Türkiye Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt Sisteminin

 Genişletilmesi ve Yoğun Yerel Ağların Kurulması Projesi

 (NATO Barış için Bilim Programı Projesi – SFP977484)

1. GİRİŞ   

            Ülkemizde 1999 yılında yaşanılan büyük depremlerden sonra, kuvvetli yer hareketi sismolojisi ve deprem mühendisliği uygulamaları için kullanılmak üzere elde edilen ivme kayıtların önemi ve zarureti bir kez daha doğrulanmıştır. Ancak, bir deprem ülkesi olmamıza rağmen ülke ölçeğinde sınırlı sayıdaki istasyonun ve elde edilen kayıtların azlığı hissedilen bir eksiklik olmuştur. Yoğun deprem etkinliğinin ve ülkenin yüzölçümü açısından Türkiye son derece seyrek bir kuvvetli yer hareketi ölçme şebekesine sahiptir (Bkz. Şekil 1).  Son yıllarda İstanbul’da vuku bulması beklenen depremi gerekçe göstererek bu şehirde kurulan bazı “ön uyarı” şebekelerinin de ancak yerel manada yer hareketi şiddeti hakkında bilgi vermesi şansı bulunmaktadır.  Buna karşılık deprem etkinliği göstermesi beklenen kırık bölgelerinde belirli geometrik şekillerde sık aralıklarla kurulan şebekeler deprem çıktığında kırılmanın fiziği, hasar yaratan dalgaların yayılması ve azalım ilişkileri ile spektral özelliklerin bilinmesi açısından değerli bilgiler sunmaktadır. Halen 140 kadar muhtelif modellerde ve farklı teknolojiyi temsil eden aletten meydana gelen Türkiye ulusal  şebekesinin genişletilmesi ve modernize edilmesi deprem zararlarının azaltılması çalışmalarında katkı sağlayacaktır 

            Bu eksikliğin bir ölçüde giderilmesine yönelik olarak, ODTÜ Afet Yönetimi Uygulama ve Araştırma Merkezi’nin TÜBİTAK başkanlığının aktif desteğiyle NATO Bilim ve Çevre İşleri Direktörlüğüne sunulan “Türkiye’nin Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt Sisteminin Genişletilmesi ve Yoğun Yerel Ağların Kurulması” projesi teklifi kabul edilmiş ve toplam 12 milyon Belçika Frangı tutarındaki bir desteğe layık bulunmuştur. Proje çalışmaları üç yıl sürecek şekilde programlanmıştır.  Faaliyet, yalnızca yoğun ağ teşkil edecek şekilde değil, aynı zamanda Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi personelinin eğitilmesini de amaçlamaktadır.

 2. AMAÇ 

            Projenin esas amacı, tahsis edilen ödenek ile 20 kadar modern ivme kaydedicisi (akselerograf) tedarik edip bunlan birisi Yalova-Bursa (BYTNet)  (Şekil 2) ve diğeri de Aydın-Denizli (DATNet) (Şekil 3) illeri kapsamında  yeralan iki yerel ağda (array) konumlandırmaktır. Her iki ağın da Afet İşleri Genel Müdürlüğünce  işletilen Türkiye Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt Şebekesi’nin bir parçası olacaktır. Yani, sistemin işlerlik kazanmasından sonra sorumluluğu Afet İşleri Genel Müdürlüğü üstlenecektir. İleride ülke içinden veya başka kaynaklardan ödenek sağlandığında benzer sistemlerin sayıca artırılması gündeme gelecektir.  Azalım ilişkilerinin mümkün olduğu kadar farklı tektonik rejimlerden elde edilmesi yerel  farkların bilinmesine yarayacaktır. Bu nitelikteki bir sisteme işlerlik kazandırılması ve elde edilen bilgilerin değerlendirilip ilgili bütün diğer kesimlerin faydalanmasına sunulması için başta Afet İşleri Genel Müdürlüğünün elemanları olmak olmak üzere genç mühendis ve bilim adamlarının eğitilmesi de amaçlar arasında bulunmaktadır.  İleride yoğun ağların planlanması ve işletilmesi konusunda bir bilimsel toplantı yapılması da proje faaliyeti arasında bulunmaktadır.   

Şekil-2 BYTNet Haritası

Şekil-3 DATNet Haritası

Tablo 1. DATNet İstasyon Lokasyonları

3. PROJE YÖNETİM KOMİTESİ

             Projenin yönlendirilmesinde araştırma ekibi ODTÜ, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, TUBİTAK ve USGS temsilcilerinin meydana getirdiği bir kurul ile birlikte hareket etmektedir. Proje ekibinin Şekil 2’de verilen yönetim şablonunda ODTÜ’den Prof.Dr. Polat Gülkan’ın ve Prof.Dr. Haluk Sucuoğlu’nun, Afet İşleri Genel Müdürü Mustafa Taymaz veya yetkilendireceği Genel Müdürlük elemanının, UNR’den Prof.Dr. John G. Anderson, İTÜ öğretim üyelerinde P. Dr. Haluk Eyidoğan’ın, USGS’den Dr. Mehmet Çelebi’nin bulunması üzerine görüş birliği sağlanmıştır. TÜBİTAK elemanının belirlenmesi ise daha sonra gerçekleşecektir. Proje hedeflerine ulaşmak için bu konuda bilgi ve tecrübe sahibi olan her kişi ve kuruluşla bilgi alışverişinde bulunulması tabiidir.

