Sosyal Hassasiyetin CBS'de Belirlenmesi ve Afet Riskini Azaltıcı Bir Araç Olarak Kullanılması DEÜ Fen Bilimleri Enstitüsü ( Z Dönemi) D PROGRAM İÇERİĞİ GPE 5005 SİSMİK K RİSKR ( Dersin Kredisi : 2+2) Yrd.Doç.Dr. Dr. Orhan POLAT DEÜ Jeofizik Müh. M BölümüB Sismoloji Anabilim Dalı Sismik Risk ve Sismik Tehlike : Tanım, Temel kavramlar Sismotektonik haritalar : USGS 30sec DEM topoğrafya verisi + USGS 5min DEM batimetri verisi + Yüzey Jeolojisi + Deprem Etkinliği i + GMT kullanımı = Risk Değerlendirme erlendirme CBS : GPS, SLR, SAR verileri Deprem Kaynağı : Kaynak parametreleri, Kaynak Modelleri Kaynak parametreleri uygulaması Brune Kaynak Modeli (Fortran( Fortran da prog.) Olasılıksal Sismik Tehlike Analizleri : Deprem katalogları, Tamlık k analizi, Geleneksel İstatistik Yöntemler (Gumbel( 1-3, Markov Farklı istatiksel algoritmalar (Hurst, Risk durağan an-risk devamlı bölgeler, Lévy Flight analizi Hurst Algoritması (Fortran da prog.) PROGRAM İÇERİĞİ DEPREM TEHLİKES KESİ ve SİSMS SMİK K RİSKR Risk Değerlendirme erlendirme ve Planlamaya Katkı : YU ve YUO alanlar, Sıvılaşma risk yüksek y alanlar : Jeofizik (Sismoloji), Jeoloji (Uyg.. Jeoloji) ve İnşaat (Geotektnik), Şehir ve Bölge B Planlama multi-displiner çalışmanın n ortak sonucu : Sismik Risk Değerlendirme erlendirme Eskişehir kent ölçeğinde bir örnek inceleme Depremler ve Tsunami : Oluşumu, umu, gelişimi, imi, yapısı Kayıp p : Sosyal zarar görebilirlik g riski, fiziksel (ekonomik) kayıplar İkincil etkiler (yangın, n, salgın n hastalık, sızınts ntı,..) Farklı ülkelerdeki afet yönetmeliklerine y genel bir bakış : NEHRP, EC2-EC8, EC8, Fransa, İspanya, Japonya Sismik Tehlike : Depremin yada depremin tetiklediği i doğal afetlerin (toprak( kayması,, heyelan, tsunami,, denizaltı topoğrafyas rafyasının değişmesi mesi) ) oluşma potansiyelidir. Örneğin; Atlantik Ortası Sırtta, İzlanda da, da, KAFZ boyunca, Antartika - nın Kuzeyinde D-B D B yönelimli y gelişen en açılma a zonlarında nda her zaman deprem oluşma potansiyeli, dolayısıyla yla Sismik Tehlike vardır. r. Sismik Risk : Sismik tehlikenin gerçekle ekleşmesi durumunda; ekonomik ve sosyal kayıplar pların n meydana gelme olasılığı ığıdır. Sismik Risk çalışmalarının n temelini, Sismik Tehlike analizleri oluşturur. Sismik Risk = Sismik Tehlike x Kayıp 1
TANIMLAR ve TEMEL KAVRAMLAR SİSMİK K TEHLİKE ve RİSKR Risk azaltımı (Risk mitigation) ) : Oluşacak sosyal ve fiziksel zararın n minimum a a indirilmesi için i in yapılan çalışmalar. Risk değerlendirme erlendirme (Risk assessment) ) : Mevcut deprem tehlikesinin ulaştığı seviyenin, yapılacak multi-disipliner çalışmalar ile yorumlanması. Kayıp (Vulnerability)) : Sosyal (can kaybı,, yaralanma, kayıp) ve fiziksel (sosyo( sosyo-ekonomik) zararların n bütünü. b Risk evaluation (Risk gelişimi imi) ) : Kaybın önlenmesine yöneliky olarak, sürekli s veya belli zaman aralıklar klarında gözlem g (monitoring( monitoring) yapılmas lması. Kaynak : Disaster Preparedness Glossary (Creamer and Gülkan,, 2004) SİSMİK K RİSK R : GROUND MOTION : MEKSİKA KA 1985, Avcılar lar-istanbul 1999 SIVILAŞMA : Anchorage,, ALASKA 1964 Kobe,, JAPONYA 1995 (6400 ölü) TSUNAMİ : ŞİLİ 22 Mayıs s 1960 (M=9.5) Banda Aceh,, ENDONEZYA 27 Aralık k 2004 (M=8.5) HEYELAN : Yangay,, PERU 1970 (18.000 ölü) YANGIN : San Francisco, USA 1906 (şehrin( %70 i) DEPREM TAHMİNİ : SİSMİK K BOŞLUK : Tayin, SİSMİK K GÖÇG ÖÇ : Gözlem (Monitoring( Monitoring) SİSMİK K HIZLAR : P ve S hızlarh zlarında azalma eğilimie GPS : Deformasyonun belirlenmesi TİLT AÇISI A : artma eğilimie RADON GAZI : artma eğilimie REZİST STİVİTE TE : azalma eğilimie ÖNCÜ SARSINTILAR-FORESHOCKS : artma eğilimie HAYVANLAR : Anormal davranış ışlar SİSMİK K RİSK R = MULTİ-DİSİPL PLİNER ÇALIŞMA ÜRÜNÜ SİSMİK K RİSK R = MULTİ-DİSİPL PLİNER ÇALIŞMA ÜRÜNÜ Jeofizik (Sismoloji( Sismoloji) ) MühendisliM hendisliği i : a. Sismotektonik b. Deterministik (Belirleyici) Sismik Tehlike Analizleri c. Olasılıksal Sismik Tehlike Analizleri d. Kaynak Özellikleri ve Soğurma etkisi e. En büyük b k ivme (PGA) tayini, tepki spektrumları f. Sismik Risk yorumlamalarına katkı İnşaat (Geoteknik( Geoteknik) ) + Jeoloji (Uyg( Uyg.Jeol.) ) MühendisliM hendisliği i : a. Sıvılaşma b. Şev duraylılığı ığı c. Zemin-Yap Yapı etkileşimi imi d. Temel özellikleri Ansal, 2004 2
DEPREM TEHLİKESi ve SİSMS SMİK K RİSKR TÜRKİYE DEPREM BÖLGELERB LGELERİ Mühendislik çalışmalarında, proje sahasının Deprem Tehlikesi ve Sismik Risk i, i, Jeofiziğin in bir alt dalı olan Sismolojik araştırmalarla rmalarla aydınlat nlatılır. Bu kapsamda yapılanlar : Yerel ve bölgesel b deprem etkinliği i (sismisite haritaları) Sismotektonik harita Deprem oluşum um özellikleri, Odak mekanizması,, DönüşD periyodu Kayıt t süresi, s max.. genlik, (İvme( ve Hız), H ivme azalım m ilişkileri Deprem kaynağı (derinlik - magnitüd - yırtılma boyutu ilişkileri) Sismik Zonlama ve Yerleşim alanlarına na etkisi (önemi( nemi) Mikrodeprem etkinliği, i, mevcut ve/veya muhtemel faylarla ilişkileri Sonuç : Deprem Tehlikesi TÜRKİYE DEPREM BÖLGELERB LGELERİ SİSMİK BOŞLUK Deprem Bölgesi Nüfus (%) Alan (%) Ana Endüstri Merkezleri (%) Barajlar (%) Sismik boşluk bir bölgede b fayın n hareket edememesinden ötürü deprem meydana gelmemesidir. 1. Derece 2. Derece 44 26 42 24 24,7 48,8 10,4 20,8 Kilitlenen bölgelerdir. b 3. Derece 4. Derece Risksiz BölgeB 15 12 2 18 12 4 12,0 12,6 1,7 33,3 27,1 8,4 Daha sonra, afet şeklinde açılır a r ve büyük b depremler meydana gelir Örneğin; Marmara Denizi büyük b k depremler açısından, sismik boşluk teşkil etmektedir. 3
SİSMİK K BOŞLUK ve SİSMS SMİK K GÖÇG SİSMİK K BOŞLUK ve SİSMS SMİK K GÖÇG Marmara - 1995 Gürbüz z et al., 2000 SİSMİK K BOŞLUK ve SİSMS SMİK K GÖÇG SİSMİK K BOŞLUK ve SİSMS SMİK K GÖÇG Marmara - 1999 Marmara - 1999 Polat et al., 2000 Polat et al., 2000 4
Himalaya - SİSMİK BOŞLUK San Andreas Fayı -SİSMİK BOŞLUK 28 Eylül 2004 M=6.0 SİSMİK K RİSK R : Odak Mekanizması Çözümleri Strong Motion - İzmir Deprem Kaydı Marmara - 1999 Polat et al., 2000 5
Strong Motion - İzmit Deprem Kaydı Strong Motion - Bursa Projesi Ansal, 2004 Polat, 1997 Strong Motion - Bursa Projesi SİSMİK BÖLGELEME - Akış Şeması Polat, 1997 Marcellini and Pagani,, 2004 6
SİSMİK RİSK DEĞERLENDİRME (USA) SİSMİK RİSK DEĞERLENDİRME (FRANSA) SİSMİK BÖLGELEME SİSMİK BÖLGELEME SİSMİK RİSK DEĞERLENDİRME (İSPANYA) SİSMİK RİSK DEĞERLENDİRME (İSPANYA) SİSMİK BÖLGELEME DEMOGRAFİK YAPI 7
SİSMİK RİSK DEĞERLENDİRME (İSPANYA) SİSMİK RİSK DEĞERLENDİRME (İSPANYA) SİSMİK BÖLGELEME KAYIP 8