İzmir Büyükşehir Belediyesi

İzmir Büyükşehir Belediyesi ile Boğaziçi Üniversitesi Arasında İmzalanan Araştırma Projesi Protokol Sözleşmesi Kapsamında Hazırlanmıştır.

1. Takdim, Teşekkür ve Tanıtım

Takdim

İzmir Büyükşehir Belediyesi ile Boğaziçi Üniversitesi arasında imzalanmış bulunan protokol kapsamında yürütülmekte olan çalışmaların sonuçlarını kapsayan bu rapor, anılan protokolun 6. Maddesi gereğince hazırlanarak İzmir Büyükşehir Belediyesi’nin bilgilerine sunulmaktadır.

Çalışmanın konusunu İzmir kentinde meydana gelebilecek deprem zararlarının tesbitini ve bu zararların azaltılmasına yönelik tedbirlerin belirlenmesini içeren bir Deprem Senaryosu ve Master Planının hazırlanması ile ilgili araştırma, derleme, değerlendirme ve danışmanlık hizmetleridir.

Çalışmanın değişik aşamalarında görev alan öğretim üye ve yardımcıları aşağıda belirtilmiştir.

Prof. Dr. Mustafa Erdik (Boğaziçi Üniversitesi) – Genel Koordinatör

Prof. Dr. Atilla Ansal (İstanbul Teknik Üniversitesi) – Geoteknik, Zemin Davranışı

Prof. Dr. Nuray Aydınoğlu (Boğaziçi Üniversitesi) – Binaların Hasar-görebilirliği

Prof. Dr. Aykut Barka (İstanbul Teknik Üniversitesi) – Jeoloji, Sismo-Tektonik

Prof. Dr. Ahmet Mete Işıkara (Boğaziçi Üniversitesi) - Jeofizik

Prof. Dr. Özal Yüzügüllü (Boğaziçi Üniversitesi) – Alt Yapı Hasar-görebilirliği

Dr. Jennifer Avcı (Boğaziçi Üniversitesi) – GIS Uygulamaları, Jeoloji

Dr. Oğuz Özel (Boğaziçi Üniversitesi) – Tarihi Depremler

İnş.Y.Müh.Yeşim (Alpay) Biro (Boğaziçi Üniv.) – Deprem Tehlikesi- GIS Uygulamaları

İnş.Y.Müh. Gülüm Birgören (Boğaziçi Üniv.) – Deprem Tehlikesi-GIS Uygulamaları

Teşekkür

“İzmir Deprem Masterplanı Hazırlanması” konusundaki bu örnek projenin, büyük bir güven göstererek araştırma grubumuza veren İzmir Eski Büyükşehir Belediye Başkanı Sayın Dr. Burhan Özfatura’ya, kıymetli ilgilerini esirgemeyen Büyükşehir Belediye Başkanı Sayın Ahmet Priştina'ya, Büyükşehir Belediyesi ile işbirliği hususunda her türlü desteği temin eden Eski Genel Sekreter Yardımcısı Sayın Y. Mimar İhsan Tutum’a ve İmar Şube Müdürü Mimar Fügen Selvitopu'na teşekkürlerimizi sunarız.

Proje ile ilgili olarak İzmir’de veri toplama ve ön-değerlendirme işlemleri İnşaat Mühendisleri Odası – İzmir Şubesi’nin koordinasyonu altında yapılmaktadır. Bu kapsamda proje çalışmalarına büyük bir özveri ile yardım eden Sayın İnş.Y.Müh. Muzaffer Tunçağ ve Sayın İnş. Müh Sadettin Uçkun’a teşekkür ederiz.

Tanıtım

Sunulmuş olan bu rapor kapsamında yapılmış olan çalışmaların kapsam ve nitelikleri bu bölümde özetlenerek sunulacaktır.

Bütün dünyada yılda ortalama 700 adet hasar yaratıcı deprem meydana gelmektedir. Kentsel bölgelerde meydana gelen depremler en yıkıcı doğal afetler arasında yer almaktadır. 1923 Kanto (Japonya) depreminde 140,000 ve 1976 Tangshan (Çin) depreminde 240,000 insan hayatını kaybetmiş, 1995 Kobe (Japonya) depreminde meydana gelen toplam kayıplar ise 200 Milyar Doları aşmıştır. Bu tutar Türkiye’ni gayri safi milli gelirine yakındır. Ülkemizde meydana gelen yaklaşık 120,000 aileyi evsiz bırakan 1999 Kocaeli depremindeki toplam kayıpların (fızıksel ve sosyo-ekonomik) 20 Milyar USD civarında olacağı tahmin edilmektedir.

Depremlerin önceden belirlenmesi mümkün olmamakla beraber deprem hasarlarına karşı alınacak tedbirlerle maddi hasar ve sosyo-ekonomik kayıpların makul seviyelere indirilmesi mümkündür. Bu hususta kent yerel yöneticilerine kentsel planlama, arazi kullanımı ve yapıların denetimi konusunda önemli görevler düşmektedir. Yerel yöneticilerin kent halkı ile olan yoğun ve direkt ilişkileri deprem zararlarının azaltılmasına yönelik bilgilerin transferini ve genel anlamda halkın depremlere karşı bilinçlendirilmesini mümkün kılmaktadır.

Gerek Birleşmiş Milletler-Doğal Afet Zararlarının Azaltılması Onyılı Programı çerçevesinde belirlenen Yokohama Stratejisinde ve gerekse HABİTAT-İstanbul toplantısı bildirgesinde “Emniyetli bir Kent, Çevre ve Dünya” için yeterli ve başarısı kanıtlanmış doğal afet önleme politikalarına yer verilmesi hususu vurgulanmış bulunmaktadır. Birleşmiş Milletler-Doğal Afet Zararlarının Azaltılması On yılı Programı kapsamında gerçekleştirilmiş olan RADIUS projesi İzmir dahil dünya çapında seçilen 9 kentte olası bir deprem zararlarını ve bu zararların azaltılmasına yönelik tedbirleri belirlenmesine yardımcı olmuştur. Büyükşehir Belediyesi adına Boğaziçi Üniversitesi tarafından gerçekleştirilmiş bu çalışmalar RADIUS projesinin başarı ile yürütülmesi için gerekli bilgileri de sağlanmıştır.

İzmir gibi deprem tehlikesine maruz büyük şehirlerimizdeki deprem riski nüfus artışı, yanlış arazi kullanımı ve yapılaşma, yetersiz altyapı ve servisler, ve çevresel düzensizlikler nedeni ile artmaktadır. Gerekli önlemler alınmadığı takdirde, bir deprem sonucu oluşacak maddi ve sosyo-ekonomik tahribat, yalnızca İzmir kentinde değil fakat kısıtlı mali kaynak ve yatırım potansiyeline sahip ülkemizin ekonomisinde de ciddi sıkıntılara yol açacaktır. İzmir gibi depremlerin yıkıcı etkisine maruz kalacağı bilinen kentsel alanlarda, depremlerin etkisi en iyi şekilde "Deprem Tehlike ve Hasar Senaryoları" ile tanımlanabilir. Bu tür senaryolardaki ilk aşama deprem tehlikesinin mikrobölgeleme haritaları ile belirlenmesidir. Yaşam kayıpları, yapıların, sistemlerin ve sosyo-ekonomik düzenin zarar görmesi ve hasar istatistikleri ise ikinci aşamayı teşkil eder.

Kentsel alanlardaki depremlerin etkisinin tahmini için gerekli öğeler; tarihsel deprem bilgileri, jeolojik, jeoteknik, ve sismolojik veriler, deprem tehlikesinin probabilistik veya deterministik değerlendirmesi, yer hareketinin yerel şartlara göre değişiminin tahmini, ve mikrobölgeleme bilgisinin GIS (Geographical Information System) veritabanı ve haritaları şeklinde hazırlanmasıdır. Bu kapsamda: İzmir'i etkilemiş tarihi depremler ve yaratmış olduğu hasarlar detaylı olarak incelenmiş; Deprem, jeoloji ve jeoteknik veriler incelenerek yer hareketi ivme ve spektral ivme haritaları elde edilmiş; Zemin cinsi ve çeşitli mikro-bölgelendirme haritaları hazırlanmıştır. Deprem tehlikesi haritalarının hazırlanmasında probabilistk ve deterministik (senaryo depremi) yöntemler kullanılmış ve gerek şiddet ve gerekse spektral ivme esaslı deprem tehlikesi tanımlamalarına yer verilmiştir.

İzmir kentinde mevcut bina stoğu, alt yapı ve hizmet şebekeleri İnşaat Mühendisleri Odası - İzmir Şubesi ve İzmir Büyükşehir Beldiyesinin katkıları ile belirlenmiştir. Bu belirlemelerde uzay ve hava fotoğrafları yoğun olarak kullanılmıştır. İzmir kentinde bulunan her bir bina tipi, alt yapı ve şebekeler için hasargörebilirlik ilişkiler deprem mühendisliğindeki en son uygulamalar göz önüne alınarak belirlenmiştir. Alt yapı kapsamında özellikle ulaştırma sistemlerine ağırlık verilmiştir. Bu kapsamda köprülerin deprem dayanımları özel olarak incelenmiştir. Sosyal hasargörebilirlik incelemeleri münhasıran can kayıpları ve yaralanmalar üzerinde yoğunlaşmıştır.

Deprem hasar senaryoları birincil ve ikincil tehlikelerle hasargörülebilirliklerin akıllı bir birleşimine dayanır. İzmir’i etkileyebilecek çeşitli büyüklükteki depremlerin incelenebilmesi amacı ile iki yaklaşım kullanılmıştır. Birinci yaklaşımda İzmir kentini insanların yaşam süresi zarfında etkilemesi mantıki ve rasyonel gözüken bir hasar yapıcı bir senaryo depremı deteministik olarak belirlenmiş. İkinci yaklaşımda ise İzmir kentindeki binaların 50 yıl zarfında %10 aşılma olasılığı ile etkilenebilecekleri depremin yaratacağı hasarlar probabilistik olarak değerlendirilmiştir. Birinci yaklaşım kullanılarak İzmir’de sistem niteliği taşıtan alt yapı ve şebekelerin beklenen deprem hasarları elde edimiştir. İkinci yaklaşım ile değişik tip binalarda beklenen hasarlar, ölümler, yaralanmalar ve direkt mali kayıplar bulunmuştur. Her iki yaklaşım kapsamında bulunan kayıplar ayrıntılı olarak ve bugün için deprem mühendisliğinde ulaşılan hassasiyette verilmiştir. Daha genel amaçlı incelemeler için rapor kapsamında verilmiş olan şiddet esaslı deterministik ve probabilistik haritalar yine şiddet esasli hasargörebilirliklerle beraber kullanılarak değişik amaçlı hasar değerlendirmelerinin yapılması mümkündür.

Çalışma kapsamında özellike deprem öncesi alınması gerekli gerek kısa ve gerekse uzun vadeli tedbirlere yer verilmiştir. Bu raporda kapsanmış olan olası bir deprem etkileri göz önüne alınarak, bu tedbirlerin Büyükşehir Belediyesi, İzmir Valiliği ve Bağlı Birimleri, Meslek Odaları, Üniversiteler ve Sivil Toplum Kuruluşları’nın katkıları ayrıntılandırılması ve önceliklerin belirlenmesi gereklidir. Raporun müellifleri ülkemizde ilk defa gerçekleşecek olan bu düzenleme ve uygulamalarda yardımcı olamaya hazırdır.

2.1. Giriş

Bu bölümde Batı Anadolu ve İzmir çevresinin jeolojik özellikleri, tektonik evrimi ve bölgeyi etkileyen aktif faylarla ilgili bilgilerin verilmesi amaçlanmıştır. Neotektonik yapıların kinematiği ve Batı Anadolu’da meydana gelen tektonik olaylar arazi, sismoloji, GPS ölçümleri ve bir kısım paleomagnetik veriler göz önüne alarak değerlendirilmiş ve çalışmalar sırasında bölgenin Landsat görüntülerinden ve 1/60.000 hava fotoğraflarından yararlanılmıştır. Bütün bu bilgilerin ışığında sismik bölgelendirmeler yapılmıştır. Paleotektonik birimler en güncel bilgiler doğrultusunda özet olarak ele alınmışsa da aktif tektonik özellikler hakkında daha detay bilgiler verilmiştir. İzmir çevresi Neojen stratigrafisi ve bu birimlerin dağılımı literatür ve MTA verilerinden derlenmiştir. Derlenen haritalardan son derece karışık bir sonuç elde edilmisse de, bu veriler bazı makaleler temel alınarak (Kaya, 1981; Seyitoğlu ve Scott, 1991; Yılmaz ve diğ., 1997) yeniden düzenlenmiş ve birimlerin zaman ve mekan içindeki dağılımlarına anlam kazandırılmıştır. Çalışma alanının jeoloji haritası bölgesel ve yöresel olarak iki şekilde düzenlenmiştir. Bölgesel ölçekte olan, İzmir'in kuzeyinde Foça-Menemen güneyinde ise Seferihisar'a kadar uzanan bir alanı kapsamaktadır. Bu haritada Miyosen birimleri detay haritalanmış ve temeli oluşturan Bornova karmaşığı tek bir birim olarak gösterilmiştir. Yöresel ölçekteki jeoloji haritası İzmir metropolitan alanını kapsamaktadır ve bütün jeolojik birimleri içermektedir.

Paleotektonik birimlerin özetinde Yılmaz (1997) en güncel ve toparlayıcı bilgi olması açısında temel olarak alınmış, bununla beraber diğer çalışmalara da yer verilmiştir. İzmir çevresindeki aktif faylar ile ilgili bilgiler ise Emre ve Barka, (1997) çalışmasından alınmıştır.

2.2. Paleotektonik Birimler

Batı Anadolu' da dört temel birim tanımlanmaktadır, bunlar kuzeyden güneye şöyle sıralanabilir (Şekil 2.2.1) , (Şengör ve diğ., 1985, Şengör, 1987 ve Yılmaz, 1997).

a- Sakarya Kıtası

b- İzmir-Ankara kenet zonu

c- Menderes Masifi

d- Likya Napları,

Bu jeolojik üniteler farklı zamanlarda ve farklı tektonik süreçler sonucu orta Miyosen öncesinde biraraya gelmişlerdir. Bu bölümde bu farklı üniteler hakkında özet bilgiler verilecektir.

2.2.1. Sakarya Kıtası

Sakarya Kıtası güneyde İzmir-Ankara ve kuzeyde İç-Pontid kenet kuşakları arasında yer almaktadır. Kıtanın temeli metamorfik ve metamorfik olmayan Paleozoic birimlerden oluşmaktadır ve bu temel Mesozoyik ve Senozoyik birimlerle örtülürler (Yılmaz 1997). (Şekil 2.2.2) Sakarya kıtası üzerindeki birimlerin dağılımını göstermektedir. Sakarya kıtası içinde Biga yarımadası ile Bilecik arasında Lias öncesi Permiyen ve Trias yaşındaki birimlerden oluşan Karakaya kompleksi (Bingöl, 1973; Okay, ve diğ., 1991) temelin önemli kısmını oluşturmaktadır (Yılmaz, 1997).(Şekil 2.2.3) Sakarya kıtasının tipik bir kesitini göstermektedir. Bu kesitte Uludağ graniti ve Yenişehir metamorfikleri tektonik kontak ile temeli oluşturmaktadır. Yenişehir metamorfikleri Karakaya kompleksine karşılık gelmektedir. Bu temel birimler Jurasik ve alt Kretase yaşlı değişik fasiyesteki kireçtaşları ile örtülmektedir. Üst Kretase birimleri daha çok şist çökellerinden oluşmaktadır ve kıtasal çökellerle Paleosen'e kadar devam etmektedir. Eosen birimleri sığ deniz ve türbiditik çökeller ve birlikte aynı zamanlı volkanik birimlerden oluşmaktadır (Yılmaz, 1997). Geç Eosen-Erken Miyosen döneminde Sakarya güneyinde yeralan Tethys okyanusunun kapanması bunu takip eden kıta-kıta çarpışması sonucunda Oligosen çökelimi karasal birimlerle temsil edilmektedir. Alt Miyosen birimleri ise gölsel çökellerle ve yine aynı zamanlı yaygın volkanik kayalardan oluşmaktadır.

2.2.2. İzmir-Ankara Kenet Kuşağı

Bu kenet kuşağı Sakarya kıtası ile Menderes masifi/Toros sistemi arasında yer almaktadır. Genel olarak ofiyolitik melanj ve peridotidlerden oluşur. İzmir çevresi Bornova şisti veya karmaşığı olarak adlandırılmaktadır (Kaya, 1991, Erdoğan ve Güngör, 1992). Bu birim bazı yerlerde metamorfizma geçirmiştir. Melanj ve Sakarya/Menderes üniteleri arasında tektonik kontak bulunmaktadır ve orijinal bindirme kontağının yer yer daha sonraki tektonizmadan etkilendiği belirtilmiştir (Yılmaz, 1997). Melanj, aşırı deformasyon geçirmiş volkanik sedimenter birimlerden oluşmaktadır. Bu birimler genelde sipilitik bazik lavlar seyl ve kumtaşları içermektedirler. Yine melanjin içinde radyolaryalı çörtler, pelajik kireçtaşları, manganlı çörtler, neritik kireçtaşları, mermer blokları ve serpantinler yeralmaktadır. Melanjın yaşının en az Üst Kretase olduğu içindeki kırmızı renkli kireçtaşı bloklarından anlaşılmaktadır (Yılmaz, 1997).

