proje teklifi: erken uyarı sistemi kurulması

ERKEN UYARI SİSTEMİ KURULMASI TEKLİFİ

Deprem İzleme İstayonlarının Güçlendirilmesi

16.06.2011İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Bölümü

Prof.Dr. Ali Osman Öncel – Bölüm Başkanı

Bilim Danışmanı Prof. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi

Teknik Sorumlu Fuat Doğaltay DOHAD

İÇİNDEKİLER

ÖZET…………………………………………………………………………………………………………………………………………………2

Güvenli Belediye: Gerilme İzlemeli Risk Yönetimi…………………………………………………………………………….2

Sertikalı Sensör Kullanılması……….………………………………………………………………….…………………………………3

Tokai Deprem Deneyleri…………………………………………………………..………………………………………………………4

Derin İzlemeli Sismki Yöntem……………………………………………………………………………………………………………5

Erken Uyarı Sisteminin Kurulması……………………………………………………………………………………………………..6

Kaynaklar………………………………………………………………………………………………………………………………………….7

Görev lilerin Özgeçmişleri…………………………………………………………………………………………………………………7

Ali Osman Oncel……………………………………………………………………………………………………………………………….9

ÖZET. İzmit depremi ile birlikte ülkemizde deprem riski çalışmalarına ilgi artmış ve ülkemizin belediyeleri deprem tehlikesi belirleme çalışmalarına destek vermeye başlamıştır. Nilüfer belediyesi kendi sınırları içersinde deprem tehlikesi oluşturacak bilinen ve bilinmeyen yakın fayların hem izlenmesi hem de tehlike oluşturma potansiyelinin belirlenmesine yönelik çok ciddi alt yapı çalışmalarını başlatmıştır. Marmara bölgesinde büyük deprem oluşturacak alanlar incelenmiş1 ve belirlenmiştir. Bursa Nilüfer belediyesi büyük deprem oluşturacak veya büyük depremden etkilenecek alanlardan biri olarak görünmektedir. Deprem tehlikesi oluşturacak alanlardan biri Marmara denizi içersinden geçen Kuzey Anadolu Fayıdır ve bölgeyi takip eden ikincil bölgelerden biride Bursa bölgesidir. Bursa bölgesi özellikle 1855 yılında meydana gelen iki depremle etkilenmiştir. Bunun anlamı yakın fayların aktif olduğundan, gerilme değişimlerinin değişiminin zaman ve uzay ortamlarında takip edilmesinin gerektirmesidir. Bu projenin amacı, Bursa Nilüfer belediyesi tarafından başlatılan çalışmaların daha sağlıklı ve çok amaçlı kullanılabilmesi için alternatif çalışma konularını Nilüfer belediyesi ile paylaşmaktır.

Şekil 1. Bursa ve civarının etkileyen tarihi depremler2.

Prof. Dr. Ali Osman Öncel 1/05/2023

GÜVENLİ BELEDİYE: GERİLİM İZLEMELİ RİSK YÖNETİMİ. Nilüfer Belediyesine yakın risk

oluşturacak faylar, 1992 yılında hazırlanan Deprem Risk Haritasında gösterilmektedir fakat

bilinen kayıtlı fayların dışında henüz bilinmeyen faylarda mevcut olabilir. Simav’da olan

depremler bu haritanın eksik belirlemeler içerdiğini göstermiş ve Simav’da riske neden olan

faylanmanın gömülü bir fay ile ilişkili olduğu yerinde yaptığımız bir çalışma ile tespit

edilmiştir. Ülkemizde son depremlerle ortaya çıkan deprem riskinin, kayıt dışı faylara bağlı

depremlerle ilişkili olması, yerel yönetimlerin risk oluşturacak yakın görünen ve derinede

gömülü fayların belirlenmesi ve izlenmesi çalışmalarına katkı vermesi önemli bir gelişmedir.

Bu sebeple, Nilüfer belediyesinin bir örnek çalışma ile başlatmış olduğu, depremlerin öncül

sinayallerinin izlenmesi çalışmaları, civarda tehlike oluşturacak fayların mekanik özelliklerinin

anlaşılması ve risk potansiyelinin anlaşılması çalışmaları ile güçlendirilebilir. Risk üreten

fayların belirlenmesi, yerel yerleşim planlarının doğru yapılmasına ve riski azaltacak yerel yapı

standartlarının geliştirilmesine katkı sağlayacak temel bir çalışmadır.

