Altıncı Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 16-20 Ekim 2007, İstanbul Sixth National Conference on Earthquake Engineering, 16-20 October 2007, Istanbul, Turkey AVRO-AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN GELİŞTİRİLEN EŞ ZAMANLI ANALİTİK ŞİDDET DAĞILIMI HESAPLAMA YÖNTEMLERİ DEVELOPMENT OF NEAR-REAL TIME SHAKEMAPS FOR EURO- MEDITERRANIAN REGION Zehra ÇAĞNAN 1, Can ZÜLFİKAR 1, Eser DURUKAL 2 ve Mustafa ERDİK 3 ÖZET Bu çalışmada Avrupa Birliği FP6 Network of Research Infrastructures for European Seismology (NERIES) projesi çerçevesinde, Avro-Akdeniz bölgesi için yer sarsıntısı dağılımlarının eş zamanlı olarak elde edilmesi amaçlanmaktadır. İzlenecek yöntemin: 1. Deprem kaynak parametrelerinin bölgesel sismotektonik veritabanı kullanılarak ve/veya geniş bant istasyon verilerinden hızlı çevirme yöntemiyle elde edilmesi 2. Yer hareketi parametre dağılımlarının (maksimum yer hızı, yer ivmesi, spektral ivme, spektral deplasman vs) mühendislik kaya tabakası için bölgeye özel yer hareketi azalım ilişkileri ve/veya yer hareketi simülasyonu kullanılarak elde edilmesi 3. Bölgesel jeolojik veri tabanının kullanılması ile mühendislik kaya tabakası için elde edilen yer hareketi dağılımlarının lokal zemin koşullarına göre büyütülmesi 4. Elde edilen yer hareketi dağılımlarının eş zamanlı kuvvetli yer hareketi verisi ışığında güncellenmesi, doğrulanması ve zenginleştirilmesi aşamalarından oluşacağı öngörülmektedir. Bu yöntem ışığında oluşturulacak şiddet dağılımı haritaları, acil müdahaleden sorumlu kurumlar için büyük önem arz eden hasar ve yaralı sayısı gibi bilgilerin yaklaşık olarak elde edilmesinde kullanılacaktır. Bu çalışma çerçevesinde Imperial College-Ingiltere, NORSAR- Norveç ve ETH-Isviçre deki araştırmacılarla beraber, şiddet dağılım haritalarının elde edilmesinde kullanılacak çeşitli algoritmalar geliştirilmekte ve denenmektedir. Bu bağlamda, 1999 Kocaeli depreminin Marmara bölgesinde sebep olduğu EMS-98 şiddet dağılımı, aşağıda sıralanan yöntemler kullanılarak elde edilmiş ve gözlemlenen şiddet dağılımı haritalarıyla detaylı olarak karşılaştırılmıştır: 1. Maksimum yer hızı, yer ivmesi ve spektral ivme şiddet arasındaki mevcut ilişkiler 2. Kuvvetli yer hareketinin simule edilmesi ve frekans genlik spektrumu şiddet arasındaki mevcut ilişkiler 3. Bir ve iki boyutlu deprem büyüklüğü ve faya olan mesafeye bağlı şiddet azalım ilişkileri Anahtar Kelimeler: Deprem hasarları, Şiddet dağılım haritaları, Acil müdahale sistemleri. ABSTRACT For real-time estimation of the ground shaking after a major earthquake in the Euro- Mediterranean region, the EU Project entitled Network of Research Infrastructures for European Seismology, NERIES foresees a method for the computation of shake maps consisting of the following steps: 1 Araştırmacı, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, İstanbul, zehra.cagnan@boun.edu.tr / can.zulfikar@boun.edu.tr 2 Doçent, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, İstanbul, edurukal@boun.edu.tr 3 Profesör, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, İstanbul, merdik@boun.edu.tr 317
318 Eş Zamanlı Analitik Şiddet Dağılımı Hesaplama Yöntemleri 1. For a given epicentral location and magnitude, identifying the most likely location of the earthquake source using regional seismotectonic data-bases, supported, if and when possible, with the estimations of fault rupture parameters obtained by rapid inversion of data from online regional broadband stations. 2. Estimation of the spatial distribution of selected ground motion parameters at engineering bedrock through region specific ground motion attenuation relationships. 