çOk kanalli yüzey dalga anali̇zi̇

1-B Aktif Kaynaklı MASW Verilerin SeisImager/sw Yazılımı İle Değerlendirmesi

SALİH ÖZTOP DERS NOTLARI

1-B Aktif Kaynaklı MASW Verilerin

SeisImager/sw Yazılımı İle Değerlendirmesi

SSurface Wave Analysis wizard modülü yüzey dalgalarının analizi için ana

programdır ve diger iki modül bu program içeresinden doğrudan

cıkartılabilir.Programın işlem akışı temel dört aşamda gerçekleşir.Bu aşamlar:

1) Arazi verisinin (sismik kayıtların) görüntülenmesi ve düzenlenmesi,

2) Arazi dispersiyon eğrisinin hesaplanması

3) Yersltı Vs başlangıç modeli oluşurması

4) Ter çözüm ile kurumsal ve gerçek dirpesiyon eğrilerine en iyi uyan yer altı

modelinin hesaplanması

Surface wave analysis wizard progmında işlem adımları bilgisayar

klavyesinden “enter” tuşuna basarak ilerleme üzerine

oluşturulmuştur.Bununla birlikte, herhangi bir aşamada progrmada yer alan

menuler aracılığı ile gerekli ilave işlevler yapmak mümkündür.Burada

program deyimi ile bundan sonra surface wave analysis wizard ana modülü

kastedilmektedir.Programa okutulan veriler aktif ve pasif olarak algılar.Diğer

ifade ile ,aynı anda bir veri kayıtı aktif kaynaklı diğer veri pasif olarak

tanıtılamaz.

Masaüstün den ilk önce “surface wave analysis wizard “ programına çift

tıklanır.Ekranda analiz edilecek veri türünün getirmesi sağlayan iletişim

kutusu gelecektir.(şekil 1.1) İletişim kutusunda 1-boyutta Aktif Kaynak

MASW, 1-Boyutta Pasif Kaynak (microtremor) ve 2-Boyutta aktif kaynak

MASW seceneği görülür.Biz 1-Boyutta aktif kaynak verisi için birinci secenek

seçilir.



Şekil 1.1 Yüzey dalgası veri türü seçimi iletişim kutusu

“OK” düğmasine basıldıktan sonra verinin girilmesiyle pickWin modülü

başlatılmış olur. (Şekil 1.2)

Şekil 1.2 pickWin modülün şalıştırılması

PickWin modülünün başlatılmasıyla ekrana gelecek ilk pencere Şekil 1.3 de

görülmektedir.Yüzey dalgası analizi için PickWin modülünde çalıştırılçak

fonksiyonlar “File” ve “surface wave analysis (S)” menüsünden çağrılır.



Şekil 1.3 pickWin modül ekranı.

Analiz edileçek aktif kaynaklı verinin okutulması için “enter” tuşuna basılır

Şekil 1.4



Şekil1.4 pickWin programında aktif kaynak verisin getirilmesi.

Şekil1.5 aktif kayna verisin okutulması

Veri okutulmasında sonra (Şekil 1.5) ileilgili değişikler pickWin menüsü

kullanılarak yapılır (Şekil1.6).Bu aşamada şayet arazide jeofon serim düzeni

parametrelerinde (layout configuration) bir hayata yapıldıysa “Edit/Display”

menüsünden ilgili parametreler yeniden düzenlenebilir.(şekil 1.7)

Şekil 1.6 pickWin program menüsü



Bu menüde ihtiyaç duyulaçak seçeneklerinden biri “truncate traces (shorten

recort length)” seçeneğidir (Şekil 1.8).Bu seçen

fazla ise kısaltmak için kullanılabilir.Şekil 1.5

içrerek şekilde kesilmiştir.Şekil 1.9 da bu tür işlem sonucu gözterilmiştir.

