KIYIDAKİ TSUNAMİ DALGASI YÜKSEKLİĞİNDE DENİZ TABANI HEYELAN HIZININ ETKİSİ



Benzer belgeler
Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

ŞEV DURAYLILIĞI

Marmara Denizi nde tsunami modellemesi

DELTA ÇÖKELLERİNDE ŞEV DURAYLILIĞINI BELİRLEMEK İÇİN BİR YAKLAŞIM: İZMİR KÖRFEZİ UYGULAMASI

BİLGİSAYAR PROGRAMLARI YARDIMIYLA ŞEV DURAYLILIK ANALİZLERİ * Software Aided Slope Stability Analysis*

Akışkanlar Mekaniği. Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği.

DERİN KAZI ÇUKURU İKSA PROJELENDİRİLMESİNE BİR ÖRNEK

Elektrik Makinaları I. Senkron Makinalar Stator Sargılarının oluşturduğu Alternatif Alan ve Döner Alan, Sargıda Endüklenen Hareket Gerilimi

Araştırma Notu 15/177

-Bursa nın ciroları itibariyle büyük firmalarını belirlemek amacıyla düzenlenen bu çalışma onikinci kez gerçekleştirilmiştir.

YIĞMA TİPİ YAPILARIN DEPREM ETKİSİ ALTINDA ALETSEL VERİ ve HESAPLAMALARA GÖRE DEĞERLENDİRİLMESİ

Dr. Erdener ILDIZ Yönetim Kurulu Başkanı ILDIZ DONATIM SAN. ve TİC. A.Ş.

1 OCAK 31 ARALIK 2009 ARASI ODAMIZ FUAR TEŞVİKLERİNİN ANALİZİ

FOTOGRAMETRİK DEĞERLENDİRME - ÇİFT FOT. DEĞ. Analog ve Analitik Stereodeğerlendirme. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ

İçindekiler Jeofizikte Modellemenin Amaç ve Kapsamı Geneleştirilmiş Ters Kuram ve Jeofizikte Ters Problem Çözümleri

ARAŞTIRMA RAPORU. Rapor No: XX.XX.XX. : Prof. Dr. Rıza Gürbüz Tel: e-posta: gurbuz@metu.edu.tr

İçindekiler Şekiller Listesi

İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ LABORATUARI YÜZEY DOLDURMA TEKNİKLERİ

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 6. Hafta Oda Akustiği

BĐSĐKLET FREN SĐSTEMĐNDE KABLO BAĞLANTI AÇISININ MEKANĐK VERĐME ETKĐSĐNĐN ĐNCELENMESĐ


İÇİNDEKİLER. 1 Projenin Amacı Giriş Yöntem Sonuçlar ve Tartışma Kaynakça... 7

JET MOTORLARININ YARI-DĐNAMĐK BENZETĐŞĐMĐ ve UÇUŞ ŞARTLARINA UYGULANMASI

ZEMİN MUKAVEMETİ: LABORATUVAR DENEY YÖNTEMLERİ

Betonarme ve Prefabrik Yapılarda Risk Değerlendirmesi

KAMU İHALE KANUNUNA GÖRE İHALE EDİLEN PERSONEL ÇALIŞTIRILMASINA DAYALI HİZMET ALIMLARI KAPSAMINDA İSTİHDAM EDİLEN İŞÇİLERİN KIDEM TAZMİNATLARININ

EĞİRDİR VE BEYŞEHİR GÖLLERİNİN UYDU VERİLERİ VE TOPOĞRAFİK HARİTA YARDIMIYLA KIYI ÇİZGİSİ DEĞİŞİMLERİ

KİTAP İNCELEMESİ. Matematiksel Kavram Yanılgıları ve Çözüm Önerileri. Tamer KUTLUCA 1. Editörler. Mehmet Fatih ÖZMANTAR Erhan BİNGÖLBALİ Hatice AKKOÇ

Kurumsal Yönetim ve Kredi Derecelendirme Hizmetleri A.Ş. Kurumsal Yönetim Derecelendirmesi

SEYAHAT PERFORMANSI MENZİL

SİİRT ÜNİVERSİTESİ UZAKTAN EĞİTİM UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ YÖNETMELİĞİ BİRİNCİ BÖLÜM. Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar. Amaç

İngilizce Öğretmenlerinin Bilgisayar Beceri, Kullanım ve Pedagojik İçerik Bilgi Özdeğerlendirmeleri: e-inset NET. Betül Arap 1 Fidel Çakmak 2

Ekonomik Rapor ULUSLARARASI MAL PİYASALARI 67. genel kurul Türkiye Odalar ve Borsalar Birliği /

RİSKLİ YAPILAR ve GÜÇG

Fizik ve Ölçme. Fizik deneysel gözlemler ve nicel ölçümlere dayanır

AvivaSA Emeklilik ve Hayat. Fiyat Tespit Raporu Görüşü. Şirket Hakkında Özet Bilgi: Halka Arz Hakkında Özet Bilgi:

Ek 1. Fen Maddelerini Anlama Testi (FEMAT) Sevgili öğrenciler,

ZAĞNOS VADİSİ KENTSEL DÖNÜŞÜM PROJESİ

BEBEK VE ÇOCUK ÖLÜMLÜLÜĞÜ 9

Basit Kafes Sistemler

Makine Elemanları I Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Temel bilgiler-flipped Classroom Bağlama Elemanları

En İyi Uygulamalar ve Kullanım Kılavuzu

24/05/2014 GÖKÇEADA AÇIKLARI EGE DENİZİ DEPREMİ Mw:6.5

VAKIF MENKUL KIYMET YATIRIM ORTAKLIĞI A.Ş. (ESKİ UNVANI İLE VAKIF B TİPİ MENKUL KIYMETLER YATIRIM ORTAKLIĞI A.Ş. )

Üniversitelerde Yabancı Dil Öğretimi

GALATA YATIRIM A.Ş. Halka Arz Fiyat Tespit Raporu DEĞERLENDİRME RAPORU SAN-EL MÜHENDİSLİK ELEKTRİK TAAHHÜT SANAYİ VE TİCARET A.Ş.

Şekil 5.12 Eski beton yüzeydeki kırıntıların su jetiyle uzaklaştırılması

Doç. Dr. Eyüp DEBİK

Yakıt Özelliklerinin Doğrulanması. Teknik Rapor. No.: 942/

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

Taş, Yaman ve Kayran. Altan KAYRAN. ÖZET

STATİK-BETONARME PROJE KONTROL FORMU Evet Hayır

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

KÜRESEL GELİŞMELER IŞIĞI ALTINDA TÜRKİYE VE KUZEY KIBRIS TÜRK CUMHURİYETİ EKONOMİSİ VE SERMAYE PİYASALARI PANELİ

ALPHA ALTIN RAPORU ÖZET 10 Kasım 2015

BÖLÜM ON TÜRKİYE DE DEPREMSELLİK

BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ ÜÇ BOYUTLU GRAFİK ANİMASYON (3DS MAX) MODÜLER PROGRAMI (YETERLİĞE DAYALI)

ALPHA ALTIN RAPORU ÖZET 26 Ocak 2016

BİLGİSAYAR DESTEKLİ BİR DİL PROGRAMI -Türkçe Konuşma - Tanıma Sistemi-

Yenilikçi Teknolojiler Lazer Serisi. Yeni Nesil Fiber Lazer Kesim Makinesi

Veri Toplama Yöntemleri. Prof.Dr.Besti Üstün

Başbakanlık (Hazine Müsteşarlığı) tan:

İSTATİSTİK GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

ÇUKUROVA'DA OKALİPTÜS YETİŞTİRİCİLİĞİ VE İDARE SÜRELERİNİN HESAPLANMASI

Şaft: Şaft ve Mafsallar:

II. Bölüm HİDROLİK SİSTEMLERİN TANITIMI

DÜNYA EKONOMİK FORUMU KÜRESEL CİNSİYET AYRIMI RAPORU, Hazırlayanlar. Ricardo Hausmann, Harvard Üniversitesi

ÖZEL İLETİŞİM VERGİSİ GENEL TEBLİĞİ (SERİ NO: 14) BİRİNCİ BÖLÜM

TURKLAB BÜLTEN Ocak-Şubat-Mart. TURKLAB Olağan Genel Kurul Toplantısı

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI 1. BASINÇ, AKIŞ ve SEVİYE KONTROL DENEYLERİ

PDF created with pdffactory trial version

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ JDF329 Fotogrametri I Ders Notu Öğretim Yılı Güz Dönemi

Marmaray Projesi Tünellerinde Pasif Yangın Koruma Çalışmaları

Başbakanlık Mevzuatı Geliştirme ve Yayın Genel Müdürlüğü :18

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ

ADANA BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ KENTSEL DÖNÜŞÜM PROJELERİ

MUSTAFA KEMAL ÜNİVERSİTESİ ÖĞRETİM ELEMANLARININ YURTİÇİ VE YURTDIŞI GÖREVLENDİRME YÖNERGESİ

Kurumsal Yönetim ve Kredi Derecelendirme Hizmetleri A.Ş. Kurumsal Yönetim Derecelendirmesi

YERLEŞĐM YERLERĐNĐN SEÇĐMĐNDE YERBĐLĐMLERĐNĐN ÖNEMĐ VE KONYA NIN AFET RĐSKĐ

Basın Bülteni. Marmaray Projesinde Rota Teknik İmzası BD

ODTÜ- UYGULAMALI HĠDROGRAFĠ EĞĠTĠMĠ SERTĠFĠKA PROGRAMI DERS PROGRAMI-2011 DÖNEMĠ

SORU 6: Su yapılarının tasarımında katı madde hareketinin (aşınma, oyulma, yığılma vb. olayları) incelenmesi neden önemlidir, açıklayınız (4 puan).

Kurumsal Yönetim ve Kredi Derecelendirme Hizmetleri A.Ş.