3. Estimation of the spatial distribution of site-specific ground motion parameters based on regional geology data-bases using appropriate amplification models. 4. Correlation/verification/enrichment of the estimated ground motion information with the available on-line strong motion data. Within the scope of this project, together with researchers from Imperial College, NORSAR and ETH-Zurich, we are developing and testing algorithms for the preparation of shakemaps and the quantification of associated uncertainties. In this connection, we carried out an exercise with the objective of obtaining the distribution of EMS-98 intensities associated with the 1999 Kocaeli Earthquake through use of following methods: 1. Local and regional one- and two-dimensional intensity attenuation relationships. 2. Regional ground motion attenuation relationships and various intensity correlations with PGV, PGA, and Response Spectrum. 3. Synthetic strong ground motions and available intensity correlations with Fourier Amplitude Spectrum. Keywords: Earthquake damages, Shakemaps, Rapid response systems. GİRİŞ Haziran 2006 tarihinde başlayan Avrupa Birliği FP6 Network of Research Infrastructures for European Seismology (NERIES) projesi nin (http://neries.knmi.nl) başlıca amaçlarından biri Avro- Akdeniz bölgesi için deprem hasar dağılımlarının, acil tıbbi müdahale gereken yaralı sayısı, geçici barınak ve yemek ihtiyaçlarının eş zamanlı olarak belirlenmesidir. Bu hedefle Avrupa daki ilgili kurumlar tarafından kullanılacak (Örneğin, European Mediterranean Seismological Centre, EMSC) bir eş zamanlı deprem hasar dağılımı hesaplama yazılımı geliştirilmektedir. Elde edilen sonuçlar acil müdahale kurumlarına iletilecek ve bir web sayfası aracılığı ile kamuya duyurulacaktır. Bu çalışma sonucunda, Avro-Akdeniz bölgesi için etkin bir acil müdahale ve kamusal bilgilendirme sisteminin oluşturulması hedeflenmektedir. Halihazırda aktif olan eş zamanlı deprem hasarlarını ve can kayıplarını belirleyen sistemler arama kurtarma çalışmalarının afetin büyüklüğüne göre planlanmasını ve uluslararası yardım kurumlarının gerekli olan durumlarda depremden dakikalar sonra harekete geçirilmesini sağlamaktadır. Bu sistemleri bölgesel ve küresel olmak üzere iki ana sınıfa ayırmak mümkündür. Avro-Akdeniz bölgesinde aktif olan bölgesel sistemlerin başında İstanbul Erken Uyarı ve Acil Müdahale Sistemi gelmektedir. Sistemin acil müdahale kısmını İstanbul un yoğun yerleşim, ticaret ve sanayi bölgelerine yerleştirilmiş (50x30 km lik alanı kapsayan) 100 adet kuvvetli yer hareketi istasyonu oluşturmaktadır. Bu istasyonların bir depremle tetiklenmesinden sonra kaydedilen deprem hareketi her bir istasyonda değerlendirilerek elde edilen parametrik bilgiler (alet bilgileri, maksimum yer ivmesi, yer hızı, depremin süresi, spektral deplasmanlar) GSM şebekesi ile Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü veri merkezine kısa mesajlar halinde gelmekte ve bu bilgiler anında değerlendirilerek meydana gelen kuvvetli yer hareketinin yerel dağılımı tesbit edilmektedir. İstanbul bina envanteri ve demografik yapı bilgileri ve yerel bina hasar görebilirlik ilişkileri kullanılarak bilgisayar ortamında ilk 5 dakikada yapılan bir ilk hasar değerlendirmesi ile depremin İstanbul da nerelerde hasara ve can kaybına yol açtığı tahmin edilmektedir. Avro-
