ÖNCEL AKADEMİ : İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ

23.12.2015

1

Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi

• Dersler

• Ödev

• Proje

• Ara Sınav

• Kısa Sınav

https://www.facebook.com/deprembilimi http://seismology.pbworks.com/ http://www.slideshare.net/oncel/

https://www.youtube.com/user/aliosmanoncel

İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL




https://www.facebook.com/deprembilimi








http://seismology.pbworks.com/







http://www.slideshare.net/oncel/









23.12.2015

2




İstatistiksel Sismolojiye Giriş

23.12.2015

3






İçerik

• Önceki Ders

• Deprem Riski

İstatistiksel Sismoloji




















23.12.2015

4




İstatistiksel Sismolojiye Giriş

23.12.2015

5


Aşağıda verilen sorulardan üçünü cevaplayınız.

1.Gutenberg-Richter Bağıntısı Nedir?

2.İllere Göre (Sakarya – Samsun) Deprem Etkinliği Neden Değişir?

3.WWSSN Neyi Kısaltılmışıdır?

4.Deprem Etkinliğine Etki Eden Parametreler Nelerdir?

5.Deprem Katalogu Nedir? Kaç Türlü Deprem Kataloğu Vardır?

6.Gözlem Süresi Aşağıda Verilen Aralık İçin Nedir?

01.01.1915 - 31.12.2014

01.01.1965 - 31.12. 2014

İçerik

• Önceki Ders

• Deprem Riski


Principal earthquake zones and explosive

volcanoes

‘Ring of Fire’

S. E. Asia

Caribbean Mount

St. Helens

1980

Montserrat

1995-present Toba 73ka

Pinatubo 1991

Tambora 1815

Aitapei

1998

Alaska 1964

Northridge 1994

Loma Prieta 1989

Chile 1960

Izmit 1999 Lisbon

1755

Tangshen

1976

Tokyo 1923

Kobe 1995

Tropical cyclone zones

Bhuj 2001

Taiwan 1999

Columbia 1999

Venezuela 2000

Hurricane Mitch

1999

GEOL 3026/C471 GEOLOGICAL HAZARDS

2005

Geological hazards in context II:

fatalities worldwide 2000

Quake & volcano 4%

Total 9,270

Flood 67%Windstorm

15%

Other

14%

Source

Deprem Tehlikesi:Uzaysal Değişimi

Deprem Riski

23.12.2015

6

Depremlerin Sayısal

Büyüklükleri

Deprem Riski

Büyüklüğü?

ML, mb, Ms, Mw

Nerede? USGS, ISC, IRIS

Ne kadar Sık? Deprem Tehlikesi

Ne zaman? Depremlerin önceden

bilinmesi

Şiddeti?I Io, I MSK, I MM

Deprem Riski

Doğal afetler bağlı global tehlike ve zarar

Tahmin edilen kayıp > son

binyıl içinde 8 milyon kişi

depremde öldü

20th yüzyılda 2 milyon ölü

1990-1999 maliyeti US $

215 milyar

40’dan fazla ülke büyük

yıkıcı deprem tehdidi

altındadır

100'ü aşkın yerde, bir yıl

içinde ciddi bir deprem (M>6) olma potansiyeli var

Source: USGS

M Yıllık

Ortalama

Çok büyük M>8 1

Büyük

7-7.9 17

Kuvvetli 6-6.9 134

Orta

5-5.9 1319

Hafif

4-4.9 13,000 est

Küçük

3-3.9 130,000 est

Çok küçük 2-2.9 1,300,000 est

Deprem Riski

23.12.2015

7

Maliyet

Etkilenme

Hasar Görebilirlik

Sismik Tehlike

Deprem Riski

Deprem Riski $ RİSK = Sismik Tehlike x Hasar Görebilirlik x Etkilenme x $ Maliyet

(Unesco)

Yıllık A

şılm

a O

las

ılığ

ı

Sismik Tehlike, Hasar Görebilirlik, Etkilenme ve Maliyet

Risk

Şiddet Sıklık

Aşılma olasılığı, M büyüklüğünde ki depremin bir X

noktasında oluşma olasılığıdır.

Deprem Riski

Sismik Tehlike Kayıplarla değil sarsıntı ile ilişkili

tehlike etkilenme risk

Istanbul yüksek yüksek yüksek

Sismik Risk Tehlike * Etkilenme

Toronto düşük yüksek orta

Tokyo yüksek düşük orta

Deprem Riski

23.12.2015

8

Deprem Riski

Courtesy: John Adams

NBCC communities

Deprem Riski ve Tehlikesi


Deprem Riski ve Tehlikesi


23.12.2015

9






İçerik

• Önceki Ders

• Deprem İstatistiği

• Haftanın Ödevi

• Öğle Arası Seminer


Önceki Ders: PPT



















23.12.2015

10

Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO


Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ

23.12.2015

11

İçerik

• Önceki Ders





Deprem Riski

Deprem İstatistiği

Deprem Tehlikesi

Rapor İncelenmesi

Deprem Risk Analizi

Magnitüd

Lo

g (

Olu

ş S

ayıs

ı)

Magnitüd

Lo

g (T

ekra

rla

nm

a S

üre

si)


2005



Quake & volcano 4%

Total 9,270

Flood 67%Windstorm

15%

Other

14%

Source


Gutenberg- Richter (1944)

23.12.2015

12

Uygulamada karşılaşılan zorluklar (1) Doğrusal olmayan dağılım ve

büyük depremler keskin bir

düşüş (roll-off) sıklıkla görülen

durumlardır.

(2) En büyük deprem “yıkıcı”.

(3) Daha küçük depremlerde de

keskin düşüş (roll-off) görülür.

Nedenleri (1), (2) ve (3)?

Magnitüd

log

10N

c

m

(3)

(1)

(2)


Deprem Kataloglarının Özellikleri

Düzenlilik (Homogeneity): Tek bir magnitüd ölçeğine

dönüştürülerek kalibrasyon doğru bir şekilde yapılırsa, deprem

parametreleri (derinlik gibi) doğrulukla bilinir.

Tamamlılık: İdeal ve arzu edilen büyükten küçüğe doğru

depremlerin tamam olmasıdır, fakat bu her zaman mümkün

olmadığı için tamamlılık sınırının bilinmesi gerekir.

Süre: Katalogun kapsadığı zaman aralığı. Deprem kataloglarının

kapsadığı zaman aralığının, en büyük depremin tekrarlanma

aralığından büyük olmasıdır.

Kaynak: Bazı depremler için birden fazla kaynaklar var, ve

depremler için düzenli olarak yeniden belirleme yapılmadı ise

kaynaklar hiyerarşik olarak listelenir.

Bilgisayarca Okunabilir : Basit format


Katalog derlenmesi

Magnitüdlerin dönüştürülmesi

Istasyonların tarihçesinin bilinmesi

Deprem verisi tamamlılığının incelenmesi

Magnitüd Kayması

Artçı ve öncü şokların silinmesi

Ana Şok Deprem Katalogu İzlenmesi Gereken Adımlar


23.12.2015

13

Magnitüd

Doygunluğu


Öncel, 2010

Magnitüd-Dönüşüm Bağıntıları

Yukarıda ki bağıntıların hesaplanmasında Türkiye ve çevresinde olmuş 2004-2010 yılları arasında ki deprem verileri kullanılmıştır.