DEĞERLENDİRME NOTU: Mehmet Buğra AHLATCI Mevlana Kalkınma Ajansı, Araştırma Etüt ve Planlama Birimi Uzmanı, Sosyolog

BİLGİ TEKNOLOJİLERİ VE İLETİŞİM KURULU KARAR. : Piyasa Gözetim Laboratuvarı Müdürlüğü nün

ORMAN GENEL MÜDÜRLÜĞÜ Yılı Kurumsal Mali Durum ve Beklentiler Raporu

TETAŞ TÜRKİYE ELEKTRİK TİCARET VE TAAHHÜT A.Ş. GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

TEKNİK RESİM. Ders Notları: Mehmet Çevik Dokuz Eylül Üniversitesi. Görünüşler - 1

VAKIF PORTFÖY İKİNCİ DEĞİŞKEN FON (Eski Adıyla Türkiye Vakıflar Bankası T.A.O. B Tipi Değişken Fonu )

Şekil 5.1 de Tam silindirik kalorifer kazanı, Şekil 5.2 de Prizmatik paket kazanın şekli görülmektedir.


2015 Ekim ENFLASYON RAKAMLARI 3 Kasım 2015

DENEY 2. Şekil 1. Çalışma bölümünün şematik olarak görünümü

T.C. BİLECİK İL GENEL MECLİSİ Araştırma ve Geliştirme Komisyonu

MUŞ ALPARSLAN ÜNİVERSİTESİ UZAKTAN EĞİTİM UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ YÖNETMELİĞİ

4. Numaralandırdığımız her boru parçasının üzerine taşıdıkları ısı yükleri yazılır.

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DERS GÖREVLENDİRME YÖNERGESİ

Kurumsal Yönetim ve Kredi Derecelendirme Hizmetleri A.Ş. Kurumsal Yönetim Derecelendirmesi

BÖLÜM 3 : SONUÇ VE DEĞERLENDİRME BÖLÜM

Transkript:

6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu 157 KIYIDAKİ TSUNAMİ DALGASI YÜKSEKLİĞİNDE DENİZ TABANI HEYELAN HIZININ ETKİSİ Doç.Dr. H.Kerem CIĞIZOĞLU Doç.Dr. Abdul HAYIR Yük. Müh. İsmail KILINÇ İTÜ, İnş. Fak.,Maslak, İST. İTÜ, İnş. Fak.,Maslak, İST. DSİ 14. Böl.Müd. İST. E-mail: cigiz@itu.edu.tr E-mail: ahayir@itu.edu.tr ikilinc@dsi.gov.tr Yük. Müh. Burkay ŞEŞEOĞULLARI İTÜ, İnş. Fak.,Maslak, İST. E-mail: burkay_s@hotmail.com ÖZET Bu çalışmada Doğu Marmara da İstanbul Tuzla açıklarında bulunan heyelan bölgesinde meydana gelecek olan hareketlenme sonucunda Tuzla sahilinde seçilen belli noktalarda oluşan Tsunami dalga yüksekliğinin değişik heyelan hızlarına göre değişimi incelenerek denizaltı heyelan hızı ve kıyıdaki dalga yüksekliği arasındaki bağıntı incelenmiştir. Tuzla açıklarındaki heyelan bölgesinde 400 m ile 800 m lik derinlikteki yamaçta bulunan bu heyelanın literatürde bulunan iki ayrı tipte denizaltı heyelanı simülasyonu yapılmıştır. Her iki heyelan modeli için heyelanın üzerindeki su kütlesi yüzeyinde oluşacak dalga genliklerine ait zaman serileri analitik yöntemlerle elde edilmiştir. Elde edilen zaman serileri su yüzeyinde kullanılan nümerik metot için girdi olarak kullanılmış ve nümerik metot yardımıyla kıyıya kadar taşınarak kıyıda oluşacak dalga genliklerine ait zaman serileri elde edilmiştir. Bu zaman serilerinden faydalanılarak kıyıda belirlenen kritik noktalarda oluşabilecek maksimum dalga yükseklikleri hesaplanmıştır. Analitik model Cr=10 m/s ile Cr=300 m/s arasındaki farklı heyelan hızları için çalıştırılarak yüzeyde elde edilen dalga genlikleri nümerik modelde kullanılarak farklı heyelan hızlarında kıyıda meydana gelecek dalga yükseklikleri gözlemlenmiştir. Bu şekilde dünya literatüründe yeni olduğu düşünülen, analitik yöntemle nümerik yöntemin birleştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Anahtar kelimeler: tsunami, Marmara, denizaltı heyelanı, nümerik model, analitik model GİRİŞ Tsunami, Japonca liman dalgası anlamına gelen uzun periyotlu dalgalar anlamına gelir. Tsunami yeryüzünde bilinen en önemli doğal afetlerdendir. Tsunamilerin başlıca nedenleri; denizaltı heyelanları, deniz tabanı çökmeleri, tsunami oluşturan düşey atılımlı depremler, denizaltı volkanlarının faaliyete geçmesi ve göktaşı düşmesi olarak bilinmektedir. Tsunami ile ilgili olarak literatürde deneysel, analitik ve nümerik çalışmalar olarak üç grupta yapılan çalışmalar vardır. Bu çalışmalar bazen deneysel olarak ele alınmakta ve bunun sonucunda elde edilen sonuçlar analitik veya nümerik sonuçlarla karşılaştırılmaktadır. Kıyı bölgelerinde tsunami genliklerini hesaplamaya yönelik yapılan çalışmaların büyük bir kısmını nümerik çalışmalar oluşturmaktadır. Kıyı bölgelerinde batimetriler dalga büyüklüklerini önemli ölçüde etkilemekte ve bu yüzden dalga denklemleri ancak nümerik modeller yardımıyla çözülebilmektedir. Başlıca kullanılan nümerik yöntemler; Sonlu Elemanlar Yöntemi, Sonlu Farklar Yöntemi ve Sonlu Hacimler Yöntemidir.