İnsanların üretimlerine bağlı (Maden ve Sıcak Su) depremlerde meydana

gelebilmekte ve insan üretimli depremlerin takibinin yapılması ve yakın faylarla

ilişkilendirilmesi için sürekli deprem izleme istasyonlarının kurulması önem arz etmektedir.

Üretim sahalarında (Maden veya Jeotermal) oluşan gerilme (yapay sismisite) değişimleri,

üretim amaçlı kazı, sıcak suların çekilmesi veya yer altında su pompalanması gibi

çalışmalarda ki değişime bağlı farklı faktörlere bağlı olarak meydana gelebilir. Her bir

gerilme değişiminin yeri, büyüklüğü ve derinliği yapay veya tektonik sismisite ile verilir.

Projenin bundan sonra ki kısmında gerilme yapay veya tektonik depremsellik anlamında

kullanılacaktır. Bu nedenle, NİBESA (Nilüfer Belediyesi Sismik Ağı) izleme istasyonları

içersinde ve civarındaki izlenen gerilme değişimi, yapay veya tektonik sismik risk oluşturacak

faktörlerle ilişkili olduğu düşünülebilir. Riskin tanımlanmasında üç büyük sorunun cevabının

tanımlanması gerekir: a) gerilmenin ne kadar büyük olduğu, b) gerilmenin nerede

odaklandığı ve c) gerilmenin geometrisi. NİBESA izleme sistemi ile gerilme değişimlerinin

ML=2’den çok küçük yapay/tektonik depremlerin izlenebileceğini tahmin ediyoruz.

Nilüfer belediyesi ilçe sınırlarında maden ve sıcak suya bağlı üretimin durumu dikkate

alındığında, yapay gerilme ile meydana gelecek riskin düşük olduğunu düşünüyoruz, fakat

sıcak su kaynaklarının kullanımının artması yapay gerilmeli riske bağlı sorunlarıda ilerde


meydana getirebilir. Üretim sahalarında meydana gelen yapay gerilmelerin kayıt edilmesi ve

analiz edilmesi ve civarda ki tektonik faylarla etkileşiminin bilinmesi gerekir.

Nilüfer Belediyesi ve DOHAD işbirliği ile Doğal ve Yapay Gerilme İzleme

İstasyonlarının (NIBESA) kurulması, üretim hızında ki ve civarda ki tektonik faylarda ki

gerilme değişimiyle ilişkili yapay ve tektonik gerilmelerin izlenmesine, güvenli belediyecilikte

değişen riskin yönetilebilir olmasına katkı sağlayacaktır. Bu proje kapsamında yapay gerilme

değişimlerinin sürekli incelenerek, en düşük riskle yaşanabilir belediyecilik yapılabilmesi için,

kurulma aşamasında ki NIBESA’nın standartlarında yükselmeler yapılmasını öneriyoruz.

NIBESA ile bölgedeki genel tektonik gerilme düzeyi öncelikle incelenecek ve üretime bağlı

yapay gerilmeden ayırt edilebilecektir. Yapay ve tektonik gerilme ölçümleri, Nilüfer

Belediyesi civarında ki riskin anlaşılmasına ve riskin yönetilmesine katkı sağlayacaktır.

Sertifikalı Sensörlerin Kullanılması

DOHAD ülkemizde ucuz sismik sensör üretmekte ve ülkemizde ucuz ve kaliteli sismik izleme

istasyonlarının düşük maliyetli yerli sismometrelerle geliştirilmesini hedeflemektedir. Bu

kapsamda, Nilüfer Belediyesini Deprem İzleme Sistemi tamamen DOHAD tarafından yapılan

sensörlerle izlenecektir. Bu sensörler için ilk etapta Amerika Deprem Araştırma Servisinden

(IRIS) sertifika alınması, dünya standartlarında olduğu belgelenen cihazlarla deprem

izlemesinin yapıldığının gösterilmesi açısından önemlidir. Bu proje çerçevesinde gerekli

iletişim İstanbul Üniversitesi tarafından sağlanacak ve IRIS ile yapılacak antlaşma ile IRIS

onaylı sensörlerle izlemenin yapıldığı belgelenecektir.