Şekil1.7 pickWin programı Edit/Display Menüsü

Şekil1.8 pickWin programında verinin kesilmesi

Edit/Display” menüsünden kullanılabilecek bir diğer seçenek “

data”seceneğidir (Şekil 1.10).Bu secenek yeniden öreneklenmesini

B Aktif Kaynaklı MASW Verilerin SeisImager/sw Yazılımı İle Değerlendirmesi

DERS NOTLARI


recort length)” seçeneğidir (Şekil 1.8).Bu seçenek arazi kayıtı gereğinden

ak için kullanılabilir.Şekil 1.5 da okutulan veri 2048 örnek


Şekil1.7 pickWin programı Edit/Display Menüsü

programında verinin kesilmesi

Edit/Display” menüsünden kullanılabilecek bir diğer seçenek “


B Aktif Kaynaklı MASW Verilerin SeisImager/sw Yazılımı İle Değerlendirmesi


ek arazi kayıtı gereğinden

ulan veri 2048 örnek


Edit/Display” menüsünden kullanılabilecek bir diğer seçenek “Resample




sağlar.Şekil 1.11 de veri örnekleme aralığının dört katı olaçak şekilde (4dt)

yeniden örneklenmiş sonucu gözterilmiştir.

Şekil 1.9 PickWin programında verinin kesilmesi (Şekil 1.4 da okutulan veri

boyu 2048 örnekre kesilmiştir)



Şekil 1.10 pickWin programında verinin yeniden örneklenmesi

Şekil 1.11 PickWin programında yeniden örneklenmiş veri

“Edit/Display” menüsünde kullanılabileçek bir diyer seçenek “Edit

Surface/receiver lacations,ect”seçeneğidir (Şekil 1.12). Şekil 1.13 “Edit

Surface/receiver lacations,etc” seçeneğinin kullanılmasıyla ekrana gelen

serim parametreleri gözterilmiştir.Atış noktası koordınatı (ofset), jeofon

aralığı ve kullanılan uzunluk ölçübirimi değerleri değiştirilebilir.



Şekil 1.12 PickWin programında serim parametrelerinin düzenlenmesi

Şekil 1.13 PickWin programında jeofon serim düzeni bilgiler



Bir sonraki adım arazi dispersiyon görüntüsünün hesaplanması işlemidir.Bu

işlem “enter” tuşuna basarak veya menü den “ Surface wave analysis (S)”

seçeniğinden başlatılabilir (Şekil 1.14).Şayet “enter” tuşuna basılarak

başlatılmak isterse ekrana şekil 1.14 daki gibi onay mesajı gelir.

Şekil 1.14 PickWin programında surface wave anlysis (S) menüsü ve

dispersiyon görüntüsünün hesaplanması başlangıcından gelen uyarı iletisi

Arzidispersiyon görüntüsünün hesaplanması işleminin ilk adımı belilrli

parametrelerin tanımlanamsı oluşturur.Bu parametreler faz hızı-frekans

değerinin hesaplanması için zorunludur.Bu adımda Şekil 1.15 görüldüğü gibi

faz hızı ve adım aralığı (seisImager/SW faz hızı başlangıç değerini sıfır olarak

sabitlemiştir),Veri toplama işlemdimde alına kayıtın yığma (stack) şekilde ve

düz/terz atış modunu ,faz hızı-frekans dönüşümünde kullanılaçak frekans ve

faz hızı artıkmiktarını, frekan için çözünürlülük değerini,ofset

aralığını,spektral dönüşüm hesamlanmasında kullanılacak tekniği (faz



kaydırma/SPAC) ve dalga sayısı k için bir sınırlama değerlerinin girilmesinin

gerektirir.

Şekil 1.15 faz hızı-frekans dönüşümü işleminde başlangıç parametrelerinin

belirtilmesi.

Şekil 1.15 de gözterilen parametlerin set edilmesiyle dispersiyon

görüntüsünün seçiminde kullanılaçak en küçük veen büyük frekan değrini (

Bu adımda başlangıç frekan değerideğiştirilebilir ve genel olarak aktif

kaynaklı verilerde kullanılan jeofon frekansına eşit alınır.), süzgeç

(SeisImager/SW sadece kayan ortalama süzgeci kullanılır.Süzgecleme

işleminde kaç örneğin ortalamaya getirilmesi gerektiği belirtir),kullanılacak

en küçük ve en büyük dalga sayısı ve en küçük faz hızı değerini gözteren



mesaj ekranı görülür.(Şekil 1.16).öreneğin 4.5Hz lik düşey jeofon kullanılırsa

Şekil 1.16 da görüldüğü gibi en küçük frekans için 5 Hz verilmiştir.