2.2.3. Menderes Masifi

Menderes masifi Batı Anadolu’nun en önemli metamorfik birimidir ve İzmir-Ankara kenet kuşağı ile Likya napları arasında yer alır. Diğer tektonik üniteler gibi Menderes masifi de kabaca NE-SW doğrultuludur (Şekil 2.2.4) ve (Şekil 2.2.5) Masif kompleks bir iç yapısı ve litolojik dağılım gösterir. Halbuki, Okay (1989) Menderes masifinin basit bir yapıya sahip olduğunu ve genel yapının G-GD eğimli olduğunu ifade etmiştir. Masifin kor kısmını yüksek derecede amfibolit fasiyesinde gnays ve şistler oluşturur (Şengör ve diğ., 1984). Okay (1989) masifin genel stratigrafik dizilimin Prekambriyen gnayslarla başladığını ve yukarı doğru alt Paleozoik mika şistler, Permo-Karbonifer metakuvatsit, siyah fillit ve dark rekristakize kireçtaşları ile devamettiğini belirtmiştir. Bunların üzerinde Mezosoyik kalın tabakalı , rekristalize neritik kireçtaşları yer alır. Paleosen ve alt Eosen rekristalize pelajik kireçtaşları ve şist ile temsil edilmişlerdir. Yılmaz (1997)masifin yaşı ile ilgili birçok radyometrik ve paleantolojik yaşlama yapıldığını ancak masifin oluşumu ve gelişmesinin hala tartışıldığını ifade etmiştir. Alttaki gnaysların radyometrik yaşının 1.2 milyar yıldan5-10milyon yıla kadar değiştiği ortaya konulmuştur (Şengör ve diğ. 1984). Bununla beraber esas metamorfik fazın en geç Kretase ile erken Miyosen arasında meydana geldiği sanılmaktadır (Yılmaz 1997). Okay, (1989) ise Likya napları Menderes masifini şisti üzerinde tektonik kontak ile oturduğunu ve Likya naplarının yerleşim yaşının orta Eosen olduğunu belirtmiştir. Eosen yaşlı Barrowiyen tipi bölgesel metamorfizma Menderes masifinietkilemiştir ve bu metamorfizmanın masifin kompresyonal rejim etkisinde Likya napların altında kalması sonucunda meydana geldiği tahmin edilmektedir. Bölgesel metamorfizmanın yaşı Şengör ve diğ. (1984) tarafından 35±5 olarak bulunmuştur. Okay (1989) Likya naplarının bazı kesimlerininde bu metamorfizmadan etkilendiğini belirtmiştir. Yılmaz (1997) ise Likya Nap yerleşimi sırasında ve sonrasında bu iki sistemin birbirinden ayrıldığını, Menderes’ in rejyonal metmorfizma geçirmesine karşılık Toros sisteminin sedimenter özelliğini koruduğunu belirtmiştir. Bu metamorfizmayı masifin erken Miyosen' deki Termal domlaşması takip etmiştir. Dahasonra bu dom parçalanarak masif ve çevresinde bölgesel genişlemeye sebep olmuştur (Seyitoğlu ve Scott 1991, 1992, Yılmaz, 1997). Şengör ve Yılmaz (1981) Menderes ve Toros içindeki Mezosoik stratigrafik özelliklere bakarak Menderes masifinin Toros sistemi sınırında olduğunu belirtmişlerdir. Menderes masifi bölgenin temelini oluşturmaktadır. Otokton olarak yorumlanmaktadır.

2.2.4. Likya Napları

İzmir-Ankara kenet kuşağı boyunca geç Kretase’ de meydana gelen dalma-batma sırasında okyanus kabuğunun Anatolid-Torid platformu üzerine bindirdiği (obduction, üzerlenme) ve bu üzerlenmenin ve daha sonraki geç Paleosen-erken Eocene meydana gelen kıta-kıta çarpışması sırasında dalma-batma sırasında süpürülen (accretionary complex) malzeme ile birlikte Batı Torosların allokton birimlerini oluşturan Likya naplarını oluşturdukları 1970 yıllardan beri süre gelen ve günümüze kadar alternatif hipotez üretilmemiş bir görüştür (Brunn ve diğ., 1971; Graciansky, 1972; Şengör ve Yılmaz, 1981; Şengör ve diğ., 1984; Ersoy, 1990, 1991), (Şekil 2.2.4) ve (Şekil 2.2.5) Kıta-kıta çarpışması ve Batı Toros ve Menderes bloğunda imbrikasyona ve Likya naplarının meydana gelmesine sebeb olmuştur. Yukarıda da belirtildiği gibi bu dönemde Menderes masifi Likya napları tarafında gömülerek metamorfizmaya uğramıştır

Likya napları Menders masifi ile Bey Dağları otoktonu arasında yer alır ve geniş bir alan kapsamaktadır. Özet olarak Oligosen-Halvetian yaşlı sintektonik konglomeralardan, peridotit naplarından, Karbonifer-Eosen yaşlı karbonatlı kayalardan ve Eosen şisten oluşmaktadır. Bu örtü naplarının arasından tektonik pencereler şeklinde yer yer otoktona rastlanmaktadır (örneğin Göcek, Graciansky, 1972). Naplarla ilgili hareketlerin orta Miyosen’e kadar devam ettiği gözlenmiştir (Hayward, 1984).

2.2.5. Neojen Stratigrafisi

Çalışma alanının bölgesel jeoloji haritası, çalışmanın amacına uygun olarak Miyosen öncesi birimler temel birimler genelleştirilerek düzenlenmiştir. Miyosen ve sonrası birimlerin iyi anlaşılması bölgede son 20 milyon yıldır meydana gelen tektonik olayların anlaşılması açısından son derece önemlidir. Temel birimlerde Ofiyolitik Melange, Bornova Karmaşığı veya filişi olarak adlandırılan Toros/Sakarya çarpışması sonucunda oluşan kenet kuşağı ve ilgili tektonik karmaşığı yer almaktadır. Daha küçük ölçekli sadece İzmir metropolitan alanını ilgilendiren haritalarda ise bütün jeolojik ünitelere yer verilmiştir. Bunun sebebi farklı litolojilerden oluşan zeminlerin kuvvetli yer sarsıntısı davranışlarının önceden belirlebilmesine yardımcı olmaktır.

Çalışma alanı için düzenlenen jeoloji haritası farklı çalışmaları biraraya getirmektedir ve genelde 1/25 000 haritalardan düzenlenmiştir ((Şekil 2.2.6) ve (Şekil 2.2.7). Ancak bu haritaların farklı araştırıcılar ve farklı zamanlarda yapılmış olması ve mutlak yaş verileri içermemesi nedeniyle, zaten volkanizma nedeniyle karışık olan Neojen birimlerinin stratigrafisi çalışmacılar tarafından farklı yorumlanmış ve sonuçta stratigrafi daha da karışmıştır. Bu çalışmada Kaya (1981) in yaptığı titiz çalışma ve gözlemler ve yine Kaya (1981) tarafindan daha önceki çalışmalardan derlenen volkanik birimlerin yaşları baz alınarak bölge Neojen birimlerine çalışılan içinde bir düzen getirilmiştir.

2.2.5.1. Miyosen

Batı Anadolu'da Menderes masifinin yükselmesi aşınması geç Oligosen-erken Miyosen döneminde gerçekleşmiştir (Şengör ve diğ., 1984). Bu dönemi takiben erken Miyosen’ de füviyal ve gölsel çökellerle birlikte özellikle Edremit-İzmir arasında yaygın bir volkanizma yer almıştır ((Şekil 2.2.8) ve (Şekil 2.2.9)’da İzmir çevresinde yeralan Miyosen basinlerindeki genel stratigrafi gösterilmektedir (Kaya, 1981). Kaya (1981) yaygın volkanizmanin iki geçiş (intermediate) grubu ve iki silisik gruptan oluştuğunu ve 16.2-12.5 milyon yıl arasında durgun dönem yaşadığını ortaya koymuştur. Ayrıca bu dönemde gelişen basenlerin genel doğrultusunun KKE-GGB olduğunu ve bir horst graben şeklinde geliştiğini belirtmiştir (Şekil 2.2.8).

İzmir ve çevresi göz önüne alındığında iki ayrı dönem sedimastayon görülmektedir. Bunlardan birincisi alt Miyosen çökelleridir. İzmir güneyinde bu ilk dönem çökeller, Cumaovası batısında Tuzla fayı boyunca tabanda konglomera ve onun üzerinde yeralan kireçtaşları ile temsil edilmektedirler (Şekil 2.2.10). Bu birimler ikinci döneme ait üst Miyosen yaşlı silisik bir volkanizma ile kesilmektedirler. Bu alanda Üst Miyosen sedimentleri tabanda yine bir konglomera ile başlayıp yukarı doğru gölsel kireçtaşları ile devam etmektedir. Urla formasyonu olarak bilinen bu kireçtaşları yer yer volkaniklerle yanal geçişlidirler.

İzmir kuzeyinde Menemen-Foca-Aliağa çevresinde yeralan birimler genelde alt Miyosen yaşta olup son derece karmaşık bir stratigrafiye sahiptir (Şekil 2.2.11). Bu birimler füviyal ve gölsel fasiyeste karasal birimlerden ve bu birimlerle iç içe son derece yaygın bir volkanizmadan oluşmaktadır. Kaya (1981) volkanizmanın iki ayrı dönem içerdiğini ve bunlardan birincisini geçiş (intermediate ikincisinin ise silisik karakterde olduğunu belirmiştir. Yapılan jeoloji haritalarında bu birimlerin temelde bir konglomera ile başlayıp, volkanizma ve gölsel kireçtaşları arasında tekrarlanmalarla devam ettiği ortaya konulmuştur.

Miyosen birimleri içindeki en önemli hatlar KKD-GGB doğrultusu gösterirler (Şekil 2.2.8) . İzmir güneyinde alt Miyosen'i etkiliyen en önemli yapı ofiyolitik karmaşığın KKD gidişli Tuzla fayı boyunca alt Miyosen birimleri üzerine itilmesidir. Bu itilmenin sağ-yanal harekete sahip Tuzla fayının geometrisinden kaynaklandığı sanılmaktadır. Bu tür doğrultu-atım ve bindirme ve genişleme bileşenli faylar bu bölgenin diğer alanlarında da görülmüştür ( Y. Yılmaz sözlü görüşme). Yılmaz (1997) bölgede alt Miyosen’de volkanizma ve göl ortamının var olduğu ve faylanmaların daha çok üst Miyosen’de başladığını belirtmiştir ve Pliyosen başından itibaren de bugün Batı Anadolu’ ya hakim D-B grabenlerin meydana geldiği ve bu yapıların bütün önceki sistemlerin kestiğini ileri sürmüştür. Ancak her iki farklı sistemin güncel tektonik çatı içinde aktif olduğu sanılmaktadır.

2.2.5.2. Pliyosen-Kuvarterner

Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda çalışma alanında Pliyosen birimlerine rastlanmamıştır ancak birçok çalışmacı Pliyosen birimlerinin D-B uzanımlı grabenlerin içinde yer aldığına inanmaktadır. Kuvaterner birimleri de genelde grabenler ilgili normal fayların çöken tavan blokları boyunca gözlenmektedir. Çalışma alanı dışında Pliyosen birimleri graben dolguları olarak Graben kenarlarında yer yer taban bloğu üzerinde görülürler (örneğin; Gediz ve Büyük Menderes garbeni kenarları). Çoğunlukla füviyal fasiyestedirler.

2.2.6. Magmatik Aktivite

Batı Anadolu' da yaygın bir magmatik aktivite yer almaktadır ve birimler son 30 yılda yoğun olarak çalışılmış ve yaşlandırılmıştır (Savascin, 1982; Ercan ve diğ., 1984, 1985 ve Yılmaz, 1997). Genelde, derinlik kayalarını oluşturan granitik plutonik birim granodiyorit and monzonitlerden oluşmaktadır. Az miktarlarda ise lokogranits, adamalit ve siyenitler içerirler (Karacik, 1995). Granitlerin yaşları 35-20 Ma olarak belirlenmiştir. Yılmaz (989,1990) Miyosen-Pliyosen döneminde üç ayrı magmatik dönemin yer aldığını, bunlardan ilk dönemi kalkakalen (geç Oligosen-erken Miyosen), ve daha sonraki dönemi geçiş (orta-üst Miyosen) ve son dönemi ise genç olarak alkalen magmanın (Plio-Kuvaterner) oluşturduğunu belirtmiştir. Bu da bize ilk dönem sırasında kalın olan ve magmanın eriyen kabukla kirlenmesini ve daha sonra kabuğun gittikçe incelerek magmanın kendi bazik özelliğini koruduğu şeklinde yorumlanmıştır (Şekil 2.2.12).

Kaya (1981) volkanik kayaların yine benzeri şekilde üç ayrı dönemde geliştiğini ortaya koymuştur. Bunlardan birinci dönemi 30-15 Ma arasında meydana gelmiştir ve çok çeşitli bir komposizyonlara sahiptir. Bunlar arasında bazaltik andezit, andezit, trakiandezitlatit ve dasit sayılabilir. Farklı renkler içerir ve piroklastikler ise her türlü çökelimi çeşitini göstermektedir (Şekil 2.2.13). Çamur akıntıları ve Lahar breşleri yaygındır.

Volkanizma 15-12 Ma arasında bir suskunluk geçirmiş olup (Kaya,1981) ve 12-10 Ma arasında ikinci dönem volkanizma meydana gelmiştir. Bu dönem kayaları arasında Cumaovası , Ovacık ve Menteş volkanitleri sayılabilir ve bu birimler bazalt trakit ve riyolitlerden oluşan farklı farklı volkanizmalara aittirler ve Yılmaz (1989)'un geçiş dönemini oluştururlar. Son dönem volkanizma ise Kula bazaltlarıdır ve bunların yaşı çok genç olup yaşlar 300.000-10.000 arasında değişmektedir. (Şekil 2.2.13) ve (Tablo 2.2.1) bu kayaların dağılımı yaşları ve türleri gösterilmektedir.

2.3. Batı Anadolu’nun Paleotektonik Evrimi

Toros ve Sakarya kıtaları içinde geç Kretase öncesinde riftleşme ve okyanus kapanmaları meydana gelmiştir (örneğin; Şengör ve Yılmaz, 1981, Şengör ve diğ.,1987). Bu kalıntı kenet kuşaklarının izleri Toroslar’ da ve Sakarya kıtası içinde yer yer görülmektedir. Ancak bu izler daha sonra meydana gelen riftleşme ve okyanus kapanması, metamorfizma ve nap yerleşimleri sebebiyle son derece karışık bir yapı göstermektedir ve bu sebeple eski dönem olayları henüz çok iyi bilinmemektedir. Buna karşılık Batı Anadolu’ nun Geç Kretase sonrası jeolojik tarihçesi problemli de olsa nispeten daha iyi bilinmektedir. Bu sebeble burada Geç Kretase ve sonraki olaylar kısaca özetlenmiştir.

Geç Kretase'de Neotetisin kuzey kolu Sakaraya kıtası altına dalmaktaydı ve aynı zamanda Anatolid-Torid platform üzerine bir ofiyolitik üzerlenmenin meydana geldiği birçok araştırıcı tarafından son 20 yıldır ileri sürülmektedir (Şengör ve Yılmaz 1991, Şengör ve diğ. 1994), (Şekil 2.3.1) ve (Şekil 2.3.2) Bu ofiyolitik üzerlenme Likya naplarını oluşturmaktadır ve bu itilmelerin orta Miyosen’e kadar devam ettiği bilinmektedir (Hayward, 1984). Bu üzerlenme Menderes masifin gömülmesi ve metamorfizmanın ana sebebi olarak gösterilmektedir. Daha öncede belirtildiği gibi Menderes masifinin ikinci dönem metamorfizması kıtasal çarpışmanın sebep olduğu bölgesel kompresyon sırasında meydana gelmiş, Sakarya Kıtası ile Anatolid-Torid platformun çarpışması Paleosen-erken Eosen zamanında olmuştur. Bunu takip eden dönemde sıkışma devam etmiş ve kabuk kalınlaşmış, ve daha sonra granitik magma yerleşmiştir. Bunu takiben kore komplesk gelimiş ve domlaşma meydana gelmiştir. Özellikle bu domlaşmanın bugünkü farklı doğrultudaki grabenlerin oluşumuna sebep olduğu sanılmaktadır. Daha sonra erken-orta Miyosen döneminde nedeniyle termal çökme meydana geldiği ileri sürülmüştür (Seyitoğlu ve Scott, 1991; Yılmaz 1997). Orta-geç Miyosen dönemi tam bilinmemektedir ancak yavaş gerilmenin bu dönemde başladığı güncel olarak bir çok araştırmacı tarafından ileri sürülmüştür (Armijo ve diğ. 1997, Yılmaz, 1997). Yine Yılmaz (1997) D-B grabenlerin esas hareketinin Pliyosen' de meydana geldiğini düşünmektedir.

Bu özetten ortaya çıkan en önemli sonuç Batı Anadolu' nun Geç Kretase sonrası tektonik evriminin hala birçok bilinmiyen ve çalışılması gereken bir çok yanının olduğudur. Aslında Batı Anadolu' da güncel tektonik olaylar dahi tam anlamıyla bilinmemektedir. Bir sonraki bölümde bu konu daha detaylı tartışılacaktır.

2.4. Batı Anadolu’nun Neotektoniği ve Aktif Faylar

Batı Anadolu ve Ege Denizi dünyanın en çok deprem olan ve ençok çalışılan yerlerinden biridir (Şekil 2.4.3) ve (Şekil 2.4.8). Son 30 yılda kıtasal kabuğun deformasyonun anlaşılmasında ve kaçma (escape veya extrusion) mekanizması ve dalma-batma ilişkilerinin anlaşılmasında son derece önemli rol oynamasına rağmen hem kinematik ve hem de dinamik açıdan çok kompleks bir yapıya sahiptir (Şekil 2.4.1) , (Şekil 2.4.2) , (Şekil 2.4.3) , (Şekil 2.4.4) , (Şekil 2.4.5) , (Şekil 2.4.6) , (Şekil 2.4.7a) , (Şekil 2.4.7b) , (Şekil 2.4.8).

