FACTORS DEPENDING ON EARTHQUAKE INTENSITY

 

ÖZET - Yapılan bu çalışma geçmişten günümüze kadar varlığını halen sürdüren depremin etkilerini, deprem şiddeti ve büyüklüğünün nelere bağlı olduğunu hangi etki tepki mekanizmalarıyla farklılık gösterdiğini anlatan bir makaledir.

GİRİŞ - Yerkabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yeryüzeyini sarsma olayına "DEPREM" denir. Deprem insanların üzerinde bulunduğu  zeminin hareket edip kendileri için bir tehlike oluşturabileceğini ve bunlar için önlem almaları gerektiğini bütün insalığa gösterdi. Günümüzden bugüne kadar deprem dünya için var olan olmazsa olmazlardan biri. Tarih boyunca insanlar bu yer kabuğunun hareketi sonucu ağır yaralar ve zararlar aldı. Bazen de bu yer kabuğunun hareketini hayatlarının merkezine alıp zarar görmemek için farklı yerlere göç etiller. Günümüzde ise depremden korunmak için önlem adı altında binaları sağlamlaştırıp zeminin yapısına göre yer düzeni belirleyip buna göre bir yerleşim planı içine girdiler.

•  Her bölgenin maksimum deprem büyüklüğü vardır ve bunlar değişmez. Örneğin Türkiye de maksimum deprem büyüklüğü Mw=7.9 ile Erzincan da meydana geldi ondan daha büyük bir deprem meydana gelmedi. Genellikle deterministik bir modelle tek bir kırık ile yapılan çalışmalar (karakteristik deprem modeli) ile her bir kırığın bir büyük depremi olduğu düşünülüyor ve bunlar kırığın uzunluğuna göre o bölgede yapılan kazı çalışmaları ile geçmişteki ve tarihteki depremlerin izleri araştırılıyor. Sismologlar bundan farklı olarak genellikle çoklu çizgi modelini kullanıyorlar. Yapılan bu çalışmalarla bir kırık boyunca değil bir alan boyunca tüm kırıkların meydan getireceği büyük depremlerin olma olasılıklarını hesaplıyorlar (Resim tablo 1). Deprem uzun süre meydana gelmediği bölgede kendisini unutturabilir ve insanlar bunun rahatlığına kapılabilir. Depremin meydana geleceği kabukta ki fay düzlemi boyunca birikecek enerjinin depolanması veya birikmesi için geçecek zamanın farklı olması gibi sayılabilecek ilave birçok jeofizik faktör olabilir. Bundan dolayı tekrarlanma süresi bir çok unsura bağlı olabilir. Ancak insanların unutmaması gereken tek şey o bölgede depremin meydana geleceği yoksa gelecekleri nokta Kobe şehir yöneticisin şu sözleri olur, ‘Biz büyük deprem olmayacağına inanmıştık’. (3. Hafta)

Resim Tablo 1: https://www.hindawi.com/journals/tswj/2013/458341/fig1/

Deprem bölgelerinde etrafı dağlık kısımlar daha dirençli olduğu için depremin şiddetinin az hissedileceği yerler bölgeler olur. Bunun  tersi olarak sulak bölgelere yakın konumda bulunanlar bölgelerde zeminin yapısından dolayı direnci az olur deprem şiddetini daha fazla hissederler. Eskiye baktığımız zaman insanlar yapılarını evlerinin depremin az hissedileceği yerler olan yüksek rakımlı bölgelere yapıyorlardı. Deniz kenarının riskli olmasının sebebi yeraltı su seviyesinin yüksek olması veya zemin direncinin düşük olduğu malzemelerin sıvılaşarak su gibi davranması. Su depremin riskini arttırıyor. Suya doygun zeminler deprem dalgasını depremin hızını  büyütemiyor, büyütemediği için deprem enerjisinin büyük çoğunluğu  bu bölgeye aktarılıyor ve zararın büyük kısmı bu alanlarda meydana geliyor. Yüksek alanlarda bu tür zayıflıklar çok fazla olmadığı için deprem açısından daha güvenli bir konuma sahipler. Ancak unutulmaması lazım ki yüksek yerlerinde özellikle toprak kayması meydana getirme olasılıklarının olduğu. Dağlık yerlerde eğim 12 dereceden daha büyükse yer çekiminin etkisiyle yağışların etkisiyle doğal afetler olma olasılığı artıyor. Bu verilerden farklı olarak objektif değerlendirme olarak fiziksel ölçüme dayalı yerin sağlık durumunun tespit edilmesi gerekiyor. Bunu da 2019 yılından sonra vs30 haritası ile ölçülmesi zorunlu hale geldi.(4. Hafta )