Tokai Deprem Deneyleri: Türkiye'nin Tokai'si Nilüfer Belediyesi Nilüfer Belediyesi,

Japonya’nın Tokai Belediyesi ile antlaşmalı tek belediyesidir ve bir belediye olarak

depremlerin önceden haber verilmesinde kullanılacak çoklu parametre izleme çalışmalarını

desteklemektedir. Tokai’de Japonya’da Depremlerin Önceden Belirlenmesinin yapıldığı tek

bölge olduğu için, ülkemizin Tokai Depremlerin Önceden Belirlenmesi çalışmalarına benzer

standartda çalışmaları, Nilüfer Belediyesi civarında ki fayların izlenmesi içinde kullanması,

Jpaonya’nın depremleri önceden izleme ve risk çalışmaları konusunda ki devasa birikimlerini

ülkemize taşıyabilir. Bununla birlikte, DOHAD öncülügünde ülkemizde başlatılan

depremlerin öncül işaretlerinin bilinmesi ile ilgili yapılan izleme çalışmaları ile ilgili birikimler,


benzer uygulamalar Tokai bölgesinde uygulanabilir. Bu konularda projelendirme için

İstanbul Üniversitesi katkı sağlayabilir.

Derin İzlemeli Sismik Yöntem

Gürültünün bastırılması ve kaydedilen gerilme sismisite büyüklükleri ile ilgili olarak

farklı normlar geliştirmiştir. Kuyu içi sensörlerinin kullanılması ile ilgili gelişmeler aşağıda ki

şekilde ve takip eden şekillerde gösterilmiştir. Delgi derinliğine bağlı olarak yapay gerilmeli

depremselliğin kalite ve sayısal açıdan değişimi önceki sayfada tartışıldığı üzere, minimum

çapı 100 mm olacak şekilde, açılması önerilen kuyuların derinliğinin en az 100 ve 150 metre

olmasını öneriyoruz. İstanbul Üniversitesi San Andreas Fayının 5 km derinliğine ilk

sismometre yerleştiren Auckland Üniversitesi ile ortaklık antlaşması vardır. Gerekirse, derin

sismometrelerin yerleştirilmesi ile ilgili ortak çalışma imkânını sağlayabilir.

Şekil 2.Derine gittikçe sinyal kalitesinin arttığı görülmektedir (Malin,2011).


Şekil 4. Derine inildikçe kayıt edilen deprem büyüklüğü küçülür ve kayıt edilen deprem sayısı artar (Malin, 2011).

Şekil 3.Derinde ve yüzeyde yerleştirilmiş iki istasyon ile kayıt edilmiş verilerin farkı (Malin,2011).


Şekil 5. a) Sismometrenin en üstünde ki jeofon düşey, orta jeofon yatay ve en altta ki jeofon ise orthogonal bileşeni kayıt ediyor. Jeofonlar silindir şeklinde yapılıyor ve büyük konik yapı şeklinde yapılması dengeyi sağlamak ve sismometrenin eğiminin control edilmesinde kullanılıyor. B) HQ (Yüksek Kalite) seviyesinde bir sismometrenin yerleştirilmesini gösteriyor. Cihazın üstü yerdeki yamulmayı ölçen bir tiltmetreyide içeriyor.

Erken Uyarı Sisteminin Kurulması. NİBESA deprem istasyonları erken uyarı amaçlı

kullanılabilir. Depremler uyaran (P-dalgası) ve yıkan (S-dalgası) dalgalar yayarlar. Uyaran

dalgalar daha hızlı yayıldığı için uyarma zamanı (T= Tp-Ts) Japonya’da kullanılmaktadır ve

ülkemizde bu sistemin etkin kullanıldığı bir kent mevcut değildir. Büyük depremin beklendiği

Tokai bölgesinin belediyesi ile yakın işbirliği antlaşması yapmış olan Nilüfer belediyesinin bu

sistemi ülkemizde ilk uygulayacak yerleşim olması oldukça önemlidir. Bunun nedeni Nilüfer

belediyesinin hem büyük büyük deprem üretecek bir alan içersinde olması hem de Marmara

civarında büyük deprem üretecek asperitelere yakın (50-80km) olmasıdır. Bu nedenle erken

uyarma sistemi kurulma çalışmalarının başlatılması hem yıkıcı olmayan orta büyüklükte ki

depremlerle eğitim amaçlı, yıkıcı olacak depremler için ise uyarılma amaçlı olarak

geliştirilmesi dünülebilir. İstanbbul Üniversitesi, Tokai bölgesinde ki erken uyarı sistemlerinin

incelenmesi ve Tokai standartlarında erken uyarı sisteminin Nilüfer belediyesine kurulmasına

öncülük edebilir. Nilüfer belediyesi deprem çalışmalarına vermiş olduğu destek ve Tokai

belediyesi ile olan ilişkileri dikkate alındığında, Türkiye’nin Tokai’si olmayan namzet bir yer

olarak görülebilir.