Anadolu'nun içinde yeraldığı Alp-Himalaya dağ oluşum kuşağı, Afrika/Arabistan ve Hindistan Levhalarının kuzeye doğru hareket etmeleri ve Avrasya Levhası ile çarpışmaları sonucunda oluşmaktadır. Bu kıtasal çarpışma geniş bir deformasyon zonu oluşturmaktadır ve bu tür deformasyon son yüzyılın en çok çalışılan konularından biridir. Bu kompleks jeolojik sürecin Doğu Akdeniz bölümünde Anadolu-Ege bloğu saatin tersine rotasyonal bir hareketle Girit merkezli Helenik yayına doğru kaçmaktadır (Şekil 2.4.1). Bu yanal kaçış hareketinin kuzey sınırını Kuzey Anadolu fayı belirlemektedir. Güney sınırını ise doğuda Doğu Anadolu fayı, güney Anadolu'da ise Kıbrıs ve Helenik yayları oluşturmaktadır (Şekil 2.4.1). Kıbrıs ve Helenik yayları boyunca Afrika kıtasının kuzey kenarındaki okyanusal litosfer Anadolu ve Ege’nin altına dalarak yutulmaktadır. Isparta Dirseği bu iki yayın birleştiği alanıdır ve son derece kompleks bir yapıya sahiptir ( Blumenthal, 1962; Brunn ve diğ., 1971; Poisson, 1984, 1990, Poisson ve diğ., 1984, Macoux, 1987; Kissel ve diğ., 1993; Frizon ve diğ., 1995), (Şekil 2.4.1) ve (Şekil 2.4.3). Güncel GPS (Global positioning System: Global Konum Belirleme Sistemi, kısaca uydu kullanılarak yapılan jeodezik ölçümler) bize Anadolu-Ege bloğunun rotasyonal hareketinin merkezinin yaklaşık Sinai yarımadasının hemen kuzeyinde yeraldığını ve bu hareketin Kuzey Anadolu fayı üzerinde yaklaşık 23 mm/yıl'lik bir hızı olduğunu göstermektedir (Şekil 2.4.2) ve (Şekil 2.4.3), (Oral, 1994, Oral ve diğ., 1995). Yine GPS ölçümleri bu rotasyonal hareketin genel olarak rijit bir hareket olduğunu bu sebeple blok içi deformasyonun az olduğunu (%20-30) doğrular niteliktedir. Bununla beraber özellikle Batı Anadolu ve Ege Denizi içinde önemli miktarlarda iç deformasyon olduğu anlaşılmaktadır.

Güncel araştırmalar, Anadolu-Ege bloğunun saatin tersine rotasyonal hareketinin iki ana sebebi olduğunu göstermektedir; birincisi, Doğu Anadolu’ da Arabistan ve Avrasya levhalarnın çarpışması ve bu sıkışma bölgesinden üçgen şeklinde kıtasal Anadolu bloğunun batıya kaçması, ve ikincisi ise Helenik yayında batan okyanus kabuğunun ağırlığı sebebiyle arkın geriye güneye doğru geri çekilmesi sonucunda Batı Anadolu ve Ege Denizi’nde meydana gelen yaklaşık KKE-GGB gerilmedir (genişleme). Bu yapıların gelişimi ile ilgili ayrıntılı jeolojik araştırmaların (Arpat ve Bingöl, 1969; Koçyiğit, 1984; Hancock ve Barka, 1987; Emre,1988, 1996; Seyitoğlu ve Scott, 1991, 1996 ; Patton, 1992) yanısıra birçok tektonik ve sismo-tektonik modeller ortaya atılmış ve tartışılmıştır (McKenzie, 1972, 1978; Alptekin, 1973, 1978; Papazachos, 1973; Mercier, 1979; Mercier ve diğ., 1987; Dewey ve Şengör, 1979; Şengör, 1980; 1982; 1987). Dewey ve Şengör (1979) Batı Anadolu ve Ege Denizi’ndeki K-G gerilmeyi Anadolu bloğunun Kuzey Anadolu fayı boyunca Batı Marmara’da meydana gelen sıkışma nedeniyle Batı Anadolu’ da D-B sıkışma ve K-G gerilme meydana geldiğini iddia etmiştir. Buna karşılık Le Pichon and Angelier (1981, McKenzie 1978) gerilmenin tamamen Helenik yaydaki dalma-batma ile ilgili olduğunu savunmuşlardır. Koçyiğit (1984) Batı Anadolu bu yapıların KB-GD, KD-GB, K-G ve D-B yönelimli 4 ayrı genişleme yönünde eşyaşlı blok faylanma şeklinde geliştiği ileri sürmüştür. Şengör ve diğ., (1985) ve Şengör (1987) batı Anadolu’da yeralan bu farklı doğrultudaki yapıları “cross-graben” olarak yorumlamıştır. Bu modelde D-B ana grabenlerine yüksek açılı veya dik yapılar grabenin tavan bloğunun parçalanması ile ilgili yapılar olarak kabul edilmiştir. Taymaz ve diğ. (1991), Jackson (1995) kırık tahtalar modeli ile Ege Denizi’ndeki deformasyonu izah etmeye çalışmışlarsa da bu modelin bu günden çok Anadolu bloğunun rotasyonal hareketi öncesi deformasyonu izah ettiği düşünülmektedir. Barka ve Reilenger (1997) GPS ve neotektonik verileri göz önüne alarak Eskişehir fayı ve Fethiye-Burdur fayı ile sınırlı bir Batı Anadolu bloğu tanımlamışlardır (Şekil 2.4.6). England ve diğ. (1997) kıtasal kabuğun hareketinin tamamen üst mantodaki viskoz malzemenin akmasına tabi olarak hareket ettiğini ve deformasyonun yaygın (diffuse) yani fay zonlarına konsantre olmadığını iddia etmektedirler. Buna karşılık Armijo ve diğ. (1997) hareketlerin daha çok sınır koşulları tarafından sağlandığını ve deformasyonun belli sınırlar veya faylar boyunca meydana geldiği görüşünü ortaya koymuşlardır. Güncel GPS verileri her iki görüşün bazı alanlarda geçerli olduğunu göstermektedir (Şekil 2.4.4) ve (Şekil 2.4.5). Bütün bu farklı görüşlerden anlaşılacağı gibi bu bölgedeki deformasyonla ilgili kinematik özellikler ve dinamik olaylar son derece karışıktır. Her ileri sürülen fikrin belirli doğruları olmasına rağmen problemler henüz tam anlaşılamamıştır.

Batı Anadolu'da K-G gerilmenin yaşı da uzun zamandır tartışılan konulardan biridir. Seyitoğlu ve Scott (1991) gerimenin yaşının Oligosen sonu Miyosen başı olduğunu belirtmişlerdir. Buna karşılık Şengör (1987) ve Yılmaz (1997) bu dönemde sıkışmanın hala devam ettiğini ve ancak bu dönemde oluşan basenlerin gerilme ile değil sıkışma rejimi içersinde meydana geldiğini savunmuşlardır. Esas gerilme rejiminin orta Miyosen’den itibaren düşük hızda oluştuğunu ve bu hızın Pliyosende arttığını kabul etmişlerdir.

Batı Anadolu ve Ege Denizindeki yaklaşık K-G gerilmenin hızı konusunda da farklı görüşler vardır. Jackson ve McKenzi (1984) ve Taymaz ve diğ. (1991) bu hızın 6 cm/yıl olabileceğini ileri sürmüşlerdir ve Ege Denizi’nin son birkaç milyon yılda %50 gerildiğini belirtmişlerdir. Ancak yine güncel GPS verilerine göre bu gerime miktarı 15 mm/yıl civarındadır.

2.5. Batı Anadolu’da Yeralan Önemli Fay veya Fay Zonları

Batı Anadolu’da yaklaşık K-G yönlü genişleme tektoniğine bağlı olarak D-B ve BKB-DGD doğrultulu bir çok graben gelişmektedir. (Şekil 2.4.3), (Philippson 1910-1915, 1918; Ketin 1968; McKenzie, 1978; Dewey ve Şengör 1979; Jackson ve McKenzie 1984; Şengör 1982, 1987; Şengör ve diğ., 1984). Bunlardan Gökova, Büyük Menderes, Küçük Menderes, Gediz, Bakırçay ve Simav riftleri, Kütahya ve Eskişehir (Şekil 2.4.3). Bunların yanısıra KD-GB hatların normal bileşeni olan doğrultu atımlı faylara karşılık geldiği ve bu yörenin tektoniğinde önemli rol oynadığına inanılmaktadır. Bunlar arasında Fethiye-Burdur fay zonu, Tuzla fayı, Bergama Foça fayı sayılabilir (Şekil 2.4.7) . KB-GD normal faylar daha çok GB Anadolu' da yer almaktadır. Örneğin, Pamukkale, Dinar ve Yatağan-Muğla fayları gibi. Batı Anadolu’ yu etkiliyen K-G gerilmesinin Marmara Denizi ve Bulgaristan’a kadar etkili olduğu sanılmaktadır. Kuzey Anadolu Marmara Denizi çevresinde üç kola ayrılmaktadır ve Anadolu bloğu ile Avrupa arasında geniş bir sınır oluşturur (Dewey ve Şengör 1979; Şengör ve diğ. 1985; Barka ve Kadinsky-Cade 1988; Barka 1992).

Batı Anadolu' da genelde orta kısmında D-B doğrultulu Gediz, Büyük Menderes ve Küçük Menderes fayları yeralmaktadır. Bu fayların Kuzeyinde kalan alanda Simav, Kütahya ve Eskişehir fayları yine benzer özellikler sunar. Bu D-B ve BKB-DGD doğrultulu normal faylar arasında KD-GB basenler yer almaktadır ve daha önce de bahsedildiği gibi bu basen Erken Miyosen'de şekillenmeye başlamıştır. İzmir kuzeyindeki KD-GB hatlar D-B yapılara göre önem kazanmaktadır. Büyük Menderes grabenin güneyinde ise KB-GD basenler vardır ve bu doğrultuda gelişen fayların aktif olduğu güncel depremler tarafından da doğrulanmaktadır (Price ve Scott, 1994; Eyidoğan ve Barka 1996). Bu yapıların bazılarının daha eski olmasına rağmen güncel sistemde nasıl çalıstığı hala anlaşılmamaktadır. Bütün bu kompleks ilişkiler Helenik yayının iki kenarındaki farklı yöndeki yayılmadan kaynaklandığı sanılmaktadır.

Batı Anadolu’da yer alan grabenlerdeki (Gördes, Simav, Soma, Alaşehir, Büyük ve Küçük. Menderes) çökellerin yaşlarını saptamaya yönelik olarak çeşitli çalışmalar yapılmıştır (Becker-Platen, 1970; Nebert, 1978, Emre, 1988, 1996; Seyitoğlu, 1992; Seyitoğlu ve Scott, 1991, 1994,1996). Örneğin, Gediz grabeninin oluşum yaşı, metamorfik temel ile Neojen arasında gelişen ana güney fayın tavan bloğunda yer alan ve graben çökellerinin en alt kesimine karşılık gelen Kurşunlu formasyonu içerisindeki linyitli düzeylerden elde edilen Eskihisar sponomorf topluluğuna göre Orta Burdigaliyen-Orta Serravaliyen (Erken Miyosen) olarak verilmektedir (Seyitoğlu ve Scott, 1996). Bununla beraber Yılmaz (1998, sözlü görüşme) Kurşunlu formasyonunun Gediz grabeni öncesi çökeldiğini belirlemiştir. Gediz grabeni çökellerinin en üst kesimine karşılık gelen Sart Formasyonu içerisinden elde edilen paleontolojik bulgulara göre ise Dasiyen (Erken Pliyosen) yaşı verilmektedir (Emre, 1996).

Tarihsel ve aletsel dönem depremlerinin iyi bilinmesi Batı Anadolu' nun tektoniğinin anlaşılması açısından son derece önemlidir (Şekil 2.4.8) ve (Şekil 2.5.5) , (Tablo 2.5.1). Fay sistemlerine bağlı olarak Batı Anadolu’ da yoğun bir deprem aktivitesi görülmektedir ve çok sayıdaki eski uygarlıkların yerleşim birimlerine ait çeşitli veriler ve tarih kaynaklarından elde edilen bilgilere göre, bölgenin tarihsel dönemde de (1900 yılı öncesi) birçok yıkıcı depremin etkisinde kaldığı ortaya çıkmaktadır (Ambraseys, 1970; Altunel ve Hancock, 1993; Altunel ve Barka, 1997), (Şekil 2.5.4). Yalnız bu yüzyılda normal faylarla ilgili olarak 1899 Büyük Menderes, 1928 Torbalı, 1955 Balat, 1969 Alaşehir, 1969 Simav, 1970 Gediz and 1995 Dinar depremleri meydana gelmiştir (Ambraseys 1988; Eyidoğan ve diğ., 1991), (Şekil 2.5.1) , (Şekil 2.5.2) , (Şekil 2.5.3). Bu yüzyıldaki yıkıcı depremlere bakıldığında bu depremlerin önemli bir kısmının belirgin faylar üzerinde meydana geldiği görülmektedir (Şekil 2.5.3). Bu depremlerin fay düzlemi çözümleri ile fayların kinematik özellikleri uyum içindedir (Şekil 2.5.6)

2.5.1. Fethiye-Burdur Fay Zonu

Fethiye-Burdur fay zonu normal bileşeni olan sol-yanal doğrultu atımlı bir faydır (Dumont ve diğ., 1979; Şaroğlu ve diğ., 1987; Price ve Scott, 1994). Bu fay zonu Helenik yayın doğu kanadını oluşturan Plini-Strabo sisteminin KD’ya devamı olarak kabul edilmektedir (Dumont ve diğ., 1979). Fay zonu boyunca küçük ve orta büyüklükteki deprem aktivitesi yoğundur (örneğin; Taymaz ve diğ., 1991; Jackson, 1994), (Şekil 2.2.3) , ve Burdur yakınlarında bu yüzyılda iki önemli deprem meydana gelmiştir (1914, M=7 and 1971, M=6.2, Ambraseys, 1988; Taymaz and Price, 1992). 1957, M=7, depreminin de bu fay zonunun GB’sında meydana geldiği sanılmaktadır (Şekil 2.5.1) , (Şekil 2.5.2) , (Ambraseys, 1981). Bu deprem aktivitesi ile Fethiye-Burdur fay zonunda yılda 15-20 mm/ yıl hız olduğunu gösteren GPS verileri uyuşmaktadır (Barka ve diğ., 1995; Barka ve Reilinger, 1997).

2.5.2. Gökova Grabeni

Gökova fay zonu, Gökova körfezi kuzey kenarı boyunca uzanmaktadır ve doğuda Gökova Körfezi doğusundaki Ula Kasabası civarından başlar ve İstanköy GB'sına kadar devam etmektedir (Şekil 2.4.7) ve (Şekil 2.5.7) . Uzunluğu yaklaşık 180 km kadar olup fay zonu, birbirine paralel birkaç sıra ark şeklinde normal faylardan oluşmaktadır. Bu fay zonunun aktif olduğu 19. yüzyılın ortalarından beri bilinmektedir (Mallet and Mallet 1858). Sieberg (1932) Gökova Körfezini hem kuzeyden ve hemde güneyden sınırlayan iki normal fayı belirleyerek bu yapıyı "Kos Grabeni" olarak, adlandırmıştır. Yakın geçmişte yayınlanan bir çok makalede de yer alan bu fay zonu "Gökova Grabeni" veya "Gökova Fayı" olarak bilinmektedir (McKenzie, 1978Dewey ve Şengör, 1979; Şengör ve diğ. 1985, Barka ve diğ. 1985, Şaroğlu ve diğ. 1987; Barka 1995; Kalafat, 1996). Fay zonu Ören batısında tamamen deniz altında devam etmektedir. Bu basen, Batı Anadolu'daki Gediz ve Büyük Menderes gibi aktif genişleme basenlerin diğer bir tipik örneğidir. Fay zonu temelde Likya napları ve ofiyolitler içinde yer almaktadır (Ersoy 1991; Görür ve diğ. 1995). Fayın yaşının Üst Miyosen ve sonrası olduğu tahmin edilmektedir (Ersoy 1990; Görür ve diğ. 1995). Ören cıvarında yapılan arazi çalışmalarında bu fay boyunca kireçtaşlarında bir dizi fay şevine rastlanmıştır. Bu fay şevlerinin yükseklikleri 1-2 metre ile 10-15 metre arasında değişmektedir.

Gökova fayı Ören batısında deniz içinde de devam etmektedir. Uluğ ve diğ. (1995) Gökova körfezinde yapılan sığ sismik profiller ve batimetrik özellikler (Demirbağ ve diğ., 1997) Gökova körfezinin batı kesiminde güney kenarının da faylı olduğunu göstermektedir. Bu kesimde güney fayın esas ana fay, körfezi kuzeyden sınırlayan Gökova fay zonunun ise ikincil olduğu anlaşılmaktadır.

Guidobani ve diğ., (1994), MÖ 227, MÖ 199-198 ve MS 142-144 gibi büyük depremlerin Gökova çevresinde etkin olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca 1493 depremi Bodrum kasabasının tamamen yıkılmasına sebep olmuştur. Diğer önemli depremler ise şunlardır: 1741, 1851, 1863 ve 1869 (Ergin ve diğ., 1967; Soysal ve diğ., 1981; Ambraseys, 1981, 1988 ve yazılı görüşme 1995). Aletsel dönem verilerine göre Körfez içinde fay zonu boyunca yoğun bir aktivitenin yer aldığı görülmekte olup 1933 (M=6.5) ve 1956 (M=7.2) yıllarında iki önemli deprem meydana gelmiştir; Ergin ve diğ., 1967, 1971, Ambraseys (1988).

2.5.3. Knidos Fayı

Datça yarımadasının batı bölümünde KD-GB ve D-B doğrultulu iki tür normal fay sistemi gelişmiştir (Şekil 2.4.7) ve (Şekil 2.5.7) Bunlardan D-B olanlar Knidos, Cumalı ve Yaka köy fayları olarak isimlendirebilinir ve basamaklı bir geometri göstermektedirler. Diğer KD-GB uzanımlı faylar Knidos çevresinden başlayarak yine basamaklı bir geometri ile Datça yakınlarına kadar uzanmaktadır. Bu faylar üzerinde yaygın kireçtaşı fay şevleri gelişmiştir. Knidos antik kenti, Datça yarımadasının batı ucunda Knidos fayı üzerinde ve güneyinde kurulmuş bir antik kenttir. Ambraseys (1970) MS 10-1000 yılları arasında Knidos'un bir kaç kere depremlerle yıkıldığını belirtmiştir (Şekil 2.3.2)

2.5.4. Büyük Menderes Grabeni

Büyük Menderes grabeni Denizli ile Ege Denizi arasında yeralır ve yaklaşık 200 km uzunluğundadır (Şekil 2.4.7) ve (Şekil 2.5.7) Grabenin doğu ucu Pamukkale civarında Gediz grabeni ile kesişmektedir. Batı ucu ise Germencik civarında iki kola ayrılmaktadır. Kuzey kolu Kuşadası’na devam etmekte olup güney kolu GB’ya dönerek Ege Denizi’ne girmektedir. Bu grabenin ana fayı grabenin kuzey kenarı boyunca uzanır ve güneye doğru eğimlidir. Büyük Menderes grabeninde tarihsel dönemde birçok deprem meydana gelmiştir (Guidobani ve diğ., 1994; Ambraseys ve Finkel 1995). 17. Yüzyılda 1645, 1654 ve 1702 (I>VIII) depremleri grabenin Denizli’den Aydın’a kadar uzanan kısmında etkin olmuştur.Daha sonra 1899 depremi (I=IX) yakın zamanda meydana gelmiş en büyük depremdir (Shaffer 1900) ve bu deprem 1-2 m’lik fay şevleri oluşturmuştur (Schaffer, 1900; Altunel 1998), (Şekil 2.5.7) 1955 Balat depremi (M=6.7) grabenin batı ucunda meydana gelmiş ve fay düzlemi çözümü KD-GB sağ-yanal hareket göstermiştir (McKenzie. 1972; Jackson ve diğ., 1982). Güncel sismik aktivite Denizli civarında yoğunlaşmaktadır. Bu graben boyunca yeralan antik sehirlerde ve morfolojide eski depremlerle ilgili deformasyonlara ve fay şevlerine rastlanmıştır ve bu konudaki çalışmalar sürmektedir (Altunel, 1998).