Tablo 2: Yerin sağlamlık durumunu gösteren vs30 haritası

 REF: https://www.researchgate.net/figure/The-Vs30-contour-map-based-on-measured-data_fig12_288904334

tablo 3 :İstanbul için vs30 haritası

REF: : http://www.ibb.gov.tr/tr-TR/SubSites/DepremSite/Documents/%C4%B0stanbul%20Deprem%20HT%C3%87_N%C4%B0SAN%202012.pdf

Yukarıda bir vs30 haritası var. V30 haritası yüzeyden 30 metreye kadar derine inerek ölçümler alıp tabakalar içindeki yayılma hızını bulup bu yayılım hızlarının ortalaması vs30 haritasını veriyor. Bu da bize yerin sağlık durumunu veriyor. Yerin sağlık haritasını öğrendiğimiz zamanda vs 30 haritasına bakıp o bölgenin depreme karşı ne kadar riski büyük veya riski küçük şeklinde sınıflandırmalar yapılarak, o bölgede olası bir depremde hasarın ne kadar büyük oluşabileceğini yerin sağlamlık durumu haritasına bakarak bilebiliyoruz. Unutulmamalı ki vs30 haritası 2019 yılından sonra zorunlu hale geldi. Bu nedenle bina alınacaksa 2019 ‘dan sonra yapılan binaları almak tavsiye edilir. Çünkü 2019 ‘dan sonra uluslar arası yer sağlığı ölçme araştırmalarına göre zemin sağlamlık durumu ölçülmüş olur. Vs30 büyüklük değerlerine bağlı olarak depremin maksimum ivmesinin maksimum olacağı yerler önceden tespit edilmeli ve bu yerler yapılaşma riski yüksek yerler olarak imara kapatılması gerekir. Yapılaşma her yerde maksimum olsa bile risk faktörünün düşürülmesi açısından zemin direncinin düşük olduğu yerlerde maliyet artar.(5. HAFTA)

Hastane binalarının depreme karşı sağlamlık durumu da  takip ediliyor ve bu USGS adlı bir proje tarafından yürütülüyor. Deprem öncesi ve sonrası hastane yapılarında ki titreşim sinyallerinin karşılaştırılmasına göre belirleniyor. Farkın olması riskin olduğunu, farkın olmaması riskin olmaması riskin olmadığını belirtiyor. Hastane binalarına yapılan sensörler sayesinde  oluşacak depremin titreşim frekansı belirlenebiliyor ve bunun karşılaştırması deprem öncesi ve sonrası diye yapılabiliyor. Örneğin gösterilen resimde (Resim tablo 4) hastanede 24 tane sensör olduğunu gösteriyor. Bunun  3 tanesi zeminde, zemin sağlığında bir bozulma var mı bunu kontrol ediyor. Çünkü zemininde sağlık ve sağlamlığı depremde değişebiliyor. Diğer sensörler ile de binanın sağlık ve sağlamlığı ölçülebiliyor.

Resim Tablo 4: Bir hastane için kaç tane sensör olduğunu gösteriyor.

Ref: https://earthquake.usgs.gov/monitoring/nsmp/buildings/va.php

 Verilen resimde ( Tablo 5)  hastaneye yerleştirilen sensörlerin yerlerini gösteriyor. Bu sensörler katların sağlık ve sağlamlığını ölçüyor. Yerleştirilen bu sensörler normalden(deprem öncesi)  bir sapma var mı bunları belirliyor. Bu ölçme ile de normalden bir sapma olduğu zaman oranın bizim için tehlikeli riskin büyük olduğunu o katı kullanmamamız gerektiğini söylüyor.(6. Hafta)

(Tablo 5)

Ref:https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgMCC6bKN9CYT48Em9YwWt3f1-n04wQ_AgM8-JokdkEWiZldwBTnfvr0rp9KiVEhkUfcsg8RhvsI7xGonXD9K3vvLmsJiusKURRwWgBVSiE65f8Y9ohn4HCiyhx3LDCbN1L0TmG8Aaq5RcsrVS8Q-apF8GJiUSRovHNU7j_4eMpIVTtZwRIRlMCU6LQ/s2136/Slayt38.JPG

