EDİTÖRLER Dr. Nazan YILMAZ Tülay URAN Rapor No. 025.343/6056.1 Mayıs, 2010 Ankara
i ÖNSÖZ Dünyada ve ülkemizde günümüze kadar birçok yıkıcı deprem olmuş ve çok sayıda can ve mal kaybı meydana gelmiştir. Günümüz teknolojisi ile deprem olayının önüne geçilmesi şüphesiz mümkün değildir. Ancak deprem olayının sonuçlarını değiştirmek mümkündür. Diğer bir deyişle; gelecekte olabilecek depremlerin yaratacağı hasar ve kayıpları önceden tahmin etmek ve bunların etkisinin azaltılması için gerekli önlemleri almak mümkündür. TBMM 29 Mayıs 2009 günü kabul ettiği 5902 sayılı yasa ile önemli bir adım atmış ve afet yönetiminde görevli üç temel kurumu Başbakanlığın altında Türkiye Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı olarak bir araya getirmiştir. Afet ve acil durum yönetimini gerektirecek olaylardan önce önleme, zarar azaltma ve hazırlık çalışmalarını, afet ve acil durum meydana geldiğinde müdahale ve iyileştirme çalışmalarını yürütmek, kuruluşlar arasında koordinasyonu sağlamak, ülke düzeyinde standartları belirlemek, denetlemek, kaynak temin edilmesi ve dağıtımını gerçekleştirmek, uluslar arası ilişkileri ve insani yardımları düzenlemek teşkilatımızın başlıca görevleri arasındadır. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı bünyesindeki Deprem Dairesi Başkanlığı başlıca; depreme hazırlık, deprem zararlarının azaltılması, deprem riskinin belirlenmesi ve yönetimi, depremler konusunda halkın bilgilendirilmesi konularında hizmet vermektedir. 8 Mart 2010 tarihinde Elazığ da meydana gelen orta büyüklükteki depremle 42 vatandaşımız hayatını kaybetmiş ve çok sayıda bina ağır hasar görmüş ve yıkılmıştır. Çalışmalarına ulusal gözlem ağımızdan saptanan depremden hemen sonra, depremin yerinin ve büyüklüğünün belirlenmesi ile başlayan Deprem Dairesi Başkanlığı, bölgedeki deprem aktivitesini bünyesindeki gözlem istasyonları ile izleyerek değerlendirmiş, depremi doğuran etmenleri ve meydana gelen hasarın sebeplerini araştırarak bu çalışmayı oluşturmuştur. Bu çalışma, ilerde meydana gelecek depremlerin yaratacağı zararların azaltılması ve bu konudaki duyarlılığının artırılmasına küçük de olsa bir katkı sağlamayı amaçlamaktadır. Raporun hazırlanmasında emeği geçen tüm mesai arkadaşlarıma başarılı çalışmalarından dolayı teşekkür ederim. Dr. Murat NURLU Deprem Dairesi Başkanı
ii KATKI SAĞLAYANLAR 8 Mart 2010 Elazığ Depremleri konulu bu rapor Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Deprem Dairesi nin aşağıda belirtilen (soyadı sırasıyla) elemanlarının katkılarıyla hazırlanmıştır. Katkı Sağladığı Adı, Soyadı Bölüm. Mesleği E-Posta Adresi Hakan ALBAYRAK Bölüm 2 Jeoloji Müh. halbayrak@deprem.gov.tr Savaş ALTIOK Bölüm 4 Jeofizik Müh. savas.altiok@afet.gov.tr Aytaç APAK Bölüm 4 Jeoloji Y. Müh. apak@deprem.gov.tr Murat BEYHAN* Bölüm 3 Jeofizik Y. Müh. beyhan@deprem.gov.tr Ulubey ÇEKEN* Bölüm 4 Jeofizik Y. Müh. ceken@deprem.gov.tr Mustafa DEMİR Bölüm 2 Teknisyen demir@deprem.gov.tr Bengi ERAVCI Bölüm 1 Jeoloji Y. Müh. eravci@deprem.gov.tr Cenk ERKMEN* Bölüm 1 Jeoloji Y. Müh. erkmen@deprem.gov.tr F. Tuba KADİRİOĞLU* Bölüm 2 Jeoloji Y. Müh. tuba.kadirioglu@afet.gov.tr Mehmet KAPLAN Bölüm 2 Jeofizik Y. Müh. kaplan@deprem.gov.tr Tuğbay KILIÇ Bölüm 2 Jeofizik Y. Müh. tugbay@deprem.gov.tr Derya KÖKBUDAK Bölüm 4 Jeofizik Müh. deryakokbudak@deprem.gov.tr T. Selçuk KÖKSAL* Bölüm 5 İnşaat Y. Müh. koksal@deprem.gov.tr Turgay KURU Bölüm 4 Jeoloji Y. Müh kuru@deprem.gov.tr Cüneyt ŞAHİN Bölüm 4 Tekniker sahin@deprem.gov.tr Bekir M. TEKİN* Bölüm 1 Jeoloji Müh. bmtekin@deprem.gov.tr Eren TEPEUĞUR Bölüm 4 Jeofizik Müh. tepeugur@deprem.gov.tr Tülay URAN Bölüm 4 Jeofizik Müh. ugras@deprem.gov.tr Kenan YANIK Bölüm 2 Jeofizik Y. Müh. kenan@deprem.gov.tr Sami ZÜMBÜL Bölüm 2 Jeofizik Y. Müh. sami@deprem.gov.tr *İlgili bölüm sorumluları
iii ÖZET 8 Mart 2010 tarihinde yerel saat ile 04:32 de Elazığ da orta şiddette bir deprem meydana gelmiştir. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Deprem Dairesi kayıtlarına göre Elazığ- Kovancılar merkezli bu depremin büyüklüğü M L =5.8, dışmerkez koordinatları 38.7665K- 40.0712D ve odak derinliği 5 km dir. Aynı gün yerel saat ile 09:47 de bir deprem daha meydana gelmiş ve Deprem Dairesi tarafından depremin dışmerkezi Elazığ-Palu (38.7355K, 40.0090D), büyüklüğü M L =5.6 ve derinliği 5 km olarak verilmiştir. 8 Mart 2010 tarihinde meydana gelen bu depremler, Doğu Anadolu Fay Sistemi nde (DAFS) gerçekleşmiştir. DAFS, 6 ayrı fay parçasından oluşmaktadır. Bunlar sırasıyla; Karlıova- Bingöl, Palu-Hazar, Hazar-Sincik, Çelikhan-Gölbaşı, Gölbaşı-Türkoğlu ve Türkoğlu-Hatay fay parçalarıdır. 8 Mart 2010 Elazığ depremleri ve artçıları Palu-Hazar fay parçasının doğu ucundaki faylarla ilişkilidir. İlk depremden sonra oluşan artçı depremlerin büyüklükleri 1.7 ile 5.0 arasında değişmekte, yaklaşık 30 km uzunluğunda KD-GB doğrultusunda bir dağılım göstermektedir. M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu depremleri ile büyüklüğü, M 4 olan artçı depremlerin P dalgası ilk hareket yönü dikkate alınarak yapılan odak mekanizması ve moment tensör çözümleri, bu depremlerin normal bileşeni olan sol yönlü doğrultu atımlı faylardan kaynaklandığını göstermektedir. Bu çözümler DAFS nin yapısı ile uyumludur. Elazığ ili ve yakın çevresinin son bir yıllık deprem aktivitesine bakıldığında 8 Mart 2010 Elazığ depremlerinden önce bölgede büyüklüğü 2.2 ile 4.5 arasında değişen ve Doğu Anadolu Fay Zonu boyunca KD-GB yönünde bir uzanım gösteren depremler meydana geldiği görülmektedir. 14 Şubat 2010 tarihinde meydana gelen M L =4.2 ve 21 Şubat 2010 tarihinde M L =4.5 büyüklüğündeki iki deprem dışında bölgede dikkati çeken bir deprem aktivitesi gözlemlenmemiştir. Yıkıcı bir deprem sonrası afet bölgesi ile anında iletişime geçilmesi mümkün olmayabilir ve meydana gelen hasarın büyüklüğü konusunda doğru bilgilere ulaşılması zaman alabilir. Bu da acil müdahale çalışmalarında gecikmelere sebep olabilir. Bu durumda depremlerin hemen sonrasında azalım ilişkileri kullanılarak hızlı bir şekilde oluşturulabilen tahmini ivme ve şiddet dağılımını gösteren haritalar depremden etkilenebilecek alanın boyutu konusunda fikir