158 6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu Çoğu çalışmada, tsunamiyi oluşturan kaynaklar çok kabaca tariflenmekte ve çözümler ona göre yapılmaktadır. Örneğin heyelanın büyüklüğü, hızların hareket doğrultuları, hareket şekilleri ve yüzeyde oluşturacakları büyüklüklerden genellikle heyelanın büyüklüğü göz önüne alınarak hesaplamalar yapılmaktadır. Oysaki son yıllarda literatürde yapılan çalışmalar, yukarıda adı geçen parametrelerin, tsunamilerin oluşumunda temel etkenler olduğunu göstermiştir. Bu bildirideki çalışmada ise heyelan, literatürde mevcut olan iki heyelan tipine göre yaklaşık olarak modellenmektedir. Hareket etme senaryolarına göre, heyelanın kaynağa yakın bölgede oluşturabileceği tsunami genlikleri hesaplanmaktadır. Yakın bölgede hesaplanan bu büyüklükler, ortak bir sınırda nümerik metoda girdi olarak verilmekte ve kıyı bölgesindeki tsunami genlikleri hesaplanmaktadır. Tsunamiler genellikle okyanus gibi büyük su kütlelerinin bulunduğu bölgelerde meydana geliyor olsalar da, Marmara Denizi gibi küçük su kütlelerinin bulunduğu iç denizlerde de meydana gelebilmektedirler. Son yıllarda Marmara Denizi tabanıyla ilgili yapılan jeolojik çalışmalarda, deniz tabanında bulunan başlıca üç çukurun yamaçlarında ve kıyıya yakın bulunan yamaçlarda geçmiş yıllarda oluştuğu düşünülen heyelanlar tespit edilmiştir. Marmara Denizi civarında oluşacak olan büyük bir deprem veya başka sebepler, bu bölgelerde yeni heyelanların oluşmasına çeşitli şekillerde neden olabilir. Bu bildiri kapsamında, Tuzla açıklarında 40º72 boylam ve 29º29 enleminde bulunan yanal yüzeyi üçgen şeklinde olan ve üçgenin bu yöndeki tabanı 4681.21 m ve yüksekliği 4396.08 m olan heyelan bölgesi (Şekil 1) göz önüne alınmıştır ve bu bölgede oluşacak olan muhtemel heyelan ve kabarmalar sonucu, Tuzla kıyılarında oluşabilecek olan tsunami genlikleri hesaplanmıştır. a) b) Şekil 1 Proje Kapsamında İncelenen Kuzeydoğu Marmara Kıyıları ve heyelan bölgesi ÇALIŞMADA KULLANILAN DENİZALTI HEYELAN MODELLERİ Denizaltı heyelanlarına deniz tabanındaki eğimli arazilerde çatlaklı kayalar veya granürlü sedimetler olarak sıkça rastlanmaktadır. Bu sediment parçacıkları deprem gibi tektonik erozyona veya sismik şekil değiştirmelere maruz kaldığında gözenekli su basıncında azalma meydana gelir ve sedimentlerin oluşturduğu parçanın dayanımı azalır. Kasırgalar ve rüzgar dalgaları, sediment içerisinde birikmiş olan gözeneklerdeki gazların varlığı gibi sebepler sedimentin mukavemetinin azalmasına sebep olabilir (Hampton, 1972). Bu etkiler kuvvet dengelerini bozar. Eğer kuvvet dengesi bozulursa hareket başlar ve bu sedimentin veya kayaların hareketi denizaltı heyelanı olarak isimlendirilir. Bu bölgede bulunan denizaltı heyelanı eğer yeteri derecede hızlı hareket ederse tsunami oluşturabilir. İlk