 Şekil 2.  Proje Organizasyonu

 4. BYTNet  (Bursa–Yalova Türkiye İvme-Ölçer Ağı) 

            BYTNet yerel ivme-ölçer ağı, ülkemizin aktif sismik bölgelerinden biri olan  Bursa-Yalova illeri arasına kurulmuştur. İstasyonlar, Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun bölgede çatallanan Kuzey ve Guney kolları ile Bursa civarındaki fay hatlarını dikine geçen Kuzey-Güney doğrultulu bir profil boyunca konumlandırılmıştır (Şekil 3). Toplam 14 adet istasyondan meydana gelen ağ sistemi, çoğunlukla özel yapılmış serbest alan hareketi kaydı yapacak binalar ile özel veya kamuya ait tek katlı yapı ve bahçelerine kurulmuştur (Şekil 4).  Çizelge 1'de, BYTNet kapsamında yer alan istasyonların bulundukları yerleri ve istasyon koordinatlarını verilmektedir. Elektrik ve telefon hatti bağlanabilmesi için istasyon yerleri yerleşim birimlerinde seçilmiştir. İstasyonların herbiri telefon hattı ile  Afet işleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi kontrol ünitesine bağlıdır. 

        Ülkemizde kurulu kuvvetli yer istasyonlarının çoğunda yerel  zemin özellikleri, dalga hızları ve jeolojik profiller tespit edilmiş değildir.  Bunun da ötesinde bunların önemli bir kısmı bina içinde kurulu olduklarından serbest alan hareketlerini değil bina etkileşmesinden tadilata uğramış hareketleri kayıt etmektedir. Bu eksikliğin giderilmesi için Tablo 1’deki her istasyon yuerlerinde 30 m’ye inen sondajlar yapılmış ve küçük kulübelere yerleştirilen cihazların nasıl bir zemin profili üzerinde bulundukları detaylı geoteknik araştırmaların konusu olmuştur. İstasyonların, mümkün olduğu kadar farklı litolojik birimler üzerine kurulmasına  özen gösterilmiştir. Projenin başlangıcında, Genel Müdürlük elemanlarınca cihazların yerleştirileceği noktalarda jeolojik – jeofizik çalışmalar yapılarak zemin profıli ortaya çıkarılmıştır. Hem elde edilen kayıtların, hem de bunların değerlendirilmesine yardımcı olacak yan bilgilerin Internet üzerinden kullanıcılara sunulması, gerçekleştirilmesi taahhüt edilen hedefler arasında bulunmaktadır.  Bilgilerin araştırmacı camiaya aktarılması hem ODTÜ hem de Afet İşleri Genel Müdürlüğünce sağlanacak  web sitelerinden olacaktır.  Alınan bütün kayıtlar en kısa zamanda herhangi bir kısıtlama olmaksızın elde edilecek şekilde sunulacaktır. 

5. BYTNet’in ALDIĞI BAZI KAYITLAR

             BYTNet istasyonlarından bazıları, 2002.02.28 günü 10:37:51  saatinde  dış merkez koordinatları 40.8245K - 28.1203D olan   M=4.8'lik Marmara Denizi  Depreminde  kayıt almışlardır.  Bu kayıtlar Şekil 5’te gösterilmektedir. Cihazların tetiklenme hassasiyeti 1 cm/s² olarak ayarlanmıştır.  Bu suretle hem sık sık kayıt alma imkanı doğmakta, hem de muhtelif değerlerdeki kayıtlar arasındaki kıyaslamalardan istasyonların lineer sınır ötesindeki davranışları için kalibrasyon yapma imkanı doğmaktadır.

Şekil 5.  BYTNet'ten Alınan İlk Kayıtlardan Örnekler

6. SONUÇ

             BYTNet yerel gözlem ağı ile kuvvetli yer hareketi sismolojisi ve deprem mühendisliği için  yakın alandaki jeolojik yapıların depremler sırasındaki sismik davranış analizleri yapılabilecektir. Kuzey-güney doğrultuda geçtiği fay sistemlerinin hareketini izleme fırsatını sağlayacaktır. Bölgede alınacak kayıtlarla depremin maksimum ivmesi ve kuvvetli yer hareketi süresi belirlenebilecektir. Yerel zemin yapılarına bağlı eş-ivme, eş-şiddet ve deprem tehlike haritalarının  üretilmesi için önemli adımlar atılacaktır. Depremin kaynak ve yırtılma  mekanizması, dalga yayılımı ve sismik enerjinin üretimi ve iletiminin fiziksel boyutu anlaşılacaktır. Yakın alandaki yer-yapı ve kuvvetli deprem hareketi ilişkisi sistemden bilgi alındığında belirlenebilir hale gelecektir. Farklı zeminlerde alınacak kuvvetli yer hareketi kayıtlari ile zemin-yapı etkisi, topografik etki, sıvılaşma etkisi vs. belirlenebilir. Deprem dalgasının mesafe ile olan azalım ilişkisi geliştirileceği gibi ülkemiz için daha güvenilir istatistiklere sahip çalışmalar yapılacak hale gelinecektir. Daha uzun vadede depreme dayanıklı yapı tasarımı ve bir çok mühendislik uygulamaları için önemli bir veri tabanı teşkil edecek bir adım atılmış bulunmaktadır.