iv verebileceğinden bölgede yürütülecek olan acil yardım ve kurtarma çalışmalarının planlanmasında kullanılabilir. 8 Mart 2010, Elazığ-Kovancılar ve Elazığ-Palu depremlerinin deprem bölgesi ve yakın çevresinde yaratabileceği en büyük yer ivmesi ve sismik şiddet değerleri tahmin edilmiş ve bu değerlerin mekansal dağılımını gösteren haritalar hazırlanmıştır. Elazığ-Kovancılar depreminin dışmerkezinde tahmin edilen en büyük ivme değeri 171 cm/sn 2 olup depremin etkilediği Kovancılar ve Palu ilçe merkezlerinde bu değerin sırası ile 110 cm/sn 2 ve 94 cm/sn 2 olduğu görülmüştür. Bu ivmelere göre tahmin edilen sismik şiddet değeri Kovancılar ve Palu ilçe merkezlerinde 7 dir. 8 Mart 2010 Elazığ-Kovancılar depremi, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Deprem Dairesi tarafından işletilmekte olan Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Gözlem Ağı (UKYHGA) bünyesindeki 12 farklı lokasyondaki ivme-ölçer istasyonu tarafından kaydedilmiştir. Bu depremin dışmerkezine en yakın (yaklaşık 12 km uzaklıkta) mesafede bulunan Palu istasyonu tarafından ölçülen en büyük ivme değerleri; KG doğrultusunda 62.0 cm/sn 2, DB doğrultusunda 66.5 cm/sn 2 ve düşey doğrultuda ise 30.0 cm/sn 2 dir. Aynı gün meydana gelen M L =5.6 Elazığ-Palu depremi, bölgedeki 4 istasyon tarafından kaydedilmiştir. Bu depremin de dışmerkezine en yakın (8 km) mesafede olan Palu istasyonu tarafından ölçülen en büyük ivme değerleri; KG doğrultusunda 76.5 cm/sn 2, DB doğrultusunda 48.0 cm/sn 2 ve düşey doğrultuda 55.0 cm/sn 2 dir. Bu iki depremin etkin süresini (t eff ) belirleyebilmek için ilk depremin Palu ve Bingöl istasyonlarından ve ikinci depremin Palu istasyonundan alınan kayıtlara ait Arias Şiddeti (AI) değişimleri hesaplanmıştır. İlk depremin Palu istasyonu kaydının DB doğrultusu için t eff = 13.77 sn ve KG doğrultusu için t eff = 15.52 sn, Bingöl istasyonu kaydının DB doğrultusu için t eff =14.54 sn ve KG doğrultusu için t eff =12.47 sn olarak hesaplanmıştır. İkinci depremin Palu istasyonu kaydına ait DB ve KG doğrultuları için t eff sırasıyla, 13.31 sn ve 8.01 sn olarak belirlenmiştir. Ayrıca, bu iki depremin Palu, Bingöl, Elazığ ve Karlıova istasyonlarından elde edilmiş zaman ortamındaki ivme kayıtlarının Fourier spektrumları alınmış ve incelenmiştir. İlk depremin Palu istasyonu kaydının Fourier spektrumları incelendiğinde KG doğrultusu için baskın frekansın 1.65 Hz (0.6 sn) ve DB doğrultusu için ise 2.0 Hz (0.5 sn) olduğu görülmüştür. Bu iki depremin Palu, Bingöl, Elazığ ve Karlıova istasyonlarına ait ivme kayıtlarından %5, %10 ve %15 sönüm oranları için tepki spektrumları hesaplanmıştır. Bunlardan söz konusu depremlerin dışmerkezine en yakın ve diğer istasyonlara kıyasla daha büyük ivme değerlerinin kaydedildiği Palu ve Bingöl
v istasyonlarından edilen tepki spektrumları 2007 Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik te 1. derece deprem bölgesi için tanımlanan tasarım spektrumları ile karşılaştırılmış ve bu tepki spektrumlarının tasarım spektrumlarının çok altında kaldığı görülmüştür. Ayrıca bu depremlerde ölçülen en büyük ivme değerleri, bazı araştırmacılar tarafından önerilen azalım ilişkileriyle karşılaştırılmıştır. Bölgede bulunan UKYHGA bünyesindeki istasyonlar ile 8 Mart 2010 Elazığ depremleri sonrası artçı aktiviteyi izlemek için kurulan ivme-ölçer istasyonlarından alınan deprem ve gürültü kayıtları kullanılarak o bölgeye ait hakim frekanslar ve büyütme değerleri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar sonucunda 8 Mart 2010 Elazığ-Kovancılar ve Elazığ-Palu depremlerinin orta büyüklüğe sahip olmasının, kuvvetli yer hareketi istasyonlarının zeminlerinin büyütme değerlerinin en fazla 5 civarlarında kalmış olmasının, hakim frekanslarından görüldüğü üzere zeminlerin genellikle sıkı zemin sınıfında olmasının bu bölgede meydana gelen ivme değerlerinin küçük kalmasına sebep olduğu kanaatine varılmıştır. 8 Mart 2010 tarihinde meydana gelen M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depreminde Elazığ ın Kovancılar İlçesine bağlı Okçular, Yukarı Demirci, Yukarı Kanatlı, Göçmezler ve Kayalık köylerinde 42 vatandaşımız hayatını kaybetmiştir. Bu deprem Elazığ ın yanısıra Elazığ a komşu olan Tunceli ve Bingöl de de hissedilmiş, özellikle Bingöl ün Elazığ a komşu olan yerleşim yerlerindeki bazı yapılarda deprem hasarları meydana gelmiştir. Deprem bölgesindeki yapı stokunu ve hasarın nedenlerini incelemek için depremden bir hafta sonra bölgede yapılan saha çalışmaları neticesinde 8 Mart 2010 tarihinde meydana gelen orta büyüklükteki iki depremin özellikle Kovancılar ve Karakoçan İlçelerine bağlı bazı köylerde ve mezralarda büyük ölçekli hasarlara ve yıkımlara neden olduğu görülmüştür. Bu bölgelerdeki mevcut yapı stokunun büyük bir çoğunluğu hiçbir yönetmelik, standart ve depreme dayanıklı tasarım ve yapım kuralları dikkate alınmadan yöre halkı tarafından özensiz bir şekilde inşa edilmiş 1 veya 2 katlı kerpiç ve taş yığma yapılardan oluşmaktadır. Hemen hemen bütün yapılarda harç malzemesi olarak toprak kullanılmıştır. Ölümlerin birçoğunun boğulmadan kaynaklandığı dikkate alındığında, toprak harcın özellikle taş malzemesiyle kullanıldığında hiçbir bağlayıcılık özelliğinin olmadığı ve en ufak yatay yük altında dağıldığı ortaya çıkmaktadır. Bu bölgedeki yığma yapılarda, gelen yükleri güvenli bir şekilde dağıtmak için destek elemanları olarak kullanılan yatay ve düşey hatılların genellikle ahşaptan yapılmış olduğu (yöresel olarak cisir adı verilen), bu elemanların sayılarının yetersiz olduğu, düzensiz olarak yerleştirildikleri, taşıyıcı duvarlara kenetleme boylarının çok kısa ve zayıf
vi olduğu gözlemlenmiştir. Yığma yapıların bir bölümünün kalın toprak damlı oldukları, taşıyıcı duvarların çok gevrek olduğu ve destekleyici elemanların yetersiz olduğu; bu nedenle bu tür yapılarda deprem sırasında toprak damın yapının içine doğru çöktüğü ve daha sonra taşıyıcı elemanların yıkıldığı gözlemlenmiştir. Bölgede hasara neden olan bir diğer faktör, taşıyıcı duvar malzemesi olarak kullanılan taşların ve kerpiçlerin aynı yapıda bir arada ve üstelik düzensiz olarak yerleştirilmesi, birbirleriyle olan aderansın çok zayıf olmasıdır.