Tamamlılık

0

192

4.0 6.0 8.05.0 7.0

Za

ma

n(yıl)

Oncel and Laforge, 1992

23.12.2015

14

Tehlike Parametreleri: Makrosismik


Magnitude

Range

Completeness

Period

Number of Earthquakes

A B C

4.0 - 4.5 1/1976 - 12/1992 119 24 10

4.5 - 5.0 1/1965 - 12/1992 62 27 28

5.0 - 5.5 1/1950 - 12/1992 23 14 15

5.5 - 6.0 1/1930 - 12/1992 11 10 6

6.0 - 6.5 1/1915 - 12/1992 9 5 1

6.5 - 7.0 1/1890 - 12/1992 6 6 1

7.0 - 7.5 1/1850 - 12/1992 8 4 2

7.5 - 8.0 1/1800 - 12/1992 1 1 0



JEOFIZIK 6, 85-102, 1992


JEOFİZİK 6, 35-53, 1992

23.12.2015

15


Natural Hazards 19: 1-11, 1999 Cluster

Cluster

İçerik

• Önceki Ders





Haftanın Ödevi: 3 Büyükşehir İçin Deprem Verisi Seç

https://youtu.be/_VQYlYZUcvo?list=PLrgWAYZHpg9VVdwe2NWXpSfAAGMi4uVcZ

23.12.2015

16

İçerik

• Önceki Ders






23.12.2015

17

Yavuz GÜNEŞ Jeofizik Mühendisi

B.Ü. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Bölgesel Deprem-Tsunami İzleme ve Değerlendirme Merkezi

[email protected]

www.yavuzgunes.com

2000-2015 YILLARI ARASINDA

TÜRKİYE VE CİVARINDA MEYDANA GELEN

DEPREMLERİN İSTATİSTİKSEL İNCELENMESİ

TEKTONİK PLAKALAR

DÜNYADA MEYDANA GELEN YILLIK ORTALAMA DEPREMLER

BÜYÜKLÜK TANIM YILDA ORTALAMA MERKEZ YAKININDAKİ ŞİDDETİ

0-2,9 Mikro 3.165.000 Kayıt edilir ancak hissedilmez

3-3,9 Çok Hafif 49.000 Kimileri hisseder

4-4,9 Hafif 6.200 Bir çokları hisseder

5-5,9 Orta 800 Az zarar verir

6-6,9 Güçlü 120 Çok zarar verir

7-7,9 Büyük 18 Yıkıcıdır

8-8,9 Çok Büyük 10-20 yılda bir Afet yaratır

23.12.2015

18

Kaynak :

Kaynak :

Kaynak :

23.12.2015

19

Kaynak :

http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/form?t=101650&s=1&d=1

http://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/2/tr/

http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/form?t=101650&s=1&d=1

http://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/2/tr/

23.12.2015

20

23.12.2015

21

23.12.2015

22

23.12.2015

23

23.12.2015

24

23.12.2015

25

23.12.2015

26

23.12.2015

27

23.12.2015

28

17 Ağustos 1999 Büyük Marmara Depreminden sonra ülkemizde deprem ile ilgili çalışan kurumların deprem kayıt cihazlarının sayısında önemli bir artış olmuştur. Bunun sonucu olarak kaydedilen ve değerlendirilen sismik olayların sayısında da ciddi bir artış tespit edilmiştir. 2000 yılında Kandilli Rasathanesi ve D.A.E. tarafından kaydedilen ve değerlendirilen sismik olaylar ortalama ayda 240, günde 8 adet iken 2015 yılının ilk sekiz ayında bu sayılar ortalama ayda 1200, günde 40 adet olmuştur. Deprem oluş sayılarının 2005, 2011 yıllarında ve Mayıs ve Ekim aylarında arttığı, gece saatlerinde gündüz saatlerinden %10 oranında daha çok deprem olduğu gözlenmiştir.

SONUÇ

23.12.2015

29

2005-2015 YILLARI ARASINDA

TÜRKİYE VE CİVARINDA MEYDANA GELEN

PATLATMA VERİLERİNİN İSTATİSTİKSEL İNCELENMESİ

23.12.2015

30

23.12.2015

31

23.12.2015

32

23.12.2015

33

Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü BDTİM tarafından kaydedilen ve değerlendirilen insan kaynaklı maden - taş ocağı patlatmaların sayısı 2005 yılında ortalama günde 1 adet, 2014 yılında ortalama günde 10 adet, 2015 yılının ilk sekiz ayında ise ortalama günde 7 adet olmuştur. Patlatmaların on yıllık zaman aralığında aylık dağılımına bakıldığında Nisan – Ağustos ayları arasında belirgin bir artış gözlenmiştir. Saatlik grafik incelendiğinde patlatmaların % 95’inin gündüz saatlerinde yapıldığı tespit edilmiştir.

SONUÇ

Kekovalı K; Kalafat D (2014). Detecting of Mining-Quarrying Activities in Turkey Using Satellite Imagery and Its Correlation with Daytime to Naighttime Ratio Analysis. Journal of the Indian Society of Remote Sensing Volume:42,Issue 1,pp. 227-232, March-2014. B.Ü. Kandilli Rasathanesi ve D.A.E Bölgesel Deprem – Tsunami İzleme ve Değerlendirme Merkezi patlatma kayıtlarının değerlendirmesinde emeği geçen çalışma arkadaşlarıma ve idarecilerime teşekkür ederim.

KAYNAKLAR VE TEŞEKKÜR

23.12.2015

34

www.yavuzgunes.com

08.03.2010 Karakoçan- ELAZIĞ M = 6.0

TEŞEKKÜR EDERİM






http://www.yavuzgunes.com/



















23.12.2015

35

İçerik

• Önceki Ders

• Bölgesel İstatistik



https://www.youtube.com/watch?v=583ZfC9zgTA


23.12.2015

36

3 Büyükşehir İçin Deprem Verisi Seç – R=100 Km


Dönem Projesi: Şehirlerin Deprem Tehlikesi

GAZİANTEP

37.08K- 37.37D

ANKARA

39.95K-32.87D

MUĞLA

37.21K - 28.37D

Proje Yürütücüsü

Duygu AKÇAY

Proje Danışmanı

Ali Osman ÖNCEL

Mmax=??

Gözlenen Maksimum

Deprem?


SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN YILLIK DEĞİŞİM GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ?

23.12.2015

37


SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN BÜYÜKLÜK-FREKANS GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ?

Önceki Ders: PPT

Magnitüd

Lo

g (

Olu

ş S

ayıs

ı)

Magnitüd

Lo

g (T

ekra

rla

nm

a S

üre

si)


2005



Quake & volcano 4%

Total 9,270

Flood 67%Windstorm

15%

Other

14%

Source



23.12.2015

38




durumlardır.





Magnitüd

log

10N

c

m

(3)

(1)

(2)

















Katalog derlenmesi




Magnitüd Kayması




23.12.2015

39

Magnitüd

Doygunluğu


Öncel, 2010





Tamamlılık

0

192

4.0 6.0 8.05.0 7.0

Za

ma

n(yıl)


23.12.2015

40



Magnitude

Range

Completeness

Period


A B C

4.0 - 4.5 1/1976 - 12/1992 119 24 10

4.5 - 5.0 1/1965 - 12/1992 62 27 28

5.0 - 5.5 1/1950 - 12/1992 23 14 15

5.5 - 6.0 1/1930 - 12/1992 11 10 6

6.0 - 6.5 1/1915 - 12/1992 9 5 1

6.5 - 7.0 1/1890 - 12/1992 6 6 1

7.0 - 7.5 1/1850 - 12/1992 8 4 2

7.5 - 8.0 1/1800 - 12/1992 1 1 0



JEOFIZIK 6, 85-102, 1992


JEOFİZİK 6, 35-53, 1992

23.12.2015

41



Cluster

İçerik

• Önceki Ders



Deprem Tehlike Analizinde Amaç

Bilimsel olarak- Depremlerin oluşumu ve ilişkilerinin

incelenmesi, büyük depremleri oluşturacak biriken

kümülatif enerji miktarının belirlenmesi.

Sosyal olarak- depremde kayıpları azaltmak ve aşağıdaki

gruplara tavsiyelerde bulunmak.

arazi kullanım planlamacılarına

karar vericilere

sigortacılara

deprem mühendisleri ve müteahhitlere

Deprem Tehlikesi

23.12.2015

42

Tehlikeyi belirle- Büyüklük ve yer tahmini, zaman

dağılımı

Bölgelendir –Uzaysal dağılımı

Mikro bölgelendirme yap- lokal dağılımlar

Model depremleri tanımla

Zaman aralığını seç

Beklenen en büyük deprem nedir?

Beklenen en büyük yükleme nedir?

Binanın tahmin edilen ömrü nedir?

Tasarım ya da model için kullanılan spektrum

nedir?

Deprem Tehlikesi

Temel kavramlar

Adams, 2006 Al-Amri, 2005

Bölgesel-/küçük ölçekte bölgelendirme

Deprem Tehlikesi

Zon Depremsellik Bölge

a-değ. b-değ. Mmax kmxkm

1 4,66 0,67 7 32058

2 4,93 0,67 7,4 43050

3 85032

4 98618

5 36638

6 4,77 0,82 5,8 67476

7 49614

8 4,67 0,7 6,7 78009

9 44958

10 5,14 0,75 6,9 112358

11 3,08 0,55 5,6 44958

12 3,62 0,5 7,2 67323

13 4,71 0,67 7 335851

14 3,21 0,59 5,4 343516

Al-Amri (2005)

Deprem Tehlikesi

Sismik bölgelendirme: Saudi Arabia

23.12.2015

43

Magnitüd Belirleme Denklemleri

Bkz . pp. 437 of Bullen and Bolt

Deprem Tehlikesi

Abdalla and Al- Homoud (2004) Al-Amri (2005)

Farklı Deprem Tehlikesi Modelleri

Deprem Tehlikesi

Deprem tehlike modelleri değişebilir ve bu nedenle tehlike parametreleri fark eder.

