SSMK TEHLKE ANALZSerkan EKNGENMersin niversitesi Fen Bilimleri Enstits1eoloji Mhendisligi Ana Bilim DalDoktora Semineri-II23 Mayis 2007 / Mersin21. Deprem Tehlikesi ve Risk Kavrami2. Nerede ve ne dzeyde bir tehlike?3. Sismotektonik model4. Sismoienik yapi siniIlandirmasi5. Deterministik sismik tehlike analizi6. Probabilistik sismik tehlike analizi7. SonucSunum Baslklar3Deprem Tehlikesi ve Risk KavramDeprem Tehlikesi: Belirli birblgedeileride olusmasi olasisismik Iaaliyetin olasilik yntemleriyle belirlenmesidir.DepremRiski: Belirli bir blgede ileride olusmasi olasisismik Iaaliyetin neden olacagi hasarin olasilik yntemleriylebelirlenmesiyle bulunur. Yani sismik risk yalnizca depremolusmasi ile ilgili degil ayni zamanda depremden dolayiolusan sonuclari da icermektedir.4Deprem Tehlikesi ve Risk Kavramrnegin ayni yerde yapilacak iki bina icin sismik tehlike ayniolmasina karsin sismik risk cok Iarkli olabilir.Bu Iark yapilarin zerinde bulunacagi zemin kosullarina,yapinin dinamik zelligine ve hasar durumundaki can ve malkaybina baglidir.5RSK NEDR? Ne byklkte bir deprem? Ne kadar uzaklik da? Nasil bir zeminde? Ne tr bir yapida? Ne degerde bir hasara ve kayba?yol acar sorularinin yanitlarinin toplamidir.6NEREDE? ve NE DZEYDE BR TEHLKE?'Ne dzeyde bir tehlike ?Bu soruyu cevaplayabilmek icin nerede deprem olabileceginideterministik olarak tanimlamak veya olasiliksal olarakkestirmek gerekir.'Nerede?Depremin nerede olabilecegini tanimlamak icin; proie sahasive cevresini etkileyecek deprem kaynaklarini icerensismotektonik model kurmak gerekir.7SSMOTEKTONK MODELSismik tehlike belirleme calismalarinda ncelikli olaraksismotektonik bir model olusturulmalidir.Sismotektonik model; Jeoloiik ve JeoIizik verilerden retilendepremkaynakzonlarini icerenvesismiktehlikeanalizineesas olusturan sismik tehlike modelidir.