vii SUMMARY An earthquake of moderate intensity occurred in Elazığ on March 08, 2010 at 04:32 a.m. (local time). Earthquake Department at Disaster and Emergency Management Presidency of Turkey reported the magnitude of this earthquake as M L =5.8, its epicentral coordinates as 38.7665N- 40.0712E which is located in Elazığ-Kovancılar and its depth as 5 km. On the same day, at 09:47 a.m. (local time), another earthquake occurred. Earthquake Department reported the epicenteral coordinates of this earthquake as 38.7355N-40.0090E which is located in Elazığ-Palu, and its magnitude as M L =5.6 and its depth as 5 km. March 8, 2010 Elazığ earthquakes occurred on East Anatolian Fault System (EAFS). EAFS comprises of six fault segments. They are Karlıova-Bingöl, Palu-Hazar, Hazar-Sincik, Çelikhan-Gölbaşı, Gölbaşı-Türkoğlu and Türkoğlu-Hatay fault segments. March 8, 2010 Elazığ earthquakes and their aftershocks are related to the faults at eastern end of Palu segment. Magnitudes of aftershocks which occurred after the first earthquake vary between 1.7 and 5.0. They show a distribution in NE-SW direction with length 30 km. Focal mechanism solutions performed by considering first motion direction of P wave of M L =5.8 Elazığ-Kovancılar, M L =5.6 Elazığ-Palu earthquakes and their aftershocks with magnitude, M 4 as well as their moment tensor solutions point out that these earthquakes are emerged from left-lateral strikeslip faults with normal component. These solutions are consistent with the structure of EAFS. It is observed from the earthquake activity in Elazığ and its near vicinity in the last year that before March 8, 2010 Elazığ earthquakes, earthquakes with magnitudes between 2.2 and 4.5 occurred along East Anatolian Fault Zone in NE-SW direction. Except the earthquakes with magnitude, M L =4.2 occurred on February 14, 2010 and with M L =4.5 on February 21, 2010, no remarkable earthquake activity is observed in the region. After a destructive earthquake, it may be impossible to communicate with earthquake-hit area and getting reliable information about the extent of damage may take time. This situation may result in delays in emergency response studies. In this case, immediately after the occurrences of the earthquakes, maps which show estimated acceleration and intensity distribution can be produced very rapidly by using attenuation relationships. Since these maps give an idea about
viii the extent of damage, they can be used to plan emergency aid and rescue studies to be performed. Peak ground acceleration and seismic intensity values that can be created by 8 March 2010 Elazığ-Kovancılar and Elazığ-Palu earthquakes in the earthquake-hit area and its vicinity are estimated and the maps showing the spatial distribution of these values are prepared. According to these maps, peak ground acceleration value at the epicenter of Elazığ- Kovancılar earthquake is estimated as 171 cm/sec 2. It is observed that peak ground acceleration values in the district centers of Kovancılar and Palu are 110 cm/sec 2 and 94 cm/sec 2, respectively. According to these acceleration values, seismic intensity value in the district centers of Kovancılar and Palu is 7. March 8, 2010 Elazığ-Kovancılar earthquake was recorded by accelerometers at 12 different locations within National Strong Ground Motion Observation Network (NSGMON) operated by Earthquake Department at Disaster and Emergency Management Presidency of Turkey. Peak ground acceleration values recorded at Palu station which is located at nearest distance (about 12 km) to epicenter of this earthquake are 62.0 cm/sec 2 in NS direction, 66.5 cm/sec 2 in EW direction and 30.0 cm/sec 2 in up-down direction. M L =5.6 Elazığ Palu earthquake that occurred on the same day was recorded by 4 stations in the region. Peak ground acceleration values recorded by Palu station which is the nearest station to epicenter of this earthquake (8 km) are 76.5 cm/sec 2 in NS direction, 48.0 cm/sec 2 in EW direction and 55.0 cm/sec 2 in updown direction. In order to determine the effective duration (t eff ) of these two earthquakes, Arias Intensity (AI) variations of Palu and Bingöl records of first earthquake and Palu records of second earthquakes are computed. t eff is calculated as 13.77 sec for EW direction and 15.52 sec for NS direction of Palu station records taken in the first earthquake. For EW and NS directions of Bingöl station record, t eff is computed as 14.54 sec and 12.47 sec, respectively. For Palu station records of second earthquake in EW and NS directions, t eff is determined as 13.31 sec and 8.01 sec, respectively. Besides, Fourier spectrums of acceleration records obtained in time domain from Palu, Bingöl, Elazığ and Karlıova stations during these two earthquakes are constructed and examined. When the Fourier spectrums of Palu station records of Elazığ-Kovancılar earthquake are examined, it is seen that dominant frequencies are 1.65 Hz (0.6 sec) and 2.0 Hz (0.5 sec) for NS and EW directions, respectively. Response spectrums for 5%, 10% and 15% damping ratios are calculated from acceleration records of these two earthquakes, which were obtained from Palu, Bingöl, Elazığ and Karlıova stations.