Z.Çağnan, C.Zülfikar, E.Durukal ve M.Erdik 319 Akdeniz bölgesindeki benzeri bölgesel sistemler Romanya da ve İspanya-Fransa sınırında bulunmaktadır ancak İstanbul Erken Uyarı ve Acil Müdahale Sistemi alet yoğunluğu bakımından Avro-Akdeniz bölgesi için tek sistemdir. Yukarıda belirtildiği gibi bölgesel sistemlerin yanında Global Disaster Alert and Coordination System (GDACS) ve World Agency of Planetary Monitoring Earthquake Risk Reduction (WAPMERR) gibi küresel sistemler de mevcuttur. Yakın zamanda bunlara Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırmaları Kurumunun aktif hale getireceği Prompt Assessment of Global Earthquakes for Response-PAGER sistemi eklenecektir. GDACS Birleşmiş Milletler ve Avrupa Birliği Komisyonunun ortak girişimidir (http://www.gdacs.org). GDACS deprem etkisinin büyüklüğü, tsunami, heyelan, ve radyo aktif sızma oluşma olasılığına bağlı olarak yayınlayacağı alarm seviyesini belirlemektedir (yeşil, turuncu, kırmızı alarm). Bu sistemde deprem etkisinin büyüklüğü (1) deprem büyüklüğü (EMSC den alınan bilgi) (2) deprem derinliği (EMSC den alınan bilgi) (3) deprem merkezinden 100 km uzaklıktaki alan içerisinde bulunan nüfüs (Landscan nüfus verisi) 4. depremin etkilediği alandaki hasar görebilirlik seviyesi (European Commission Humanitarian Aid Department küresel ihtiyaç belirleme indeksi) gibi parametrelerce tayin edilmektedir. Elde edilen sonuçlar depremden hemen sonra üye kurum ve kuruluşlara kısa mesaj olarak gönderilmekte ve GDACS web sitesi aracılığı ile duyurulmaktadır. PAGER sistemi Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırmaları Kurumunun yer sarsıntısı dağılımlarının hesaplanmasında kullandığı SHAKEMAP sisteminin (http://earthquake.usgs.gov/eqcenter/shakemap) devamı olarak tasarlanmıştır. PAGER sisteminde depremin yaşandığı bölge için mevcut bina envanteri, nüfus dağılımı verilerinin ne kadar detaylı olduğuna bağlı olarak üç farklı deprem etkisi hesaplama yöntemi kullanılmaktadır. Elde mevcut bina envanteri, nüfus dağılımı verileri olmadığı zaman sadece geçmiş depremlerden elde edilmiş şiddet-kayıp ilişkilerinden yararlanılmakta, detaylı bilginin olduğu durumlarda ise HAZUS metodolojisi çerçevesinde geliştirilmiş maksimum yer ivmesi ve spektral deplasmanlara bağlı hasar görebilirlik ilişkileri kullanılarak ağır hasar görmüş bina sayısı ve kayıplar belirlenmektedir. GDACS, WAPMERR, PAGER gibi geniş ölçekli sistemlere kıyasla bölgesel sistemler kuvvetli yer hareketi cihazlarından gelen bilgiler, detaylı bina envanteri ve nüfus dağılımı verileri ışığında çok daha güvenilir sonuçlar vermektedir. Bu makaleyle Avro-Akdeniz bölgesi için kullanılması öngörülen eş zamanlı yer sarsıntısı dağılımı elde etme yöntemlerinin halihazırda mevcut bölge yer hareketi gözlemleme altyapı özellikleri ışığında detaylı olarak açıklanması hedeflenmektedir. EŞ ZAMANLI YER SARSINTISI DAĞILIMI HESAPLAMA YÖNTEMLERİ Yer sarsıntısı dağılımlarının eş zamanlı olarak hesaplanması deprem hasarları ve can kayıplarının elde edilmesinde ilk adımı oluşturur. Burada yer sarsıntısı dağılımları kavrami ile, seçilmiş yer hareketi parametreleri (maksimum yer hızı, yer ivmesi ve spektral deplasmanlar vs.) ve şiddet dağılımları ifade edilmektedir. Tüm Avro-Akdeniz bölgesi için mevcut bina envanteri ve nüfus dağılımı bilgisinin detay seviyesi ayni değildir. Örneğin bazı bölgeler için bina türü, bina kat adedi, her binada yaşayan kişi sayısı bilgileri mevcut değildir. Böyle durumlarda şiddet dağılım haritasının kendisi deprem etkisinin büyüklüğü konusunda bir fikir sahibi olmamızı sağlar. Ayrıca bölgesel bina hasar görebilirlik ilişkileri çoğunlukla sadece betonarme binalar için mevcuttur. Yapılan çalışmalarla spektral deplasmana bağlı hasar görebilirlik ilişkilerinin üstünlüğü ispatlanmış olsa bile Avro-Akdeniz bölgesi için şiddete bağlı ampirik hasar görebilirlik ilişkileri çoğu kez bölgesel özellikleri yansıtan eldeki tek ilişki olmaları bakımından önemlidir. Bu nedendenlerden dolayı NERIES projesi çerçevesinde yer hareketi parametre dağılımları yanında şiddet dağılımlarının da elde edilmesi hedeflenmektedir.