2.5.5. Yavansu Fayı

Yavansu fayı (Hancock ve Barka 1987, Stewart ve Hancock 1990), Kuşadası güneyinde yeralmaktadır ve yaklaşık D-B doğrultuludur (Şekil 2.5.7) ve (Şekil 2.5.8) Büyük Menderes sisteminin devamı olarak düşünülebilir. Bu fay üzerinde 1-3 m arasında değişen fay şevleri vardır ve bu şevlerin antik dönemde bir depremle meydana geldiği tahmin edilmektedir. Bu fay boyunca tavan bloğunda çökelen fay ve yamaç molozunun bir mıcır ocağı tarafından kesilmesi ile ortaya çıkan yüzeylerde, fay aynasına yakın kesimlerde normal faylara rastlanmıştır. Bu faylar, fay şevini oluşturan deprem veya depremlerle ilgilidir. Yamaç molozu malzemesi içinden alınan C14 numunesinden 11.730 ±60 yıl yaş elde edilmiştir. Bu da bize, bu fay boyunca gözlenen 1.5-2 m yüksekliğindeki fay şevinin Holosen içinde bir deprem ile meydana geldiğini göstermektedir. Bu çevredeki tarihsel deprem kayıtlarına bakıldığında bu fay yakınında meydana gelen en önemli deprem MÖ 304 Ionia depremidir (Guidoboni ve diğ., 1994). Ancak bu depremin çok daha önceleri meydana gelme olasılığı yüksektir.

2.5.6. Küçük Menderes Fayı

Bazı araştırıcılar Küçük Menderes vadisini Gediz ve Büyük Menderes gibi bir graben olduğunu kabul etmektedirler (Şekil 2.4.7) ve (Şekil 2.5.8) Küçük Menderes vadisinin güney kenarının batı yarısında kuzeye eğimli belirgin bir fay izlenmektedir (Erinç, 1955; Şengör ve diğ., 1985). 1928 Torbalı depreminin bu fay tarafından oluşturulduğu sanılmaktadır (Westaway 1990). Bu fay batıda Efes Antik şehri güneydoğusundan geçerek (Dumont ve diğ., 1979; Angelier ve diğ., 1981) Ege Denizi’ ne kadar uzanmaktadır. Buradan Sisam adası kuzeyinden gelen fay zonu ile birleşmektedir. Küçük Menderes fayı üzerinde meydana gelen depremler İzmir açısından önemlidir ve 1928 depremi de (Şekil 2.5.10) İzmir'de önemli hasarlara sebep olmuştur.

2.5.7. Gediz Grabeni

Gediz Grabeni Manisa’dan Pamukkale’ye kadar uzanan yaklaşık 200 km uzunluğunda bir yapıdır. Grabenin ana fayı güney kenarı boyunca uzanır, kuzeyde ise yer yer bu fayın antitetik bileşeni yer alır (Şekil 2.4.7) Graben içinde oluşan M=6.5 büyüklüğündeki 28 Mart 1969 Alaşehir depremi ve 36 km uzunlukta ve K 70°-80° B doğrultulu yüzey kırıkları oluşturmuş ve bu yüzey kırıkları üzerinde 3-13 cm düşey atım ölçülmüştür (Arpat ve Bingöl, 1969; Ergin ve diğ., 1971). Bu deprem sonrası grabenin kuzeyinde yeralan bölgede yoğun bir artçı deprem aktivitesi gözlenmiştir. Grabenin sismik aktivitesi ve depremleri Eyidoğan ve Jackson (1985) tarafından çalışılmıştır.

Gediz Grabeninin Neojen çökellerini metamorfik temelden (Menderes Masifi) ayıran ana fay, güney sınır fayı (Seyitoğlu ve Scott, 1996) ya da Karadut Fayı (Emre, 1996) olarak adlandırılmaktadır (Şekil 2.2.5) Grabenin iç kesimlerine doğru bir yarı-paralel fay, Neojen-Kuvaterner çökellerini sınırlamaktadır (Seyitoğlu ve Scott, 1996). Gediz grabeninin güney kenarını ve Büyük Menderes grabeninin kuzey kenarını oluşturan Bozdağ horstunun kenarlarındaki genişleme türü fay sistemlerine göre her iki havza, asimetrik yarı-graben olarak tanımlanmaktadır (Karamanderesi, 1982; Roberts, 1988; Patton, 1992; Emre, 1996). Birçok uygarlığın üzerinde geliştiği Batı Anadolu, tarihsel dönemlerde de birçok yıkıcı depremlerin etkisinde kalmıştır. Tarihsel depremlerin büyük bir çoğunluğu Büyük Menderes, Denizli/Pamukkale ve Gediz grabenleri yakın dolayında yoğunlaşmaktadır.

2.5.8. Simav Grabeni

Simav grabeni BKB doğrultu bir graben olup ana fay grabenin güney kenarını sınırlamaktadır (Seyitoğlu, 1998). 1942, Bigadiç, 1969 Demirci, 1970 Gediz depremleri Simav grabenin bu yüzyılda meydana gelen önemli depremler arasında sayılabilir (Şekil 2.4.7) , (Şekil 2.5.1) , (Şekil 2.5.2) , (Şekil 2.5.3) (Eyidoğan ve Jackson; Westaway, 1990). Bu depremlerin dışında bu alanda son 30 yılda yüksek bir mikro deprem aktivitesi gözlenmektedir (Üçer ve diğ., 1997).

2.5.9. Foça-Bergama Fay Zonu

Bu fay zonu Bergama kuzeyinden başlayarak Foça’ya kadar birbirine paralel KKD doğrultulu bir fay zonudur (Şekil 2.4.7a) , (Şekil 2.4.7b) , (Şekil 2.5.8) ve (Şekil 2.5.11) Bakırçay grabeni bu fay zonunda bir süreksizlik meydana getirmektedir. Aslında bu fay zonu kuzeyde Balıkesir-Soma sistemi ile geniş bir zone oluşturmaktadır. 1919 depremi (M=7) fay zonunun bu kesiminde meydana gelmiştir. Ayrıca 1939 Dikili depreminin episantri bu fay zonu yakınlarında yer alıyorsa da isosismik eğriler KB-GD doğrultu göstermektedir (Şekil 2.5.10b) Antik dönem depremleri açısından MS 175 depreminin bu fayla ilgili olabileceği düşünülmektedir. Bu sistem özellikle Kütahya, Simav ve Gediz grabenlerinin batı uçlarını sınırlamaktadır. Güneybatıda ise bu fayın ucu İzmir körfezine kadar uzanmaktadır. Menemen kenarıda bu sistem ile sınırlıdır. GPS verileri, bazı morfolojik ötelenmeler ve bazı fay düzlemi çözümleri bu fay zonunun sol-yanal olabileceğini göstermektedir. Bu fay zonu Kuzey Egenin KB Anadoludan daha hızlı GB’ya hareket ettiğini göstermektedir. Bununla beraber henüz çok detay çalışılmamış bir fay zonudur. Kinematiğinin ve aktivitesinin açıklığa kavuşması İzmir’ in deprem riski açısından son derece önemlidir.

2.5.10. Kuzey Anadolu Fayı

Batı Anadolu’nun kuzey sınırını Kuzey Anadolu fayının güney kolları ve Eskişehir fayı oluşturmaktadır. Sağ-yanal Kuzey Anadolu fayı saatin tersine rotasyonal hareket ile batıya doğru hareket eden Anadolu–Ege bloğunun kuzey sınırını olşturmaktadır yaklaşık 1500 km uzunluğundadır (Şekil 2.4.1) ve (Şekil 2.4.3) Doğuda Karlıovadan başlar ve batıya Yunanistan’ a kadar uzanır. Armıjo ve diğ. (1997) fayın batı ucunun halen gelişmekte olduğunu ve bu süreçe bağlı olarak Korinth körfezinin açılmakta olduğunu ileri sürmüşlerdir. Güncel GPS verilerine göre fayın hızı yaklaşık 23 mm/yıl civarındadır. Kuzey Anadolu fayı boyunca yalnız bu yüzyılda 25 büyük deprem meydana gelmiştir. Bunlardan 7 tanesi Kuzey Ege’de 7 tanesi ise Marmara Denizi ve çevresinde ve 11 tanesi de fayın Doğu Marmara ve Karlıova arasında meydana gelmiştir. Özellikle 1939-1967 yılları arasında meydana gelen deprem göçü sırasında Kuzey Anadolu fayının Erzincan ile Sapanca arasında kalan 900 km’ lik kırılmasına sebep olmuştur. Bu depremler sırasında bazı alanlarda (Erzincan-Suşehri arasında) 7-7.5 m maksimum sağ-yanal atım gözlenmiştir (Koçyiğit 1989, Barka 1992). Son meydana gelen 17 Ağustos 1999 İzmit depremi bu deprem göçünün batıya devamı olup ortalama 5 m sağ-yanal ötelenmelere sebep olmuştur.

Marmara Denizi civarında Kuzey Anadolu fayı üç koldan oluşmaktadır. (Şekil 2.4.3) ve geniş bir sınır özelliğindedir. Barka and Kadinsky-Cade (1988 fayın Marmara denizi içinde ve çevresinde bir çok pull-apart basen oluşturduğunu ileri sürmüştür. Ekstrom ve England (1989), Barka (1992), Taymaz ve diğ. (1991) fayın Marmara denizi içindeki kollarını Kuzey Ege içinde de devam ettiği ve bu kollar üzerindeki ana hareketin sağ-yanal olduğunu ortaya koymuştur.

2.5.11. Eskişehir Fayı

Eskişehir fayı BKB-DGD doğrultu bir fay olup Uludağ doğusu ile Afyon arasında yer alır (Şaroğlu ve diğ., 1987),(Şekil 2.4.3) Normal bileşenli sağ-yanal harekete sahiptir. 1956 Eskişehir depremi (Öcal, 1959) bu fay üzerinde meydana gelmiştir. Bu depremin mekanizma çözümü normal bilşenli sağ-yanal hareket göstermektedir (Jackson and McKenzie 1984). Altunel ve Barka (1998) fay zonu bouynca yaptıkları gözlemlerde fayın genç çökelleri etkilediğini morfolojik olarak tanınır özellikler ortaya koyduğunu belirtmişlerdir.

2.6. Ege Denizi Fayları

Batı Anadolu' da karadaki yapıların çoğu Ege Denizi içinde devam etmemektedir. Örneğin, Büyük Menderes ve Gediz grabenleri Ege Denizi içinde devam etmemektedir. Yalnız Küçük Menderes fayı bir sıçrama yaparak Sisam-Euba fayına bağlanabilir. Ege denizi içinde yeralan yapılar petrol şirketleri tarafından çalışılmışsa da genelde bilgiler gizli tutulmaktadır. Bu çalışmada Izdar (1975), Turgut (1988), Aksu ve diğ., (1990) ve Mascle ve Martin (1990) dan yararlanılmıştır. İzmir'in deprem riski için önemli olabilecek yapılar hakkında özet bilgiler aşağıda verilmektedir.

2.6.1. Karaburun Yarımadası ve Çandarlı Körfezi Fayları

(Şekil 2.6.1a) , Ege Denizi’nin İzmir ve Edremit körfezleri arasında kısmının batimetrisi gösterilmektedir. Aksu ve diğ., (1990) Bakırçay ve Gediz delta sistemleri içinde 4 çökel istifi ayırtlamışlardır. (Şekil 2.6.1b) Aksu ve diğ., (1990) tarafından elde edilen aktif fayları ve sedimaların kalınlıklarını göstermektedir. Bu çökel istiferi içinde DKD ve KKB gidişli iki ayrı sistmin varlığını ortaya koymuşlardır. (Şekil 2.6.1b). Bu sistemlerden birincisi yaklaşık D-B grabenlerin devamı olarak düşünebilir ve İzmir Körfezi bu sistem içinde yeralmaktadır. Diğeri ise Karaburun yarımadasının doğu kenarını sınırlayan ve İzmir Körfezi’ nin batı ucunu şekillendiren faylardır. Aksu ve diğ., (1990) Kaya (1981) tarafından ortaya konulan KKD hatların Miyosen içinde aktif olduğunu buna karşılık günümüzde KKB ve DKD fayların aktif olduğu sonucuna varmışlardır (Şekil 2.6.2). Ancak günümüzde heriki sisteminde aktif olduğuna inanılmaktadır.(Şekil 2.6.3) İzmir körfezi kuzeyi Bakirçay ve Gediz deltaları, kıyı ilerlemesi, deniziçi sedimantasyonu ve normal fayları göstermektedir (Westaway, 1994).

1975-1991 yıları arasında Çandarlı İzmir Korfezi arasında bir mikro-deprem aktivitesi yer almaktadır. Bu aktivitenin Karaburun yarımadasını sınırlayan Karaburun fayından ve bir kısmı da Çandarlı körfezindeki faylarla ilgili olduğu açıktır (Şekil 2.5.5) ve (Şekil 2.6.3) 23 Temmuz 1949 depremi, M=6.6, İzmir Körfezi’nin batıdan sınırlayan Karaburun fayının kuzey ucunda meydana gelmiş olabilir. Pınar (1952) tarafından çizilen isosismik haritası bunu doğrulamaktadır (Şekil 2.6.6)

2.6.2. Diğer Deniz-içi Fayları

Sisam fayı Ege Denizi’nin ortasında yer alır ve Ege Denizi’ndeki en önemli faylardan biridir. Sisam ve Eğriboz adaları arasında güneye doğru bir ark şeklindedir. Batimetrik olarak son derece belirgindir. Mascle ve Martin (1990) elde ettikleri sismik profillerinde bu alanda KD-GB doğrultulu normal fayların varlığını ortaya koymuşlardır(Şekil 2.6.7) ve (Şekil 2.6.8) Son 20 yıllık deprem aktivitesi açısında belirgin bir aktivite göstermemektedir. Deniz içinde yeralması sebebiyle tarihsel deprem kayıtlarında da kesin bir deprem kaydına rastlanmamaktadır. Bu fay Küçük Menderes fayının deniz içi devamı olarak kabul edilebilir (Şengör, 1987: Westaway, 1990).

Bu fay dışında Midilli adasının güneyi ve Karaburun yarımadasının güneyinde de normal faylar yer almaktadır (Şekil 2.4.7) Amargos baseninin kuzey kenarı faylıdır. Özellikle Amargos basini çevresinde hem tarihsel dönemde ve hemde bu yüzyılda büyük depremler meydana gelmiştir. Bu konudaki araştırmalar devam etmektedir.

2.7. İzmir Yöresi Aktif Fayları

2.7.1. Giriş

Çalışmanın bu bölümü bazı kısımları Emre ve Barka (1997) çalışmasından düzenlenmiştir. (Şekil 2.5.8) ve (Şekil 2.4.7) İzmir yakınlarında yeralan aktif fayların dağılımını göstermektedir. İzmir ve çevresi tarihsel dönemlerden bu yana yoğun deprem aktivitesine sahne olmuştur. Bu özelliğine karşın Gediz grabeni dışında bölgenin yoğun deprem aktivitesine kaynak oluşturabilecek aktif fayların varlığı konusunda henüz yeterince bulgu mevcut değildir. Bölgedeki deprem episantrlarının çoğunluğu Ege denizinde, Karaburun-Sakız adası, İzmir Körfezi-Midilli Adası ve Doğanbey Burnu-Sisam Adası arasına rastlamaktadır (Şekil 2.5.5) , (Şekil 2.6.3) ve (Şekil 2.6.5) Episantr dağılımı incelendiğinde bir kısım depremlerin ise Gediz grabeni ile Ege denizi arasında kalan Akhisar-Soma-Manisa çevresinde yer aldığı görülür (Şekil 2.6.3) Buna karşın bu alanda, Türkiye Diri Fay Haritası (Şekil 2.5.11), (Şaroğlu ve diğ., 1992)’ nda gösterilmiş bulunan Cumaovası-Seferihisar çizgiselliği dışında herhangi bir aktif fay bilinmemektedir.