ix Fourier spectrums of records obtained from Palu and Bingöl stations, which are nearest stations to earthquake epicenters and recorded higher peak ground acceleration values relative to other stations, are compared with the design spectrums defined for 1st degree earthquake zone in Specification for Buildings to be Built in Earthquake Areas, 2007. It is seen from this comparison that these Fourier spectrums lie far below the design spectrums. Also, peak acceleration values recorded during these earthquakes are compared with the attenuation relationships proposed by some researchers. Dominant frequency and amplification values are calculated for the earthquake-affected region by using earthquake and noise records of stations located in the region within NSGMON and temporary stations installed to monitor aftershock activity. It is concluded that since Elazığ-Kovancılar and Elazığ-Palu earthquakes have moderate magnitude, maximum soil amplification value obtained from strong motion stations is about 5 and it is seen from dominant frequencies that soils are generally in the stiff soil classification; the acceleration values in this region remain small. M L =5.8 Elazığ-Kovancılar earthquake that occurred on March 8, 2010 caused 42 deaths in Okçular, Yukarı Demirci, Yukarı Kanatlı, Göçmezler and Kayalık villages of Kovancılar districts of Elazığ province. This earthquake was also felt in neighbour provinces, Tunceli and Bingöl, and it caused damages at some structures especially in the settlements of Bingöl, which are neighbour with Elazığ. In consequence of field studies performed one week after the occurrence of the earthquake for the examination of building stock in earthquake-affected area and the reasons of damage, it is seen that two earthquakes with moderate magnitude on March 8, 2010 caused large scale damages and collapses in some villages and fields of Kovancılar and Karakoçan districts. Building stock in these regions comprises of one- or twostorey adobe and stone masonry buildings. These structures are constructed carelessly by local people without taking into consideration any regulation, standard and earthquake resistant design and construction rules. Mud is used as mortar material in almost all structures. Considering that most of the deaths are caused by choking, it is come out that mud mortar used especially with stone material has no bonding property and disintegrates under a small level of lateral force. It is observed in the masonry structures at the area that horizontal and vertical supporting members, used to distribute loads safely, are made from wood (named locally as cisir ), number of these members is inadequate, they are placed irregularly and lengths of their connections to load carrying walls are very short and weak. Some masonry structures have thick roofs made from earthen material and their load carrying walls are very
x brittle and supporting members are inadequate. As a result, it is observed that during the earthquake, these roofs fall into structures and then supporting members collapsed. Another reason of damage in the area is using stone and adobe units together in the same building, also placing them irregularly and weak adherence between them.
xi İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ...... i KATKI SAĞLAYANLAR...ii ÖZET......iii SUMMARY......vii İÇİNDEKİLER......xi TABLOLAR LİSTESİ.....xiii ŞEKİLLER LİSTESİ... xiv SİMGELER ve KISALTMALAR LİSTESİ...xxii 1 8 MART 2010 ELAZIĞ DEPREMLERİ DIŞMERKEZ BÖLGESİNİN JEOLOJİSİ, DEPREMSELLİĞİ ve TEKTONİĞİ......1 1.1 Giriş....1 1.2 Bölgenin Jeolojisi...... 2 1.3 Bölgenin Tektonik Konumu..... 4 1.4 Tarihsel ve Aletsel Dönem Deprem Etkinliği....... 6 2 8 MART 2010 ELAZIĞ-KOVANCILAR (M L =5.8) ve ELAZIĞ-PALU (M L =5.6) DEPREMLERİ............ 13 2.1 Giriş...... 13 2.2 Fay Mekanizması..16 2.3 Bölgedeki Son 1 Yıllık Deprem Aktivitesi...21 2.4 DEPAR Çalışmaları.....23 3 8 MART 2010 ELAZIĞ DEPREMLERİ TAHMİNİ EN BÜYÜK YER İVMESİ ve SİSMİK ŞİDDET DAĞILIMLARI.........26 3.1 Giriş..... 26 3.2 Tahmini İvme ve Şiddet Dağılımları...... 26 3.3 Sonuçlar......... 30
4 8 MART 2010 ELAZIĞ-KOVANCILAR ve ELAZIĞ-PALU DEPREMLERİNİN KUVVETLİ YER HAREKETİ KAYITLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ....................... 31 4.1 Giriş..... 31 4.2 Kuvvetli Yer Hareketi Kayıtları... 33 4.3 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu Depremlerinin Etkin Süreleri (Arias Şiddeti)..... 60 4.4 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu Depremlerinin Fourier Spektrumları.... 60 4.5 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu Depremlerinin Tepki Spektrumları....66 4.6 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu Depremlerinin İvme Tepki Spektrumlarının Tasarım Spektrumlarıyla Karşılaştırılması....66 4.7 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu Depremlerinin Bazı Azalım İlişkileri ile Karşılaştırılması.... 72 4.8 8 Mart 2010 Elazığ Depremleri Kuvvetli Yer Hareketi İstasyonlarına Ait Zemin Özelliklerinin Ortaya Çıkarılması.75 5 8 MART 2010 ELAZIĞ-KOVANCILAR ve ELAZIĞ-PALU DEPREMLERİNDE YAPISAL HASAR............ 81 5.1 Giriş..... 81 5.2 Deprem Bölgesindeki Yapıların Genel Özellikleri....81 5.3 Gözlenen Hasarlar ve Nedenleri...82 YARARLANILAN KAYNAKLAR...... 93 xii
xiii TABLOLAR LİSTESİ Tablo 1.1 Doğu Anadolu Fay Sisteminde meydana gelen tarihsel depremler...7 Tablo 1.2 Elazığ ilinde 1700 yılından günümüze kadar meydana gelmiş hasar yapan depremler...12 Tablo 2.1 08 Mart 2010 04:32(T.S) Elazığ-Kovancılar depremine ait çeşitli kuruluşlarca verilen parametreler...13 Tablo 2.2 08 Mart 2010 09:47(T.S) Elazığ-Palu depremine ait çeşitli kuruluşlarca verilen parametreler...13 Tablo 2.3 08 Mart 2010 M L = 5.8 Elazığ-Kovancılar, M L = 5.6 Elazığ-Palu ve M L 4 artçı depremleri için moment tensör çözümlerinden elde edilen kaynak parametreleri.. 22 Tablo 3.1 8 Mart 2010 Elazığ-Kovancılar ve Elazığ-Palu depremlerine ait kaynak bilgileri... 27 Tablo 4.1 08 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depremini kaydeden ivme-ölçer istasyonları ve ölçülen pik ivme değerleri... 34 Tablo 4.2 08 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu depremini kaydeden ivme-ölçer istasyonları ve ölçülen pik ivme değerleri... 34 Tablo 4.3 08 Mart 2010, Elazığ-Kovancılar ve Elazığ-Palu depremlerinin zemin özelliklerinin araştırılmasında kullanılan depremler ve ivme ölçer istasyonlar...76