320 Eş Zamanlı Analitik Şiddet Dağılımı Hesaplama Yöntemleri Avro-Akdeniz Bölgesindeki Mevcut Altyapı: Yer sarsıntısı dağılımının elde edilmesinde izlenecek yöntem Avro-Akdeniz bölgesinde deprem kaynak parametrelerinin ne kadar zamanda belirlenebileceğine, sismik alet sayısı ve dağılımına bağlıdır. Deprem merkezi, büyüklüğü, ve mekanizması ilk 30 dakikalık süre zarfında EMSC tarafından duyurulmaktadır. Ancak fay kırığı uzunluğunu düzenli olarak hesaplayan bir kurum bulunmamakta, kuvvetli yer hareketi istasyonlarının dağılımı tüm Avro-Akdeniz bölgesini kaplamamakta sadece İtalya, Yunanistan, batı Türkiye, İran gibi bölgelerde yoğun olarak bulunmaktadır (Şekil 1). Ayrıca Avro-Akdeniz bölgesindeki kuvvetli yer hareketi istasyonlarından eş zamanlı veri akışı şu anda mümkün değildir. Şekil 1. Avro-Akdeniz Bölgesindeki Kuvvetli Yer Hareketi İstasyonları (Kaynak: EMSC) Bu nedenlerden dolayı aşağıda ana hatlarıyla verilen yöntemin şu an için Avro-Akdeniz bölgesinde kullanılması mümkün değildir: 1. Deprem merkezi, büyüklüğü ve derinlik bilgilerinin elde edilmesi 2. Yer hareketi parametre dağılımlarının mühendislik kaya tabakası için bölgeye özel yer hareketi azalım ilişkileri kullanılarak elde edilmesi 3. Elde edilen yer hareketi parametre dağılımlarının eş zamanlı kuvvetli yer hareketi verisi ışığında güncellenmesi, doğrulanması ve zenginleştirilmesi 4. Bölgesel jeolojik veri tabanının kullanılması ile mühendislik kaya tabakası için elde edilen yer hareketi dağılımlarının lokal zemin koşullarına göre büyütülmesi
Z.Çağnan, C.Zülfikar, E.Durukal ve M.Erdik 321 5. Fay yırtığı düzleminin artcı deprem ve geniş bant istasyon verilerinden hızlı çevirme yöntemiyle elde edilmesinden sonra yer sarsıntısı dağılımlarının bu bilgiler ışığında güncellenmesi 6. Yer hareketi parametreleri-şiddet arasındaki ilişkiler kullanılarak, şiddet dağılımlarının elde edilmesi. İleride cihaz sayısının artması ve bölge enstütüleri arasında eş zamanlı kuvvetli yer hareketi veri paylaşımının mümkün olmasıyla kullanılması mümkün olacak bu yöntem şu an Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırmalar Kurumu tarafından Shakemap projesi kapsamında Kaliforniya bölgesinde eş zamanlı olarak şiddet ve yer sansıntısı dağılımlarının hesaplanmasında kullanılmaktadır. Aşağıda detaylı olarak açıklanan üç farklı yöntem şu anda Avro-Akdeniz bölgesinde yer hareketi parametreleri ve/veya şiddet dağılımlarının eş zamanlı olarak hesaplanmasını mümküm kılmaktadır. Method 1: Maksimum Yer Hızı, Yer İvmesi ve Spektral İvme - Şiddet Arasındaki İlişkiler Bu method büyüklüğü 6.0 ı aşan depremler için deprem merkezi, büyüklüğü, mekanizması, bölgesel tektonik veri tabanı, büyüklük fay kırık boyu ilişkileri kullanılarak bölgesel tektonik yapıya uygun maksimum yer hızı, yer ivmesi ve spektral ivme azalım ilişkileri ışığında yer hareketi parametre dağılımlarının elde edilmesini içermektedir. Büyüklüğü 6.0 dan küçük depremler için yer hareketi parametrelerinin doğru olarak hesaplanmasında fay kırığı düzleminin bilinmesi gerekli değildir. Daha sonra bu değerler lokal zemin koşullarına göre büyütülmektedir. Bir sonraki aşamada şiddet dağılımları mevcut maksimum yer ivmesi, yer hızı, spektral ivme -şiddet arasındaki