Deprem Tehlike Parametrelerinin Hesaplanması: Uygulama

Kaynak: Abdalla and Al- Homoud (2004)

Deprem Tehlikesi

1008-2002

23.12.2015

44






İçerik

• Önceki Ders




https://www.youtube.com/watch?v=583ZfC9zgTA



















23.12.2015

45





GAZİANTEP

37.08K- 37.37D

ANKARA

39.95K-32.87D

MUĞLA

37.21K - 28.37D


Duygu AKÇAY

Proje Danışmanı

Ali Osman ÖNCEL

Mmax=??

Gözlenen Maksimum

Deprem?

23.12.2015

46





Önceki Ders: PPT

23.12.2015

47

Magnitüd

Lo

g (

Olu

ş S

ayıs

ı)

Magnitüd

Lo

g (T

ekra

rla

nm

a S

üre

si)


2005



Quake & volcano 4%

Total 9,270

Flood 67%Windstorm

15%

Other

14%

Source






durumlardır.





Magnitüd

log

10N

c

m

(3)

(1)

(2)

















23.12.2015

48

Katalog derlenmesi




Magnitüd Kayması




Magnitüd

Doygunluğu


Öncel, 2010




23.12.2015

49


Tamamlılık

0

192

4.0 6.0 8.05.0 7.0

Za

ma

n(yıl)




Magnitude

Range

Completeness

Period


A B C

4.0 - 4.5 1/1976 - 12/1992 119 24 10

4.5 - 5.0 1/1965 - 12/1992 62 27 28

5.0 - 5.5 1/1950 - 12/1992 23 14 15

5.5 - 6.0 1/1930 - 12/1992 11 10 6

6.0 - 6.5 1/1915 - 12/1992 9 5 1

6.5 - 7.0 1/1890 - 12/1992 6 6 1

7.0 - 7.5 1/1850 - 12/1992 8 4 2

7.5 - 8.0 1/1800 - 12/1992 1 1 0



JEOFIZIK 6, 85-102, 1992

23.12.2015

50


JEOFİZİK 6, 35-53, 1992



Cluster

İçerik

• Önceki Ders



23.12.2015

51








karar vericilere

sigortacılara


Deprem Tehlikesi


dağılımı









nedir?

Deprem Tehlikesi

Temel kavramlar



Deprem Tehlikesi

23.12.2015

52



1 4,66 0,67 7 32058

2 4,93 0,67 7,4 43050

3 85032

4 98618

5 36638

6 4,77 0,82 5,8 67476

7 49614

8 4,67 0,7 6,7 78009

9 44958

10 5,14 0,75 6,9 112358

11 3,08 0,55 5,6 44958

12 3,62 0,5 7,2 67323

13 4,71 0,67 7 335851

14 3,21 0,59 5,4 343516

Al-Amri (2005)

Deprem Tehlikesi




Deprem Tehlikesi



Deprem Tehlikesi


23.12.2015

53



Deprem Tehlikesi

1008-2002



[email protected]

https://twitter.com/aliosmanoncel


İçerik

• Önceki Ders

• Son Depremler

• Güvenli Yaşam


23.12.2015

54


https://youtu.be/10Rsfj8c7Ek


https://youtu.be/mkO8mGnRZ_4



23.12.2015

55


GAZİANTEP

37.08K- 37.37D

ANKARA

39.95K-32.87D

MUĞLA

37.21K - 28.37D


Duygu AKÇAY

Proje Danışmanı

Ali Osman ÖNCEL

Mmax=?? 1914-2015 Gözlenen Maksimum Deprem?

Gözlem Süresi: 2000-2015 Gözlem Alanı: R=100 Km

Dönem Projesi: Şehirlerde Diri Faylar



23.12.2015

56



Önceki Ders: PPT

İçerik

• Önceki Ders

• Son Depremler

• Güvenli Yaşam


23.12.2015

57

Meydana Gelen Son Depremler

İstanbul Depremi: 16 Kasım 2015

Son Yüzyılın İstanbul Depremleri

23.12.2015

58

https://youtu.be/2Mtzeyd6aEI

İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar

Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ

https://youtu.be/f1ALVZ9Zf7I



https://youtu.be/dL675N2TmuY



23.12.2015

59

http://www.slideshare.net/oncel/istanbul-ve-deprem-riski

Özet İçin Referans Makale: Word Kopyası

http://www.slideshare.net/oncel/stanbulda-deprem-olmamas-artyor

İstanbul Depremleri: Önerilen Makaleler

Yapılan analizlerde enjeksiyon oranı kuyu işlem parametreleri arasında tetiklenen sismik aktivite olasılığını arttıran en önemli parametredir. Yüksek enjeksiyon oranı olan SWD kuyularının yakınlarında iki kat daha fazla deprem oluşmaktadır. Enjeksiyon oranının yüksek olması çevresel rezervuar basıncını büyük oranda etkiler, bu da olasılığın artmasına faydaki gerilmenin değişmesine neden olur. Yüksek miktarda enjeksiyon yapılan kuyularda rezervuarın büyüklüğü ve uzanımı, fayın basınç dağılımı değişmektedir. Bu yapılan çalışmada diğer parametrelerin deprem ile ilişkisinin gücü saptanmamıştır. Enjeksiyon oranı ve toplam enjeksiyon hacmi gibi işlem parametreleri arasındaki farkın yeni üretim teknikleri geliştirdiği görülmüştür. Petrol ve gaz endüstrisi bu işlem parametrelerini kullanarak enjeksiyon kuyuları nedeni ile oluşan deprem sayılarını azaltabilirler.


23.12.2015

60




23.12.2015

61


Yunanistan Depremi: 17 Kasım 2015


23.12.2015

62


İçerik

• Önceki Ders

• Son Depremler

• Güvenli Yaşam


23.12.2015

63

Depreme Hazırlık: Güvenli Yaşam Eğitim

Depreme Hazırlık: Güvenli Yaşam Eğitim



[email protected]



23.12.2015

64

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi

• Öğlen Semineri



https://youtu.be/EYPFy03TZ6k


https://youtu.be/4sEFQydAud4

23.12.2015

65





Önceki Ders: PPT

23.12.2015

66




Haftanın Ödevi: Dönem Projesi

İncelediğiniz Büyükşehirlerde Mevcut Diri Fay Uzunluklarını

Ölçün? Olabilecek En Büyük Magnitüdünü Hesaplayın?

Moment magnitude calculations

Seismic

Length (km) Width (km) Displ. (m) moment Mw

1) 1700 Juan de Fuca earthquake

a Mo= 3E+11 x 650 x 50 x 20 = 195.0E+27 Mw= 8.80

b Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

c Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

d Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

e Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

f Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

https://web.viu.ca/earle/geol312/labs/lab03b.htm


Çalışmış olduğunuz illerde fay uzunluğunu ölçerek, fay genişliğini ölçmüş

olduğunuz fay üstünde depremlerin genişliğinden tahmin ederek moment

magnitüdü belirleyebilirsiniz. Displacement (yer değiştirme) olarak ortalama bir

değer girilebilir.

23.12.2015

67


Büyüklük-Frekans Bağıntılarını Hesapla

Şehirler Depremsellik Bölge


Ankara ? ? ? ?

Muğla ? ? ? ?