xiv ŞEKİLLER LİSTESİ Şekil 1.1 Şekil 1.2 Şekil 1.3 Şekil 1.4 Şekil 1.5 Şekil 1.6 Şekil 1.7 Şekil 1.8 Şekil 2.1 Şekil 2.2 Deprem bölgesinin yerbulduru haritası...1 Bölgenin jeoloji haritası (MTA 1/500.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritasından basitleştirilmiştir. Fay verileri A. Koçyiğit (2010, sözlü görüşme) den elde edilmiş ve sayısallaştırılmıştır.)...3 8 Mart 2010, M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu depremlerinin tektonik konumu...4 Doğu Anadolu Fay Sistemi üzerindeki segmentler, tarihsel depremler ve sismik boşluklar... 5 Doğu Anadolu Fay Sistemi nin Karlıova-Hazar Gölü arasında kalan kesimine ilişkin harita (Arpat ve Şaroğlu,1972). 7 1900 den günümüze kadar Doğu Anadolu Fay Sistemi ve yakın çevresinde kaydedilen büyüklüğü, M 1.9 olan depremler.11 MS17-1900 yılları arası Anadolu da meydana gelmiş M 7.0 depremler (Ambraseys and Jackson, 1998; Harita üzerindeki tektonik hatlar Şaroğlu vd. (1992) den alınmıştır.).11 1900-2008 yılları arası DAFS ve çevresinde meydana gelmiş hasar yapıcı depremler (Harita üzerindeki tektonik hatlar Şaroğlu vd. (1992) den alınmıştır.).....12 Doğu Anadolu ve civarında işletilen Ulusal Sismik Ağa ait Zayıf Hareket Deprem Kayıt İstasyonları (USAG) (www.deprem.gov.tr) ve TÜRDEP İstasyonları (http://www.mam.gov.tr/ydbe/index.html).14 08 Mart 2010 M L = 5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L = 5.6 Elazığ-Palu depremlerinin dışmerkezleri... 15 Şekil 2.3 M L = 5.8 ve M L = 5.6 depremler ve M L 5.0 artçı şoklar 15 Şekil 2.4 Şekil 2.5 Şekil 2.6 Şekil 2.7 Büyüklüğü 1.7 ile 4.9 arasında değişen artçı depremler.16 M L = 5.8 ve M L = 5.6 depremleri ve artçıları magnitüd- deprem sayısı grafiği...17 M L = 5.8 ve M L = 5.6 depremleri ve artçıları magnitüd- deprem sayısı grafiği...18 M L = 5.8 ve M L = 5.6 depremleri ve artçıları magnitüd- deprem sayısı grafiği...19 Şekil 2.8 Son üç aylık deprem aktivitesi derinlik-boylam grafiği. 20 Şekil 2.9 Son üç aylık deprem aktivitesi derinlik-enlem grafiği...20
Şekil 2.10 08 Mart 2010 M L = 5.8 Elazığ-Kovancılar, M L = 5.6 Elazığ-Palu ve M L 4 artçı depremlerinin odak mekanizması çözümleri.20 Şekil 2.11 08 Mart 2010 Elazığ-Kovancılar (M L = 5.8, M w =5.8), Elazığ-Palu (M L = 5.6, M w =5.2) ve M L 4 artçı depremlerinin moment tensör çözümleri...21 Şekil 2.12 Elazığ ve çevresindeki son 1 yıllık deprem aktivitesi...23 Şekil 2.13 TÜBİTAK-MAM DEPAR ekibinin ek sismoloji gözlem istasyonları kurulum çalışmaları ile ilgili örnek fotoğraflar (Tan vd., 2010)...24 Şekil 2.14 TÜBİTAK-MAM-YDBE istasyonları tarafından tespit edilen artçı mikro-deprem (M<2.8) aktivitesi (Tan vd., 2010)... 25 Şekil 2.15 TÜBİTAK-MAM-YDBE istasyonları tarafından tespit edilen artçı makro-deprem (M>2.8) aktivitesi (Tan vd., 2010)...25 xv Şekil 3.1 Şekil 3.2 Şekil 3.3 Şekil 3.4 Şekil 4.1 Şekil 4.2 Şekil 4.3 Şekil 4.4 Şekil 4.5 Şekil 4.6 8 Mart 2010, M w =5.8 Elazığ-Kovancılar depremi için tahmin edilen en büyük yer ivmesi dağılımı..28 8 Mart 2010, M w =5.2 Elazığ-Palu depremi için tahmin edilen en büyük yer ivmesi dağılımı..28 8 Mart 2010, M w =5.8 Elazığ-Kovancılar depremi için tahmin edilen sismik şiddet dağılımı.29 8 Mart 2010, M w =5.2 Elazığ-Palu depremi için tahmin edilen sismik şiddet dağılımı.29 Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Gözlem Ağına (UKYHGA) ait kayıt istasyonlarının mekansal dağılımı.. 32 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depremini kaydeden ivme-ölçer istasyonlarının lokasyonları ve kaydedilen en büyük ivme değerleri...35 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu depremini kaydeden ivme-ölçer istasyonlarının lokasyonları ve kaydedilen en büyük ivme değerleri. 35 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Palu istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri... 36 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Palu istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri... 36 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Palu istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...37
xvi Şekil 4.7 Şekil 4.8 Şekil 4.9 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Bingöl istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...37 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Bingöl istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...38 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Bingöl istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...38 Şekil 4.10 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Karlıova istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...39 Şekil 4.11 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Karlıova istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...39 Şekil 4.12 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Karlıova istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri.40 Şekil 4.13 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Elazığ istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...40 Şekil 4.14 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Elazığ istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri... 41 Şekil 4.15 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Elazığ istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri.41 Şekil 4.16 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Batman istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri.. 42 Şekil 4.17 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Batman istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri..42 Şekil 4.18 8Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Batman istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri.. 43 Şekil 4.19 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Diyarbakır istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri. 43 Şekil 4.20 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Diyarbakır istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri. 44 Şekil 4.21 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Diyarbakır istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri..44 Şekil 4.22 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Adıyaman istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri..45 Şekil 4.23 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Adıyaman istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri..45
xvii Şekil 4.24 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Adıyaman istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri.. 46 Şekil 4.25 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Mardin istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...46 Şekil 4.26 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Mardin istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri.. 47 Şekil 4.27 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Mardin istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...47 Şekil 4.28 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Ş. Urfa istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...48 Şekil 4.29 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Ş. Urfa istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...48 Şekil 4.30 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Ş. Urfa istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri... 49 Şekil 4.31 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Solhan istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri... 49 Şekil 4.32 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Solhan istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri... 50 Şekil 4.33 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Solhan istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...50 Şekil 4.34 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Ordu istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...51 Şekil 4.35 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Ordu istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri.. 51 Şekil 4.36 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Ordu istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...52 Şekil 4.37 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Erzincan istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri... 52 Şekil 4.38 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Erzincan istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri 53 Şekil 4.39 8 Mart 2010, 04:32:30 (TS) M L =5.8 Elazığ-Kovancılar Depremi Erzincan istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...53 Şekil 4.40 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Palu istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...54