Şekil 1.16 faz hızı-frekans görüntüsünün faz hızı kayması yöntemiyle

hesaplaplanması

Şekil 1.17 de 1-Boyutta SPAC yöntemi sonucu elde erdilen Faz hızı frekans

görüntüsü verilmiştir.doğrusal dizilim kullanılmış ise SPAC yöntemi

seçiminde 1D seçeneği, dizilim iki boyutta ise SPAC yönteminde 2D seçeneği

kullanılması önerilir.



Şekil 1.17 faz kayması yöntemiyle elde edilen faz hızı-frekan görüntüsü

Şayet isternirse bu noktada grafik ekseneleri yeniden düzenlenebilir.Bu

işlem “View” menüsünden “Axis configuration” seçeneği ile yapışabilir.

Şekil 1.18 grafik eksenlerinin yeniden düzenlenmesi

“Axis configuration” seçeneği seçildiğinde ekrana Şekil 1.19 gibi eksen

bilgileri gelir bilgileri gelir.



Şekil 1.19 Grafik eksenleri girişi parametre ekranı

Şekil 1.20 Grafik eksenlerin düzenlenmiş görüntüsü



Faz hızı frekans görüntüsünün hesaplanmasından sonra “enter” tuşuna

basarak veya “surface wave analysis (S)” menüsünden “show phase velocity

curve (1D) <launches waveEg>” seçilerek dispersiyon eğreisinin seçilmesi

başlatılşabilir (Şekil 1.21)

Şekil 1.21 Dispersiyon eğresinin seçilmesi işleminin menüden başlatılması

Ekrana Şekil1.20 de belirlenen faz hızı-frekans pik değeri (dispersiyon

eğrerisi) gelir (Şekil 1.22).Bu aşamada dispersiyon eğrerisi üzerine sınırlama

ve düzenlem işlemleri (örneğin yuvarlatma , istenmeyen pik değerinin

silinmesi vb.) “Dispersion curve” menüsünden üst kısmında bulunan fare

işareti ve C düğmeleri yardımıyla yapılabilir (şekil 1.23).



Şekil 1.22 Faz hızı frekans ( dispersiyon) eğrisi

Şekil 1.23 Dispersion eğrisi üzerinde düzeltme işlemi menüsü



“enter” tuşuna basmasıyla sipersiyon eğrisinin başlangıç ve bitiş

noktalarında haraketli çubuk görülür (Şekil 1.24).Sol ok tuşu yardımıyla

eğrinin başlangıç noktasındaki cubuk ileri geri hareket ettirilir ve “enter”

tuşuna basılarak dispersiyon eğrisinin başlangıç kısmı seçilimiş olur.Benzeer

işlem sağ ok tuşu yardımıyla sağ çubuk için yapılır. Ve dispersiyon eğrisinin

son kısmı belirlenir (Şekil 1.25).

Şekil 1.24 Dispersiyon eğrisinin başlangıç ve bitiş noktaların seçilmesi

Burada temel mod olarak kabul eden kısım seçilmiştir.Dispersiyon eğrisinin

belirmesinden sonraki adımı,ter çözüm için bir başlangıçmodeli oluşturması

oluşturur.”Enter” tuşuna basılarak onay eranı gelir (Şekil 1.26). “Yes” botunu

yıklanarak başlangıç parametrelerin gireleceği ekrana geçilir

(Şekil1.27).SeisImager/SW programı başlangıç tabaka sayısı olarak 15 ve

model derinliği için dispersiyon eğrisinin hesaplanmasında elde edilen en

büyük dalga boyunun üçte biri yaklaşımı kullanılır.Model derinliği için serim

boyu girilebilir.burada 30 metre girilmilmiştir.Tabaka sayısı ve model

derinliği için 1/3 e eşit alınmıştır.Bir diger seçilmesi gereken işlem,model

türünün belirlenmesidir.SeisImager/SW programı bunun için dört farklı

seçenek sunar. Bunlar,



Şekil1.25 dispersiyon eğrisi

Şekil 1.26 terz çözüm adımı onay listesi

- Hızın derinlikte artığı doğrusal model (linear model)

