

15,7

72 m.

-30

-50

-60

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-80

-90

-100

-70 -70

Çakıllı kumlu killi siltSiltli kumSiltli kum

Siltli kil/marn

Marn

Marn

Kil

Çakıllı kumKumlu kil

Killi kum

Çakıllı kumSiltli kumÇakıllı killi/siltli kumiltli kum

KumÇakıllı siltli kum


Kumlu killi çakıl

Killi siltli çakıl


Killi kum

Kil

S

SiltKum

Marn

Kil

Marn

Kil

Kum

Çakıl

Kil

Kum

333385

563

560

733

600

800

833

750

900

16,6818,64

21,58

15,7

21,58

15,7

18,64

20,6

15,7

18,64

γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik Derinlik iyunun Orjinal Stratigrafisi Modelde Kullanılan Kuyu Stratigrafisi

(m)Tanım

(m)Stratigraf Tanım

KuLOKASYON 51

Stratigrafi(kN m3)

Vs)

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlikyunun Orjinal Stratigrafi

(m)Tanım Derinlik


Ku si Modelde Kullanılan Kuyu StratigrafisiLOKASYON 53

Stra i/ (m/s

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

DolguÇakıllÇakıllı siltli kum


Killi çakıl

Killi kumlu çakıÇakıllı killi kumÇakıllı siltli kumKilli çakıllı kumKilli kumlu çakılÇakıllı siltli kumKumlu killi çakılKilli kumlu çakılÇakıllı killi kum

Killi kumlu çakılÇakıllı kumKumlu çakılÇakıllı kumKumlu kilÇakıllı killi kumKumlu kilÇakıllı killi kumKilli çakıllı kum



Kum boyutunda kırıntı(Kaya)82 m.

γ tigraf(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-68 68 m.68 m.Kuyu tabanı

Kum

Çakıl

500

400

Kum 714

Kil 529

Çakıl 600

Kum 667

Şist kırıntıları(Kum ve çakıl) boyutu

Kaya 1000

758

18,64

20,6

15,7

20,6

18,64

25,50

ı kumlu silt

Killi çakıllı kuml

Silt

Çakıl

Kil

Kum

Kil

Çakıl

Kaya

400

508

588

769

833

787

1000Kuyu Tabanı82 m.

Kum 667

16,68

20,6

15,7

18,64

15,7

20,6

25,50

18,64

18,64

Killi siltli kumÇakıllı kuml

Killi siltli kumlu bloklu çakılKumlu bloklu çakılBloklu çakıllı kumKumlu çakıKilli siltli çakıllı kum

Çakıllı kum

Killi çakıllı kumÇakıllı kumKilli çakıllı kumÇakıllı kumlu kil

Kumlu killi çakıl

Killi kum

Çakıllı kum

Kum boyutu şistkırıntıları

Kum ve çakıl boyutuşist kırıntıları

Killi çakıllı kumÇakıllı kumlu kil

γ

u kilKilli siltli kumlu bloklu çakıl

l

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m)


Stratigrafi(kN 3) )/m

Vs(m/s

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

LOKASYON 55

Killi siltli çakıllı kum Kum 44418,64Siltli çakıllı kumKumlu çakılÇakıllı siltli kum

Çakıllı killi siltli kumKumlu siltli çakılÇakıllı siltli kumKilli kumlu silt

Kum çakıl boyutu kırıntı

Kumlu çakıl kırıntıları

-26 26 m.Ana kaya

Çakıl

Kum

ÇakılKum

Kırıntılı seviye

26 m.Ana kaya

333

571

500625

700

1200

20,6

18,64

20,618,64

25,50-26

γ

0

-10

-20

- 40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m)


LOKASYON 56

Stratigrafi

(kN/m3)Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-26-26

Kil

Yamaç molozuveya çakıl

Çakıl

Kaya

444

615

500

1000

15,7

22,00

20,6

25,50

e kil

Bloklu çakıllı kumlukırıntı(Serpantinit kırıntıları)

Blok / kaya kırıntıları

Kuyu tabanı

γ

Alter

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m)


LOKASYON 57

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-24Kuyu tabanı


Çakıl

Blok (çakıl ve kum boyutu kırıntı)

Çakıl ve kum boyutuşist ve kuvarsit kırıntıları

Silt

Çakıl

Blok /çakıl

Blok / Çakıl(Kaya)