Şekil 4. Erken uyarı sisteminin çalışma mekanizması ve kullanım amaçları gösteriliyor.

Şekil 5. Nilüfer belediyesinin büyük deprem üretebilecek Marmara Asperitelerine3 uzaklığı.


KAYNAKLAR

1. Oncel, A.O., Wilson, T., 2006. Evaluation of earthquake potential along the Northern Anatolian Fault Zone in the Marmara Sea using comparisons of GPS strain and seismotectonic parameters, Tectonophysics, 418, pp. 205-218

2. King, G.C.P. et al., 2001. Coulomb interactions and the 17 August 1999 Izmit, Turkey earthquake, Earth and Planetary Sciences, 333, pp. 557-589.

3. Öncel, A.O., Wyss, M., 2000. The major asperities of the 1999 M7.4 Izmit earthquake, defined by the microseismicity of the two decades before it, Geophysical Journal International-OXFORD.,143, 501-506.

Görevlilerin ÖzgeçmişleriAli Osman Öncel


Eğitim Bilgileri

Lisans: 1985 yılında girmiş olduğu İstanbul Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği bölümünden 1989 yılında mezun oldu. Deprem Araştırma Dairesinde, "Tünel Güzergahlarının Sismik Kırılma Yöntemi ile Zemin Etüdünün Yapılması" üzerine çalışmalarda bulunarak bitirme projesini tamamladı. Yüksek Lisans Çalışması: 1989 yılında Yüksek Lisans eğitimine başladı ve "Kuzey Anadolu Fay Zonu’nda ki Depremlerin İstatistiksel Analizi" başlıklı yüksek lisans çalışmasını 1992 yılında bitirdi.

Doktora Çalışması: 1992 yılında İstanbul Üniversitesinde Doktora çalışmalarına başladı. 1993 yılında Edinburgh Üniversitesi Jeoloji ve Jeofizik Bölümüne, önerdiği doktora projesi kabul edildi. Doktora çalışmalarının bir kısmını misafir araştırmacı statüsünde, Edinburgh Üniversitesinde tamamladı. Daha sonra, İstanbul Üniversitesinde doktora çalışmalarına devam ederek tamamlamış olduğu çalışması ile 1996 yılında "Turkiyede'ki Doğrultu Atımlı Fay Zonlarının Fraktal Analizi" başlıklı çalışması ile doktor unvanı aldı.

Post-Doktora Çalışmaları: 1998-1999 yılları arasında Japonya Yer Bilimleri servisinde, "Japonya'nın Fay ve Deprem Dağılımlarının İstatistiksel Mekaniği" ve "Marmara Bölgesinde ki Küçük Depremlerin İncelenmesi ve Deprem Tehlikesi" üzerine, 2001-2003 yılları arasında da Kanada Yer Bilimleri Servisinde, "Kanada'da ki Büyük Depremlerin Coulomb Gerilme Modellemesi", 2003-2004 yılları arasında Japon Yerbilimleri Servisine bağlı Aktif Fayları Araştırma Merkezinde de, "Batı Anadolu'da Deprem Dağılımları ve GPS'den Belirlenen Kabuk Gerilmesi Dağılımlarının İstatistiksel Mekanik Açısından İncelenmesi ve İlişkilendirilmesi" konularında çalışmalarda bulundu. 2008-2010 yılları arasında Alberta Üniversitesinde, "Kuzey Alberta Grosmont Petrol Sahasının Karakterizasyonu" konusunda çalışmalarda bulundu.

Yayınları: Çalışmalarının büyük bölümü Sismoloji konusunda Dünya’nın en iyi 20’sine giren sismoloji dergilerinde yayınlandı ve ayrıca bu dergilerin bazılarında hakem olarak da görev yapmaktadır. Uluslararası ve ulusal 20 yayın ve 30'dan fazla vermiş olduğu bilimsel tebliğlerle yayınlanmış toplam 50 çalışması vardır. Çalışmaları bugüne kadar yaklaşık 90’nın üzerinde atıf almıştır.

Birim : Jeofizik MühendisliğiE-posta : [email protected] : (+90) 212- 4737284Web : https://www.xing.com/profile/AliOsman_OencelGörev : Mühendislik Bilimleri Bölüm Başkanı

Mühendislik Fakültesi Erasmus Kordinatörü Adres : İstanbul Universitesi, Mühendislik Fakültesi,

Jeofizik Bölümü, 34825 Avcılar- Istanbul

proje teklifi: erken uyarı sistemi kurulması

Education