6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu 159 olarak bu heyelanın nasıl hareketleneceği sorusu akla gelir. Heyelanın hareketlenmesinde sedimentin zayıflığı, oluşmuş olduğu yapının kimyasal ve biyolojik özellikleri, bulunmuş olduğu durum ve geometrik yapısı önemli rol oynar (Hampton, 1972). Denizaltı heyelanları genellikle yerçekimi kuvvetinin etkisiyle hareket eder. Eğer hareket eden sediment viskoz bir akışkan ise, bu olay kütle akışı (mass flow) olarak isimlendirilir. Hareket eden kütle içerisinde birçok ayrık düzlemlere sahip olan yamaçların temel rijit parçalarının çevrimsel ve ötelemeli hareketleri bir heyelanı oluşturur (Trifunac ve diğ., 2002). Toplanmayan heyelanların son parçası eğer sediment heterojense akış plastik akış (debris flow) olur. Çevrintili akımlar akışkan türbülansı tarafından zorlanan sediment parçacıklarının zayıf kısımlarını hareket ettirir (Lee ve diğ., 1993). Denizaltı heyelanları 2500 m den daha küçük derinliklerde olmak koşulu ile hemen hemen her derinlikte olabilir; fakat çoğunlukla 800 m ve 1000 m arasında bulunurlar. Benzer şekilde denizaltı heyelanları bütün derinliklerde sonlanabilir (Booth ve diğ., 1993). Ölçülen denizaltı heyelanların uzunlukları 0.3 km ile 380 km arasında değişir ve genellikle heyelanın kalınlığı da 0.2 km ile 50 km arasında değişmektedir (Trifunac ve diğ., 2001). Çoğu heyelan 10 km 2 lik bir alana sahiptir. En çok denizaltı heyelanları (%56) 4 0 veya daha küçük eğimli bölgelerde oluşur. 10 km 2 den daha büyük olan heyelanlar ise 3 0 ila 4 0 lik yamaçlarda meydana gelir (Booth ve diğ., 1993). Heyelanların çoğu (%35) plastik akış, (%20) tabakalı akış, (%17) taneli akış ve (%11) blok kayması şeklindedir. a O z Model 1B x b O z Model 2 x 800 m L L *=1616,15 m c L ζ 1 A 2 L R *=2142,75 m ζ 0 A 1 c R c c Artma Bölgesi 800 m L L *=2142.84 m L R *=2253,24 m ζ (1 e - α t* 0 ) Azalma Bölgesi A 2 Azalma Bölgesi A 1 Artma B ölgesi Şekil 2 Çalışmada kullanılan heyelan modelleri Bu çalışmada Şekil 2 de gösterildiği gibi iki basit kaynak modeli 10m/s c T 300 m/s hızlar arasında ζ 0 =15 25 m kalınlıktaki modeller ele alınmaktadır. Bu modeller literatürde Model1B ve Model2 olarak isimlendirilmiştir. (Trifunac ve diğ. 2001) Şekil 2a Model 1B yi göstermektedir. Burada c, c L c ve cr, kaynak alanındaki toplama ve azalım bölgesindeki hızları göstermektedir. Ayrıca L R =c R t* karakteristik uzunluğu gösterir ve kütlenin korunumundan A 1 = A 2 dir. Model 2 de genellikle c R = c L değilse, A1 A 2 dir. Burada L R =c R t* karakteristik uzunluğu gösterir. Model 1B de toplama ve azalma bölgeleri üniform genliklere sahip olup ζ 0 toplama bölgesinin kalınlığını ζ 1 azalma bölgesinin kalınlığını göstermektedir. Artan ve azalan bölgelerin hacimleri eşit olmak durumundadır (A 1 W = A 2 W ). Model 1B için toplama ve azalım bölgelerinin uzunlukları sırasıyla L top =t*(c R -c C ) ve L azal =t*(c L +c C ) dir. Kütlenin korunumu ilkesinden L azal /L top =(c L +c C )/(c R -c C ) ve ζ = ( c c )( c + c ) Model 2 de heyelanın artma ve azalma bölgelerindeki genlikler zamanla derece derece artmakta ve her zaman anında x in lineer bir fonksiyonu olmaktadır. Artma bölgesinin 1 ζ 0 R C L c dir.

