JFM 301 SİSMOLOJİ 1.TOPĞRAFYADA DEĞİŞİMLER DEPREMLERİN YERYÜZÜNDEKİ ETKİLERİ

Transkript

1 JFM 301 SİSMOLOJİ DEPREMLERİN YERYÜZÜNDEKİ ETKİLERİ Prof. Dr. Gündüz Horasan DEPREMLERİN YERYÜZÜNDEKİ ETKİLERİ A. DEPREMİN BİRİNCİL ETKİLERİ 1.Topoğrafyada Değişimler a. Arazide yükselme ve alçalmalar b. Deprem kırıkları (faylar) c. Arazi çatlakları (tansion çatlakları) d. Arazi kayması (Heyelan) e. Sıvılaşma 2. Tsunami 3.Yapılardaki Etkiler 1.TOPĞRAFYADA DEĞİŞİMLER Arazinin yükselmesi ve alçalması Büyük depremlerde, deprem bölgesi dolaylarında, topoğrafyada bazı değişimler gözlenir. Zemin yükselebilir veya alçalabilir. Denize yakın bölgelerde oluşan depremlerde deprem sırasında arazideki yükselme ve alçalmayı gözle bile görme olanağı vardır. ARAZİNİN YÜKSELMESİ Kairiru Adası - Papua New Guinea. Fotograf 9 Eylül 2002 depreminden sonra çekildi. Photo by Jose Borrero. 1

2 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi GÖLCÜK GÖLCÜK DEĞİRMENDERE 2

3 İZMİT 3

4 Çökmeler 1 Mayıs 2003 Bingöl Depremi Mw=6.4 Deprem Kırıkları, Faylar Denizden uzak bölgelerde bu değişimler jeodezi ölçümeleri sonucunda farkedilebilir. Ör te Japonyada Niigata depreminde depremin merkezine çok yakın Awaji adasında adanın doğu kıyılarında 150 cm batı kıyılarında ise 80 cm yükseldiği gözlenmiştir. Büyük depremlerde oluşan yüzeysel değişimlerin gözle görüleni Faylardır. Genelikle büyük ve sığ depremlerde yeryüzünde km lerce giden yarıklar belirir. Fay adını verdiğimiz bu yarıkların bir tarafı diğer tarafa göre bağıl olarak yatay yada düşey yada her ikisi bir arada olarak yer değiştirebilir. 4

5 Deprem Kırığı Yüzey deformasyonları 17 Ağustos 1999 depremi Karayollarında deprem sonrası görülen dalgalanma çökme ve kırıklar 5

6 Karayolunda oluşan dalgalanma Atım Dağdibi köyü civarında ötelenme 6

7 Türkiyede meydana gelen Kırık uzunlukları Tarih Deprem Büyüklük Kırık uzunluğu (km) Erzincan 7.8 (Ms) Kocaeli 7.4 (Mw) 150 İkincil çatlaklar Ör; 1906 California depreminde San Andreas fayının gözle görülen kısmı 217 km, deniz içindeki uzantısı ile birlikte toplam 430 km kırılmış olduğu belirlenmiştir. Deprem sırasında ikincil çatlakların oluştuğu gözlenebilir. Bunlara tansiyon çatlakları denir Sumatra depreminde (Mw=9.0) fayın uzunluğu 1000 km dir. 7

8 Kaynaşlı-Korupark dinlenme tesisinde gelişmiş ikincil yüzey kırıkları Heyelan ve Sıvılaşma Ana kırıktan ayrılan K60D gidişli ikincil kırık boyunca 90 cm sağ yanal atım ve cm arasında değişen düşey atım gelişmiştir. Deprem olayındaki büyük titreşimler nedeniyle bazı zeminler, üzerindeki yükü taşıyamaz, malzeme akar, heyelan meydana gelir. Yada zemin bünyesindeki suyu atar, bunada sıvılaşma denir. Heyelan Örneği Bakacak bölgesi-bolu dağı girişinden bir heyelan 8

9 19 Ağustos 1966, Varto depreminde (M=7), Tepeköyün kuzeyinde toprak kayması Kaya kopmaları (Wallace, 1968) 1 Mayıs 2003 Bingöl Depremi, Mw= 6.4 Çamur akmaları (Göynük çayı, Çeltik suyu, Hanoçayırı) 9