667800

643

850-24

16,6820,6

20,6

25,50

γ

0

-10

-20

-40

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m)


LOKASYON 58

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Çakıllı kumlu siltli kil



Killi kumlu çakılÇakıllı killi kum


Killi kum




Çakıllı (kum+siltli) kil

Çakıllı siltli kumlu kil

Çakıllı kumlu siltli kilÇakıllı kumlu kil

- 96

Kil 545

Kum 800

Kil 875

Çakıl 750

Kil 500

Kum 667

833

923Kil

714

889

Kaya 1000

15,7

18,64

15,7

20,6

15,7

18,64

15,7

25,50

γ

EK-II. (Devamı)

0

-10

-20

-40

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m)


LOKASYON 60

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Siltli çakıllı kumAz çakıllı kumlu kilKilli çakıllı kumKumlu killi silt

Killi çakıllı kumKilli kumÇakıllı

0

-10

-20

-40

Kuyu Tabanı

0

Derinlik (m)

Tanım Derinlik (m)


LOKASYON 61

Stratigrafi(kN/m3)

Vs(m/s)

-30

-50

-60

-70

-80

-90

-100

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

Çakıllı kumlu kilBloklu çakıllı kumÇakıllı kumlu siltli kilSiltli çakıllı kumÇakıllı kum

kumumÇakıllı siltli k

KumÇakıllı siltli killi kum

Az çakıllı az (killi+siltli) kum


Killi kum

Az killi kum

Kumlu kilKilli kumlu çakıl

Kum

(Killi+siltli) kum

Kum

Killi kumKum(Grimsi-siyah renkli)Killi kum

Çakıllı kumtaşı / kumKuyu tabanı

300750667571

714

800

8571000

923

950

1200

KumKilKum

Silt

Kum

KilÇakıl

Kum

Kum

Çakıltaşı(Kaya)

18,6415,718,6416,68

18,64

15,720,6

18,64

18,64

25,50

γ



Kumlu killi silt

Siltli kum


Kumlu killi silt

Çakıllı killi kumlu silt

Kumlu siltli kilÇakıllı kumlu killi siltÇakıllı killi siltli kumÇakıllı siltli kum


Bloklu çakıllı kum(Kil / Marn bantları içeriyor)

-78Kuyu tabanı

Kil 375

Kum 586

Kil 571

Kum 656

Silt 675

Kum 726

Silt 857

Kil 889

Kum 1000

Çakıl1200

15,7

18,64

15,7

18,64

16,68

18,64

16,68

15,7

18,64

20,6

γ

ÖZGEÇMİŞ

Adıyaman’da 11.05.1967 tarihinde doğdu. İlk, orta ve lise öğrenimini Adıyaman’da

tamamladı. 1990 yılında girdiği Selçuk Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi

Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nden 1994 yılında Jeoloji Mühendisi ünvanıyla mezun

oldu. Nisan 1995 – Ocak 1999 yılları arasında Pamukkale Üniversitesi Mühendislik

Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nde Araştırma Görevlisi olarak görev yaptı.

Ekim 1995 – Şubat 1998 yılları arasında, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri

Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans öğrenimini

tamamladı. 1998 yılında Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü’nde doktora

öğrenimine başladı. YÖK mevzuatı gereğince alınan bir kararla (35. Madde

kapsamında) kadrosu doktora süresince Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü’ne

aktarıldı. 1999-2005 yılları arasında Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji

Mühendisliği Anabilim Dalı’nda Araştırma Görevlisi olarak görev yaptı.

Uygulamalı Jeoloji bilim dalında çalışmakta ve jeoteknik, zemin mekaniği, zemin

dinamiği, mühendislik jeolojisi, mermer jeolojisi, jeolojik miras gibi konulara ilgi

duymaktadır. İngilizce bilmektedir. Uluslararası ve ulusal dergilerde yayınlanmış

makaleleri ve çeşitli bilimsel toplantılarda sunulmuş bildirileri bulunmaktadır.

E-posta adresi: [email protected], [email protected],

[email protected]

mailto:[email protected]



Doktora Tezi: Türkiye İçin Yeni Azalım Bağıntıları

Education

Transcript of Doktora Tezi: Türkiye İçin Yeni Azalım Bağıntıları