Son yüzyıl içerisinde İzmir ve çevresini etkileyen üç yıkıcı deprem meydana gelmiştir. 1928 Torbalı depremi (M: 6.5), (Salomon-Calvi, 1940), 1949 Karaburun depremi (Pinar, 1950, Jackson ve McKenzie, 1984) ve 1992 Seferihisar depremi (M: 6.0, Türkelli ve diğ., 1994; Pinar, 1995), daha çok İzmir güneyindeki alanlarda etkili olmuştur. Olasılı aktif olarak haritalanmış olan Cumaovası-Seferihisar çizgiselliği (Şaroğlu ve diğ., 1992) bu araştırmada belirlenmiş olan Tuzla fayından farklı bir doğrultudadır (Şekil 2.7.1) ve (Şekil 2.7.2)

Tarihsel depremler açısından MS 17 depremi İzmir yöresi için en önemli depremlerden biridir (Guidobani ve diğ., 1994), (Şekil 2.7.3) Bu deprem dışında özellikle 1688 depremi İzmir’de çok hasar ve can kaybına sebep olmuştur. Bu depremlerin dışında 1739 ve 1778 depremleri yine İzmir yakınlarında meydana gelmiştir (Ambraseys ve Finkel 1995), (Şekil 2.7.4)

İzmir yöresi Gediz graben sisteminin batı ucunda yer almaktadır (Şekil 2.4.7) Neotektonik dönem yapıları üç ana doğrultuda yoğunlaşmaktadır (Şekil 2.4.7) ve (Şekil 2.5.8) Morfolojik olarak en belirgin tektonik yapılar D-B doğrultuludur. Normal fay karakterindeki bu yapılar Gediz grabeninin batı ucunda ve İzmir Körfezi’nde yer alırlar. Ayrıca KD-GB ve KB-GD faylar özellikle İzmir civarinda önemli rol oynamaktadır ve bu fayların kinematik özellikleri İzmir kuzeyi ve güneyinde farklılaşmaktadır. Normal faylarla sınırlı graben yapıları İzmir Körfezi doğusunda yer alırlar. Buna karşılık Gediz graben sistemi dışında kalan neotektonik dönem yapıları doğrultu atımlı faylardan oluşmaktadır. Bu ilişki Gediz grabeni dışında kalan alanlardaki güncel deformasyonun doğrultu atımlı faylarla karşılandığını göstermektedir. (Şekil 2.7.4)'te gösterilen KD-GB doğrultulu faylar hem sağ-yanal ve sol-yanal deprem çözümleri vermektedir. Bu da bize İzmir çevresinin tektonik açıdan hem karışık bir alanda yeraldığının ve hem de orta Batı Anadolu’ da blokların göreli hareketlerinin çok kompleks olduğunu göstermektedir.

2.7.2. Gediz Grabeni Batısı Fayları

Turgutlu-Sarıgöl arasında güneye içbükey bir kavisle kabaca KB-GD doğrultusunda uzanan Gediz grabeni Turgutlu yöresinde iki kola ayrılır. Kuzeydeki kol grabenin genel uzanımına uygun olarak KB-GD doğrultusunda Manisa yönünde devam eder (Şekil 2.7.1). Güney kol ise Turgutlu’ dan itibaren batıya döner ve Kemalpaşa yöresinde sonlanır. Kuzey kol Manisa Fayı’na bağlı olarak gelişmiştir. Bu fay, normal eğim atımlı bir fay olup düzlemin eğimi Manisa Dağı kuzeyinde 50-65° arasında değişmektedir. Zon boyunca Holosen yaşlı alüvyon yelpazeleri ve yamaç molozlarında normal faylanma deformasyonları gözlenir. Bu kesimlerde fayın son zamanlardaki (birkaç binyıl ?) aktivitesini gösteren fay sarplıkları çok belirgindir. Bu veriler Manisa Fayı’nın aktif olduğunun göstergesidir.

Grabenin güney kolundaki faylar iki doğrultuda uzanır. Kemalpaşa fay zonu olarak adlandırdığımız bu zonda kuzeydeki faylar D-B yönlüdür ve normal fay karakterindedir. Bunların Holosen’de aktif olduklarına ilişkin morfolojik bulgular mevcuttur. Güneyde yer alan ve grabenin Kuvaterner dolgusu ile Menderes Masifi’nin metamorfikleri arasında dokanak oluşturan fay ise batı ucuna doğru KD-GB doğrultusunu kazanır. Bu fay normal eğim atımın yanında sağ yönlü doğrultu atım bileşenine sahiptir. Doğrultu atım karakteri batı ucuna doğru gidildiğinde artmaktadır. Bunun devamında ise sağ yönlü doğrultu atımlı ve yine KD-GB doğrultulu olan Cumaovası Fayı bulunur.

2.7.3. Dumanlıdağ Fayı

Menemen kuzeyindeki Dumanlıdağ volkan kompleksi üzerinde KB-GD doğrultusunda uzanan faylar Dumanlıdağ fay zonu olarak adlandırılmıştır. Zonun uzanımı Manisa Fayı’nın batı ucunun doğrultusuna uyumludur. Miyosen yaşlı volkanitleri kesen fay zonunda Dumanlıdağ volkan kompleksinin kalderası yer alır. Hava fotoğraflarında net olarak izlenebilen bu fayların Kuvaterner aktivitesi konusunda ayrıntılı veri toplanamamıştır. Ancak genç morfolojisi nedeniyle bu zondaki fayların diri olduğu söylenebilir.

2.7.4. Bornova Fayı

İzmir körfezi kuzeydoğusunda D-B ve KB-GD doğrultusunda uzanır. Yamanlar dağının Miyosen yaşlı volkanitleri kesmektedir. İzmir fayının konjuget bileşeni olarak düşünebilinir. Normal faydır ancak fayın aktivitesi konusunda yeterli veri yoktur. Bununla beraber neotektonik dönemde gelişmiş bir faydır.

2.7.5. İzmir Fayı

İzmir körfezinin doğusunda, körfezi morfolojik olarak güneyden sınırlayan D-B yönlü fay İzmir Fayı olarak adlandırılmıştır (Şekil 2.7.1) ve (Şekil 2.7.6a) , (Şekil 2.7.6b) , (Şekil 2.7.7) , (Şekil 2.7.8) , (Şekil 2.7.9) Fay iki parçadan oluşur. Gediz grabeninin batı ucundaki Kemalpaşa Fayı kuzey kolunun devamı şeklindedir (Şekil 2.7.1) Kentsel yerleşme yoğunluğu nedeniyle fayın niteliğine ve aktivitesine yorumlanabilecek veriler sınırlıdır. Bununla beraber genel jeomorfolojik karakteri normal faylara özgüdür.

Doğu segmenti Gediz grabeninin batı ucundaki Kemalpaşa Fayı kuzey kolunun devamı şeklindedir. Fay İzmir ile Pınarbaşı arasında iki küçük segmenten oluşur (Şekil 2.7.10) ve (Şekil 2.7.11). Pınarbaşı segmenti DKD-BGB doğrultusundadır. Pınarbaşı mahallesinde yoğun yerleşim dolayısı ile morfolojik özellikler belirsizdir. Pınarbaşı ile Mezarlık arasında açık arazide 50 cm ile 1.5 m arasında değişen bir basamak belirlenmiştir ,(Şekil 2.7.12) ve (Şekil 2.7.13) , (Şekil 2.7.14) Bu basamak kadameli bir şekilde batıya doğru uzanmaktadır. Bu basamaklı morfolojinin eski bir deprem tarafından oluşturulmuş olma olasılığı yüksektir. İzmir fayının doğu segmenti Altındağ İzmir arsında yaklaşık D-B doğrultuludur. Bu alanda yoğun bir yapılaşma söz konusudur. Bununla beraber genel jeomorfolojik karakteri normal faylara özgüdür. Kadifekale ve Altındağ yöresinde ise heyelanlarla fay dikliklerinin ilksel morfolojisi bozulmuştur (Şekil 2.7.15). Fayın ana kırığı ova içinde yeralabilir.

İzmir fayı Kadifekale’den batıda güneye doğru yaklaşık 5 km’lik bir sıçrama yapmaktadır. Bu kesimde güneyden gelen Tuzla fayı yaklaşık bu sıçrama alanından geçmektedir.

Batı segmenti Üçkuyular ile Narlıdere ve Güzelbahçe arasında yeralır. Fayın taban bloğu 1000 m’lik bir yükselti meydana getirmiştir bu yükseltinin fay tarafı paleofay şevi görüntüsündedir. Bu özellikle Balçova-Narlıdere belirgin olarak izlenebilmektedir. Narlıdere yöresinde fay dikliği önünde alüvyon yelpazeleri gelişmiştir. Yine Balçıova ve Narlıdere arasında tavan bloğu özerinde geniş bir delta oluşmuştur. İzmir’in bu kesimide son yıllarda yoğun bir yapılaşma göstermektedir. Bu sebeple fayla ilgili gözlemler son derece sınırlıdır. Balçova Narlıdere arasında antik çağlardan beri bilinen Agamemnon kaplacaları yeralır. Bu kaplıca çevresinde yapılan gözlemlerde temel içinde ana fay doğrultusuna uygun faylara rastlanmıştır (Şekil 2.7.16) ve(Şekil 2.7.17)

İzmir fayının aktivitesi konusunda saha verileri sınırlıdır.(Şekil 2.7.18) ve (Şekil 2.7.19)’da bu fay hemen yakınında yeralan Prenses Oteli ve fay çevresindeki yapılaşma gösterilmektedir. Ancak morfolojisi, Kuvaterner içerisinde etkin olduğunu göstermektedir. 10 Temmuz 1668 depreminin bu fay üzerinde meydana geldiği sanılmaktadır (Ergin ve diğ., 1967; Ambraseys ve Finkel, 1995). Bu deprem İzmir körfezi doğu ucunda etkili olmuş ve İzmir şehrinde 19.000 kişinin ölmesine yol açmıştır. İzmir şehrinin 1778 tarihli bir depremle de yıkılmış olduğu bilinmektedir. Bu veriler, saha bulgularının azlığına rağmen İzmir Fayı’ nın aktif olarak değerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır.

2.7.6. Cumaovası Fayı

İzmir’in güneydoğusunda yer alır (Şekil 2.7.1) Gediz grabeni ile Tuzla Fayı arasında kabaca K70°D doğrultusunda uzanır. Doğu ucunda Gediz grabeninin güney koluyla birleşir, batıya doğru D-B doğrultusuna yaklaşır. Cumaovası alüvyonlarında Tuzla Fayı ile olan ilişkisi gözlenememiştir. Bu fay sağ yönlü doğrultu atımlıdır. Doğrultu atım özelliği Kemalpaşa GB’sındaki Miyosen yaşlı çökellerde iyi gözlenir. Burada fay boyunca ezik bir zon gelişmiştir. Fay düzleminde çizik ve kertikler doğrultu atımı belirlemektedir. Batı ucunda ise kesmiş olduğu Pliyo-Kuvaterner’de gelişmiş drenaj şebekesi ve vadi formlarında sağ yönlü atımı gösteren bulgular mevcuttur.

Fayın Holosen aktivitesine ilişkin veri toplanamamıştır. Ancak, 31 Mart 1928 Torbalı depreminin makrosismik episantrı bu fay üzerine rastlamaktadır.

2.7.7. Karaburun Fayı

İzmir körfezi ile Karaburun yarımadasını ayıran önemli bir yapısal hattır (Şekil 2.4.7) , (Şekil 2.5.8) ve (Şekil 2.7.1). Bu fay güney kesimde morfolojik olarak Seferihisar koyunu sınırlandırmaktadır. Kuzey ucunda ise fayın doğrultusuna Gülbahçe koyu yerleşmiştir. Bu koyun deniz taban topoğrafyası fayın doğrultusunda bir koridor yapısı oluşturur. Neojen öncesi temel kayalar içerisinde izlenen fay boyunca Kretase ve Paleozoyik yaşlı kaya toplulukları yanyana gelmiştir. Günümüz morfolojisi bu fay tarafından denetlenmektedir. Zon boyunca özellikle kuzey kısmında yoğun deprem aktivitesi gözlenir (Şekil 2.5.4). Bu özelliği nedeniyle Karaburun fayı aktif olarak yorumlanmıştır. Paliomagnetik, arkeolojik veriler ve taraçalarda yapılan çalışmalar bu fay boyunca Karaburun yarımadasının batıya doğru eğimlenmekte olduğunu göstermektedir (Flemming, 1978; Westaway, 1990).

2.7.8. Gümüldür Fayı

Kuşadası Körfezi’nin KD'sunda yer alan bu fay Tuzla Fayı’na çapraz olarak KB-GD doğrultusuna uzanır (Şekil 2.7.1) Güney ucunda Menderes Masifi’ni oluşturan kaya topluluklarını kesen fay, Gümüldür yöresine rastlayan kuzey ucunda Miyosen çökellerini keser. Morfolojisi normal fay karakterindedir. Bu fay neotektonik dönem yapısı olmasına karşın aktif özellik taşımamaktadır.

2.7.9. Tuzla Fayı

İzmir GB'sında, Cumaovası ile Doğanbey burnu arasında KD-GB genel doğrultulu bir yapısal hat uzanır (Şekil 2.4.7) , (Şekil 2.5.8) ve (Şekil 2.2.4) GB ya doğru doğrultusu kuzeye dönen bu çizgisellik, doğu ucunda Cumaovası Fayı’na birleşir. Batı ucuna rastlayan Doğanbey burnunda ise fay Ege Denizi’ne ulaşır. Denizin taban topoğrafyası, fayın aynı doğrultuda deniz içerisinde de devam ettiğini göstermektedir. Bu çizgiselliğin GB ucuna rastlayan yaklaşık 15 km’lik bölümü aktif faylara özgü tüm yapısal ve morfolojik ögelere sahiptir (Şekil 2.7.1) Üzerinde birçok sıcak su kaynağının dizili olduğu bu kesimdeki faylar zonal bir kırık sistemi oluşturur. Sağ yönlü doğrultu atımlı olan bu kesim Tuzla Fayı olarak adlandırılmıştır. Tuzla Fayı, Cumaovası Fayı ile birlikte değerlendirildiğinde Gediz grabenine bağlanan büyük bir yapısal unsur oluşturmaktadır. Bu iki fay, batı Anadolu’nun gerilme rejimi ile tanınan aktif tektonik çatısı içerisinde önemli bir konuma sahiptir.Yine Tuzla fayı İzmir'in deprem riski açısından ayrıca önem taşır. Bu sebeple Tuzla Fayı ayrıntılı araştırılmıştır.

Fay boyunca Bornova şisti birimleri alt Miyosen yaşlı konglomera ve kireçtaşları üzerine bindirmişlerdir. Doğanbey burnu ile Kavakderesi arasında K20°D doğrultusunda uzanır. Kuzey ucunda tek kırıktan oluşan fay güneye doğru üç kırıktan oluşan zonal bir yapı kazanır. Bu üç kırık güneye doğru birbirinden uzaklaşan doğrultuda uzanır. En batıdaki kırık, Cumalı kaplıcaları yöresinde Neojen öncesi temel kayalarla Miyosen çökelleri arasında dokanak oluşturur. Kırığın doğuya içbükey sıkışan bir büklüm yaptığı bu kısımda temel kayalar Miyosen üzerine bindirmiştir. Zonun en batı kısmındaki bu kırık, temel kayalar içerisinde Doğanbey burnuna kadar devam ederek denize ulaşır.

Cumalı kaplıcaları yöresinde doğuda yer alan ikinci fay zonunun aktif kırığını oluşturur. Kaplıca kuzeyinde de birkaç km devam eden bu fay üzerinde çok sayıda sıcak su çıkışları vardır. Sıcak sular bazı kesimlerde noktasal bazı kesimlerde ise yarıklar boyunca çıkışlar gösterir. Bu kırık batıda Tuzla yöresine kadar Miyosen yaşlı füviyal çökeller içerisinde izlenir. Yer yer de Kuvaterner yaşlı alüvyon yelpazelerini keser. Tuzla yöresinde iki kola ayrılır. Doğudaki kol Karakoç deresi kuzeyinde alüvyon çökellerinden geçerek Ege Denizi’ne ulaşır. Süreklilik gösteren kuzey kol ise morfolojik olarak Kızılcadağ yükselimini sınırlayarak Doğanbey burnuna uzanır. Burada kıyı çizgisini izleyerek denize ulaşır. Bu kırık boyunca yoğun bir hidrotermal alterasyon zonu gelişmiştir. Hidrotermal eriyikler nedeniyle temel kayalar tanınamaz haldedir. Tuzla yöresinde sayılamayacak sayıda sıcak su kaınağı gelişmiştir. Sıcak su kaynaklarının yoğun olduğu alanlar ince bir traverten örtüsü ile kaplanmıştır.

Fayın doğrultu atımlı faylara özgü bir morfolojisi vardır. Özellikle Tuzla ile Doğanbey arasında basınç sırtı şeklinde gelişmiş boyuna morfolojik yapılar büyük boyutlara ulaşmıştır. Drenajdaki ötelenmeler ve mikro morfolojik yapılar, fayın sağ yönlü doğrultu atımlı olduğunu göstermektedir. Tuzla kaplıcasının batı ve doğusunda fay tarafından kesilmiş akarsularda 200-700 m arasında sağ yönlü ötelenmeler belirgindir. Tuzla yöresinde silisifiye olmuş Miyosen yaşlı füviyal çökellerde gelişmiş fay aynalarında da sağ yönlü doğrultu atımı gösteren çizik ve kertikler mevcuttur. Burada fay düzlemi 80° kuzeye eğimlidir.

Tuzla-Cumalı kaplıcaları yöresinde sıcak su ve traverten çıkışlarının olduğu kesimlerde olasılıkla son birkaç yüzyıl içerisinde meydana gelmiş bir depremin göstergesi olabilecek mikro morfolojik yapılar izlenmektedir. Bunlar kırık üzerinde dizilmiş olan ve traverten altındaki silisifiye Miyosen çökellerinin yüzeye fırlaması sonucu basınç sırtları şeklinde gelişmiş yapılardır. Bu basınç sırtları fay üzerinde yüzey kırığı oluşumu ile sonuçlanmış büyük bir depremi belirlemektedir. Sistematik olarak ölçülemeyen fakat hemen hepsinde belirgin olarak izlenen sağ yönlü ötelenmeler, basınç sırtlarının oluşumlarından sonra ikinci bir depremin daha gelişmiş olduğunu göstermektedir. Kırık üzerinde gelişmiş traverten konilerinde de yüzey kırılmaları sonucu deformasyonların olduğu gözlenmiştir.

Saha verileri Tuzla Fayı’nın sağ yönlü doğrultu atımlı aktif bir fay olduğunu göstermektedir. Tarihsel kayıtlarda bu faya yorumlanabilecek deprem kayıtları mevcuttur. Fay üzerinde en son olarak 1992 yılında M=6.0 büyüklüğünde bir deprem meydana gelmiştir. Ancak deprem sonrası arazide yapılan gözlemlerde bu çatlakların faylanmaya ilişkin yüzey kırıkları olmadığı, zemin oturması ve çökmelerden kaynaklandığı belirtilmektedir (İsmail Kuşçu ve Koji Okumura, sözlü görüşme, 1992). Tarafımızdan yöre halkından elde edilen bilgilere göre ise bu depremde Tuzla yöresinde zonun orta kırığı boyunca yer yer toprak kabarmalarının olduğu, bu kabarmaların kırık doğrultusunu izlediği ve ana kaya üzerinde geliştiği, deprem sonrasında bazı sıcak su kaınaklarının kuruduğu, bazılarının ise gayzer şeklinde fışkırdığı, bazı alanlarda yeni kaynakların oluştuğu öğrenilmiştir. Bu veriler 1992 depreminde zonun ortasındaki fayın kırıldığını göstermektedir. 1992 depreminin fay düzlemi çözümü iki farklı şekilde yapılmasina rağmen herikiside benzer çözüm vererek KD-GB sağ-yanal hareketi doğrulamıştır (Türkelli ve diğ., 1994; Pinar, 1995), (Şekil 2.7.20)

Batimetrik veriler fayın deniz içerisinde de GB ya doğru devam ettiğini göstermektedir. Nitekim, Doğanbey burnu ve adası yöresinde deniz içerisindeki sıcak su kaynakları bunu doğrulamaktadır. Kuzeyde ise İzmir körfezine kadar uzanmaktadır. Dolayısıyla bu fayın deprem potansiyeli açısından bölgenin en önemli aktif yapılarından biri olduğu söylenebilir.