ilişkiler kullanılarak hesaplanmaktadır. Görüldüğü gibi bu yöntem deprem şiddetinin yanısıra yer hareketi parametre dağılımlarının da elde edilmesine olanak sağlamaktadır. Şekil 2a 1999 Kocaeli depremi için maksimum yer hızı ve ivme dağılımlarının Boore ve Atkinson (2006) azalım ilişkileri kullanılmasıyla elde edilmiştir. Bu çalışmada MTA tarafından tüm Türkiye için hazırlanmış QTM haritası ve Wills ve Silva (1998) dan alınan Vs30-QTM ilişkileri kullanılmıştır (Şekil 3). Bulunan maksimum yer hızı ve yer ivmesi değerleriyle Wald ve diğerleri (1999) tarafından elde edilen maksimum yer hızı, maksimum yer ivmesi şiddet ilişkileri kullanılarak (Denklem 1) Kocaeli depremi için şiddet haritası hesaplanmıştır. Elde edilen şiddet değerleriyle gözlemlenen değerlerin karşılaştırılması Şekil 2a da verilmiştir. Imm=3.66log(PGA) - 1.66, Imm 5 Imm=3.47log(PGV) + 2.35, Imm 7 Imm=(3.47log(PGV) + 3.66log(PGA) + 0.69) / 2, 5<Imm<7 (1) Denklem 1 Kaliforniya depremleri verisi kullanılarak elde edilmiştir. Bölgesel özelliklerin bu tip ilişkiler üzerindeki etkisini gözlemlemek için Türkiye genelinden toplam 58 deprem kullanılarak maksimum yer ivmesi, maksimum yer hızı şiddet arasında benzeri ilişkiler elde edilmiştir. Şekil 2b denklem 2 kullanılarak elde edilmiş şiddet dağılımını ve bu değerlerin gözlemlenen değerlerle karşılaştırılmasını içermektedir. Şekil 2a ve 2b nin kıyaslanmasıyla bölgesel özellikleri yansıtan maksimum yer hızı, yer ivmesi ve şiddet arasındaki ilişkilerin getirdiği iyileşme açık şekilde gözlemlenmektedir. Imm=4.5log(PGA) 2.73, Imm 5 Imm=4.9log(PGV) + 0.02, Imm 7 Imm=(4.9log(PGV) + 4.5log(PGA) - 2.71) / 2, 5<Imm<7 (2) Şekil 4 ise 1999 Kocaeli depremi için spekral ivme dağılımlarının Boore ve Atkinson (2006) azalım ilişkileri kullanılması ile elde edilmiştir. Lokal zemin koşullarına göre büyütüldükten sonra elde edilen değerlerle Atkinson ve Kaka (2007) çalışmasından alınan spektral ivme (1sn) şiddet ilişkisi kullanılarak Kocaeli depremi için şiddet haritası hesaplanmıştır. Bazı
322 Eş Zamanlı Analitik Şiddet Dağılımı Hesaplama Yöntemleri çalışmalarda, spektral ivme-şiddet ilişkilerinin maksimum yer ivmesi, yer hızı- şiddet ilişkilerine kıyasla daha doğru sonuçlar verdiği belirtilse de (Sokolov, 2002) Kocaeli depremi için Atkinson ve Kaka (2007) spekral ivme şiddet ilişkisinin XIII ve daha büyük şiddet değerine maruz kalmış bölgeleri tam olarak belirleyemediği gözlenmiştir. (a) (b) Şekil 2a-b. 1999 Kocaeli Depremi için maksimum yer hızı, ivmesi şiddet ilişkisi kullanılarak elde edilmiş şiddet dağılım haritasının gözlemlenen değerlerle karşılaştırılması Şekil 3. Türkiye Zemin Özellikleri Haritası (NEHRP, 1997 zemin sınıflandırmasına göre ayrılmıştır)
Z.Çağnan, C.Zülfikar, E.Durukal ve M.Erdik 323 Şekil 4. 