İstanbul ? ? ? ?

http://scedc.caltech.edu/Module/s2act08.html

Mag Annual M N log N

Range Average Orta Cumulative Frekans

8 -8.9 1 8.5 1 0

7 - 7.9 18 7.5 19 1.2788

6 - 6.9 120 6.5 139 2.143

5 - 5.9 800 5.5 939 2.9727

4 - 4.9 6200 4.5 7139 3.8536

3 - 3.9 49000 3.5 56139 4.7493

2 - 2.9 365000 2.5 421139 5.6244

1 - 1.9 2920000 1.5 3341139 6.5239

log10 N = 7.4697-0.9059M

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

log1

0 N

Magnitüd

log10 N - Magnitüd Grafiği

Haftanın Ödevi: Örnek EXCELL

MU

ĞL

A

AN

KA

RA

G

AZ

İAN

TE

P

BÜYÜKLÜK YILLIK DEĞİŞİM (2000-1015) DEPREM TEHLİKESİ BÜYÜKŞEHİRLER

Log N = a – b M

Log N = a – b M

Log N = a – b M

23.12.2015

68

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi



Büyükşehirlerde Deprem Tehlikesi

MU

ĞL

A

AN

KA

RA

G

AZ

İAN

TE

P


http://www.slideshare.net/oncel/dnem-projesi-formatstatistiksel-sismoloji

23.12.2015

69

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi



23.12.2015

70


Marmara Denizi’ndeki Deprem

Kümelerinin Belirlenmesi ve

İstatiksel Yorumu

Birsen CAN

Mustafa Aktar, Marco Bohnhoff ve Georg Dresen

AKIŞ

MOTİVASYON

PIRES SİSMİK DİZİLİMLERİ & AĞI

DEPREM BULMA YÖNTEMİ

DEPREM KÜMELERİNİN

KARŞILAŞTIRILMASI

SONUÇLAR

23.12.2015

71

SİSMİK BOŞLUK

PIRES SİSMİK AĞI PIRES DİZİLİMLERİ (Prince Islands Real Time Eq.

Monitoring System) + TEK İSTASYONLAR

• 2006 – • 16 istasyon • NAFZ’a 3 km • İstanbul’a 15 km

• Dizilim: Çarpı • 5 istasyon • Açıklık: ~300m • İstasyonlar arası: ~100m

Sivriada

Yassıada

23.12.2015

72

PIRES SİSMİK AĞI

• 10 MARK L4C - 3D (1 HZ)

• EARTH DATA LOGGER PR6 – 24

• 3 MARK L4C - 3D (1 HZ)

• REFTEK 130 - 01

ŞU ANDA • 10 MARK L4C - 3D (1 HZ)

• GURALP CMG – DAS-U

• 3 GURALP CMG – 6TD

• 3 GURALP CMG – 3ESPCDE

• 200, 500 ÖRNEK/SANİYE

• 24 Bit

• 2013’DEN BU YANA GERÇEK ZAMANLI

• SÜREKLİ

PIRES DİZİLİMİ

PIRES SİSMİK AĞI

23.12.2015

73

SEISMIC GAP

DEPREM AKTİVİTESİ

ÇALIŞMA ALANI

23.12.2015

74

ÇAPRAZ İLİŞKİ

Her bir istasyon ve kanal

için örnek deprem biçimi

Çapraz ilişki

Geciktirme ve yığma

belirlenmiş çapraz ilişki

katsayısı

üzerindeki depremler seçilir

Her iki adadaki tüm

istasyonlarda yığılmış

toplam çapraz ilişki katsayısı

DİZİLİM TEKNİKLERİ ile ÇOK KÜÇÜK DEPREMLERİ BULMA

Gürültü içerisinde

kaybolmuş çok küçük

depremleri bulma

olasılığı mevcut !

Gard (Yassıada)

• 2007 – 2012

• ~ 20 km

23.12.2015

75

DOĞU MARMARA’DA FARKLI DEPREM KÜMELERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Öncü Şoklar Artçı Şoklar

Doğuda daha çok deprem !

DEPREM SAYISININ UZAYSAL DAĞILIMI

MALZEME FARKI

GERİLME ALANI FARKI

DEPREM SÜRESİNİN UZAYSAL DAĞILIMI

Kısa zaman aralığında daha çok deprem

MALZEME FARKI

GERİLME ALANI FARKI

Öncü Şoklar Artçı Şoklar

23.12.2015

76

Gerilim Düşümü

Brune [1970]

GERİLİM DÜŞÜMÜ

GÖRECELİ KONUMLAR

SONUÇLAR

• Dizilimler deprem parametrelerini hesaplamak için çok uygundur

• Deprem kümelerinde uzaysal farklılıklar bulunmaktadır

• Deprem kümelerinin uzaysal dağılımı

kısa zamanda çok daha fazla sayıda deprem (Doğu)

uzun zamanda daha az sayıda deprem (Batı)

• Daha önceki çalışmalara göre bir miktar düşük gerilim düşüm değerleri

• Sismik moment deprem büyüklüğü ile artmaktadır

23.12.2015

77

TEŞEKKÜRLER…



[email protected]



İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi

• Gutenberg-Richter b


23.12.2015

78

Önceki Ders: PPT

http://www.slideshare.net/oncel/istatistiksel-sismoloji-bykehirlerde-deprem-statistii

https://youtu.be/gtFcmA-TWug






23.12.2015

79




https://youtu.be/1tSh430OeQs



Haftanın Ödevi: Genişletilmiş Özet

23.12.2015

80



https://youtu.be/2zEDAAl66M4


https://youtu.be/s2nyTopt1zc

23.12.2015

81

https://youtu.be/tzz7617tNDQ

https://youtu.be/hHfoPQo6AQU

https://youtu.be/Benj-tvI9fM

23.12.2015

82

https://youtu.be/X8r2PHc7KBo


Seismic



a Mo= 3E+11 x 650 x 50 x 20 = 195.0E+27 Mw= 8.80

b Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

c Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

d Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

e Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

f Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73






değer girilebilir.





Ankara ? ? ? ?

Muğla ? ? ? ?

İstanbul ? ? ? ?


23.12.2015

83



8 -8.9 1 8.5 1 0

7 - 7.9 18 7.5 19 1.2788

6 - 6.9 120 6.5 139 2.143

5 - 5.9 800 5.5 939 2.9727

4 - 4.9 6200 4.5 7139 3.8536

3 - 3.9 49000 3.5 56139 4.7493

2 - 2.9 365000 2.5 421139 5.6244

1 - 1.9 2920000 1.5 3341139 6.5239

log10 N = 7.4697-0.9059M

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

log1

0 N

Magnitüd



İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi



MU

ĞL

A

AN

KA

RA

G

AZ

İAN

TE

P


Log N = a – b M

Log N = a – b M

Log N = a – b M

23.12.2015

84

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi



The Gutenberg-Richter b value

Karen Felzer

USGS, Pasadena

http://pasadena.wr.usgs.gov/office/kfelzer/AGU2006Talk.pdf

http://pubs.usgs.gov/of/2007/1437/i/of2007-1437i.pdf

23.12.2015

85

Global magnitüd-

frekans bağıntısının

b değeri b=1 olarak bulunur.

1976-2005 Global CMT catalog

log(N) = a - bM

Slope = b =1.0

Kaynak: Dr. Karen Felzer

Global Deprem İstatistiği: Sismik b değeri

http://scedc.caltech.edu/about/BSSA_2010_Hutton_SCSN_cat.pdf

Kaliforniya Deprem İstatistiği: 1932-2008

Güney Kaliforniya içinde b= 1

olarak olarak bulunur.

Hutton diğ. (2010)

Figure 13,

Hutton et al.

(2010)

Kaliforniya Deprem İstatistiği: Sismik b değeri

http://pasadena.wr.usgs.gov/office/kfelzer/

23.12.2015

86

Daha küçük b değerleri sık sık rapor edilir ve

bunun nedeni Mc tamamlılık magnitüdünün

küçük kullanımasıdır.

Probability of

earthquake

detection = 1 - C10-M

Deprem verilerinin

tamamlılığını göz

kararı belirlemek

sismik b

değerlerinde 0.1

ve 0.2 arasında

olduğundan düşük

tahmin

edilmelerine

neden olabilir.

Sismik b değeri: Tamamlılık Magnitüd Etkisi

Küçük depremlerde

magnitüd hatalarının büyük olması b değerini

etkiler.

Sismik b değeri en doğru şekilde en makul büyüklükte

minimum magnitüdler için

bulunur.

1984-1999 Southern California Catalog

b value inflated by

magnitude error

Magnitüd hatalarıda b değerlerinin yanlış

hesaplanmasının bir nedenidir

Sismik b değeri: Tamamlılık Magnitüd Etkisi

Sismik b değerlerinde hata sıklıkla kullanılan

veri setinin çok küçük olmasıyla ilişkilidir.