xviii Şekil 4.41 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Palu istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...54 Şekil 4.42 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Palu istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...55 Şekil 4.43 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Bingöl istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...55 Şekil 4.44 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Bingöl istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri... 56 Şekil 4.45 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Bingöl istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...56 Şekil 4.46 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Elazığ-Merkez istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...57 Şekil 4.47 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Elazığ-Merkez istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...57 Şekil 4.48 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Elazığ-Merkez istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...58 Şekil 4.49 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Karlıova-Bingöl istasyonu DB doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...58 Şekil 4.50 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Karlıova-Bingöl istasyonu KG doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...59 Şekil 4.51 8 Mart 2010, 09:47:37 (TS) M L =5.6 Elazığ-Palu Depremi Karlıova-Bingöl istasyonu düşey doğrultulu ivme, hız ve yerdeğiştirme bileşenleri...59 Şekil 4.52 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depreminin (a) Palu kaydı DB doğrultusu, (b) Palu kaydı KG doğrultusu, (c) Bingöl kaydı DB doğrultusu, (d) Bingöl kaydı KG doğrultusu; ve M L =5.6 Elazığ-Palu depreminin (e) Palu kaydı DB doğrultusu, (f) Palu kaydı KG doğrultusuna ait etkin süreler...61 Şekil 4.53 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depreminin (a) Palu kaydı DB doğrultusu, (b) Bingöl kaydı DB doğrultusu, (c) Palu kaydı KG doğrultusu, (d) Bingöl kaydı KG doğrultusu, (e) Palu kaydı düşey doğrultusu, (f) Bingöl kaydı düşey doğrultusuna ait Fourier Spektrumları...62
Şekil 4.54 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depreminin (a) Elazığ kaydı DB doğrultusu, (b) Karlıova kaydı DB doğrultusu, (c) Elazığ kaydı KG doğrultusu, (d) Karlıova kaydı KG doğrultusu, (e) Elazığ kaydı düşey doğrultusu, (f) Karlıova kaydı düşey doğrultusuna ait Fourier Spektrumları...63 Şekil 4.55 8 Mart 2010 M L =5.6 Elazığ-Palu depreminin (a) Palu kaydı DB doğrultusu, (b) Bingöl kaydı DB doğrultusu, (c) Palu kaydı KG doğrultusu, (d) Bingöl kaydı KG doğrultusu, (e) Palu kaydı düşey doğrultusu, (f) Bingöl kaydı düşey doğrultusuna ait Fourier Spektrumları...64 Şekil 4.56 8 Mart 2010 M L =5.6 Elazığ-Palu depreminin (a) Elazığ kaydı DB doğrultusu, (b) Karlıova kaydı DB doğrultusu, (c) Elazığ kaydı KG doğrultusu, (d) Karlıova kaydı KG doğrultusu, (e) Elazığ kaydı düşey doğrultusu, (f) Karlıova kaydı düşey doğrultusuna ait Fourier Spektrumları...65 Şekil 4.57 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depreminin (a) Palu kaydı DB doğrultusu, (b) Bingöl kaydı DB doğrultusu, (c) Palu kaydı KG doğrultusu, (d) Bingöl kaydı KG doğrultusu, (e) Palu kaydı düşey doğrultusu, (f) Bingöl kaydı düşey doğrultusuna ait tepki spektrumları... 67 Şekil 4.58 8 Mart 2010 M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depreminin (a) Karlıova kaydı DB doğrultusu, (b) Elazığ kaydı DB doğrultusu, (c) Karlıova KG doğrultusu, (d) Elazığ kaydı KG doğrultusu, (e) Karlıova kaydı düşey doğrultusu, (f) Elazığ kaydı düşey doğrultusuna ait tepki spektrumları... 68 Şekil 4.59 8 Mart 2010 M L =5.6 Elazığ-Palu depreminin (a) Palu kaydı DB doğrultusu, (b) Bingöl kaydı DB doğrultusu, (c) Palu kaydı KG doğrultusu, (d) Bingöl kaydı KG doğrultusu, (e) Palu kaydı düşey doğrultusu, (f) Bingöl kaydı düşey doğrultusuna ait tepki spektrumları... 69 Şekil 4.60 8 Mart 2010 M L =5.6 Elazığ-Palu depreminin (a) Karlıova kaydı DB doğrultusu, (b) Elazığ kaydı DB doğrultusu, (c) Karlıova kaydı KG doğrultusu, (d) Elazığ kaydı KG doğrultusu, (e) Karlıova kaydı düşey doğrultusu, (f) Elazığ kaydı düşey doğrultusuna ait tepki spektrumları... 70 Şekil 4.61 8 Mart 2010, M L =5.8 Elazığ-Kovancılar depremine ait tepki spektrumlarının TDY-2007 tasarım spektrumlarıyla karşılaştırması... 71 Şekil 4.62 8 Mart 2010, M L =5.6 Elazığ-Palu depremine ait tepki spektrumlarının TDY-2007 tasarım spektrumlarıyla karşılaştırması... 71 xix
Şekil 4.63 8 Mart 2010, Elazığ-Kovancılar (DDA: M L =5.8, USGS: M w =6.0) depreminde alınan en büyük yatay ivme değerleriyle bazı azalım ilişkilerinin karşılaştırılması (zemin grubu: B)...73 Şekil 4.64 8 Mart 2010, Elazığ-Kovancılar (DDA: M L =5.8, USGS: M w =6.0) depreminde alınan en büyük yatay ivme değerleriyle bazı azalım ilişkilerinin karşılaştırılması (zemin grubu: C)...73 Şekil 4.65 8 Mart 2010, Elazığ-Palu (DDA: M L =5.6) depreminde alınan en büyük yatay ivme değerleriyle bazı azalım ilişkilerinin karşılaştırılması (zemin grubu: B)... 74 Şekil 4.66 8 Mart 2010, Elazığ-Palu (DDA: M L =5.6) depreminde alınan en büyük yatay ivme değerleriyle bazı azalım ilişkilerinin karşılaştırılması (zemin grubu: C)... 74 Şekil 4.67 08 Mart 2010, M L =5.8 Elazığ-Kovancılar, M L =5.6 Elazığ-Palu depremleri ve artçı depremleri kullanılarak (a) Elazığ-Beyhan, (b) Bingöl-Merkez, (c) Elazığ-Merkez, (d) Bingöl-Karlıova ivme ölçer istasyonlarından elde edilen depremlerin ortalamaları (Kırmızı kalın çizgiler o istasyona ait büyütme değerlerinin ortalamasını göstermektedir.)...76 Şekil 4.68 Beyhan istasyonuna ait gürültü kaydından elde edilen ortalama büyütme ve hakim frekans değerleri.. 77 Şekil 4.69 Bingöl-Merkez istasyonuna ait gürültü kaydından elde edilen ortalama büyütme ve hakim frekans değerleri.. 77 Şekil 4.70 Elazığ-Merkez istasyonuna ait gürültü kaydından elde edilen ortalama büyütme ve hakim frekans değerleri.. 77 Şekil 4.71 Karlıova istasyonuna ait gürültü kaydından elde edilen ortalama büyütme ve hakim frekans değerleri.. 78 Şekil 4.72 08 Mart 2010, M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu depremleri kullanılarak (a) Elazığ-Beyhan, (b) Bingöl-Merkez, (c) Elazığ-Merkez, (d) Bingöl-Karlıova ivme ölçer istasyonlarından elde edilen depremlerin deprem-gürültü karşılaştırması (Kırmızı çizgiler gürültü kayıtlarının, mavi çizgiler ise deprem kayıtlarının ortalama büyütmesini göstermektedir.). 78 xx Şekil 5.1 Şekil 5.2 Şekil 5.3 Harç malzemesi olarak toprak kullanılmış hasarlı bir yığma taş binaya ait fotoğraf.... 83 Toprak harcın taş malzemesiyle beraber kullanıldığı ve deprem yükleri altında dağıldığını gösteren bir fotoğraf.84 Büyük bir bölümü yıkılmış, ancak dolapların güvenli yaşam bölgesi oluşturmuş olduğu toprak harçlı taş bir yapıya ait fotoğraf...84
