Giriþ: Yerküre yapýsý ve deprem mekanizmalarýna göre dalga yayýlýmýný anlamak ve orta-büyük dereceli depremler için nicel sismik tehlike deðerlendirmesinde kuvvetli yer hareketinin þiddetinin öngörülmesi sismolojinin ana hedeflerinden birisidir. Yeryüzünde dalga yayýlýmý ise ortamdaki elastik kuvvetler neticesinde gerçekleþen bir durumdur. Teorisi 20. yüzyýldan önceye dayanan elastisite teoremi kuvvet altýndaki maddenin gerilme ve yamulma davranýþýnýn irdelenmesidir. Elastik (bazen anelastik) ortamdaki dalga yayýlým problemini çözmek için sonlu fark yöntemi, basit formülasyonu ve büyük hesaplamalardaki kolay ölçeklenebilirliði nedeniyle 1970’lerden bu yana diðer sayýsal yöntemlerden daha yaygýn olarak kullanýlmaktadýr. Deprem zararlarýnýn önceden kestiriminde elastik dalga yayýlýmýný kullanan bir çok farklý simülasyon tekniði geliþtirilmiþtir. Elastik dalga yayýlýmý temelli bu senaryo deprem simülasyonlarýnda öncelikli hedef deprem dalgalarýnýn zeminleri nasýl etkileyeceðinin öngörülmesidir. Bu neticede hazýrlanacak güvenlikli yapý tasarýmý maliyeti azaltýlabileceði gibi mevcut yapýlarýn olasý bir depremden nasýl etkileneceði kolaylýkla ortaya çýkarýlabilir. Böylelikle deprem sýrasýnda meydana gelecek can ve mal kaybý en aza indirgenebilir. Bu doðrultuda Wald vd., (1999) tarafýndan geliþtirilen ShakeMap programý jeofizik ve jeolojik veri kullanmaksýzýn istatiksel olarak deprem þiddetini tahmin etmede USGS (United States Geological Survey) tarafýndan yaygýn bir þekilde kullanýlmaktadýr. Ancak Savran vd., (2011) ve Louie vd., (2011) tarafýndan da ifade edildiði gibi zemin özellikleri olmaksýzýn istatiksel olarak hazýrlanan þiddet haritalarýnýn doðruluðu tartýþmaya açýktýr. Amaç: Bu çalýþmada sonlu fark elastik dalga yayýlýmý simülasyonu ile zemin parametrelerinin deprem tehlike þiddet haritalarýndaki etkisinin belirlenmesi amaçlanmýþtýr. Kapsam: Bu amaç doðrultusunda Dinar Çivril fayý üzerinde meydana gelen 1 Ekim 1995 Dinar depremi (Mw:6.2) farklý zemin parametreleri ile simüle edilmiþtir. Sýnýrlýklar: Simülasyon için kullanýlacak jeolojik ve jeofizik parametrenin Dinar-Isparta arasýnda yoðunlaþmasý nedeni ile simülasyon Güneybatý yönlü tek bir yýrtýlma modelinde farklý parametre deðiþkenleri ile gerçekleþtirilmiþtir. Yöntem: Araþtýrma kapsamýnda Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarýnda Larsen ve Grieger, (1998) ve Larsen vd., (2001) tarafýndan geliþtirilen ve 3D jeolojik modellerde elastik dalgalarý gerçekçi bir þekilde simüle edebilen sonlu fark dalga yayýlýmý kodu kullanýmýþtýr. E3D olarak bilinen bu kod üç boyutlu elastik ve viskoelastik modellemeyi ve yüzey topografyasýný sismik enerji üzerindeki etkilerini dahil etmede fizik tabanlý hesaplamalarý ve geliþmeleri içerir. Bu geliþmeler büyük ölçekli problemlerin daha verimli bir þekilde simüle edilmesine olanak saðlamýþtýr. E3D ile Mw:6.2 Dinar depremi simülasyon modelinde, deprem kaynak parametreleri Utkucu vd., (2002)’den (odak mekanizmasý: 309/51/-102, kýrýlma alaný: 24x20, kýrýlma hýzý: 2.8 km/s, sismik moment: 2,8x1025 dyn/cm), hýz ve soðrulma deðerleri ise Anderson vd., (2001)’den alýnarak simülasyona entegre edilmiþtir. Kaynak zaman fonksiyonu olarak ise 0.5 Hz köþe frekanslý Gaussian fonksiyonu kullanýlmýþtýr. Zemin parametrelerinin etkisini gözlemleyebilmek için simülasyon, zemin sýnýflamasýnda kullanýlan Vs30 ve basen derinliði bilgisi olmaksýzýn ayrý ayrý gerçekleþtirilmiþtir. Bulgular: Zemin parametrelerinin simülasyon modeline dahil edildiði modelde en büyük yer hareketi hýzý (PGV) 1,39 m/s’ye kadar ulaþabilmektedir. Fayýn üzerinde yakýnýnda elde edilen bu deðer yaklaþýk 40 km uzaklýktaki Isparta baseninde 7 cm/s’lere düþmektedir. Vs30 verisi olmaksýzýn gerçekleþtirilen simülasyonda maksimum PGV hýzý 1,24 m/s civarýnda kalmakta iken basen derinlik modeli tanýmlanmayan (ortamýn ana kaya olduðu varsayýmý) modelde PGV deðerleri dramatik bir düþüþle 30 cm/s seviyesine inmiþtir. Sonuç: Wald vd., (1999) tarafýndan þiddet skalasý kullanýlarak senaryo deprem sismik tehlike þiddet haritalarý hazýrlandýðýnda zemin parametrelerinin ve sadece basen derinlik bilgisinin tanýmlandýðý modellemelerde sonuçlar arasýnda %10-15’lik bir deðiþimin söz konusu olduðu ve bu durumun þiddeti kuvvetli bir þekilde etkilemediði anlaþýlmýþtýr. Buna karþýlýk basen kalýnlýðý verisi olmaksýzýn gerçekleþtirilen simülasyon modelinde %80’e civarýnda bir deðiþimin söz konusu olduðu tespit edilmiþtir. Elde edilen bu sonuçlar neticesinde zemin parametrelerinden basen kalýnlýðý bilgisinin deprem tehlike þiddet tahmininde kritik öneme sahip bir deðiþken olduðu görülmüþtür. Bununla birlikte zemin sýnýflamasýnda kullanýlan Vs30 parametresinin deprem tehlike þiddet kestiriminde düþük seviyede etken bir parametre olduðu anlaþýlmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: Isparta, PGV, Simülasyon, Deprem Tehlike, Vs30
|
