INM102_BOLUM_3_2015 [Uyumluluk Modu]

11.3.2015
İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ
03.03.2015
DEPREMLER - 1
Dr. Dilek OKUYUCU
Deprem Nedir?
Yerkabuğu içindeki fay düzlemi adı verilen kırıklar üzerinde biriken
enerjinin aniden boşalması ve kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya
çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer
yüzeyini sarsma olayına "DEPREM" denir.
Oluşum Şekillerine Göre Depremler
1.
2.
3.
4.
Tektonik Depremler
Volkanik Depremler
Çöküntü Depremleri
Tsunami Oluşturan Derin Deniz Depremleri
1
11.3.2015
Deprem Alanında Başlıca Araştırma Konuları
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Levha tektoniği ve depremin kökeni
Aktif faylar ve kırıklar
Deprem potansiyeli
Deprem kaynağı
Sismik dalgaların sönümlenmesi
Temel kayadaki sarsılma değeri
Yerleşim alanlarına yakın ve yeraltındaki toprak ve kayaların
geometrik ve fiziksel özellikleri
Sismoloji Nedir?
Depremin nasıl oluştuğunu, deprem dalgalarının yeryuvarı içinde ne
şekilde yayıldıklarını, ölçü aletleri ve yöntemlerini, kayıtların
değerlendirilmesini ve deprem ile ilgili diğer konuları inceleyen bilim
dalına "SİSMOLOJİ" denir.
Sismograf Nedir?
Sismograf, yer sarsıntılarının büyüklüğünü, süresini, merkezini, ve
saatini saptamaya yarayan aygıta denir.
En basit türü bir ucu dayanaklı, öbür ucunda bir kayıt kalemi bulunan, yay ile
desteklenmiş ağırlıklı bir çubuktan oluşur. Herhangi bir sarsıntı anında,
üzerindeki ağırlığın atıldığından dolayı, çubuğun sabit kalarak, diğer bölümlerin
salınması ilkesine göre çalışır.
2
11.3.2015
Sismometre Nedir?
Doğal ve suni titreşimler ile depremleri, özel kağıtlar üzerine veya
sayısal ortamda kaydeden cihazlara verilen genel addır.
Deprem Kayıtçısı veya Sismograf olarak da ifade edilmektedir.
Deprem Kayıt İstasyonları
Deprem Kayıt İstasyonları
3
11.3.2015
Türkiye Deprem Veri Merkezi Projesi
Türkiye Deprem Veri Merkezi ülkemizde toplanan tüm deprem
verilerinin bir araya getirilerek saklandığı, araştırmacılara sunulduğu ve
bütünleşik veriler ile sayısal sismik izler veri tabanının oluşturulduğu bir
oluşum olmayı hedeflemektedir.
Geniş Bant Deprem Kayıt İstasyonları
İvmeölçer Deprem Kayıt İstasyonları
4
11.3.2015
İvmeölçer Deprem Kayıt İstasyonları
Deprem Çözümleri
Deprem parametrelerini manuel ve otomatik çözüm programları
yardımıyla (oluş zamanı, büyüklük, yer ve derinlik) doğru, hızlı ve
güvenilir şekilde hesaplamak, ulusal ve yerel kriz yönetim merkezlerini,
yöneticileri anında bilgilendirmek konusunda yapılan çalışmalardır.
Deprem Kaynak Parametrelerinin Belirlenmesi
Deprem odak mekanizması, yırtılma süreci, vb. özelliklerinin tespiti
5
11.3.2015
Deprem Kaynak Parametrelerinin Belirlenmesi
Deprem Parametreleri
Herhangi bir deprem oluştuğunda, bu depremin tarif
edilebilmesi
ve
anlaşılabilmesi
için
"DEPREM PARAMETRELERİ" olarak tanımlanan bazı kavramlar
kullanılmaktadır.
-
Odak noktasi (hiposantr)
Dış merkez (episantr)
Odak derinliği
Eş şiddet (izoseit) eğrileri
Şiddet
Büyüklük (magnitüd)
Deprem Mekanizması
6
11.3.2015
Odak Noktası (Hiposantr) – Depremin Merkezi
Odak noktası yerin içinde depremin enerjisinin ortaya çıktığı
noktadır.Bu noktaya odak noktası veya iç merkez de denir.
Gerçekte , enerjinin ortaya çıktığı bir nokta olmayıp bir alandır ,
fakat pratik uygulamalarda nokta olarak kabul edilmektedir.
Dış Merkez (Episantr) – Depremin Merkez Üssü
Odak noktasına en yakın olan yer üzerindeki noktadır. Burası aynı zamanda
depremin en çok hasar yaptığı veya en kuvvetli olarak hissedildiği noktadır.
Aslında bu, bir noktadan çok bir alandır. Depremin dış merkez alanı
depremin şiddetine bağlı olarak çeşitli büyüklüklerde olabilir. Bazen büyük
bir depremin odak noktasının boyutları yüzlerce kilometreyle de
belirlenebilir. Bu nedenle "Episantr Bölgesi" ya da "Episantr Alanı" olarak
tanımlama yapılması gerçeğe daha yakın bir tanımlama olacaktır.