30 0.7 - 1.74

50 0.5 - 1.49

100 0.86 - 1.20

500 0.91 - 1.12

n b range

İyi kaliteli N>2000’den sayıda deprem güvenilirlik oranını

en yüksek düzeye çıkarır - 98% güvenilirlik hatası < 0.05

Sismik b değeri: Deprem Sayısı Etkisi

23.12.2015

87

Deprem verisinde artçı- veya öncü depremlerin temizlenerek anaşok

deprem verisi oluşturulması b değerini düşürürür.

Christchurch, M 6.3

Sorry, but

according to our

b value you

didn’t have an

earthquake!

Dr. Karen Felzer

Sismik b değeri: Beklenen Depreme Etkisi

Sismik b değeri lokasyonla değişirmi?

Dönem projenizde seçtiğiniz şehir lokasyonlarında b değeri nedir?

Sismik b değeri: Lokasyonla Değişir mi?

The Wiemer and Schorlemmer method

uses b value asperities and is #2 in the RELM

test

Weimer and Schorlemmer

5 year forecast

http://pasadena.wr.usgs.gov/office/kfelzer/

23.12.2015

88

The Helmstetter et al. forecast uses uniform

b value and is #1 in the RELM test

Helmstetter et al. 5 year

forecast

Case study: Wiemer and Schorlemmer (2007)

argue that they see a lot of b value variability at

Parkfield

We can recover similar “variability” with a simulated catalog with a uniform b value, and the incompletness and rounding found in the

Parkfield catalog

Two random simulations

23.12.2015

89

Taking a statewide survey, we find little b value variation in 1° x 1° bins

Assuming no magnitude error and uniform catalog

completeness to M 2.6, all values are 0.9 ≤ b ≤1.1. Same for

0.5 °x 0.5 °, 0.25 °x 0.25 °, 0.1° x 0.1 ° bins

Minimum of 30

earthquakes/calculation

1984 - 2004

Is the magnitude-frequency

distribution different on and

off of major faults?

?

Identify the distributions taken from major fault zones*

*Fault zone: +-2 km from entire surface trace of mapped

fault. All data from California, 1984-2004

(A) (B) (C)

(D) (E) (F)

23.12.2015

90

Hayward

Identify the distributions taken from major fault zones*

*Fault zone: +-2 km from entire surface trace of mapped fault

All data from California, 1984-2004

(A) (B) (C)

(D) (E) (F)

SAF

SAJ Random Random

Random

Quiz #2!

Identify the distributions taken from major fault zones

All distributions

are purposely

chosen around

a large

earthquake. All

data from

California, 1984-

2004

(A) (B)

(C) (D)

23.12.2015

91

All of these

earthquake

distributions are

purposely

centered around

a large

earthquake in

the catalog

(A) (B)

(C) (D)

Calaveras Random

Random Garlock

Identify the distributions taken from major fault zones

The San Andreas fault at Parkfield has b=1

M 6 Parkfield earthquakes are simply an expected part

of the G-R distribution (Jackson and Kagan, 2006)

http://moho.ess.ucla.edu/~kagan/Parkfield_06B.pdf

The San Andreas fault at Parkfield has b=1

23.12.2015

92

Conclusions

• Seismicity in most of California follows the Gutenberg-Richter magnitude frequency relationship with b=1.

• There is no evidence for significant b value variation with location or on/off of major faults.

• The b value should generally be solved for with >2000 earthquakes that are clearly above the completeness threshold and that have minimal magnitude errors or rounding.

The historic record along the full SAF

1812-2006 eqs, ± 10 km from SAF

Incomplete

Complete?

Catalog is too

incomplete,

short, and

error-prone,

but

Gutenberg-

Richter is

suggested

Common Errors in b value Calculation

1. Fitting data with linear least squares (LSQ) rather than the simple maximum likelihood (MLE) method (read Aki (1965))

2. Data set is too small

3. Using earthquakes smaller than the catalog completeness threshold

4. Using data with magnitude errors

23.12.2015

93

Two Important Questions

• Does b value vary with location?

(Wiemer and Wyss, 1997; Schorlemmer and

Wiemer, 2004…)

• Does the magnitude-frequency

distribution vary on and off of major

faults? (Wesnousky et al. 1983; Schwartz

and Coppersmith, 1984…)

Error #1: Fitting with least squares rather than MLE

b value solved from 100 trials with 500 simulated

earthquakes each; true b=1.0.

LSQ

solutions MLE

solutions

• MLE solutions are closer to the true value of b

Why the value of b is important

Hazard Analysis: Small changes in b => large

changes in projected numbers of major

earthquakes

Earthquake Physics: The magnitude distribution

reflects fundamental properties of how earthquakes

grow and stop.

10,000 M ≥ 4 earthquakes

10 M ≥ 7 eqs

20 M ≥ 7 eqs

Example

23.12.2015

94

Error #1: Fitting with linear least squares

(LSQ) rather than MLE

LSQ assumes the error at each

point is Gaussian rather than

Poissonian

LSQ assumes the error

on each point is equal

LSQ is disproportionately influenced by the largest

earthquakes

MLE weighs each earthquake equally



[email protected]



İçerik

• Önceki Ders

• Global Katalogları

• Dönem Projesi


• Olasılık İstatistiği


23.12.2015

95

Önceki Ders: PPT

http://www.slideshare.net/oncel/ncel-akademi-statistiksel-sismoloji

Kısa Sınavlar: BAŞARI

Sınav NO 1 2 3 4 5 6 7ÖĞRENCİ BAŞARI Kısa Kısa Kısa Kısa Sınav Kısa Sınav Kısa Sınav Kısa Sınav

Sınav Sınav Sınav SORU SORU CEVAP CEVAP

Güvenli Yaşam Marmara Küme Güvenli Yaşam Marmara Küme

İSMİ 01.10.2015 15.10.2015 22.10.2015 19.11.2015 26.11.2015 03.12.2015 03.12.2015

Çağla ORHAN 47.9 35 100 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ

Emrah KURTOĞLU 64.3 100 100 50 100 100 GİRMEDİ GİRMEDİ

Duygu AKÇAY 97.9 100 100 85 100 100 100 100

Gamze DİNÇAR 52.9 35 100 60 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ 75

Can YAVUZ 15.7 35 GİRMEDİ 75 GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ

İnci GÜNEŞ 0.0 0 GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ

Tuğçe BAY 39.3 GİRMEDİ 100 75 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ GİRMEDİ

Mert DOĞAN 71.4 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ 100 100 100 100


https://youtu.be/2OuEpWDHoMc

23.12.2015

96


https://youtu.be/Bt4fFUixjS0

https://youtu.be/aJ9g3ZLujfI

Deprem Oluşum Modelleri: TARTIŞMA

İstatistiksel Sismoloji: ZMAP

http://www.seismo.ethz.ch/prod/software/zmap/box_feeder/zmap.zip

23.12.2015

97

İçerik

• Önceki Ders

• Global Kataloglar

• Dönem Projesi




The ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue (1900-2009) is the result of a

special effort to adapt and substantially extend and improve currently existing bulletin data

to serve the requirements of the specific user group who assess and model seismic

hazard and risk (Fig. 1).

Moreover, the Catalogue will also have amultidisciplinary use in a wide range of other

areas such as studies of global seismicity, inner structure of the Earth, tectonics, nuclear

monitoring research, rapid determination of hazard etc

This global catalogue was also designed to serve as a reference to be used for calibration

purposes by those compiling regional seismicity catalogues that contain events of much

smaller magnitudes. This way the catalogues prepared by other teams for different regions

may contain comparable earthquake locations and magnitude parameters, especially in

border regions

The work on the Catalogue was funded by the GEM Foundation as part of the five Global

Hazard Components and is a result of the 27 month long project. This project was led by

the ISC and performed by the Team of International Experts in accordance with the

requirements of the Scientific Board of GEM and following recommendations of the team

of IASPEI Observers.

ISC-GEM Deprem Kataloğu

http://www.isc.ac.uk/iscgem/overview.php

Magnitude frequency distribution of earthquakes in the

ISC-GEM Catalogue within different periods of time.


http://beta.globalquakemodel.org/



http://www.isc.ac.uk/iscgem/people.php/











23.12.2015

98

http://www.seismo.ethz.ch/prod/software/zmap/box_feeder/zmap.zip

ISC-GEM İstatistiksel Sismoloji Yazılımı

http://www.isc.ac.uk/iscgem/overview.php


http://www.emidius.eu/SHEEC/

the SHARE European

Earthquake Catalogue (SHEEC)

1000-1899

compiled under the

coordination of INGV, Milan,

building on the data

contained

in AHEAD (Archive of

Historical Earthquake Data)

and with the methodology

developed in the frame of

the I3, EC project "Network

of Research Infrastructures

for European Seismology"

(NERIES), module NA4.