xxi Şekil 5.4 Şekil 5.5 Şekil 5.6 Şekil 5.7 Şekil 5.8 Şekil 5.9 Konsrüktif esaslara uyulmadan inşa edilmiş, çamur harçlı taş yapılara ait bir fotoğraf... 85 Yapıda destek elemanı olarak kullanılan cisirlerin bazı yapılarda özellikle köşe birleşim noktalarında zayıf kenetlendiğini gösteren bir fotoğraf... 85 Cisirlerin hiçbir zorlanmaya maruz kalmadan bağlantı noktalarından kolaylıkla sıyrıldığını gösteren bir fotoğraf...86 Yeterli desteklenmeyen kalın toprak damlı bir yapıda, toprak damın yapı içine doğru çökmesiyle yıkım mekanizmasının başladığını gösteren bir fotoğraf.....87 Yeterli desteklenmeyen kalın toprak damlı bir yapıda, toprak damın yapı içine doğru çökmesiyle yıkılan bir yapıya ait fotoğraf...87 Hiçbir yönetmelik, standart ve konsrüktif esaslara uyulmadan gelişi güzel inşa edilmiş bir yapıya ait örnek fotoğraf. 88 Şekil 5.10 Kerpiç ve taş gibi farklı iki yapı malzemesinin düzensiz olarak aynı yapıda kullanılmasına örnek bir fotoğraf... 88 Şekil 5.11 Eğime göre inşa edilmiş, boyuna doğrultuda yükseklikleri değişken olan çok uzun bir yapıya ait fotoğraf..89 Şekil 5.12 Yatay ve düşey cisirlerin yetersiz kenetlendiği, düzensiz bir yapıya ait fotoğraf...89 Şekil 5.13 Yatay cisirlerin düzenli yerleştirildiği ve deprem hasarının olmadığı bir yapıya ait fotoğraf. 90 Şekil 5.14 Yatay cisirlerin kullanıldığı, çimento harçlı taş bir yapıda hasarın meydana gelmediğini gösteren bir fotoğraf... 90 Şekil 5.15 Okçular köyünün genel görünüşüne ait bir fotoğraf...91 Şekil 5.16 Okçular köyünün 1/1000 ölçekli hava fotoğrafı ve üzerinde gözlenen hasarlı yapılar ve geçici çadır bölgeleri..92
xxii SİMGELER ve KISALTMALAR LİSTESİ AI DAFS DDA DEPAR DPT EMSC-CSEM GMT GPS HGK KAFS KAMAG KAN M MAM MASW M L MMI M S M w M b PGA PGD PGV Arias Şiddeti Doğu Anadolu Fay Sistemi Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Deprem Dairesi Deprem Sonrası Acil Gözlem Çalışmaları Projesi Devlet Planlama Teşkilatı Müsteşarlığı European-Mediterranean Seismological Centre (Avrupa-Akdeniz Sismoloji Merkezi) Greenwich Mean Time (Greenwich Ortalama Zamanı) Global Positioning System (Küresel Konumlandırma Sistemi) Harita Genel Komutanlığı Kuzey Anadolu Fay Sistemi Kamu Araştırmaları Grubu Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Magnitüd Marmara Araştırma Merkezi Multichannel Analysis of Surface Waves (Yüzey Dalgaları Spektral Analizi) Yerel Magnitüd Değiştirilmiş Mercalli Ölçeğine göre Sismik Şiddet Yüzey Dalgası Magnitüdü Moment Magnitüd Cisim Dalgası Magnitüdü En Büyük Yer İvmesi En Büyük Yerdeğiştirme En Büyük Yer Hızı
xxiii SESAME t eff TS TÜBİTAK TÜRDEP UKYHGA USAG USGS V S30 YDBE Site EffectS assessment using AMbient Excitation Etkin Süre Türkiye Saati Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu Türkiye nin Deprem Riski Yüksek Jeo-Stratejik-Ancak Tektonik Rejimleri Farklı-Bölgelerinde Deprem Davranışının Çok Disiplinli Yaklaşımlarla Araştırılması Projesi Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Gözlem Ağı Ulusal Sismik Ağın Geliştirilmesi United States Geological Survey (Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmalar Kurumu) Üst 30 m Derinlik için Ortalama Kayma Dalgası Hızı Yer ve Deniz Bilimleri Enstitüsü
8 MART 2010 ELAZIĞ DEPREMLERİ DIŞMERKEZ BÖLGESİNİN JEOLOJİSİ, DEPREMSELLİĞİ ve TEKTONİĞİ 1 1 8 MART 2010 ELAZIĞ DEPREMLERİ DIŞMERKEZ BÖLGESİNİN JEOLOJİSİ, DEPREMSELLİĞİ ve TEKTONİĞİ 1.1 Giriş Doğu Anadolu Bölgemizde yer alan Elazığ ili 8 Mart 2010 tarihinde sabaha karşı saat 04:32 de orta şiddette bir deprem ile sarsılmıştır (Şekil 1.1). Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Deprem Dairesi verilerine göre depremin büyüklüğü yerel magnitüd ölçeğine (M L ) göre 5.8 olup depremin dışmerkezi Elazığ İlinin Kovancılar İlçesinde yer almaktadır. Bölgede bu depremin yarattığı şok atlatılamadan aynı günün sabahında saat 09:47 de dışmerkezi Elazığ İlinin Palu İlçesinde yer alan M L =5.6 büyüklüğünde bir deprem daha meydana gelmiştir. Bölgede ilk depremin hemen ardından artçı deprem aktivitesi başlamış olup bu deprem ile aynı gün meydana gelen artçı depremlerden ikisi M L =5.0 büyüklüğündedir (Şekil 1.2). Şekil 1.1 Deprem bölgesinin yerbulduru haritası
8 MART 2010 ELAZIĞ DEPREMLERİ DIŞMERKEZ BÖLGESİNİN JEOLOJİSİ, DEPREMSELLİĞİ ve TEKTONİĞİ 1.2 Bölgenin Jeolojisi Deprem bölgesinin de içinde olduğu Doğu Anadolu nun jeolojik evriminde dört yapısal dönem ayırt edilebilmektedir. Birinci dönemi bölgenin en yaşlı kaya topluluğu olan Paleozoyik-Mesozoyik yaşlı metamorfik kayalar belirler. İkinci dönemi, birinci dönem kayalar üzerine Üst Kretasede tektonik dokanakla yerleşen ofiyolitik kayalar oluşturmaktadır. Üçüncü dönem kayaları alttaki kaya topluluklarını uyumsuz olarak örten Üst Kretase-Eosen ile Alt Miyosen yaşlı kırıntılılar-karbonatlardır. Üst Miyosen de başlayıp günümüze kadar devam eden dördüncü dönem kayaları ise karasal ortamlarda gelişmiş etkin tektonik ve volkanizma ile karakterize edilen bir istif şeklindedir (Şaroğlu ve Yılmaz, 1986). Bölgede orojenik hareketler ise Laramiyen safhası ile başlamış, Oligosende daha şiddetlice tekrar etmiş, asıl şiddetli kıvrılma ve bindirme olayları ise Miyosenden sonra meydana gelmiştir (Ketin, 1966). 2 Deprem bölgesinin de içinde bulunduğu alanın temelini Paleozoyik-Mesozoyik yaşlı metamorfikler oluşturur. Bitlis ve Pötürge Metamorfitleri olarak tanımlı bu metamorfik birimler, 1/500.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritasından basitleştirilmiş olan Şekil 1.2 deki jeoloji haritasında Murat Nehri nin güneyinde yüzeylemekte olup, gnays, gözlü gnays, amfibolit, şist ve mermerden oluşmaktadır. Bölgeye Üst Kretasede yerleşen Allokton konumlu Ofiyolitik kayalar Bitlis-Pötürge metamorfitleri üzerinde tektonik dokanakla yer alır (Herece, 2008). Bu ofiyolitik kayalar, Guleman Ofiyolit napı ve Elazığ Magmatitleri olarak tanımlı olup, jeoloji haritasında Palu fay parçasının güneyinde yüzeyleyen Guleman ofiyolit kayaları piroksenit, serpantinit, dunitten oluşur. Gabro, diyabaz gibi derinlik kayaçları ve bazalt gibi yüzey kayaçlarından oluşan Elazığ magmatitleri Murat Nehrinin kuzeyinde Gökdere yükseliminde geniş bir alanda yüzeylemektedir (Şekil 1.2). Palu fay parçasının kuzey ve güneyindeki Paleojen istifler, farklı yaş ve özelliklerdeki birimler ile karşı karşıya gelmekte ve onları açısal uyumsuzlukla örtmektedir. Fayın güneyinde Geç Kretase-Orta Eosen yaşlı karasal çakıltaşı, denizel kireçtaşı-killi kireçtaşı, kumtaşı, çamurtaşı ardalanması ile andezit, tüfit, bazalt, aglomera, radyolarit, spilit, kiltaşımiltaşı ardalanmasından oluşan volkanitler, ofiyolitik kaya toplulukları ve Bitlis-Pötürge metamorfitlerini açısal uyumsuzlukla örter.