SSMOTEKTONK BLGESismik kaynaklarSismoienik yapilarPROJE ALANISISMOTEKTONIK BLGE

SSMO1ENK YAPI SINIFLANDIRMASI@izgisel kaynakAlansal kaynakNoktasal kaynakNoktasal Kaynak: Sismikriskanalizindesisteminbasitligi nedeniyleencoktercih edilenidir. Bazen depremler kmelenme seklinde kck bir alandayogunlasabiliyorlar. Bu da bir nokta kaynak olarak alinabilir.Cizgisel Kaynak: Genellikle konumuve uzanimi iyi bilinenIaylarinkaynakolarak modellenmesi icin kullanilir. zellikle dogrultu atimli Iaylar bu yaklasimauygundur.Alansal Kaynak:Bazendepremaktivitesi olanyerlerkolayliklacizgisel veyanoktasal olarak belirlenmezler. Bu durumda yapilacak olan yaklasimAlankaynagi kullanmaktir.10Marmara denizinde olmasi beklenen deprem kaynak alternatiIleriKaynak (IBB-JICA raporu,2003)SSMO1ENK YAPI SINIFLANDIRMASI11SSMO1ENK YAPIYLA LSKL EN BYK DEPREM POTANSYEL NASIL BELRLENR Sismoienik yapinin boyutu (uzunluk, derinlik) zerindeki maksimum atim miktari Baskin Iaylanma tr Gecmisteki en byk deprem Paleosismoloiik veri Byklk-Olus sikliklari (LogNa-bM) Tm bir kerede kirilabilir mi? Gerilme dsm - sismik momentbyklk Fay boyuatimbyklk Deprem sresi12DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZSismik tehlike analizindeki ilk yaklasmdr.Nkleer g endstrisi uygulamalarnda ortaya kmstr.Hal baz belirli yaplar iin kullanlmaktadr Nkleer g santralleri Byk barajlar Byk kprler Zararl atk ieren binalar13Bilinen DSTA drt admndan olusur:DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ. Tm deprem kaynaklarnn belirlenmesi ve karakterize edilmesi2. Kaynak-alsma alan uzaklk parametrelerinin seimi3. Blgeyi etkileyen depremlerin seimi4. Blgeyi etkileyen depremlerin alsma alannda yaratacag yer hareketleri anlamnda tehlikenin tanm141. Deprem kaynakIar Kaynaklar, alsma alannda belirli yer hareketleriretebilmeli. Kaynak tanmlamas her bir kaynak geometrisi tanmnkapsamaktadr (kaynak zonu). Noktasal kaynak izgisel kaynak Alansal kaynakDETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ15DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ2. Kaynak - aIsma aIan uzakIg Kaynak-alsma alan uzaklk parametresi genelliklekaynak zonu ile alsma alan arasndaki en ksamesafedir (hipocenter veya epicenter uzaklg)16DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ3. BIgeyi etkiIeyen depremIer n kuvvetli seviyede sarsnt retmesi beklenir. tkileyen depremler GMP (Y) (yer hareketi parametresi) anlamnda ifade edilir.DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ4. DenetIeyen depremin parametresi Genlik (ivme, hz, yerdegistirme) Frekans Sre (dayanm azalmas, svlasma vb.) Yer hareketleri genellikle,azalm iliskilerinden elde edilenbir yada daha fazla GMP (Y) iletanmlanr.DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ1DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZrnek bir aIsma...20DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ1. Deprem kaynaklarinin belirlenmesi Her bir kaynagn konumu, geometrisi ve en byk byklk degeri verilmektedir.NOT: Gerek bir DSTAaIsmaIarnda, bu son derecekarmask ve zor bir istir!!!21DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ2. Kaynak-calisma alani uzakligi alsma alan ile her bir kaynagn herhangi bir noktas arasndaki en ksa mesafedir.223. Blgeyi etkileyen depremler Sarsnt seviyesinin PHA* tarafndan karakterize edildigi varsaylyor. Cornell ve dig. tarafndan verilen azalm iliskileri kullanlmaktadr (M=3,0 7,7 ;20 200 km uzaklklar iin geerli):DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZPHA:Peak Horizontal Accelaration (Yatay Pik Ivme)23DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZ4. Blgeyi etkileyen depremin tehlikesi Blgeyi etkileyen deprem 25 km uzaklkta 7,7 byklgnde olacak Bu hareket (tehlike) alsma alannda 0.57 g'lik bir PHA olusturacaktr.24DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZTekirdag-Yesilky Iayinin bir kerede kirilmasi ile olusacak essiddet haritasi67

25DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZAdalar Iayinin kirilmasi ile olusacak essiddet haritasi67

26DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZBati Marmara Iayinin kirilmasi ile olusacak essiddet haritasi67

27DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZGanos-Tekirdag segmentinin kirilmasi ile olusacak essiddet haritasi567

2DETERMNSTK SSMK TEHLKE ANALZTm Marmara Iaylarinin tek seIerde kirilmasi ile olusmasi beklenen essiddet haritasi67

2PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZProbabilistik (Olaslksal) sismik tehlike analizlerinin (PSTA) amac, belirlenen degisik yer hareketi seviyelerinin bir veya birka yerde, belirli bir zaman iinde aslma olaslgnn tahminidir.30NEDEN? @NK BILMIYORUZ? Depremler ne zaman meydana gelecek? Depremler nerede meydana gelecek? Kac byklgnde olacak? PSTA` NIN KULLANIMI BAZI BELIRSIZLIKLERE IZIN VERIR. Depremin byklg (M) Depremin yeri (R) Depremin dnemselligi (zaman) Depremin byklg ve yerine bagli olarak yer hareketi.karakteristiklerindeki degisimPROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ31PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZPSTA, 4 ASAMALI BIR ISLEMDIR.1. Btn deprem kaynaklarinin belirlenmesi ve karakterize edilmesi (uzamsal belirsizlik)2. Deprem byklklerinin dagilimi (her bir zonun sismisitesi) (deprem byklerinin dagilimi)3. Azalim iliskileri anlaminda, calisma alanindaki yer hareketlerinin saptanmasi4. Yer hareketi parametresininbelirli bir zaman peryodu sresince asilacagi olasiligini elde etmek. (gecici belirsizlik)32PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ1. Deprem KaynaklariDSTA PSTA332. Deprem byklklerinin dagilimi Verilen bir kaynak Iarkli byklklerde depremler retebilir.kck byklklerdecogunluklabyk byklklerde seyrekPROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ34PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ2. Deprem byklklerinin dagilimi35PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ2. Deprem byklklerinin dagilimi36PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ3. Azalim IliskileriHer bir zonunun; herhangi bir noktasinda, herhangi bir byklkte,meydana gelen depremlerin olusturdugu yer hareketi azalim iliskileri ilebelirlenmelidir.37PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZekilden aka grldg zere verilen bir zemin tr iin artan deprem siddetiyle yapnn maruz kalacag ivmenin byklg de artmaktadr.3PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ3PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ40PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ41PROBABLSTKSSMK TEHLKE ANALZ43KAYNAKLAR1. Eyidogan, H., 'Tektonik ve Deprem Tehlikesi, 5. Ulusal Deprem Mhendisligi KonIeransi,2003, Istanbul2. Field, E. H., 'Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) A Primer, www.relm.org3. Kayabali, K., 'Sismik Tehlike Analizi:Teori ve Uygulama, Jeoloii Mhendisligi dergisi, 46\J-43, 13, Ankara4. Kaypak, B., 'Sismik Tehlike Analizi,ders notu5. Kramer, L. S., 'Geoteknik Deprem Mhendisligi @ev.:Kamil Kayabali, 2003, Ankara6. Kutanis, M., 'Kuvvetli Yer Hareketi, ders notu7. Kutanis, M., 'Sismik Tehlike Analizi, ders notu. Ozmen, B. vd., 'Seismic Risk Analysis Ior the city oI ANKARA, second balkan congress and exhibition, 1, Istanbul. Parkons, T. vd., 'Etkilesime Dayali Bir Olasilik Hesabi-Istanbul Yakinlarinda Olasi Bir Deprem, Bilim ve teknik Dergisi, Ankara10. Tysz, O., 'Istanbul Icin Deprem Senaryolari Hazirlanmasinda CograIi Bilgi Sistemlerinin Kullanimi, BAP proiesi,Avrasya Yerbilimleri Enstits, 2003, Istanbul11. Yilmaz, V. vd., 'Probabilistic Prediction OI The Next Earthquake In The NAFZ (North Anatolian Fault Zone), TURKEY, Dogus niversitesi Dergisi, 5(2), 243-250, 2004, Istanbul44 Probabilistikkavramlari; son30yil icerisindekullanimiylabirliktedeprem boyutu, yerivetekrarlanmaaraligive deprem byklgilelokasyonunabagli olarakyer hareketi zelliklerindemeydanagelendegisimlerde karsilasilan belirsizlikler, sismik tehlikelerindegerlendirilmesinde hesaba katilmaya baslanmistir. Probabilistik sismik tehlike analizi (PSTA) ile bu belirsizlikler tespitedilmekte, nicel olarak degerlendirilebilmekte ve sismik tehlikeyi dahasaglikli olarak ortaya koymada akilci bir sekilde birlestirilebilmektedir. PSTA`nin kavramlarini ve mekanigini anlamak icin probabiliteteorisinin temel kavramlarini ve terminoloiisiyle asina olmak lazimdir.45Deprem olusumunun Iizigi ile dogrudan iliskili olmasi nedeniyle, depremsellikcalismalarinda logNa-bM Gutenberg-Richter (154) bagintisikullanilmaktadir. Burada a katsayisi incelenen blgenin byklgne, gzlemsresine ve bu sredeki deprem aktivitesine, b katsayisi ise incelenen blgenintektonik zelliklerine baglidir.