SHARE European Earthquake Catalogue

http://www.emidius.eu/SHEEC/sheec_1000_1899.html







http://emidius.eu/AHEAD/

http://emidius.mi.ingv.it/neries_NA4/

23.12.2015

99

the SHARE

European

Earthquake

Catalogue

(SHEEC)1900-2006

compiled by GFZ Potsdam.

This part of the catalogue

represents a temporal and

spatial excerpt of "The

European-Mediterranean

Earthquake Catalogue"

(EMEC) for the last

millennium (Grünthal and

Wahlström, 2012) with some

modifications, which are

described in Grünthal et al.

(2013).


SHARE earthquake

catalogue for

Central and

Eastern Turkey

(SHARE-CET)

http://www.emidius.eu/SHEEC/docs/SHARE_CET.xls

complementing the

SHARE European

Earthquake

Catalogue

(SHEEC) has been

compiled.


İçerik

• Önceki Ders


• Dönem Projesi




http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Struktur/Departments/Department+2/sec26/services/SHEEC-1900-2006/SHARE_earthquake_calalogue_1900_2006








http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Struktur/Departments/Department+2/sec26/services/01_EMEC_2012

http://edoc.gfz-potsdam.de/gfz/get/18760/0/fb51a3b253dfb6656a71fcdee4953077/18760.pdf

http://edoc.gfz-potsdam.de/gfz/get/18760/0/fb51a3b253dfb6656a71fcdee4953077/18760.pdf








23.12.2015

100

MU

ĞL

A

AN

KA

RA

G

AZ

İAN

TE

P


Log N = a – b M

Log N = a – b M

Log N = a – b M

Büyükşehirlerde Deprem Tehlikesi

MU

ĞL

A

AN

KA

RA

G

AZ

İAN

TE

P

YILLIK DEĞİŞİM (2005-2015) BÜYÜKLÜK DAĞILIMI DEPREM TEHLİKESİ BÜYÜKŞEHİRLER

N M LOG N

1 5.7 0

2 5.6 0.30103

3 5.5 0.4771213

4 5 0.60206

5 4.9 0.69897

6 4.7 0.7781513

7 4.6 0.845098

11 4.5 1.0413927

13 4.4 1.1139434

17 4.3 1.2304489

21 4.2 1.3222193

27 4.1 1.4313638

36 4 1.5563025

40 3.9 1.60206

68 3.8 1.8325089

87 3.7 1.9395193

130 3.6 2.1139434

211 3.5 2.3242825

351 3.4 2.5453071

510 3.3 2.7075702

752 3.2 2.8762178

1021 3.1 3.0090257

1366 3 3.1354507

LOG N (2.9<M<5.8) = 6,18-1,11M

R=-0,97358LOG N(3<M<4)=8,26-1,69M

R=-0,99689LOG N(4<M<5)=5,37-0,96M

R=-0,98959

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6

LOG

N (

M>

2.9

)

MAGNİTÜD

N M LOG N

1 6 0

2 5.5 0.30103

3 5.4 0.477121

4 5.3 0.60206

6 5.2 0.778151

9 5.1 0.954243

11 5 1.041393

13 4.9 1.113943

14 4.8 1.146128

15 4.7 1.176091

19 4.6 1.278754

27 4.5 1.431364

35 4.4 1.544068

48 4.3 1.681241

59 4.2 1.770852

77 4.1 1.886491

99 4 1.995635

125 3.9 2.09691

161 3.8 2.206826

213 3.7 2.32838

278 3.6 2.444045

409 3.5 2.611723

603 3.4 2.780317

890 3.3 2.94939

1405 3.2 3.147676

2130 3.1 3.32838

3001 3 3.477266

LOG N= 5,7-1,03M

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5

LOG

N (M

>2.9

)

MAGNİTÜD

N M LOG N

1 5.5 0

2 5.2 0.30103

3 5.1 0.477121

4 4.9 0.60206

5 4.8 0.69897

6 4.7 0.778151

8 4.6 0.90309

12 4.5 1.079181

16 4.4 1.20412

18 4.3 1.255273

22 4.2 1.342423

25 4.1 1.39794

31 4 1.491362

39 3.9 1.591065

48 3.8 1.681241

59 3.7 1.770852

77 3.6 1.886491

104 3.5 2.017033

132 3.4 2.120574

194 3.3 2.287802

271 3.2 2.432969

362 3.1 2.558709

508 3 2.705864

LOG N= 5,7-1,03M

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6

LOG

N (M

>2.9

)

MAGNİTÜD

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi





23.12.2015

101








karar vericilere

sigortacılara


İstatistiksel Deprem Tehlikesi


dağılımı









nedir?


Temel kavramlar




23.12.2015

102



1 4,66 0,67 7 32058

2 4,93 0,67 7,4 43050

3 85032

4 98618

5 36638

6 4,77 0,82 5,8 67476

7 49614

8 4,67 0,7 6,7 78009

9 44958

10 5,14 0,75 6,9 112358

11 3,08 0,55 5,6 44958

12 3,62 0,5 7,2 67323

13 4,71 0,67 7 335851

14 3,21 0,59 5,4 343516

Al-Amri (2005)







23.12.2015

103



Deprem Tehlikesi




Deprem Tehlikesi

1008-2002

İçerik

• Önceki Ders


• Dönem Projesi




23.12.2015

104

Deprem Tehlike Parametrelerinin Yazılması

Birinci ve ikinci Bölgeler için Büyüklük-Frekans İlişkilerini

yazın?

Bu bölgeler (1 ve 2) için M>7 oluş sayısı nedir?

Deprem Tehlikesi

I. Bölge Log (N/Tgöz)= 10.17 – 1.22 M

II. Bölge Log (N/Tgöz)= 6.99 - 0.94 M

M7 depremlerin sayısı verilen bölgeler (1 ve 2) için nedir?

Deprem Tehlikesi

B1 Log (N/Tgöz)= 10.17 – 1.22 M

B2 Log (N/Tgöz)= 6.99 - 0.94 M

Gözlem aralığı ( Tgöz)= 995 yıl

B1 (N/T göz)= 10 10.17-1.22*7 = 0.043

B2 (N/T göz)= 10 6.99-0.94*7 = 0.03

M7 depremlerini tekrarlama süresi nedir?

Hangi bölge daha tehlikeli?

Bölge 1? Veya Bölge 2?

Deprem Tehlikesi

B1 1/(N/Tobs)= = 23.33 yıl

B2 1/(N/Tobs)= = 387.10 yıl

23.12.2015

105

T : Tekrarlanma zamanına

t : Yapının ömrüne ya da

istenen yıla karşılık gelir.

Depremin Olma Olasılığı Nedir?

Deprem Tehlikesi

B1 P(t)=0.72 %72

B2 P(t)=0.07 % 7

30 yıl içinde M7 depreminin

olma olasılığını hesapla?

Tt

etP

1)(

Küçük Depremlerle Tanımlanan Büyük Depremi Oluşturacak Alanlar

(Oncel and Wyss, Geophysical Journal International-2000)

TL(M) = dT/10 (a-bM)

Izmit kırığı “Alan I” olarak tanımlanan asperite kaynaklıdır fakat İzmit kırığının ilerlemesi daha batıda “Alan II” olarak tanımlanan asperitenin bariyer olarak davranması nedeni ile ilerleyememiştir.

Asperite Tehlike Modeli

•

•

Depremlerin tekrarlanmaları depremi üretecek

sismojenik derinliğe göre değişmektedir. Farklı

sismojenik derinliklere göre deprem tehlikesinin

değişimi (a) Hs = 12.5km ve (b) Hs =4km .