160 6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu α t* sonunda genlik ζ ( crt*, y; t) ζ 0 ( 1 e ) α t ζ ( x y; t) = ζ ( x / c t)( 1 e ) = olmaktadır. Burada genlik, 0 R denklemiyle x ve t ye bağlı olarak değişmektedir. Bu bölgedeki eğim zamanla derece derece büyür ve üst yüzey zamanla saatin ters yönünde döner. Toplama ve azalma bölgelerindeki son uzunluklar sırasıyla L top =t* c R, ve L azal =t* c L dir. Oranlar L azal /L top =c L /c R, A 1 =(1/2)c R t* ζ ( e α t 0 1 ) ve A 2 =(1/2)c L t* ζ ( e α t 0 1 ) şeklinde yazılabilir. Bu model için c R =c L ise kütle korunumu vardır. Şekil 2b de görüldüğü gibi model2 için kabul edilen yaklaşık boyutlar Model 1B dekinden daha büyüktür. Bunun nedeni heyelan tipinin çevrintili olmasıdır. Çünkü çevrintide daha büyük alan süpürülür. NÜMERİK YÖNTEM Günümüzde bilgisayar teknolojisinin ilerlemesi ile beraber, nümerik modelleme yöntemleri diğer mühendislik problemlerinin çözümünde olduğu gibi hidrolik mühendisliği problemlerinin de çözümünde sıkça kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada Numerik modelleme yöntemi olarak sonlu elemanlar yöntemi kullanılacaktır. Bu yöntemde çözülecek olan problem sonlu boyutta çok sayıda elemana bölünerek analiz edilmektedir. Bu nedenle yönteme Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) denmektedir. Sonlu elemanlar yöntemi ilk olarak yapı analizinde kullanılmaya başlanmıştır. İlk çalışmalar Hrennikoff (1941) ve Mc Henry (1943) tarafından geliştirilen yarı analitik analiz yöntemleridir. Argyis ve Kelsey (1960) virtüel iş prensibini kullanarak bir direkt yaklaşım metodu geliştirmiştir. Turner ve diğerleri (1956), bir üçgen eleman için rijitlik matrisini oluşturmuştur. "Sonlu Elemanlar" terimi ise ilk defa Clough (1960) tarafından ifade edilmiştir. Metodun üç boyutlu problemlere uygulanması, iki boyutlu teoriden sonra kolayca gerçekleşmiştir. Bu çalışmada kullanılan nümerik modeller Navier-Stokes denklemlerinin çözülmesine dayanmaktadır. Marmara Denizi tabanında meydana gelebilecek hareket için Analitik yöntem ile seçilen heyelan modellerine göre yapılan hesaplamalar sonucunda su yüzeyinde daha önce belirlenen noktalarda oluşan hareketin düşey eksendeki zamanla değişimi elde edilmişti. Analitik yöntem temelde süreklilik denklemine dayanmaktadır. Bu değerler aslında deniz yüzeyinde oluşan dalga yüksekliklerinin zamanla değişimidir ve nümerik yöntemin girdileri olarak kullanılmaktadır. Marmara Denizi nin heyelan bölgesinden itibaren Tuzla ve civarı sahillerine kadar olan kısmını kapsayan yüzeyinde ise sonlu elemanlar yöntemine dayanan nümerik modelleme kullanılarak dalga hareketinin zamanla değişimini gösteren simülasyonlar yapılmıştır. (Şekil 3) Bu çalışmada kullanılan batimetri haritası ise Deniz Kuvvetleri Komutanlığı Seyir, Hidrografi ve Oşinografi Dairesi Başkanlığı (SHOD) tarafından hazırlanmış haritadır. Şekil 3 Proje bölgesinin sonlu eleman ağ modeli ile üç boyutlu sayısal modeli

6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu 161 ÇALIŞMA Marmara Denizi nin batimetrisi, sismisitesi ve fay geometrisine yönelik en önemli çalışmalar 17 Ağustos 1999 İzmit depreminden sonra yapılmıştır. Bu araştırma çalışmalarından elde edilen verilerle hazırlanan Marmara Denizi batimetri haritasına göre Marmara Denizi içerisinde, güney kesiminde 10, kuzey kenarda ise 7 büyük denizaltı heyelan bölgesi saptanmıştır. (Alpar ve diğ.) Bu heyelan bölgelerinden, İstanbul ve Marmara kıyılarına yakınlığı açısından, bir tanesi Bakırköy açıklarında, bir tanesi de Tuzla açıklarında olmak üzere önemli iki alan vardır. Proje kapsamında dikkate alınacak olan heyelan bölgesi, 40º72 boylam ve 29º29 enleminde bulunan, ortalama alanı 4681.21x4396.08 m 2 olarak alınan, İstanbul kıyılarının en yakınında bulunan Tuzla açıklarındaki bölgedir. (Bkz. Şekil 1b) Tuzla yakınlarında bulunan heyelan ve boyutları Şekil 1b de gösterilmektedir. Heyelanın ortalama derinliği 800 m dir ve en yüksek noktası da 400 m de bulunmaktadır. Heyelanın tepe ve taban noktaları arasındaki mesafe 800 m dir. Bu verilere göre heyelanın ortalama eğimi Ø=10.31 0 olarak hesaplanmıştır. İncelenen heyelanın yüzey alanı üçgene benzemekte ve yaklaşık ölçüleri; tabanı 4681.21 m ve yüksekliği 4468.27 m dir. Denizaltı heyelanının hareketinin matematik modelini kurabilmek için bazı basitleştirmelerin yapılması kaçınılmazdır. Bu yüzden heyelan yüzeyi ideal üçgen yüzey olarak ve kalınlığı da ζ 0 olarak basitleştirilmiştir (Şekil 4a). Daha sonra üçgen yüzeyi dikdörtgen yüzeye dönüştürülmüştür(şekil 4b). Dikdörtgenin yüzey alanı üçgen yüzeyin alanına eşit olacak şekilde oluşturulmuştur. a) Yaklaşık depozit kalınlığı a ζ0=25 m 800 m d O' z 4396,08 m 2142,75 m x φ=10,31 0 e b) c a O y x 2142,75 m 2792,84 m Şekil 4 Heyelanın Üçgen ve basitleştirilmiş boyutları b 3758,9 m Heyelan, literatürde mevcut hareket etme senaryolarına göre modellenmiş ve her bir modele göre, heyelana yakın bölgedeki tsunami genlikleri analitik olarak hesaplanmıştır. Analitik hesaplamalar heyelanın ortalama boyutları dikkate alınarak düzgün geometri için yapılmıştır. Deprem sonucunda hareket etmesi beklenen, 400 m ile 800 m lik derinlikteki yamaçta bulunan bu heyelanın yakın bölgede oluşturacağı tsunami genlikleri analitik program kullanılarak hesaplanmıştır. Yakın bölge için elde edilen tsunami genliklerine ait sonuçlar, dalgaların sığ bölgelere yaklaşmaları ile tabandan ve kıyı profilinden etkilenmeye başlayacaklardır. Bu nedenle batimetrinin etkili olmaya başladığı kıyı bölgelerinde, Sonlu Elemanlar Yöntemine (SEY) dayanan ve Hesaplamalı Akışkan Dinamiği (HAD) analizi yapan nümerik paket program ile simülasyonlar yapılmış ve tsunaminin kıyıda oluşturacağı en büyük dalga yükseklikleri bulunmuştur. Bu iki sistemin birlikte çalışabilmesi için ortak bir sınır belirlenmiştir. Bu sınırda analitik yöntem ile elde edilen sonuçlar, nümerik program ile çözülecek bölgenin sınır koşullarını oluşturmuştur. Böylece kurulan ağ modelindeki sonlu elemanların açık sınırlarında bulunan her düğüm noktasında tsunami genliklerine ait zaman serileri hesaplanmıştır. Böylece dünya