- Homoje model (homogeous model)

- Dispersiyon eğrisi hesaplanmasından elde edilen dalga boylarından

yararlanarak (dalga boyu/3 yaklaşımı) oluşturan model (based on depth

conversion result)

- Araştırma alannınde yapılmış mekanik sondajda yapılan stp deneyi darbe

sayılardan (blow counts) yararlanarak oluşturulacak model (Use N-value)



- - Şekil 1.27 Terz çözüm için başlangıç madel parametre girişi

-

Başlangıç model parametrelerin belirlenmesinde tabaka kalınlıkları sabit

,değişken veya SPT-N değrine dayalı oplmasıdır.SPT-N değerinşn olması

durumunda “Based on N-value” değişken seçeneği verilebilir (Bunun için N

değerinin önceden girilmesi gerekir).Aksi halde “Variable” değişken seçeneği

girilmelidir.Değişken seçeneğinin girilmesi durumunda tabaka kalınlıkların

değişim değeri ve temle tabaka için bir katsayı girilmelidir.Bu alanlar

varsayılan değer kabul edilebilir.Bu aşamada yer altı suyu değeri biliniyorsa

“water table” yerine girilebilir (Şekil 1.27).Şekil 1.28 de Şekil 1.27 de verilen

parametrelere göre oluşturan başlangıç modeli gözterilmiştir.



Şekil 1.28 terz çözüm için başlangıç modeli

Şekil 1.29 Terz çözüm işleminin başlatılması



Şekil 1.30 Terz çözüm işleminde başlangıç parametrelerin girilmesi

SeisImager/SW programı terz işlemi sönümlü en küçük kareler yöntemi

(levenberg-Marguart) ile yürütülür.Terz çözüm işlemi ,elde edilen arazi

dispersiyon eğrisine (gerçek dispersiyon eğrisi) en iyi çakışan Vs profilini

hesaplama adıdır.Şekil 1.30 da görülen ilk parametre “Iteratıon” terz çözüm

işlemim yenileme sayısı tanımlanır.Her bir yineleme adımında sonuç model

parametreleri başlangıçmodel olarak kullanılır.Yineleme esnasında hata

artışı olursa türev tabanlı terz çözüm alşgoritmalarının doğası gereği,terz

çözümişlemi sonlandırılır.

“Alpha” ve “Beta” parametreleri doğrusal olmayan terz çözüm işleminin

optimizasyonu için kullanılır.Alpha parametresi 0-1 arası değer alır.1 değer

saçilmesi terz çözümişleminin duyarlığını azaltır.Sıfıra yaklaştıkça duyarlılık

artarken işlem zamanınıda artırmaktadır.Sıfır verilmesi terz çözüm

optimizasyonun kullanılmayacağı gözterir.Başlangıç modeli ile terz çözüm

işlemine başlamasında duyarsızlık yüksek olabilir.(parametre grubu gerçek



parametre değerinden oldukça uzaktır) bu nedenle,Alpha parametresi

SeisImager/SW programında yalnızca ilk yineleme kullanılır.Terz çözüm

işlemi duyarlı hale geldiğinde (ikinci ve sonraki yinelemelerde) Alpha değeri

“Beta” değeri ile çarpılarak işlem hızı artırmaya çalışılır.Beta değerinin 1

girilmesi işlemhızında artış sağlamayacağını gözterir.İşlem hızının artırılması

için,Beta yerine birden büyük değerlerin girilmesi gerekir.

Şekil 1.31 terz çözüm sonucu elde edilen Vs-derinlik değişimi

Education

çOk kanalli yüzey dalga anali̇zi̇