10 Sıvılaşma Genellikle suya doygun gevşek kumlu zeminlerde yani alüvyon bir zeminde yüzeye yakın kum tabakalarına ani deprem dalgaları etki ettiğinği zaman, kum tanecikleri arasındaki denge bozulur ve tabaka içinde bulunan su, kum ile birlikte yüzeye doğru hareket ederek, yüzeye ulaşır. Bu olaya sıvılaşma denir. Sıvılaşma Kuzeybatı Hindistanda 6 Ocak 2001 (Mw7.6) Bhuj depremi Sıvılaşmış zemin üzerinde bulunan binalarda, bina depreme dayanıklı olarak yapılsa bile yana yatmalar ve devrilmeler olur Türkiyede; 1967 Mudurnu 1970 Gediz 1998 Ceyhan Misis 1999 İzmit körfezi depremlerinde sıvılaşma görülmüştür. Zemin Sıvılaşması sonucu yan yatan bir bina 10

11 2. TSUNAMİ Liman dalgası anlamına gelir. Episantrı denizde olan büyük depremlerin oluşturduğu deniz dalgasıdır. Tsunami nin oluş nedeni Deniz altında oluşan heyelan, deprem, volkan patlaması ve yer kaymaları deniz tabanının ani olarak şekil değiştirmesine yol açarlar. ) Deniz tabanının aşağı ya da yukarı yönde ani ve kalıcı olarak yer değiştirmesi bunun üzerindeki tüm su kolonunu da yukarı ya da aşağı doğru hareket ettirir. Bu hareket sonucunda suyun itilmesinden kaynaklanan potansiyel enerji tsunami dalgalarının yatay olarak ilerlemesine (kinetik enerji) neden olur. Sahilin açığında bu dalgayı tanımak mümkün değildir. Ancak dalga sahile vardığında anlaşılır. Dalganın genliği artar, büyür. Derin sulardaki tsunamilerin hızı 900 km ye ulaşmakta ise de dalga yüksekliği genellikle 0.5 metre civarında kalmaktadır. Dalga kıyı şeridine doğru ilerledikçe enerjisi gitgide daha kısa bir mesafe ile sınırlandığı, diğer bir deyişle su derinliği azaldığı için, dalga yüksekliği şekilden de görüleceği gibi 30 m ye ulaşabilmektedir. 11

12 Buradan da görüldüğü gibi tsunamiler normal rüzgar dalgalardan daha yüksek değildir, ancak çok daha tehlikelidirler. Normal dalga dönerek hareket ederken tsunami bir yönde ve çok daha hızlı hareket eder. Tsunami tonlarca ağırlıktaki kayaları, yapıları, gemileri sürükleyebilir. Rüzgar dalgaları yüksek bölgeleri aşmaksızın gider, gelirler. Tsunamiler su duvarı gibi karaya hucum ederler. o Depremler gibi tsunamiler de büyüklüklerine göre sınıflanırılabilir. Türkiyede; o Marmara ve o Akdeniz kıyılarında eski tsunami izlerine rastlanmıştır (Genç ve Tüysüz, 2001). Son yıllarda büyük tsunami 2004 yılı Sumatra depreminde (Mw=9.0) yaşanmıştır. Pek çok kişi hayatını kaybetmiştir. 12

13 11 Mart 2011 Tohoku, Japon Depremi, Mw=9.0, Tsunamisi 3. YAPILARDAKİ ETKİ Deprem nedeniyle yapıda gözlenen hasar ve etkilerin oluşumundaki temel noktalar; Deprem kaynak mekanizmasının tipi Depremin magnitüdü Deprem odak derinliği Zemin türü Zemin-yapı ikilisinin etkileşimi Yapının mühendislik parametreleri dir. Depremden aynı uzaklıkta bulunan yapıların, aynı büyüklükteki depremden etkilenme derecesi; Yapının türüne Binanın salınım periyoduna bağlıdır. 13

14 Depremin Yapılardaki Etkisi Yapıları en az hasar derecesiden en çok hasar derecesine doğru sıralarsak; Hafif çelik Betonarme döşemeli çelik Betonarme Ahşap Kerpiç Yığma dır. 14

15 Adapazarı İzmit caddesi 15

16 ADAPAZARI - TOZLU CAMİ Çınarlı köyü 16

17 ARİFİYE Arifiye yakınında demir yolu 17

18 Hanshin Express yolu - Kobe 17 Ocak 1995 Hanshin-Awaji island Depremi Nojima fayı M=7.2 h=14 km Kobe ye 6 km uzakta Ölü sayısı: 6398 B. DEPREMİN İKİNCİL ETKİLERİ 1. Yangın 2. Salgın hastalıklar 3. Sel baskını 4. Sosyoekonomik kayıplar Salgın Hastalıklar Tüpraş Yangını (17 Ağustos 1999 Depreminden 6 gün sonra söndürüldü.) 18

19 Sel baskını Sosyoekonomik Kayıplar Kişilerin, devletin, şirketlerin parasal ve iş gücü kaybı 19