162 6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu literatüründe yeni bir yaklaşım olduğu düşünülen, analitik yöntemle nümerik yöntemin birleştirilmesi proje alanında uygulanmıştır. Bu bildiride sunulan çalışmada, farklı heyelan hızları için yapılan çözümlerden elde edilen tsunami genlik değerlerinin karşılaştırılmasıdır. Bu amaçla kıyı şeridi üzerinde seçilmiş 4 noktada farklı heyelan hızlarında oluşan en büyük dalga yükseklikleri bulunmuştur. Seçilen P6, P15, P16 ve P24 noktalarının uydudan görüntüsü Şekil 5 de görülmektedir. Şekil 5 Kıyı Şeridi Üzerinde Seçilen P6, P15, P16 ve P24 Noktaları. Sonuçlar, m=71344 adet düğüm noktasından oluşan sonlu eleman modeli kullanılarak, iki farklı heyelan modeli (Model1B ve Model2) ve 13 farklı heyelan hızı (C R =10 m/s ile C R =300 m/s arasında değişen) dikkate alınarak elde edilmiştir. 13 farklı heyelan hızı ve iki farklı heyelan modeli için, seçilen dört noktada meydana gelen en büyük dalga yükseklikleri Tablo 1 de detaylı olarak sunulmuştur. Ayrıca tablo 1 deki değerler Şekil 6 ve Şekil 7 de grafik şeklinde sunulmuştur. Tablo 1 Farklı Heyelan Hızlarında seçilen noktalardaki maksimum dalga yükseklikleri. C R (m/s) Oluşan maksimum dalga Yüksekliği η max (m) P6 P15 P16 P24 Model1B Model2 Model1B Model2 Model1B Model2 Model1B Model2 10 0.64 1.19 0.50 0.99 0.65 1.14 0.41 0.89 20 1.05 2.50 1.09 2.10 1.20 2.45 0.94 1.94 30 2.34 3.96 1.83 3.23 2.81 4.35 1.98 3.00 40 3.43 4.94 3.02 4.44 4.96 2.56 3.48 50 4.03 5.69 3.70 5.36 4.39 5.42 2.83 3.96 70 4.59 5.92 4.24 6.02 4.50 5.49 3.13 4.40 80 4.74 5.94 4.31 4.46 5.45 3.22 4.41 85 4.84 6.02 4.38 6.11 4.46 5.51 3.26 4.48 89 4.83 6.04 4.38 6.09 4.48 5.58 3.27 4.39 95 4.89 5.94 4.37 4.45 5.45 3.28 4.41 100 4.92 6.12 4.40 6.13 4.44 5.48 3.31 4.52 150 5.14 6.40 4.42 6.18 4.39 5.51 3.35 4.55 300 5.30 6.41 4.30 6.21 4.33 5.55 3.53 4.57