1999 Kocaeli Depremi için spektral ivme şiddet ilişkisi kullanılarak elde edilmiş şiddet dağılım haritası nın gözlemlenen değerlerle karşılaştırılması Metod 2: Frekans Genlik Spektrumu Şiddet Arasındaki İlişkiler Bu metod çeşitli lokasyonlardaki frekans genlik spektrumları nın Boore (2003) de verilen fonksiyonel yapılar ile hesaplanması ve Sokolov (2002) nin ortaya attığı frekans genlik spektrumuşiddet ilişkilerinin kullanılmasını içermektedir. Bu frekans genlik spektrumuna bağlı yöntemin yer hareketi dağılımlarının gerekmediği, sadece şiddete bağlı deprem hasar hesaplamasının yapılacağı durumlarda kullanılması amaçlanmaktadır. Boore (2003) toplam yer hareketi spektrumunu denklem 3 le ifade etmektedir. Bu denklemde S(f) kaynak spektrumu, D(f) yer kabuğu etkisinden kaynaklanan azalım modeli ve G(f) zemin etkisi modelidir. S(f), D(f) ve G(f) için sırasıyla Frankel ve diğerleri (1996), Boore (1984), Boore ve Joyner (1997) de Kaliforniya bölgesi için geliştirilen modeller kullanılmıştır. Bu çalışmada G(f) modelindeki Kappa (κ) parametresi olarak Marmara bölgesi için Kocaeli ve Düzce depremleri sonrası artcı şokların analiz edilmesiyle bulunan değerler kullanılmıştır (Durukal ve Çatalyürekli, 2004). Elde edilen her bir frekans genlik spektrumuna Sokolov un metodunun uygulanmasıyla bu lokasyonlar için şiddet değerlerinin olasılıksal dağılımı elde edilmiştir. Şekil 5 bu dağılımların ortalama değerlerinin lokasyona göre değişimini göstermektedir. Şekil 5 den de görülebileceği gibi, bu metodla şiddet dağılımını oldukça doğru bir biçimde elde etmek mümkündür. R(f)= (2pf)2S(f)D(f)G(f) (3) Şekil 5. 1999 Kocaeli Depremi için spektral ivme şiddet ilişkisi kullanılarak elde edilmiş şiddet dağılım haritası nın gözlemlenen değerlerle karşılaştırılması
324 Eş Zamanlı Analitik Şiddet Dağılımı Hesaplama Yöntemleri Method 3:Şiddet Azalım İlişkileri Sadece şiddet dağılımlarına ihtiyaç duyulduğu durumlarda bölgesel bir ve iki boyutlu şiddet azalım ilişkileri de kullanılabilir. Metod 3 bölgesel şiddet azalım ilişkilerinin kullanılmasıyla şiddet dağılımlarının doğrudan elde edilmesini içermektedir. 1999 Kocaeli depremi için Erdik ve Eren (1983) ve Şeşetyan ve diğerlerinin (2005) geliştirdikleri şiddet azalım ilişkileri kullanılmıştır. Şeşetyan ve diğerlerinin çalışması mevcut fay kırığı düzlemini baz almakta ancak Erdik ve Eren (1983) ilişkisi sadece deprem büyüklüğü ve merkezine bağlı şiddet dağılımının hesaplanmasına olanak vermektedir. İki ilişkide yüksek şiddete maruz kalmış bölgelerin belirlenmesine olanak tanımaktadır. Şeşetyan ve diğerlerinin (2005) ortaya attığı şiddet-azalım ilişkisi ancak fay kırığı düzlemi belirlendikten sonra kullanılabilmesine rağmen Eren ve Erdik (1983) ilişkisine göre gözlemlenen şiddet dağılımına daha yakın sonuçlar vermiştir. (a) (b) Şekil 6a-b. 1999 Kocaeli Depremi için sırasıyle Erdik ve Eren (1983) ve Şeşetyan ve diğerleri (2005) şiddet azalım ilişkileri kullanılarak elde edilmiş şiddet dağılım haritasının gözlemlenen değerlerle karşılaştırılması
Z.Çağnan, C.Zülfikar, E.Durukal ve M.Erdik 325 SONUÇ NERIES projesinin başlıca amaçlarından biri Avro-Akdeniz bölgesi için deprem hasar dağılımlarının, acil tıbbi müdahale gereken yaralı sayısı, geçici barınak ve yemek ihtiyaçlarının eş zamanlı olarak belirlenmesidir. Deprem hasarları ve can kayıplarının elde edilmesindeki ilk adımı yer sarsıntısı dağılımlarının eş zamanlı olarak hesaplanması oluşturur. Bu çalışma çerçevesinde Avro-Akdeniz bölgesi için yer sarsıntısı dağılımlarının elde edilmesinde kullanılabilecek üç ayrı yöntem belirlenmiş, 1999 Kocaeli depreminin Marmara bölgesinde sebep olduğu EMS-98 şiddet dağılımı bu yöntemler kullanılarak