Geodetik Moment Değişimi

Kostrov 1974

Geodetik Deformasyon Değişimi

Ward, 1994

Oncel ve Wilson, 2006

Marmara Denizi

http://www.elsevier.com/locate/issn/00401951

23.12.2015

106

İçerik

• Önceki Ders


• Dönem Projesi




SİSMİK TEHLİKE HARİTASI

Olasılıklı Deprem

Tehlike Analizi (PSHA)

Aşılm

a

Ola

sılığ

ı

İvme

SİSMİK TEHLİKE EĞRİLERİ

log(N)

M TEKRARLANMA AZALIM İLİŞKİSİ

pga,

Sa,

Ai

uzaklık

F2 F1

Faylar

(Çizgisel kaynaklar)

Bölge Kaynak

KAYNAK MODELLERİ

Courtesy: Mark Petersen

Deprem Tehlikesi

Sismik Bölgelendirme



Deprem Tehlikesi

Modified after Gulkan ve Kalkan, 2010

23.12.2015

107

Log o

f no. of

eart

hquak

es >

=M

Magnitude (M) Magnitude (M)

Characteristic Gutenberg-Richter

Deprem Modelleri

Deprem Tehlikesi

Olasılıklı Deprem Tehlike Analizi (PSHA)

Kayabalı ve Beyaz, 2010

Kalkan ve dig, 2009

Zemin davranışı ve Azalım İlişkileri

r h

ao,

Io

a*,

I*

a, I or

a(r)

Ii r8

Io - Ii

/km

Gözlemsel (ampirik ve tasarım) pik yer ivmesi ve büyük depremin şiddet

bir güç yasa ile ilgilidir: Tipik olarak: I = log a3 + sabit

Azalım:

D(r) = damping veya emilim

G(r) = geometrik yayılma

Uzaklıkla Şiddetin Azalması

Genel olarak: (Azalımı ne etkiler?)

a = a* D(r) G(r)

Deprem Tehlikesi

23.12.2015

108

0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

0 200 400 600 800 1000

pg

a (g

)

Distance (km)

Deep intraslab

Youngs interface unmodified

Youngs interface modified

Frankel soft rock

Sadigh rock

Sadigh rock M 6.5

Kaatch India (M7.7) rock and soil

IRIS DMC rock (M6.7-7.3)

IRIS DMC soil (M6.7)

M7.5 Azalım İlişkilerinin Karşılaştırılması


Deprem Tehlikesi

Campbell 1997 Dünya çapında ki verilere

dayanıyor

Yatay ve düşey bileşenler

Ölçülen mesafe sismik kırığa

en kısa mesafe olarak seçiliyor

Doğrultu-atımlı ve ters faylar

için geçerli

Sağlam kayaç, yumuşak

kayaç (620 m/sec), ve sağlam

zemin koşullarını dikkate alıyor

PSA 0.05 - 4 sec arası

değişiyor

Deprem Tehlikesi

Boore, Joyner, Fumal

(1997) Kuzey Amerika’nın batısı için

geliştirilmiş

Ölçülen mesafe kırığın yüzey

izdüşümüne göre belirleniyor

Doğrultu atımlı ve ters faylar

için geçerli

30 metreye kadar olan zemin

kayma dalgası hızına bağlı

saha koşulları dikkate alınıyor

PSA 0 -2.0 saniye arası

Sadigh 1997

Kaliforniya verilerinden

çıkarılmış

Yatay ve düşey bileşenleri var

Kırığa en yakın ölçülmüş

mesafe

Doğrultu atım ve ters faylar

için geçerli

Kayaç ve derin zemin koşulları

dikkate alınmış

PSA 0.075 - 4.0 saniye arası

değişiyor

Deprem Tehlikesi

Abrahamson ve Silva, 1997

•Dünya çapında verilerden elde

edilmiş


Ölçülen mesafe kırığa en

yakın mesafe

Tavan blok ve taban blok

terimleri


için geçerli

Sağlam kayaç, ve değişen

(non-lineer) zemin koşulları için

geçerli

PSA 0.01 - 5.0 arası değişiyor

23.12.2015

109



[email protected]



İçerik

• Öğrenci Sempozyumu



23.12.2015

110


https://youtu.be/2OuEpWDHoMc


https://youtu.be/Bt4fFUixjS0

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi




23.12.2015

111

MU

ĞL

A

AN

KA

RA

G

AZ

İAN

TE

P


Log N = a – b M

Log N = a – b M

Log N = a – b M

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi











karar vericilere

sigortacılara



23.12.2015

112


dağılımı









nedir?


Temel kavramlar






1 4,66 0,67 7 32058

2 4,93 0,67 7,4 43050

3 85032

4 98618

5 36638

6 4,77 0,82 5,8 67476

7 49614

8 4,67 0,7 6,7 78009

9 44958

10 5,14 0,75 6,9 112358

11 3,08 0,55 5,6 44958

12 3,62 0,5 7,2 67323

13 4,71 0,67 7 335851

14 3,21 0,59 5,4 343516

Al-Amri (2005)



23.12.2015

113







Deprem Tehlikesi


23.12.2015

114



Deprem Tehlikesi

1008-2002

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi




Deprem Tehlike Parametrelerinin Yazılması

Birinci ve ikinci Bölgeler için Büyüklük-Frekans İlişkilerini

yazın?

Bu bölgeler (1 ve 2) için M>7 oluş sayısı nedir?

Deprem Tehlikesi

I. Bölge Log (N/Tgöz)= 10.17 – 1.22 M

II. Bölge Log (N/Tgöz)= 6.99 - 0.94 M

23.12.2015

115

M7 depremlerin sayısı verilen bölgeler (1 ve 2) için nedir?

Deprem Tehlikesi

B1 Log (N/Tgöz)= 10.17 – 1.22 M

B2 Log (N/Tgöz)= 6.99 - 0.94 M

Gözlem aralığı ( Tgöz)= 995 yıl

B1 (N/T göz)= 10 10.17-1.22*7 = 0.043

B2 (N/T göz)= 10 6.99-0.94*7 = 0.03

M7 depremlerini tekrarlama süresi nedir?

Hangi bölge daha tehlikeli?

Bölge 1? Veya Bölge 2?

Deprem Tehlikesi

B1 1/(N/Tobs)= = 23.33 yıl

B2 1/(N/Tobs)= = 387.10 yıl

T : Tekrarlanma zamanına

t : Yapının ömrüne ya da

istenen yıla karşılık gelir.

Depremin Olma Olasılığı Nedir?

Deprem Tehlikesi

B1 P(t)=0.72 %72

B2 P(t)=0.07 % 7

30 yıl içinde M7 depreminin

olma olasılığını hesapla?

Tt

etP

1)(

23.12.2015

116

Küçük Depremlerle Tanımlanan Büyük Depremi Oluşturacak Alanlar

(Oncel and Wyss, Geophysical Journal International-2000)

TL(M) = dT/10 (a-bM)

Izmit kırığı “Alan I” olarak tanımlanan asperite kaynaklıdır fakat İzmit kırığının ilerlemesi daha batıda “Alan II” olarak tanımlanan asperitenin bariyer olarak davranması nedeni ile ilerleyememiştir.

Asperite Tehlike Modeli

•

•

Depremlerin tekrarlanmaları depremi üretecek

sismojenik derinliğe göre değişmektedir. Farklı

sismojenik derinliklere göre deprem tehlikesinin

değişimi (a) Hs = 12.5km ve (b) Hs =4km .

Geodetik Moment Değişimi

Kostrov 1974

Geodetik Deformasyon Değişimi

Ward, 1994


Marmara Denizi

İçerik

• Önceki Ders

• Dönem Projesi




http://www.elsevier.com/locate/issn/00401951

23.12.2015

117

SİSMİK TEHLİKE HARİTASI

Olasılıklı Deprem

Tehlike Analizi (PSHA)

Aşılm

a

Ola

sılığ

ı

İvme

SİSMİK TEHLİKE EĞRİLERİ

log(N)

M TEKRARLANMA AZALIM İLİŞKİSİ

pga,

Sa,

Ai

uzaklık

F2 F1

Faylar

(Çizgisel kaynaklar)

Bölge Kaynak

KAYNAK MODELLERİ


Deprem Tehlikesi

Sismik Bölgelendirme



Deprem Tehlikesi

Modified after Gulkan ve Kalkan, 2010

Log o

f no. of

eart

hquak

es >

=M

Magnitude (M) Magnitude (M)

Characteristic Gutenberg-Richter

Deprem Modelleri

Deprem Tehlikesi

23.12.2015

118

Olasılıklı Deprem Tehlike Analizi (PSHA)

Kayabalı ve Beyaz, 2010

Kalkan ve dig, 2009

Zemin davranışı ve Azalım İlişkileri

r h

ao,

Io

a*,

I*

a, I or

a(r)