2.8. Paleomagnetik Data

Batı Aandoluda son yıllarda bir çok paleomagnetik ölçüm yapılmış olup bu ölçümlere göre bu bölgede yeralan bazı bloklarin düşey eksene göre rotasyonal hareketler yaptıkları sonucuna varılmıştır (Şekil 2.8.1) Westaway (1990)' in "domain" olarak adlandırdığı bu bloklar genelde normal veya normal oblik faylarla sınırlıdır . Blokların bazıları Karaburun, Zeytindağ ve İzmir gibi dairesel geometriye sahiptir. Paleomagnetik veriler (Kissel ve diğ., 1987,1988) (Tablo 2.8.1)'de gösterilmektedir. (Tablo 2.8.2) ise bloklarin dönme miktarlarını göstermektedir. Westaway (1990) Karburun blogunun son 17 milyon yıl içinde 43±26° saat yönünde döndüğünü ve buna karşılık İzmir bloğunun saatin tersi yönünde ayni miktarda döndüğünü savunmuştur. Yine Westaway (1990) İzmir ile Bergama arasında kalan Zeytindağ blogununda 16° saat yönünde döndüğünü belirtmiştir. Westaway (1990) bütün paleomagnetik verilerle deprem verileri ve arazi gözlemlerini karşılaştırarak Batı Anadolu'da son 7 milyon içinde düşey eksen etrafinda dönen ve faylarla sınırlı birkaç bloğun olduğunu belirtmiştir. Batı Anadolu' nun Ege kıyılarına yakın kesimlerinin bu son 7 milyon yılda yaklaşık 40° saatin tersine döndüğünü ve bu dönüşün D-B oluşup döndükten sonra KD-SW gidişlere karşılık geldigini savunmuştur.

2.9. İzmir Metropoliten Alanı Potansiyel Heyelan Bölgeleri

Heyelanlar deprem hasarlarının artmasına neden olan en önemli yapılardır. Depremler sırasında meydana gelen kuvvetli yer sarsıntısı sebebiyle birçok yeni heyelan meydana gelebildiği gibi varolan veya hareketsiz olan heyelanlarda da yeniden kaymaların meydana geldiği bir çok depremde gözlenmiştir. Bu eski veya günümüzde hareketli olan heyelanlar hava fotoğrafları ve arazi çalışmalarıyla belirlenebilmektedir. Bu kısımda İzmir metropoliten alanında yapılan hava fotoğrafı çalışmalarından elde edilen heyelan alanları özetlenecektir. Ancak bu raporda yeralan bilgiler genel bir değerlendirme olup heyelanlar hakkında detay bilgiler için ayrıca projeler yapılması gerekmektedir.

İzmir metropoliten alanı içinde dört ana alanda heyelan potesiyeli bulunmaktadır (Şekil 2.7.7) Bunlar Kadifekale ve geniş çevresi (Eski İzmir alanı), Altındağ Mahallesi, İstanbul yolu Yamanlar çıkışı (MTA Bölge Müdürlüğü güneyi) ve Kaşıyaka kuzeyi olarak sayılabilir. Bunlardan en önemli ikisi yoğun yerleşimin yeraldığı eski İzmir ve yine yoğun gecekondulaşmanın yeraldığı Altındağ Mahallesidir. Bu raporda bu heyelanlar hakkında kısaca bilgi verilecektir.

2.9.1. Kadifekale ve Çevresi (Eski İzmir)

Eski İzmir Alt Miyosen yaşlı volkanik bir birim üzerinde yer alır (Şekil 2.9.1) Bu volkanik birim Göztepe, Basmahane ve Kadifekale arasındaki alanı kaplar. Bu volkanik birimim yanısıra güney kenarda yeralan Üst Miyosen yaşlı marn, kil ve tüf’ten oluşan diğer bir birim yeralmaktadır. Bu alan genelde uzun ekseni KD-GB uzana bir elips geometrsinde olup yamaç eğimleri oldukça fazladır. En fazla yükseklik Kadifekale’de 189 m dir (Şekil 2.9.2). Bu birim Andezit, aglomera, dasit,basaltik andezit, bazalt, volkanik çakıl, riyodasit, riyolitik lav ignimbirit, tüf ve piryoklastiklerden oluşur. Bu bol çeşitli volkanik birimin içinde yeralan birimlerin karmaşık yapısı ve özellikle tüfler heyelanların ana sebebini oluşturlar. Heyelanların düşük yükseltide olanları daha yüksek olanlarına göre daha eski olduğu gözlenmiştir. Bu güne kadar yapılan çalışmalarda hernekadar heyelanların güney kesimde yeralanları incelenmişsede kuzey yamaçlarda halen duraylı olupta depremde hareket edebilecek eski heyelanlar bulunmaktadır.

Kadifekale çevresinde heleyan çalışmaları 1959 (Taşdemiroğlu, 1959) yılından beri yapılmakta olup bunun en günceli ve kapsamlısı Yüzer ve diğ., (1995) tarafından yapılmıştır. Bu çalışmaların başlangıcından itibaren Kadifekale çevresindeki heyelan alanlarının yerleşime açılmaması ve bu alanların yeşil alan olarak korunması tavsiye edilmişsede, ülkemizin her büyük kentinde meydana geldiği gibi kaçak yapılaşmanın veya yalnış yer seçimlerinin önüne geçilememiştir. Günümüzde bu heyelan alanlarının hemen tümü yapılarla örtülmüştür.

Yüzer ve diğ., (1995)’e göre bu alanda meydana gelen heyelan, kaya düşmesi, moloz kaya akması gibi kütle harekelerinin çoğunun çatlaklı andezit, ayrışmış aglomera, tüf gibi volkanik kayaçaların içinde oluştuğunu sonucuna varmışlardır. Yine aynı çalışmada, bu alanda yeralan heyelanların hareket hızlarında yağışın, kanalizasyon sızıntılarının ve çarpık yerleşmenin önemli rol oynadığı belirtilmiş ve kuvvetli yersarsıntılarının bu heylan hareketlerinde önemli rol oynacağı vurgulanmıştır. Yüzer ve diğ., (1995) Kadifekale ve çevresindeki heyelan alanlarının şöyle sıralamışlardır.

Topaltı heyelanı (moloz akması)

Hacıali Efendi Heyelanı (kaya düşmesi, moloz akması)

Akarcalı Mahallesi-Emtia Depoları Heyelanı

Yeşiltepe Heyelanı (moloz akması)

Yeşildere Heyelanı (heyelan, blok akması, kaya düşmesi)

Yine aynı araştırmacılar Yeşildere heyelanın bu sayılan heyelanlar içinde en büyüğü ve önemlisi olduğunu vurgulamışlardır.

2.9.2. Altındağ Mahallesi ve Diğerleri

Altındağ Mahallesi Urla kireçtaşaları içinde yeralan yine tüflü, killi bir birim içinde yer alır. Burada gelişen heyelaa kesimin üzeri son yıllarda gittikçe artan bir yapılaşma yeralmaktadır. İstanbul Yolu Yamanlar ve Bornova kuzeyinde Kocaçay ve Kızıltoprak dereleri boyuncada yıne volkanik birimler içinde de heyelanlar gözlenmiştir. Bunun dışında Karşıyaka kuzyinde Doğançay köyü çevresinde de heyelanlı bir alan yeralır. Bu alanda yine volkanikler içindedir.

2.10. Öneriler

Bu rapordan da anlaşılacağı gibi Batı Anadolu'nun hem Paleotektonigi ve hem de neotektoniği son derece karışıktır. Her ne kadar son 30 yılda önemli bir mesafe katedilmişse de sorunlar henüz tam aydınlatılamamıştır. İzmir’in deprem riskinin belirlenmesinde Paleotektonik özelliklerin rolü ikinci derecede önemlidir. Fakat neotektonik yapıların geometrisi, kinematiğini ve birbirleri arasındaki ilişkilerin anlaşılması son derece önemlidir. Çalışmada İzmir ve çevresinde yeralan faylar hem Landsat ve hem de hava fotoğraflarından çalışılmıştır. Ayrıca bu fayların önemli bir kısmında arazi gözlemleri yapılmıştır. GPS verileri kullanılarak bazı ön sonuçlar da elde edilmiştir ancak bu sonuçların bazıları biribirleri ile çelişmektedir. Örneğin İzmir' in kuzeyinde yeralan KKD-GGB doğrultulu Bergama-Foca fayı olarak tanımlanan fay zonunun sol-yanal olduğu anlaşılmaktadır, fakat buna karşılık İzmir’in güneyinde yeralan Tuzla fayı ise sağ-yanal özellik göstermektedir. Bu bize son GPS çalışmalarında da görüldüğü gibi, en gelişmiş olan Gediz-Küçük Menderes ve Büyük Menderes grabenlerini kapsayan alanda bir KKD-GGB açılmanın var olduğunu göstermektedir.

İzmir'in deprem riskinin daha detay belirlenmesi için ikinci safhada yapılması gereken çalışmalar arasında, a) İzmir fayı ve Tuzla fayı üzerinde trench açılması ve b) İzmir ve çevresinde bir GPS ağı oluşturarak sürekli ve tekrarlamalı ölçümlerin yapılması sayılabilir.

KAYNAKLAR

Aksu, A.E., Piper, D.J.W, ve Konuk, T., 1987, Late Quaternary tectonic and sedimentary history of outer İzmir and Candarli bays, western Turkey, Marine Geology, 76, 89-104.

Akyurek, B., Soysal, Y., 1982, Biga yarimdasi güneyinin (Savastepe-Kirkagac-Ayvalik) temel jeoloji özellikleri, Maden Tetnik Arama Enstitusu (MTA) Derg., 95/96, 1-12.

Alptekin, Ö. 1973, Focal mechanism of earthquakes in western Turkey and their tectonic implications, PhD Thesis New Mexico Inst. Of Mining and Tech., Soccoro, New Mexico, 189 p.

Alptekin, Ö., 1978, Batı Anadolu depremlerinin odak mekanizmalary ve bunların aktif tektonik ile ilişkileri 2. Odak mekanizmalary ve plaka tektoniği modeli, Jeofizik, C. 7, s. 3, 35-57 s

Altunel, E. ve Barka, A. A., 1997, Hierapolis'teki Arkeosismik hasarların değerlendirilmesi, Türkiye Jeoloji Dergisi.

Altunel, E. ve Hancock, P. L., 1993, Active fissuring and Quaternary travertines at Pamukkale, western Turkey. Z. Geomorph. N. F., 94, 285-302.

Ambraseys, N.N., 1970, Some characteristic features of the Anatolian fault zone, Tectonophysics, v. 9, 143-165,

Ambraseys, N. N.,1981, On the long term seismicity of the Hellenic Arc. Boll. Geof. Teor. Appl. XXIII. 355-361.

Ambraseys, N. N. (1988). 'Engineering seismology'. Earthq. Engin. Struct. Dın. 17, 1-105.

Ambraseys, N.N., and Finkel, C.F., (1987a). Seismicity of the Northeast Mediterranean Region during early 20th Century. Annales Geophysicae, 5B, 701-726.

Ambraseys, N. N. and Finkel, C. F., 1995, The seismicity of Turkey and adjacent areas, a historical review, 1500-1800, Eren yayıncylyk, İstanbul

Angelier, J., Dumont, J. F., Karamanderesi, H., Poisson A., şimşek, S. and Uysal, ş., 1981, Analyses of fault mechanisms and expansion of southwestern Anatolia since the late Miocene, Tectonophysics, 75, 1-9

Armijo, R. Lyon-Caen, H. ve Papanastassiou, D., 1991, A possible normal fault rupture for the 464 BC Sparta earthquake. Nature, 351.

Armijo, R. Lyon-Caen, H. and Papanastassiou, D.,1992, East-west extension and Holocene normal-fault scarps in the Hellenic arc. Geology, 20, 491-494.

Arpat, E ve Bingöl E., 1969, The rift system of the western Turkey, thoughts on its development, Bull. Miner. Res. Explor. Inst. Turk., 73, 1-9

Ates, M., 1994, Geologic map (1:25,000) of Aliaa, sheet URL-K17b3, Maden Tetnik Arama Enstitusu (MTA) unpublished report.

Barka, A. A. (1992). The North Anatolian fault. Anneles Tectonicae, VI, 164-195.

Barka, A.A. and Kadinsky-Cade, K., 1988, Strike-slip fault geometry in Turkey and its inşuence on earthquake activity, Tectonics, v. 7, no. 3, 663-684.

Barka, A. A.,1994, Gökova körfezinin tektonik özellikleri ve deprem potansiyeli. Gökova Körfezi çevre sorunları ve çevre yönetimi sempozyumu, 28-30 Haziran.Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü Yayını. 30-38.

Barka, A., Reilinger, R., şaroğlu, F., ve şengör, A. M. C, 1996, The Isparta Angle: its importance in the neotectonics of the eastern Mediterranean region. IESCA-1995. İzmir, baskıda.

Bean, G. , 1971, Turkey Beyond the Maender. Ernest Benn, Londön, 267pp.

Becker-Platen, J., 1970, Lithostratigraphisce Untersuchungen im Kanozoikum Südwest-Anatoliens (Türkei), Beihefte Zum Geologischen Jahrbuch 97

Blumenthal, M. M., (1963). Le systeme structural du Taurus sud Anatolien. Paul Fellot, 2, Soc. Geol. France, 611-662.

Bozkurt, E., 1994, Effects of Tertiary extension in the Southern Menderes massif, Western Turkey, PhD Thesis, 295 p. Keele University, England

Brunn, J.H., Dumont, J.F., De Graciansky, P.C., Gutnic, M., Juteau, T., Marcoux, J. Poisson, A. (1971). Outline of the geology of the Western Taurides. In Geology and History of Turkey (ed A.S. Campwell), Petroleum Exploration Society of Libya, Tripoli, 225-257.

Dewey, J. F. and Şengör. A.M.C., 1979., Aegean and surrounding regions: complex multi-plate and continuum tectonics in a convergent zone, Geol. Soc. America Bull. Part 1. 90., 84-92 p.

Dumont, J. F., Uysal, Ş., Şimşek, S., Karamanderesi, H., and Letouzey, J. 1979, Formation of the grabens in southwestern Anatolia, Bull. Min. Res. Explor. Ins. Turk., 92, 7-18 p.

Ekström, G. and England, P. (1989). Seismic strain rates in regions of distributed continental deformation. J. Geophys. Res. 94, 10231-10257.

Emre, T., 1996, Gediz Grabeninin jeolojisi ve tektoniği, Turkish Journ. of Earth Sciences, v.5, 171-186 s

Ercan, T., Satir, M., Kreuzer, H., Turkecan, A., Gunay, E., Cevikbas., A., Ates, M., Can, B., 1985, Batı Anadolu senozoyik volkanitlerine ait yeni kimasal, izotopic ve radyometrik verilerin youumu, Turkiye Jeologi Kurumu Bulteni, C. 28, 121-136.

Ercan, T., Turkecan, A., Akyurek, B., Gunay, E., Cevikbas, A.O Ates, M., Can, B., Erkan, M., and Izkirimci, 1984, Dikili-Candarli yoresinin jeolojisi ve magmatik kayaclari, Jeol. Muh., 20, 47-60.

Ergin, K. Güçlü, U., Uz, Z., (1967). A catalogue of earthquakes for Turkey and surrounding area. Publ. Ist. Techn. Univer. Mining Fac. 24.l89 pp.

Ergin, K., Güçlü, U, Aksoy, G., 1971, Türkiye dolaylarının deprem kataloğu (1965-1970) YTÜ Maden Fakültesi Arz Fiziği Enstitüsü yayınlary No 28

Erisen, et al., 1996, Turkiyeínin jeotermal envanteri, Maden Tetnik Arama Enstitusu (MTA) basimi, 450 p.

Erinç, S., 1955, Die morphologischen Entwicklungsstadien der Küçük Menderes-masse, Review Univ. Yst. Geogr. Inst., 2, 93-95

Ersoy, ş. (1990). 'Batı Toros naplarının yapısal öğelerinin ve evriminin analizi'. Jeoloji Müh. Derg. 37, 3-16.

Ersoy, ş. (1991). 'Datça yarımadasının stratigrafisi ve tektoniği'. Türkiye Jeoloji Bült. 34, 1-14.

Eyidoğan, H., Guclu, U., Utku, Z., and Degirmenci, E., 1991, Turkiye buyuk depremleri makro-sismik rehberi, ITU, Maden Fakultesi, Jeofizik Bölümu yayini, 198 p.

Frizon de Lamotte, D., Poisson, A., Aubourg, C., and Temiz, H. (1995). Post-Tortonian westward and southward thrüsting in the core of the Isparta re-entrant (Taurus, Turkey). Geodınamic implications. Bull. Soc. Geol. France, 166, 59-67.

Goidobani, E., Comastri, A., Traina, G., 1994, Catalogue of ancient earthquakes inthe Mediterranean area up to the 10 th century. Inst. Nazionale di Geofisica. 504 s.

Görür, N., Sakınç, M., Tüysüz, O., Yiğitbaş, E., Barka, A. , Akkök, R. ve Ersoy, Ş., 1995, Gökova Graben. Geological Magazin.

Graciansky, P. C. (1972). Reserches géologiques dans le Taurus Lycien occidental. Thèse Doctorat d'Etat, Université de Paris-Sud Orsay no. 896, 762 pp.

Gutnic, M., Monod, O., Poisson, A., Dumont, J. F., (1979). Geologie des Taurides occidentals (Turquie. Mem. Soc. Geol. Fr. Paris. N. S. 137, 112 p.