Her depremin bir büyüklüğü ve şiddeti vardır. Depremin büyüklüğü depremin kaynağından çıkan enerjinin bir ölçüsü iken; şiddeti binaların sağlamlığı zeminin yapısına göre değişiklik gösterir. Depremin şiddetini binaların yapısı, direnci, kat sayısına göre değiştiğini söylemiştik. Depremin şiddetini etkileyen bir diğer etken ise siz ne kadar binanızı sağlam yapsanız bile sağlam olmayan bir binadan gelen hasar, sizin binanıza hasar verir. Bu çok önemli bir konu çünkü depremlerin çoğunluğunda zayıf binaların güçlü binalara verdiği hasar yüzünden depremin şiddetini artırdığını ve buna bağlı can kaybını fazlalaştırdığını biliyoruz. Depremin şiddetini arttıran bir diğer etken ise binalar arası yeterli mesafenin olmamasıdır. Aralarında mesafe bulunmayan binalar bir birlerine ‘tokuşma etkisi’ yaparak şiddete neden olabilir. Bu nedenle bitişik ‘ aynı veya farklı yükseklikte’ şekilde olan yapılaşma yapıların esnemesini önlediği için riski büyütür.(7. Hafta)

(tablo 6)

REF: https://www.bizimyaka.com/haber/3169276/iki-bina-yerinden-oynadi

Depremin şiddetinin binanın yapısı ,kütlesi bulunduğu zeminin direnci ve depremin meydana geldiği merkeze uzaklığına göre değiştiğini biliyoruz. Örneğin yüksek yapılı dirençli zeminden dirençten dolayı ivme düşeceğinden depremin şiddeti daha az hissedilir. Tam tersi dirençsiz zeminde ivme artıcağından depremin şiddeti yükselir. Deprem şiddetini etkileyen bir diğer faktör ise deprem kaynağının o bölgeye olan uzaklığıdır. Deprem kaynağı yapılaşmanın olduğu bölgeye yakınsa ve o bölgede zemin direnci zayıf ise depremin şiddetide buna paralel olarak artar. Resim 1 ve resim 2’ yi karşılaştırdığımız zaman resim 2’nin yapılaşma olan bölgeye yakın olduğunu görüyoruz. Bundan dolaydır ki çizilen fay hattından eğer deprem kaynağı resim 2 deki bir bölgeden çıkarsa yapılaşmaya yakın olduğu için o bölge büyük bir risk taşıyor. Özellikle resim 2 deki deprem kaynağı bölgesi fayın tam ortası olduğundan depremin yayılma alanı her iki ucuda kapsıyacağından depremin yayılma alanı daha büyük olur. Alınacak önlem ise en kötü senaryoyu düşünüp yani fayın ortasından deprem oluşacağını düşünüp ona göre yerleşim yeri planı binaların sağlamlığı düzenlenmelidir.

(tablo 7)

Ref: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhHt3t1r20TV-YVLP2GpsR5U6K0J3aWzUVv3OIjuSlMqTZ58CDe0xBcObvjJkLNKyQUdbMehi-OoV4h_51dGe6HrwWgyZCcThFY46KK0Au5wpgCXF5uGbbVpw3fxT-256G2BZZlewmjeGf_eTdzm7cy0pPF_RB-p0-AOr5p6nhgNaNFmoXIY_DE1fbA/s2136/Slayt6.JPG

(tablo 8)

Ref: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjlS2H6xXWurPdeR5KRDWj2mFS0AAPNZRu-gxoT1cJs_oVsj7yta5BLvlYqv1xkAWLMqcIhp6HALdsyW4mF-DKmI_OxzEaf7H_Bbn8WhzcXjeNy9aoyMzc8KyWD-QIFIv514dZgxqDhwmkT-23QTo_W2kSutQnd_c1Vws_3--zLfG9NBodnUqEVZWLN/s2136/Slayt7.JPG

SONUÇ - Deprem geçmişten günümüze varlığını sürdüren ve halen sürdürmekte olan hayatımızdan çıkması imkansız olan bir doğal afet. Bu doğal afet ile başa çıkmamız için bu işle uğraşan mühendis sismologlar deprem bilimcileri sayesinde depremlerin ne zaman nasıl ne şiddetle oluşacağını önceden bilebiliyor ve buna göre önlemimizi alabiliyoruz. Elimizin altında olan bu bilgilerle depremden korunmamız tehlikeden uzaklaşmamız hiçte zor değil. Hemen hemen herkesin ulaşabilceği bu bilgilerle oturacağımız yerin deprem riskini bilip kendi hayat standartlarımızı artırabilir bilinçli bir vatandaş olabiliriz. İnsanlık olarak yapmamız gereken tek şey bizim için bir nimet , hayatımız için çok önemli olan bu bilgileri en şekilde değerlendirip hayatımızı sürdürmek olmalı. 

Anahtar  kelime :  Deprem , depremin şiddeti, zemin,bina harita