8 MART 2010 ELAZIĞ DEPREMLERİ DIŞMERKEZ BÖLGESİNİN JEOLOJİSİ, DEPREMSELLİĞİ ve TEKTONİĞİ 3 Şekil 1.2 Bölgenin jeoloji haritası (MTA 1/500.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritasından basitleştirilmiştir. Fay verileri A. Koçyiğit (2010, sözlü görüşme) den elde edilmiş ve sayısallaştırılmıştır.) Fayın kuzeyinde Gökdere yükselimi bölgesinde Orta Eosen - Geç Oligosen yaşlı konglomera, kumtaşı, kumlu kireçtaşı, killi kireçtaşı ardalanmasından oluşan birimlerin alt dokanağında Elazığ magmatitleri bulunur ve açısal uyumsuzlukla örtmektedir. Üst dokanağında ise Geç Miyosen-Pliyosen yaşlı sedimanter ve volkanitler tarafından açısal uyumsuzlukla örtülmektedir (Herece, 2008). Elazığ - Karlıova arasında geniş yayılım sunan bölgedeki Neojen istif ise sedimanter birimler, volkanitler ve piroklastiklerden oluşur. Çakıltaşı, kumtaşı, kireçtaşı, marn ile bazalt, andezit, aglomera, tüf ve tüfitten oluşan istifler kendisinden yaşlı birimler üzerinde açısal uyumsuz olarak bulunur. Üst dokanağında ise Erken Pleyistosen-Holosen (günümüz) yaşlı çökeller tarafından uyumsuz olarak örtülür.
8 MART 2010 ELAZIĞ DEPREMLERİ DIŞMERKEZ BÖLGESİNİN JEOLOJİSİ, DEPREMSELLİĞİ ve TEKTONİĞİ 1.3 Bölgenin Tektonik Konumu 8 Mart 2010 tarihinde meydana gelen M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu depremleri, tektonik olarak dünyanın en aktif bölgelerinden biri olan Anadolu Bloğu nu güneydoğudan sınırlayan Doğu Anadolu Fay Sistemi nde (DAFS) gerçekleşmiştir (Şekil 1.3). DAFS, kuzeye doğru hareket eden Arap Plakası ile batıya doğru hareket eden Anadolu Bloğu arasında, ortalama 30 km genişliğinde ve 580 km uzunluğunda KD-GB uzanımlı sol yanal doğrultu atımlı bir transform sınırı oluşturur (Arpat ve Şaroğlu, 1972; Jackson ve McKenzie, 1984; Şengör vd., 1985; Lyberis vd., 1992; Şaroglu vd., 1992; Nalbant vd., 2002; Westaway, 2003; Aksoy vd., 2007). 4 Şekil 1.3 8 Mart 2010, M L =5.8 Elazığ-Kovancılar ve M L =5.6 Elazığ-Palu depremlerinin tektonik konumu Doğu Anadolu Fay Sistemi, kuzeydoğuda Karlıova birleşim noktasından (Kargapazarı) başlar ve güneybatıda Türkoğlu kavşağına kadar devam eder. Varlığı ilk kez Allen (1969) tarafından ortaya konulmuş ve Arpat ve Şaroğlu (1972) tarafından adlandırılarak haritalanmıştır. Türkoğlu kavşağında üç veya dört kola ayrılır. Kuzeydeki kollar Kıbrıs Yayı ile birleşirken güneyde kalan kolu ise Ölü Deniz Fayına doğru uzanır. GPS ölçümleri fayın Karlıova-Türkoğlu arasındaki bölümünde güncel kayma hızının ortalama 9±0.2 mm/yıl, jeolojik verilerle elde edilen yaş ve atımlar da GPS verileriyle uyumlu olarak
8 MART 2010 ELAZIĞ DEPREMLERİ DIŞMERKEZ BÖLGESİNİN JEOLOJİSİ, DEPREMSELLİĞİ ve TEKTONİĞİ kayma hızının yaklaşık 8-9 mm/yıl olduğunu göstermektedir (Şaroğlu vd.,1992; Reilinger vd., 2006; Herece, 2008). 5 DAFS, uzunlukları 50 km ile 145 km arasında değişen 6 ayrı fay parçasından oluşmaktadır. Fay parçaları birbirlerinden; aniden sonlanmalar, açılmalı ve sıkışmalı sıçramalar veya büklümlerle ayrılmaktadır. Eski deprem aktivitesi açısından Kuzey Anadolu Fay Sistemine (KAFS) büyük bir benzerlik gösteren DAFS nin, birbirinden yapısal olarak ayrılan bu fay parçaları üzerinde büyüklüğü 6.7 ile 7.8 arasında değişen birçok deprem gelişmiş ve ağır hasarlara neden olmuştur. Bunlar sırasıyla; 1. Karlıova-Bingöl fay parçası : 65 km uzunluğundadır (1866,1971). 2. Palu-Hazar fay parçası : 50 km uzunluğundadır (1789,1874,1875). 3. Hazar-Sincik fay parçası : 85 km uzunluğundadır (1905). 4. Çelikhan-Gölbaşı fay parçası : 50 km uzunluğundadır (1893). 5. Gölbaşı-Türkoğlu fay parçası : 90 km uzunluğundadır (1514). 6. Türkoğlu-Hatay fay parçası :145 km uzunluğundadır (1822,1872). Bu fay parçaları ile bunlar üzerinde yukarıda parantez içinde belirtilen tarihlerde meydana gelmiş magnitüdü, M 6.5 olan depremler Şekil 1.4 de harita üzerinde gösterilmektedir. Şekil 1.4 Doğu Anadolu Fay Sistemi üzerindeki segmentler, tarihsel depremler ve sismik boşluklar