Hancock, P. L. and Barka, A. 1987, Kinematic indicators on active normal faults in western Turkey, Journ. of Structural Geology, 9/5-6, 573-584

Hayward, A.B. (1984). Miocene clastic sedimentation related to the emplacement of the Lycian nappes and the Antalya complex, SW Turkey. In The Geological Evolution of the Eastern Mediterranean (eds J.E. Dixon and A.H.F. Robertson), pp. 287-300. Geological Society, Londön, Special Publication no. 17.

Izdar, E. 1975, Batı Anadolu'nun jeotektonik gelişimi ve Ege Denizi çevresine ait üniteler ile karşylaştırylmasy, E.Ü. Müh. Bilimleri Fak. Yayınlary No:8, 59 s. İzmir

Jackson, J. (1994). Active tectonics of the Aegean region. Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 239-271.

Jackson, J.A. ğ Mckenzie, D. (1984). Active tectonics of the Alpine-Himalayan belt between western Turkey and Pakistan. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society 77, 185-264.

Jackson, J. A and McKenzie D., 1988, The relationship between plaet motions and seismic moment tensors and rates of active deformation in the Mediterranean and Middle East, Geophysical Journal, 93, 45-73 p.

JICA (Japan International Cooperation Agençy), 1987, The pre-feasibility study on the Dikili Bergama geothermal development project - final report, unpublished report, Maden Tetnik Arama Enstitusu (MTA), Ankara.

Kaya, O., 1979, Ortadoğu Ege cokuntusunun (Neojen) stratigrafisi ve tektonigi, TJK Bulteni, 22, 35-58.

Kaya, O., 1981, Miocene reference section for the coastal parts of west Anatolia, Newslettewr Startigr., 10, 164-191.

Kissel, C., Averbuch, O., Frizon de Lamotte, D., Monod, O. ğ Allerton, S., (1993). First Paleomagnetic evidence for a post-Eocene clockwise rotation of western Taurides thrüst belt east of the Isparta re-entrant (southwestern Turkey). Earth Planet. Sci. Lett., 117, 1-14.

Kalafat, D., 1988. Güneybatı Anadolu ve yakın çevresinin depremselliği, aktif tektoniği, Deprem Araştırma Bülteni. Sayı 63, 5-98

Kalafat, D. (1996). Anadolu'nun Tektonik yapılarının Deprem mekanizmaları Açısından ‹rdelenmesi. Doktora Tezi, Deniz Jeolojisi ve Jeofiziği Anabilim Dalı İst. Üni. 217 pp.

Karamanderesi, Y. H. ve Yılmazer, S., 1982, Gediz vadisinde genç tektonik olaylar ve buna bağlı jeotermal enerji olanaklary, Türkiye Jeoloji Kurultayy Bildiri özetleri, 66 s.

Ketin, Y., 1968, Türkiye'nin genel tektonik durumu ile başlyca deprem bölgeleri arasındaki ilişkiler, MTA Enst. Derg., 71, 129-134 s.

Koçyiğit, A., 1984, Güneybatı Türkiye ve yakın dolayında levha içi yeni tektonik Gelişim, TJK Bült., 24/1, 1-16

Koçyigit, A. (1989). Susehri Basin; An active fault wedge basin. Tectonophysics, 167,13-29.

Koçyiğit, A., and Kaımakçy, N., 1995, Inönü-Inegöl superimposed basins and initiationage of the extentional neotectonic in west Turkey, IESCA-1995, Program and abstracts, İzmir-Güllük, Turkey, 9-14 October, 1995, p.33

Le Pichon, X. and Angelier, J., 1979, The Hellenic arc and trench system: a key to the neotectonic evolution of the eastern Mediterranean area, Tectonophysics, 60, 1-42

Le Pichon, X and Angelier, J., 1981, The Aegean Sea, Phil. Trans. R. Soc. Londön, Ser., A 300, 357-372 p.

Love, I. C., 1971, Excavation at Knidos, 1971, Türk Ark. Derg., 19, 97-142.

Love, I. C., 1972, Excavation at Knidos, 1972, Türk Ark. Derg., 20, 85-129

Marcoux, , J. (1987). Histoire et topologie de la Neo-Tethys. These de Doctorat Detat. L'Universite Pierre et Marie Curie, Paris, 569 p.

Monod, O., (1977). Recherches geologiques dans de la Taurus occidental au sud de Beışehir (Turquie). These, Univ. Paris Sud Orsay. 442 p.

McKenzie, D.P., 1972, Active tectonics of the Mediterranean regions, Geophys. J. R. Astr. Soc., 30, 109-185 p.

McKenzie, D.P.,1978, Active tectonics of the Alpine-Himalayan Belt: The Aegean sea and its surronding regions, Geophys. J. R. Astr. Soc., 55, 217-254

Mercier, J.L., 1979, Signification nÈotectonique de l'arc orogÈnique, Une revue des ides, Revue de geologie dınamique et de geographie physique, (Serie 2) 21, No. 1, January-March, 5-15.

Mercier, J.L., Sorel, D., Simeakis, K., 1987, Changes in the state of stress in the overriding plate of a subduction zone the Aegean Arc from the Pliocene to the Present, Anales Tectonicae, 1/1, 20-39.

MTA, 1997, Catalogue of geothermal belts in Turkey, 356 p.

Nebert, K., 1978, Das braunkohlenfuhrende Neogengebiet von Soma west Anatolien, Bulletin of Mineral Research and Exploration Institute of Turkey, 90, 20-72

Okay, A., Siyako, M., Birkan, K., 1991, Geology and evolution of the Biga Peninsula, Northwest Turkey, Bulletin of the Technical University, ıstanbul., 44, 155-219.

Oral, B. M. (1994). Global Positioning System(GPS) measurements in Turkey (1988-1992): Kinematics of Africa-Arabia-Eurasia collision Zone. PhD Thesis. Massachssetts Institute of Technology, 344pp.

Oral, B., Reilenger, R. Toksöz, N. M., King, R., Barka, A., Kınık, I. and Lenk, O. (1995). Coherent plate motion in the eastern Mediterranean continental collision zone. EOS.January, 1-3..

Öcal, N (1959). 1956 Eskişehir depremi makro ve mikrosismik gözlemleri. İTÜ, Sismoloji Enstitüsü Yayını, 48 p.

Patton, S., 1992, Active normal faulting, drainage patterns and sedimentation in southwestern Turkey, Journal of the Geological Soc. of Londön, 149, 1031-1044

Philippson, A. (1910-1915). Reisen und Forschungen im Westlichen Kleinasien. Ergänzungshefte 167, 172, 177, 180, 183 der Petermanns Mitteilungen, Gotha, Jüstus Perthes.

Poisson, A. (1984). The extension of the Ionian trough into SW Turkey. In: J. F. Dixon ğ A. H. Robertson Eds., The geologic evolution of the Eastern Mediterranean. Geol. Soc. Londön Spec. Pub. 17, 241-249.

Poisson, A., (1990). Neogene thrüst belt in western Taurides. The imbricate systems of thrüst sheets along a NNW-SSE transect. IESCA-1990, 224-235.

Poisson, A., Akay, E., Dumont, J. F. and Uysal, S. (1984). Isparta Angle (W Taurids): A Mesozoic paleorift. In: O. Tekeli and C. Göncüoğlu Eds., Geology of the Taurus belt, sp. Pub. MTA, Ankara, 11-26.

Price, S. and Scott, B., (1994). Fault-block rotations at the edge of a zone of continental extension; southwest Turkey. J. Struct. Geol., 16, 381-392.

Roberts, S.C., 1988, Active normal faulting in Central Greece and Western Turkey, PhD Thesis, University of Cambridge

Salomon-Calvi, W., 1940, 21-22 Eylul 1939 tarihinde vukua gelen Dikili-Bergama Zelzelesi, Maden Tetnik Arama Enstitusu (MTA) yayini, Seri B, 5, 31-45.

Savacin, M.Y., Erler, A., 1994, Neogene - quaternary magmatism and related ore deposits of western Anatolia, International Volc. Congress IAVCEI 1994, İzmir, Abstracts.

Savacin, M.Y., Gulec, N., 1992, Relationship between magmatic and tectonic activities in western Turkey, In: IESCA-1990 Proceedings, IESCA Publication No. 2, 2, eds. Savacin, M.Y., Eronat, A.H., Yzmir, 300-313.

Seyitoğlu, G., 1992, Late Cenozoic crüstal extension basin formation and volcanism in West Turkey, PhD Thesis Univ. Leicester

Seyitoğlu, G and Scott, B.C., 1991, Late Cenozoic crüstal extension basin formation in west Turkey, Geological Magazine, 128, 155-166

Seyitoğlu, G and Scott, B.C., 1992, The age of the Büyük Menderes Graben (West Turkey) and its tectonic implications, Geological Magazine, 129, 239-242

Seyitoğlu, G and Scott, B.C., 1994, Late Cenozoic basin development in west Turkey, Gördes Basin: ttectonics and sedimentation, Geological Magazine, 131, 631-637

Seyitoğlu, G. and Scott, B.C., 1996, The age of the Alaşehir graben (west Turkey) and its tectonic imlications, Geological Journal, 31, 1-11

Sieberg, A. (1932), Erdbebengeographie, in Handbuch der Geophysik, edited by B. Gutenberg Band IV, Borntrager, Berlin, 527-1005. (SIE).

Soysal, H. Sipahioğlu, S. Kolçak, D. and Altınok, Y.,1981, Türkiye tarihsel deprem kataloğu, Tübitak Project No: TBAG 341, pp 86.

Stewart, I. S. ve Hancock, P. L., 1990, Scales of structural heterogeneity within neotectonic normal fault zones in the Aegean region. J. Struct. Geol., 13, 322-345.

Straub, C. and Kahle, H., 1995, Active crüstal deformation in the Marmara Sea region, NW Anatolia, inferred from GPS measurements, Geophysical Research Letters, v. 22, no. 18, i 2533-2536.

Straub, C.S., 1996, Recent crüstal deformation and strain accumulation in the Marmara Sea region, N.W. Anatolia, inferred from GPS measurements, unpub. Ph.D. dissertation, Swiss Federal Institute of Technology at Zurich, 122 p. plus appendices.

Şaroğlu, F. Boray, A. ve Emre, O. (1987). Active faults of Turkey, Mineral Res. Explor. Inst. Turkey. Unpubl. Report, 8643, 394 pp.

Şengör, A.M.C., 1979, On some 50 % extension in the Aegean area and its implications for orogenic reconstructions in the Taurides, Rapp. Comm. Int. Mer. Mediterranean, 25/26, 2a, 41-42 p..

Şengör, A.M.C., 1987, Cross faults and differential stretching of hanging walls in regions of low-angle normal faulting: examples form western Turkey, in: Coward M.P., Dewey J.F. and Hancock P.L. eds. Continental extentional tectonics, Geological Society Special Publication, 28, 575-589 p..

Şengör, A.M.C. ğ Yılmaz, Y. (1981). Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach. Tectonophysics , 75, 181-241.

Şengör, A.M.C., Satır, M.ğ Akkök, R. (1984). Timing of tectonic events in the Menderes massif, Western Turkey: Implications for tectonic evolution and evidencefor Pan-African basement in Turkey. Tectonics , 3, 693-707.

Şengör, A. M. C. Görür, N. ve şaroğlu, F. (1985), Strike-slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape: Turkey as a case study, in Strike-slip Faulting and Basin Formation, edited by Biddke, K.T. and Christie-Blick, N. , Society of Econ. Paleont. Min. Sp. Publ. 227-264.

Taymaz, T., Jackson, J., and McKenzie, D., 1991, Active tectonics of the north and central Aegean, Geophysical Journal International, 106, 433-490.

Taymaz, T. Price, S. P., (1992). The 12. 05. 1971 Burdur earthquake sequence: A synthesis of seismological and geological observations. Geophys. J. Int. 108. 589-603.

Turgut, S. (1988). Ege denizinin hidrokarbon aramalari yönünden irdelenmesi. Turk. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 1, 27-38.

Türkelli, N., Kalafat, D. Kylyç, K ve Öz, G., 1990, 28 Ocak 1994 Manisa Depremi ve bölgenin deprem etkinliği, Deprem Araştırma Bülteni. Sayı 68, 32-57

Waldron, J. W. F. (1984). Structural history of the Antalya Complex in the "Isparta angle", Southwest Turkey. In: J. F. Dixon ğ A. H. Robertson Eds., The geologic evolution of the Eastern Mediterranean. Geol. Soc. Londön Spec. Pub. 17, 273-286.

Zanchi, A. and Angelier, J. 1993, Seismotectonics of western Anatolia: Regional stress orientation from geological and geophysical data, Tectonophysics, 222, 259-274

Zanchi, A. Kissel, C. And Tapyrdamaz, C., 1993, late Cenozoic and Quaternary brittle continetal deformation in western Turkey, Bull. Soc. Geol. France, V.164, No. 4, 507-517

Yılmaz, Y., 1989, An approach to the origin of young volcanic rocks of western Turkey, In: Tectonic Evolution of the Tethyan Region, ed. A.M.C. Şengör, Kluwer Academic Publisher, 159-189.

Yılmaz, Y. (1997). Geology of Western Anatolia. In "Active tectonics of NW Anatolia -The Marmara poly -project, eds Schindler and Pfister. VDF, ETH Zurich, 31-54.

ŞEKİLLER

(Şekil 2.2.1) Batı Anadolu'da yer alan ana paleotektonik birlikler.

(Şekil 2.2.2) Sakarya kıtasının jeoloji haritası (Yılmaz, 1997).

(Şekil 2.2.3) Sakarya kıtasında yeralan birimlerin genelleştirilmiş stratigrafik kolonu (Yılmaz, 1997).

(Şekil 2.2.4) Menderes masifi ve ön ülkesinin basitleştirilmiş kesiti ve stratigrafisi (Şengör ve diğ., 1984). 1. Korun gnaysları, 2. Augen şistleri, 3. Metpelit ve metapsammit, 4. Kumlu ve şeylli mermer ve kireçtaşları, 5. Neritik kireçtaşları ve mermerler, 6. Pelajik kireçtaşları, 7. Radyolarlalı çört ve çört, 8. Şis, 9. ûSOHeyl, 10. Mafik volkanikler, 11. Molas.

(Şekil 2.2.5) Menderes masifi ve Likya naplarının yapısal haritası (Graciansky, 1972). 1. Pliyosen and Kuvaterner çökelleri, 2. Likya napları, sintektonik konglomeraları (oligosen-Halvetiyen), 3. Peridotit napları, 4. Kireçtaşı ve diyabaz tektonik dilimleri (Karbonifer-Eosen), 5. Eosen şis, 7. Otokton, marl ve kumtaşı (Budigaliyen-Helvetiyen), 7. Beydağalari kireçtaşı, 8. Menderes masif, mermer ve mikaşist örtüsü, 9. Gnays

(Şekil 2.2.6) İzmir ve geniş çevresinin jeoloji haritası (MTA, 1964; Ateş, 1994; Erişen, 1996; MTA verilerinden derlenmiştir). Haritada Miyosen öncesi temel birimler Bornova şisi veya İzmir-Ankara zone melanji temel olarak ayırtlanmadan gösterilmiştir. Buna karşılık Miyosen birimleri detay olarak ayırtlanmıştır.

(Şekil 2.2.7) İzmir ve yakın çevresinin jeoloji haritası (MTA, 1964; Ateş, 1994; Erişen, 1996; MTA verilerinden derlenmiştir).

(Şekil 2.2.8) İzmir ve Kuzeyinin Miyosen tektonik hatları (Kaya, 1979, 1981).

(Şekil 2.2.9) İzmir-Foça yöresinin genelleştirilmiş Miyosen stratigrafisi (Kaya, 1979, 1981).

(Şekil 2.2.10) Menemen, Foça, Mordoğan ve Karaburun yarımadasına ait Stratigrafik kesitler (Kaya, 1981). Sarıya boyanmış birimler geç Miyoseni göstermektedir. Birimlerin sembolleri Şekil 2.2.9'dan takip edilebilinir.

(Şekil 2.2.11) Foça, Menemen, Aliağa Dumanlıdağ yörelerinin Miyosen stratigrafisi (Kaya, 1981). Birimlerin sembolleri Şekil 2.2.9'dan takip edilebilinir.

(Şekil 2.2.12) Batı Anadolu'daki volkanik kayaların yaş ve türlerine göre dağılımları gösterilmektedir (Ercan ve diğ., 1985).

(Şekil 2.2.13) İzmir ve çevresinde yeralan volkanik kayaların radyometrik yaşları ve farklı dönemleri (Kaya, 1981).

(Şekil 2.3.1) Anadolu'nun geç Maastrihtiyen-Oligosen arasındaki tektonik evrimi (Görür ve diğ., 1984, Şengör ve diğ., 1985). Düşey çizgilerle taranmış alanlar ölçeksiz olarak Neotetisin kollarını göstermektedir, oblik taranmış alanlar ise Neotetis ile ilgili basenleri göstermektedir. Beyaz alanlar kıtaları, geniş karbonat taraması neritik kireçtaşlarını, noktalı alanlar turbiditleri, küçük kesikli çizgiler turbiditik olmayan çökelleri, kısa dalgalı çizgiler ofiyolitik melanji, açık oklar sediment geliş yönlerini, v: volkanik yayları, ++: yay plutonları, ^: Tibet tipi volkanizmayi, kapalı üçgenler dalma-batma zonlarını, yarım oklar, transform fayları, ters üçgenler retroşariyajlari, noktalı çizgiler bugünki kıyı çizgisini göstermektedir. R-PF= Rhodope-Pontide fragmanı, SC= Sakarya kıtası, GVC= Galata volkanik kompleksi, IPCZ= intra-Pontide sıkışma zonu, SAF= Aksaray fayı, BON= Bozkir ofiyolit napı, N-TB= Menderes-Toros bloğu, AN= Antalya napları, AM= Alanya masifi, IPS= IntraPontide kenet zonu, IAS= İzmir Ankara keneti, MM= Menderes masifi, LN= Likya napları, B-HN= Beysehir-Hoyran napları, HN= Hadim napı, B/PMF= Bitlis Pötürge masifi, IES= Ilgaz Erzincan keneti, ITS= Intra-Toros keneti, EAAC= Doğu Anadolu dalma-batma kompleksi, 1= Adana baseni, 2= Çamlıbel-Artova baseni, 3= Dereköy baseni, 4= Çankırı baseni, 5= Kırıkkale baseni, 6= Tuzgölü baseni, 7= Ulukışla baseni, 8= Yarkışla baseni, 9= Yozgat-Sorgun baseni, 10= Yıldızeli baseni, 11= Sivas baseni, 12= Refhiye baseni, 13= Kırşehir tersiyer örtüsü.