Ii r8

Io - Ii

/km

Gözlemsel (ampirik ve tasarım) pik yer ivmesi ve büyük depremin şiddet

bir güç yasa ile ilgilidir: Tipik olarak: I = log a3 + sabit

Azalım:

D(r) = damping veya emilim

G(r) = geometrik yayılma

Uzaklıkla Şiddetin Azalması

Genel olarak: (Azalımı ne etkiler?)

a = a* D(r) G(r)

Deprem Tehlikesi

0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

0 200 400 600 800 1000

pg

a (g

)

Distance (km)

Deep intraslab

Youngs interface unmodified

Youngs interface modified

Frankel soft rock

Sadigh rock

Sadigh rock M 6.5

Kaatch India (M7.7) rock and soil

IRIS DMC rock (M6.7-7.3)

IRIS DMC soil (M6.7)

M7.5 Azalım İlişkilerinin Karşılaştırılması


Deprem Tehlikesi

23.12.2015

119

Campbell 1997 Dünya çapında ki verilere

dayanıyor

Yatay ve düşey bileşenler

Ölçülen mesafe sismik kırığa

en kısa mesafe olarak seçiliyor

Doğrultu-atımlı ve ters faylar

için geçerli

Sağlam kayaç, yumuşak

kayaç (620 m/sec), ve sağlam

zemin koşullarını dikkate alıyor

PSA 0.05 - 4 sec arası

değişiyor

Deprem Tehlikesi

Boore, Joyner, Fumal

(1997) Kuzey Amerika’nın batısı için

geliştirilmiş

Ölçülen mesafe kırığın yüzey

izdüşümüne göre belirleniyor


için geçerli

30 metreye kadar olan zemin

kayma dalgası hızına bağlı

saha koşulları dikkate alınıyor

PSA 0 -2.0 saniye arası

Sadigh 1997

Kaliforniya verilerinden

çıkarılmış


Kırığa en yakın ölçülmüş

mesafe

Doğrultu atım ve ters faylar

için geçerli

Kayaç ve derin zemin koşulları

dikkate alınmış

PSA 0.075 - 4.0 saniye arası

değişiyor

Deprem Tehlikesi

Abrahamson ve Silva, 1997

•Dünya çapında verilerden elde

edilmiş


Ölçülen mesafe kırığa en

yakın mesafe

Tavan blok ve taban blok

terimleri


için geçerli

Sağlam kayaç, ve değişen

(non-lineer) zemin koşulları için

geçerli

PSA 0.01 - 5.0 arası değişiyor



23.12.2015

120



23.12.2015

121

23.12.2015

122



• Dersler

• Ödev

• Proje

• Ara Sınav

• Kısa Sınav

Haftanın Ödevi: 3 Büyükşehir İçin Deprem Verisi Seç

https://youtu.be/_VQYlYZUcvo?list=PLrgWAYZHpg9VVdwe2NWXpSfAAGMi4uVcZ



23.12.2015

123



https://youtu.be/2Mtzeyd6aEI






23.12.2015

124






23.12.2015

125

http://www.slideshare.net/oncel/istanbul-ve-deprem-riski

Özet İçin Referans Makale: Word Kopyası



• Dersler

• Ödev

• Proje

• Ara Sınav

• Kısa Sınav


23.12.2015

126


Seismic



a Mo= 3E+11 x 650 x 50 x 20 = 195.0E+27 Mw= 8.80

b Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

c Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

d Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

e Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73

f Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73






değer girilebilir.





Ankara ? ? ? ?

Muğla ? ? ? ?

İstanbul ? ? ? ?




8 -8.9 1 8.5 1 0

7 - 7.9 18 7.5 19 1.2788

6 - 6.9 120 6.5 139 2.143

5 - 5.9 800 5.5 939 2.9727

4 - 4.9 6200 4.5 7139 3.8536

3 - 3.9 49000 3.5 56139 4.7493

2 - 2.9 365000 2.5 421139 5.6244

1 - 1.9 2920000 1.5 3341139 6.5239

log10 N = 7.4697-0.9059M

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

log1

0 N

Magnitüd



23.12.2015

127



• Dersler

• Ödev

• Proje

• Ara Sınav

• Kısa Sınav

2015-2016 ARA SINAV SORULARI

İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - ARA SINAV

Öğrenci İsim: Öğrenci E-mail: Telefon: Tarih:

1. İstatistiksel Sismolojinin Amacı Nedir?

2. İstatistiksel Deprem Tahmini Nedir?

3. Deprem Sıklığı ( Log N) Nedir?

4. Bir Depremin Şiddet (I) İstatistiği Neden Değişir?

5. Tehlike ve Risk İstatistiği Arasında ki Temel Fark Nedir?

6. Depremlerin Odak Derinlikleri Neden Değişir?

7. Maksimum Yer İvmesi (PGA) Nedir?

8. İstatistiksel Sismoloji Şehir Planlamaya Nasıl Katkı Sağlar?

9. Moment Magnitüd Nedir?

10. Gutenberg-Richter Bağıntısı Nedir?

11. Dönem Projenizde Çalıştığınız İller Nelerdir?

12. Deprem Katalogları Nedir ?

13. Deprem İstasyon Sayısında ve Log N İlişkisi Nedir?

14. Patlayıcı ve Doğa Kökenli Deprem Arasında Temel Farklar Nelerdir?

15. İstatistiksel Sismoloji Dersini Kimler Seçmeli?



• Dersler

• Ödev

• Proje

• Ara Sınav

• Kısa Sınav

23.12.2015

128

2015-2016 ARA KISA SINAV SORULARI

İstatistiksel Sismoloji Öğle Vakti Semineri kapsamında Türkiye ve

civarında meydana gelen depremlerin değişimi uzaysal ve zamansal

boyutta anlatılacaktır. İlave olarak deprem kataloglarında bulunan

patlatma kaynaklı depremlerin dağılımları gösterilecek ve ülkemizde

patlatmaya bağlı olarak deprem etkinliklerinin yerleri hususunda

açıklama sağlanacaktır. Seminer boyunca Doğa kökenli Tektonik ve

İnsan kökenli Patlatma depremleri hakkında yapılacak sunum

boyunca anlamadığınız 3 husus hakkında sorularınızı aşa ğıya yazınız

ve seminer sonunda sunum yapan meslektaşımıza sorunuz. Sorular en

az 20 kelimeden oluşmalıdır.

SORU 1.

SORU 2.

SORU 3.

İstatistiksel Sismoloji Öğle Vakti Semineri kapsamında Türkiye ve civarında meydana gelen depremlerin değişimi uzaysal ve zamansal boyutta anlatılacaktır. İlave olarak deprem kataloglarında bulunan patlatma kaynaklı depremlerin dağılımları gösterilecek ve ülkemizde patlatmaya bağlı olarak deprem etkinliklerinin yerleri hususunda açıklama sağlanacaktır. Seminer boyunca Doğa kökenli Tektonik ve İnsan kökenli Patlatma depremleri hakkında yapılacak sunum boyunca anlamadığınız 3 husus hakkında sorularınızı aşağıya yazınız ve seminer sonunda sunum yapan meslektaşımıza sorunuz. Sorular en az 20 kelimeden oluşmalıdır.

SORU 1.

SORU 2.

SORU 3.



23.12.2015

129


İstatistiksel Sismoloji Öğle Vakti Semineri kapsamında Depreme

Hazırlan Türkiye Güvenli Yaşam Eğitimi semineri yapılacaktır. Sunum

boyunca anlamadığınız 3 husus hakkında sorularınızı aşağıya yazınız

ve seminer sonunda sunum yapan meslektaşımıza sorunuz. Sorular en

az 20 kelimeden oluşmalıdır.

SORU 1.

SORU 2.

SORU 3.

İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ KISA SINAV

Süre: 20 Dakika Öğrenci İsim: Öğrenci E-mail: Telefon: Tarih:

İstatistiksel Sismoloji Öğle Vakti Semineri kapsamında Marmara’da

Deprem Kümeleri ve İstatistik Yorumu konulu uygulama semineri

yapılacaktır. S unum boyunca anlamadığınız 3 husus hakkında

sorularınızı aşağıya yazınız ve seminer sonunda sunum yapan

meslektaşımıza sorunuz. Sorular en az 20 kelimeden oluşmalıdır.

SORU 1.

SORU 2.

SORU 3.


Education

ÖNCEL AKADEMİ : İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