elde edilmiş ve gözlemlenen şiddet dağılımı haritasıyle detaylı olarak karşılaştırılmıştır. Bu yöntemlerin üçüde 1999 Kocaeli depreminde ağır şiddete maruz kalmış bölgelerin doğru olarak belirlenmesine olanak vermiştir. Geniş kaynaklı büyük depremler için incelenen yöntemlerden elde edilecek sonuçların fay kırığı düzlemlerinin doğru olarak bilinmesine önemli ölçüde bağlı olduğu gözlemlenmiştir. Buda eş zamanlı şiddet dağılımları için fay kırığı düzlemlerinin en kısa zamanda belirlenmesinin önemine işaret etmektedir. Bu çalışmadan elde edilen bir diğer sonuç ise bölgesel veriler kullanılarak elde edilen maksimum yer hızı, yer ivmesişiddet ilişkilerinin bölgesel olmayan ilişkilere kıyasla şiddet dağılımı haritalarına getirdikleri iyileşmedir. 2009 yılında tamamlanması hedeflenen bu çalışma çerçevesinde Avro-Akdeniz bölgesi için geliştirilen hasar dağılımı ve can kayıplarının eş zamanlı olarak hesaplanmasına olanak verecek yazılımla bölge acil müdahale kapasitesinin önemli ölçüde artırılması hedeflenmektedir. KAYNAKLAR Atkinson, GM and Kaka, SI (2007) Relationships between Felt Intensity and Instrumental Ground Motion for New Madrid Shakemap, Bulletin of Seismological Society of America, vol.97, pp.497-511 Boore, DM (1984) Use of Seismoscope Records to Determine ML and Peak Velocities, Bulletin of Seismological Society of America, vol.74, pp.315-324 Boore, DM (2003) Simulation of Ground Motion using the Stochastic Method, Pure and Applied Geophysics, vol.160, pp.635-676 Boore, DM, and Atkinson, GM (2006) Boore-Atkinson NGA Empirical Ground Motion Model for the Average Horizontal Component of PGA, PGV, and SA at Spectral Periods of 0.1, 0.2, 1, 2 and 3 Seconds., Interim Report for U.S.G.S. Durukal, E, and Çatalyürekli, Y (2004) Spectral Analysis of Source Parameters of the 1999 Kocaeli and Duzce Earthquake Aftershock Sequences, Proceedings of 13th World Conference on Earthquake Engineering, August 1-6 2004, Canada, paper no. 421 Erdik, M and Eren, K (1983) Attenuation of Intensities for Earthquakes Associated with the North Anatolian Fault, Middle East Technical University Earthquake Engineering Research Center Report Frankel, A, Mueller, C, Barnhard, T, Perkins, D, Leyendecker, E, Dickman, N, Hanson, S, and Hopper, M (1996) National Seismic Hazard Maps: Documentation June 1996, U.S.G.S. Open-File Report 96-532 NEHRP (1997) NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures, FEMA-303 Sesetyan, K Durukal, E, Demircioglu, M, Erdik, M (2005) A Revised Intensity Attenuation Relationship for Turkey, Poster Presentation, European Geosciences Union General Assembly 2005, Vienna, Austria, abstract no. 7-05037 Sokolov, VY (2002) Seismic Intensity and Fourier Acceleration Spectra: Revised Relationship, Earthquake Spectra, vol. 18, pp. 161-187 Wald, W, Quitoriano, V, Heaton, TH, and Kanamori, H (1999) Relationships between Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, and Modified Mercalli Intensity in California, Earthquake Spectra, vol.15, no.3, pp.557-564 Wills, C.J, and Silva, W (1998) Shear-wave velocity characteristics of geologic units in California, Earthquake Spectra, 14, 3, pp.533-556
326 Eş Zamanlı Analitik Şiddet Dağılımı Hesaplama Yöntemleri