6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu 163 SONUÇLAR Literatürde yapılan çalışmalarda heyelanın hızları ve geometrileri ile ilgili pek az çalışmalar mevcuttur. Analitik yöntem kullanılarak Todorovska ve Trifunac (2001) ve Trifunac ve diğ.(2001) heyelanın meydana geldiği bölgede oluşan tsunami genliklerinin heyelan hızına bağlı olarak nasıl değiştiğini incelemişlerdir. Bu çalışmalara göre eğer heyelan hızı tsunaminin dalga hızına yakın ise bir odaklaşma meydana gelmekte ve genlikler en büyük değerlerini almaktadır. Daha sonra yavaşça azalarak sabitlenmektedir. Ayrıca dalga hızından daha düşük hızlarda önce hızlanarak azalmakta ve sıfır olduğunda sıfır olmaktadır. Bu çalışmada hibrit bir yöntem (Analitik ve Nümerik yöntem birlikte) kullanılarak kıyı bölgelerinde bazı noktalardaki su dalgası genlikleri hesaplanmıştır. Bu sonuçlardan da görüleceği üzere, seçilen noktalardaki tsunami genlik değerleri, heyelan hızının belirli bir değerine kadar hızlı bir şekilde yükseliş göstermektedir ve sonrasındaki artışlar azalarak devam etmektedir. P6 ; MODEL-1B P15 ; MODEL-1B 0.64 1.05 2.34 3.43 4.03 4.59 4.74 4.84 4.83 4.89 4.92 5.14 5.30 0.50 1.09 1.83 3.02 3.70 4.24 4.31 4.38 4.38 4.37 4.40 4.42 4.30 P16 ; MODEL-1B P24 ; MODEL-1B 0.65 1.20 2.81 4.39 4.50 4.46 4.46 4.48 4.45 4.44 4.39 4.33 0.41 0.94 1.98 2.56 2.83 3.13 3.22 3.26 3.27 3.28 3.31 3.35 3.53 Şekil 6 Model 1B İçin Farklı Heyelan Hızlarında P6, P15, P16 ve P24 Noktalarında Oluşan En Büyük Dalga Yükseklikleri. P6 ; MODEL-2 P15 ; MODEL-2 1.19 2.50 3.96 4.94 5.69 5.92 5.94 6.02 6.04 5.94 6.12 6.40 6.41 0.99 2.10 3.23 4.44 5.36 6.02 6.11 6.09 6.13 6.18 6.21 P16 ; MODEL-2 P24 ; MODEL-2 1.14 2.45 4.35 4.96 5.42 5.49 5.45 5.51 5.58 5.45 5.48 5.51 5.55 0.89 1.94 3.00 3.48 3.96 4.40 4.41 4.48 4.39 4.41 4.52 4.55 4.57 Şekil 7 Model 2 İçin Farklı Heyelan Hızlarında P6, P15, P16 ve P24 Noktalarında Oluşan En Büyük Dalga Yükseklikleri.

164 6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu TEŞEKKÜR Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu nun (TÜBİTAK), Çevre, Atmosfer, Yer ve Deniz Bilimleri Araştırma Grubu (ÇAYDAG) tarafından 104Y161 numaralı, Tuzla Açıklarındaki Olası Denizaltı Heyelanının Doğu Marmara Kıyılarındaki Etkilerinin Araştırılması başlıklı araştırma projesi ile desteklenmiştir. KAYNAKLAR Alpar, B., Yalçıner, A.C. ve Özbay, İ., Marmara Denizi nde potansiyel heyelan alanları ve bunlara ilişkin depreşim dalgası (tsunami) oluşum ve hareketleri, III. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu, Çanakkale, Türkiye, 5-7 Ekim, 2000. Aydın, U., Kıyıları yutan dev liman dalgaları tsunamiler ve Türkiye kıyıları, 15, 1-8, Atatürk Üniversitesi Deprem Araştırma Merkezi Bülteni, Erzurum, 2005. Booth, J.S., O Leary, D.W., Popenoe, P. and Danforth, W.W., U.S. Atlantic Continental Slope Landslides: Their distribution, general attributes, andimplifications, in submarine landslides: Selected Studies in the U.S. exclusive economic zone, U.S. geological survey Bulletin 2002, U.S. dept. of Interior, Denver, Co. 80225, 14-22, 1993. Hampton, M.A., Transport of ocean sediments by debris flow, American Association of Petroleum geologists bulletin, 56(53), 6228, 1972. Lee, H.J., Schwab, W.C., Booth, J.S., Submarine Landslides: An introduction, in submarine landslides: selected studies in the U.S. Exclusive economic zone, U.S. geological survey bulletin 2002, U.S. Dept. of the Interior, Denver Co., 80225, 1-13, 1993. Şeşeoğulları, B., Olası İstanbul depreminde Marmara Denizi nde oluşabilecek tsunaminin modellenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi, 2006. Trifunac, M.D., Todorovska, M.I., A note on differences in tsunami source parameterts for submarine slides and earthquakes, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 22(2), 143-155, 2002. Trifunac M.D., Hayir A., Todorovska M.I., Near-Field Tsunami Wave Forms from Slumps and Submarine Slides, Dept. of Civil Eng. Report No. CE 01-01, Univ. of Southern California, Los Angeles, California, 2001. Yalçıner, A.C., Tarihsel ve güncel örneklerle depreşim dalgası (tsunami) ve korunma yöntemleri, İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, İstanbul, Türkiye, 12 Aralık, 2000.