Odak Derinliği
Depremde enerjinin açığa çıktığı noktanın yeryüzünden en kısa uzaklığı,
depremin odak derinliği olarak adlandırılır.
Depremler odak derinliklerine göre sınıflandırılabilir.
Bu sınıflandırma tektonik depremler için geçerlidir.
7
11.3.2015
Odak Derinliğine Göre Depremlerin Sınıflandırılması
1.
SIĞ DEPREMLER : Yerin 0 – 60 km derinliğinde oluşan depremlerdir.
2.
ORTA DERİNLİKLİ DEPREMLER : Yerin 60 – 300 km derinliğinde oluşan
depremlerdir.
3.
DERİN DEPREMLER: Yerin 300 km’den daha fazla derinliğinde oluşan
depremlerdir.
Sığ Depremler
Yerin 0<d<60 km. derinliğinde olan depremlerdir.
Sığ depremler dar bir alanda hissedilir ve bu alan içinde çok büyük hasar
yapabilirler.
Sığ odaklı depremler, genellikle okyanus ortası sırtlarda ve transform faylar
boyunca oluşurlar.
Türkiye’de olan depremler genellikle sığ odaklı depremler olup, derinlikleri
çoğu zaman 0-30 km arasında değişmektedir
Orta Derinlikli Depremler
Yerin 60<d<300 km. derinliğinde olan deprenmelerdir.
Daha çok dalma-batma zorlarında görülürler.
Derin depremler çok geniş alanda hissedilirler, buna karşılık yaptıkları
hasar azdır.
8
11.3.2015
Derin Depremler
Yerin 300<d<700 km. derinlerinde olan depremlerdir.
Yerin üst manto katmanında meydana gelen depremlerdir.
Çok geniş bir alanda hissedilirler ancak verdiği hasar azdır.
Eşşiddet (izoseit) Eğrileri
Aynı şiddetle sarsılan noktaları birbirine bağlamak suretiyle elde
edilen eğrilerdir. Bu eğrilerin tamamlanmasıyla eşşiddet haritası
ortaya çıkar.
Genelde kabul edilmiş duruma göre, eğrilerin oluşturduğu yani iki eğri
arasında kalan alan, depremlerden etkilenme yönüyle, şiddet
bakımından sınırlandırılmış olur. Bu nedenle depremin şiddeti
eşşiddet eğrileri üzerine değil, alan içerisine yazılır.
Depremin Şiddeti
Herhangi bir derinlikte olan depremin, yeryüzünde hissedildiği bir
noktadaki etkisinin ölçüsü olarak tanımlanmaktadır.
Diğer bir deyişle depremin şiddeti, onun yapılar, doğa ve insanlar
üzerindeki etkilerinin bir ölçüsüdür.
Bu etki, depremin büyüklüğü, odak derinliği, uzaklığı yapıların
depreme karşı gösterdiği dayanıklılık dahi değişik olabilmektedir.
Şiddet depremin kaynağındaki büyüklüğü hakkında doğru bilgi
vermemekle beraber, deprem dolayısıyla oluşan hasarı yukarıda
belirtilen etkenlere bağlı olarak yansıtır
9
11.3.2015
Depremin Büyüklüğü
Deprem sırasında
tanımlanmaktadır.
açığa
çıkan
enerjinin
bir
ölçüsü
olarak
Magnitüd, aletsel ve gözlemsel magnitüd değerleri olmak üzere iki
gruba ayrılabilmektedir.
Depremin Büyüklüğü
Aletsel magnitüd, yukarıda da belirtildiği üzere, standart bir
sismografla kaydedilen deprem hareketinin maksimum genlik ve
periyod değeri ve alet kalibrasyon fonksiyonlarının kullanılması ile
yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilmektedir. Aletsel magnitüd
değeri, gerek hacim dalgaları ve gerekse yüzey dalgalarından
hesaplanılmaktadır.
Gözlemsel magnitüd değeri ise, gözlemsel inceleme sonucu elde
edilen episantr şiddetinden hesaplanmaktadır. Ancak, bu tür
hesaplamalarda, magnitüd-şiddet bağıntısının incelenilen bölgeden
bölgeye değiştiği de göz önünde tutulmalıdır.
Depremin Büyüklüğü – Depremin Şiddeti
10
11.3.2015
PLAKA (LEVHA) TEKTONİĞİ
Başlangıçta tüm kıtaların Pangea adında tek bir kıta olduğu, sonradan parçalanıp
dağılarak zamanla günümüzdeki yerlerine ulaştığı görüşüne dayanan kıtaların kayması
kuramını aslında 1912'de bir meteorolog olan Alman bilim adamı Alfred Wegener
ortaya attı.
Halen 10 kadar büyük levha ve çok sayıda küçük levhalar vardır.
Bu levhalar üzerinde duran kıtalarla birlikte, Astenosfer üzerinde sal gibi yüzmekte
olup, birbirlerine göre insanların hissedemeyeceği bir hızla (ortalama 1-15cm/yıl)
hareket etmektedirler.
Uzaklaşan (Ayrılan) Levha Sınırları
Yakınlaşan (Çarpışan) Levha Sınırları
Yanal Yer Değiştirme Levha Sınırları
11