(Şekil 2.3.2) Batı Anadolu'nun geç Kretase ile günümüz arasındaki tektonik evrimi (Yılmaz. 1997).

(Şekil 2.4.1) Doğu Akdeniz bölgesinin aktif tektonik haritası (Barka, 1992, Barka ve Reilinger, 1997, Şengör ve diğ., 1985, Armijo ve diğ., 1991, 1992, 1996' dan derlenmiştir).

(Şekil 2.4.2) Ege Denizi ve çevresinin batimetrik ve morfolojik özellikleri (Genç, 1997).

(Şekil 2.4.3) Ege denizi ve çevresinin ana tektonik özellikleri ve GPS ölçümlerinden elde edilen hız vektörleri gösterilmektedir (Barka ve Reilinger, 1997, Reilinger ve diğ., 1997).

(Şekil 2.4.4) GPS vektörleri (Reilinger ve diğ., baskıda).

(Şekil 2.4.5) Anadolu bloğunun Sinai kuzeyinde yer alan bir kutba göre kuzey Anadolu fayında 23 mm/yıl bir hızla rotasyonal hareket ettiği kabul edilerek üretilen model sonucunda elde edilen vektörlerden GPS vektörlerinin çıkarılması ile elde edilen farkları gösteren kalıntı vektörler (Reilinger ve diğ. baskida). Güney Ege'de kalıntı vektörlerin büyük olması bize Hellenik yayındaki dalma-batma ile ilgili ikinci bir dinamik olduğunu doğrulamaktadır.

(Şekil 2.4.6) Batı Anadolu, İç Anadolu ve Isparta Dirseği ile ilgili tektonik bölgeler gösterilmektedir (Barka ve Reilinger, 1997). Noktalı alan Ege genişleme sistemin etki alanını göstermektedir.

(Şekil 2.4.7a) Batı Anadolu ve Ege Denizinin doğu kısmının aktif fay haritası. Bu harita Landsat, hava fotoğrafları ve eski çalışmalardan düzenlenmiştir (Şengör ve diğ., 1985, Şengör, 198, Westaway, 1990, 1994, Armijo ve diğ., 1996).

(Şekil 2.4.7b) İzmir ve Edremit körfezleri arasında kalan alanın Landsat görüntüsü.

(Şekil 2.4.8) Ege Denizi ve çevresinin 1976-1991 yılları arasındaki M>3.5 depremlerin dağılımı (Jackson, 1994).

(Şekil 2.5.1) Batı Anadolu'da bu yüzyılda meydana M>6 depremlerin dağılımları gösterilmektedir (Ambraseys, 1988).

(Şekil 2.5.2) Batı Anadolu'da bu yüzyılda meydana gelen depremlerin yaklaşık yüzey kırıklarının dağılımı (Westaway, 1990).

(Şekil 2.5.3) Bu yüzyılda Batı ve İç Anadolu'da meydana gelen depremlerin ana fay zonlarına göre dağılımları gösterilmektedir (Barka ve Reilinger, 1997).

(Şekil 2.5.4) Batı Anadolu'da Milattan sonraki ilk 11 yüzyılda meydana gelen depremlerde hasar gören antik şehirlerin dağılımı (Ambraseys, 1970).

(Şekil 2.5.5) Batı Anadolu'da yer alan önemli faylar ve sismik aktivite. Üstteki Şekil K-G kesti göstermektedir (Şengör ve diğ., 1985).

(Şekil 2.5.6) Ege Denizi ve civarında meydana gelen önemli depremlerin fay düzlemi çözümleri (Jackson ve McKenzie, 1984, 1988; Taymaz ve diğ., 1991'derlenmiştir).

(Şekil 2.5.7) Güneybatı Anadolunun aktif fay haritası ve 16. yüzyıl 'dan beri meydana gelen depremlerin dağılımı (Barka ve diğ., 1997; Ambraseys ve Finkel, 1995).

(Şekil 2.5.8) İzmir ve çevresinin aktif fay haritası.

(Şekil 2.5.9) İzmir ve çevresinin Landsat imaji.

(Şekil 2.5.10a) 1928 Torbalı Depreminin, M=6.5 şiddet haritası (Salomon-Calvi, 1940).

(Şekil 2.5.10b) 1939 Dikili depreminin, M=6.5, şiddet haritası (Salomon-Calvi, 1940).

(Şekil 2.5.10c) Milattan sonra 17 depreminin Aliağa bölgesinde hasar meydana getirdiği antik şehirler (Guidoboni ve diğ., 1995).

(Şekil 2.5.11) İzmir ve çevresinin Şaroğlu ve diğ., (1987) tarafından yapılan aktif fay haritası.

(Şekil 2.6.1a) Ege denizinin İzmir ve Edremit Körfezleri arasında kalan kısmının batimetri haritası.

(Şekil 2.6.1b) Bakırçay ve Gediz deltalarının çevresininde ikinci çökel seviyesinin ve aktif olduğu kabul edilen fayların haritası (Aksu ve diğ., 1990).

(Şekil 2.6.2) Miyosen öncesi (a) ve sonrası (b) tektonik hatlar (Kaya, 1981; Aksu ve diğ., 1990).

(Şekil 2.6.3) İzmir körfezi kuzeyi Bakırcay ve Gediz deltaları, kıyı ilerlemesi, deniziçi sedimantasyonu ve normal faylar. Kuvaterner çökelleri beyaz alanlar (Westaway, 1994).

(Şekil 2.6.4) 1975-1991 yılları arası ve M>3.5 İzmir körfezi kuzeyinin sismisite haritası (NEIS).

(Şekil 2.6.5) İzmir ve çevresinin sismik aktivitesi, tarali alanlar mikro deprem aktivite alanlarını göstermektedir (Erdik ve diğ., 1997).

(Şekil 2.6.6) 1949 Karaburun depreminin, M=6.6, şiddet haritası (Pinar, 1950).

(Şekil 2.6.7) Mascle ve Martin (1990) tarafından Ege Denizinde yapılan sismik profillerden yorumlanan faylar.

(Şekil 2.6.8) Normal faylanma gösteren ve Sisam ve Midilli fayları ile ilgili iki sismik profil (Macle ve Martin 1990).

(Şekil 2.7.1) İzmir yakın çevresi aktif fayları (Emre, 1997).

(Şekil 2.7.2) Tuzla fayının morfolojik ve geometrik özellikleri (Emre, 1997).

(Şekil 2.7.3) Milattan sonra 17 depreminin hasar dağılımı (Guidoboni ve diğ., 1995).

(Şekil 2.7.4) 10 Temmuz 1688 (a), 10 Eylül 1688 (b), 4 Nisan 1739 (c) ve 3-5 Temmuz 1778 (d) depremlerinden hasar gören şehir ve kasabaların dağılımı (Ambraseys ve Finkel 1995).

(Şekil 2.7.5a) Şengör (1987) tarafindan tanınan ve transfer fayları olarak yorumlanan KD-GB doğrultulu faylar ve D-B doğrultulu ana grabenler arasındaki ilişki gösterilmektedir.

(Şekil 2.7.5b) İzmir çevresinde meydana gelen bazı depremlerin fay düzlemi çözümleri. Bazı çözümler KD-GB hatlar üzerinde hem sol yanal hem sağ-yanal hareket göstermektedir (Kalafat, 1996'dan derlenmiştir).

(Şekil 2.7.6a) , (Şekil 2.7.6b) İzmir körfezinin Landsat görüntüleri. Oklar İzmir fayını göstermektedir.

(Şekil 2.7.7) İzmir ve yakın çevresinde yeralan faylar ve heyelanlar.

(Şekil 2.7.8) İzmir’in doğusunun morfotektonik haritası.

(Şekil 2.7.9) İzmir batısının morfotektonik haritası.

(Şekil 2.7.10) İzmir fayının doğu kesimi, Altındağ Mahallesinden Pınarbaşı Mahallesine bakış.

(Şekil 2.7.11) İzmir fayının doğu kesimi, Pınarbaşı Mahallesinden Altındağ mahallesine bakış.

(Şekil 2.7.12) Pınarbaşı batısında yeralan mezarlık yakınında arazide görülen basamaklar. Bu basamaklarının tarihsel dönemde depremlerle oluştuğu sanılmaktadır.

(Şekil 2.7.13) Şekil 2.7.12’de görülen morfolojik basamakların yakından Görünüşü.

(Şekil 2.7.14) Bir önceki yerin yaklaşık 100 m batısı, basamakların devamı gösterilmektedir.

(Şekil 2.7.15) Altındağ Mahallesi heyelanlı morfoloji.

(Şekil 2.7.16) Balçova Kaplıcalarının arkasında yeralan bir fay yüzeyi.

(Şekil 2.7.17) Prenses Hotel’in arkasındaki bir fay.

(Şekil 2.7.18) İzmir fayı hemen yakınında yeralan Prences Hoteli.

(Şekil 2.7.19) Narlıdere sırtlarındaki hızlı çok katlı yapılaşma.

(Şekil 2.7.20) 6 Kasim 1992 depreminin, M=6, artçı depremleri ve ana şokun fay düzlemi çözümü (Türkelli ve diğ., 1994; Pınar, 1995).

(Şekil 2.8.1) İzmir ve çveresinde Westeaway (1990) tarafından tanımlanan çeşitli bloklar (domain) ve bu blokların paleomagnetik dönme miktarları gösterilmektedir.

(Şekil 2.9.1) Kadifekale Altındağ arasında yeralan heyelanlar ve ilgili jeoloji ve topoğrafya.

(Şekil 2.9.2) İzmir Kadifekale ve Altındağ çevresinin heyelanları ve Topoğrafya.

TABLOLAR

(Tablo 2.2.1) Batı Anadolu'da yer alan volkanik kayaların yaşı, yerleri ve türleri (Yılmaz, 1997).

(Tablo 2.4.1) Batı Anadolu Bölgesi’ndeki genişleme tektoniğinin başlangıç yaşını belirten çeşitli çalışmalar.

(Tablo 2.5.1) Batı Anadolu'da meydana gelen M>6 depremlerinin kaynak parametreleri (Westaway, 1990).

(Tablo 2.8.1) Batı Anadolu'nun paleomagnetik verisi (Westaway, 1990).

(Tablo 2.8.2) Batı Anadolu'daki domainler (Westaway, 1990).

3.1. Giriş

Deprem oluşumları ile ilgili bilgiler (depremin oluş tarihi ve zamanı, merkez ve merkez üstü konumu, kaynak parametreleri ve yarattığı etkilerle ilgili makrosismik veriler) bir yörenin deprem tehlikesinin beirlenmesindeki en önemli iki unsurdan birisini teşkil eder. Diğer önemli unsur yörenin jeolojik ve tektonik yapısıdır.

Geçmiş uzun tarihi ve barındırmış olduğu medeniyetler nedeni ile, dünyadaki uzun ve iyi bilinen bir deprem tarihçesine sahip ülkelerden birisi olan Türkiye, yüksek dağ silsileleri ve sığ odaklı ve yaygın sismisite ile tanımlanan “Alp - Himalaya Kuşağı” adı verilen kıtasal bir deprem kuşağında yer almaktadır. Dağ silsileleri, Avrasya ve Afrika Levhaları (Alp Dağları) ve Avrasya ve Avustralya Levhaları (Himalaya Dağları) arasındaki sıkışma-basınç hareketi ile oluşmuştur.

Bir bölgenin sismik ve tektonik niteliklerinin tanımlanması, sismik tehlike analizi için önemli bilgiler sağlar. (Şekil 3.1.1) , M.S. 10- 1000 döneminde Türkiye ve çevresinde yer alan ve büyük hasara neden olan depremlerin merkez üssüne ilişkin bir haritayı göstermektedir (Ambraseys, 1971). Çok büyük tahribata yol açan depremler arasında 1458 Erzincan, 1509 ve 1556 İstanbul, 1688 ve 1778 İzmir, 1668 Kuzey Anadolu, 1766 Marmara, 1822 Antakya, 1903 Malazgirt, 1912 Mürefte- Şarköy ve 1939 Erzincan depremleri sayılabilir.

Bu yüzyılda meydana gelen ve aletsel büyüklüğü 4.0’ün üzerinde olan tüm depremlerin ve yine bu yüzyılda hasar yaratmış (aletsel büyüklüğü 5.9 veya daha fazla ve/veya merkez üssü şiddeti- Io- VII veya daha büyük) depremlerin merkez üstlerini gösteren haritalar sırasıya(Şekil 3.1.2) ve (Şekil 3.1.3)’te sunulmuştur. Bu haritalarla ile tarihsel sismisite haritası arasındaki benzerlik tarihsel sismisitenin yakın asırlardaki tekrarına tanıklık etmektedir.

Türkiye’de bu yüzyıl içinde meydana gelen tüm depremler gözönüne alınarak 5, 6 ve 7 magnitüdden büyük depremlerin ortalama tekrarlama aralıkları sırasıyla 4 ay, 1 yıl ve 5 yıl olarak hesaplanmıştır. Basit Poisson modeli dikkate alındığında tekrarlama periyotları içerisinde meydana gelme olasılıkları % 64 olacaktır. Depremlerin tümünün potansiyel hasar olasılığı bulunan bölgelerde meydana gelmeyeceği düşünülmelidir. Son yüzyılın depremleri, Türkiye ve civarında yalnızca depremlerin yarısının hasar görebilecek alanlarda yer aldığını göstermektedir.

Her üç haritadan da anlaşılabileceği gibi genelde Batı Anadolu ve özel olarak İzmir ve civarı yoğun sismisitenin (depremselliğin) gözlendiği bir bölgeyi oluşturmaktadır. Bu aktivite, yüksek açılı normal faylarla sınırlanan doğu- batı doğrultulu graben sistemleri ile ilişkilidir. Bursa- Gönen, Gemlik- İznik- Edremit, Bakırçay, Bergama, Simav, Gediz, Büyük Menderes, Küçük Menderes ve Alaşehir grabenleri, bu sisteminin en önemli tektonik yapılarını oluşturur. Batı Anadolu bölgesinin depremselliği genelde, çok sayıda orta büyüklükteki depreml ve deprem fırtınaları ile temsil olunur. Ege Denizi’ndeki sismisite ise daha yayılmış bir şekılde gözlenir.

3.2. Literatür, Derleme ve GIS Çalışmaları

İzmir ve çevresindeki tarihsel ve aletsel deprem etkinliğini saptamak için, hem bölgenin tarihi ile ilgili kaynaklardan hem de ulusal ve uluslararası deprem kataloglarından faydalanılmıştır. Bu kaynaklardan edinilen bilgiler ışığıda İzmir ve çevresinde meydana gelmiş önemli tarihi ve aletsel depremler ve bunların bölgede yaratmış olduğu hasar Ek3-B ve Ek3-C’de ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Bu kaynakların tam listesi Ek3-A’da sunulmuştur.

Sismik kaynaklarda depremlerin frekans-aletsel büyüklük karakteristiklerinin belirlenebilmesi için ulusal ve uluslararası aşağıda listelenmiş kataloglar kullanılmış ve homojenize edilmiştir.

Papazachos (1997):

Bu katalog M.Ö.550-1995 yılları içinde , koordinatları 34.00-42.50 kuzey ve 18.00-30.00 doğu arasında kalan bölgedeki, aletsel büyüklüğü 6 dan büyük kuvvetli depremleri içerir.

USGS / NEIC Global Hypocenter Data Base(v.2.00)(United States Department of the interior, Geological Survey/National Earthquake Information Center):

Tüm dünyadaki depremlere ait çeşitli katalogları içermektedir. Bu çalışmada ANK(1911-1975; Türkiye), EUR(MÖ2100 – 1982; Avrupa Ülkeleri), MED(1901-1975; Akdeniz Ülkeleri), GREEK(MÖ550-1985;Yunanistan) katalogları kullanılmış, ANK baz alınarak derleme yapılmış, GREEK diğer kataloglarla uyum sağlamadığı için zorunlu kalınmadıkça kullanılmamıştır.

CNSS( US Coincil of National Seismic System):

Üyeleri tarafından temin edilen tüm dünya deprem kataloglarının derlenmesiyle oluşturulmuş bir deprem kataloğu.1933-1998 yılları arasındaki depremler verileri için bu katalog baz alınmıştır.

Ambraseys (1988):

1899-1986 yılları arasında Türkiye’de meydana gelmiş depremleri içermektedir.

Dünyada oluşan depremlerin aletsel kayıtları son yüzyılda çok geç başlamış ve bazan da yetersiz cihazlarla yapılan deprem odak hesapları çok kötü sonuçlar vermiştir. 1920 ve 1950 yılları arasında, büyük depremlerin yerlerini belirleme çalışmaları, Uluslararası Sismoloji kayıtlarından ve Uluslararası Sismoloji Merkez Bürosundan elde edilen raporlara göre de gelişme göstermiştir. Bununla beraber genellikle küçük depremlerin merkezüstü belirlemelerinin doğruluk derecesi azdır. Dünya Sismoloji Sisteminin çalişmalara başlamasıyla birlikte, depremlerin doğrulukla yer belirleme çalışmaları 1960 yılının ortalarından sonra gelişmiş bulunmaktadır.(M. Erdik ve diğ.1985) Bu sebeple tek bir deprem kataloğuna bağlı kalmak yanıltıcı sonuçlar vermekte ve kataloglar arasında derleme yapmayı zorunlu kılmaktadır.

Frekans-Aletsel büyüklük ilişkilerinin belirlenmesinde, veri bazının düzgün bir şekilde kullanılması için, önceki yazilan raporların eksik magnitüd verileri homojenleştirilmiştir. Depremler katalogları düzenlenirken aşağıdaki kriterlere uyulmuştur;

1900 öncesine depremler için aletsel büyüklüğü 6.5 ve üzerinde olanlar, 1900-1948 arasındaki depremler için aletsel büyüklüğü 5.0 ve üzerinde olanlar, 1948-1997 arasındaki depremler için aletsel büyüklüğü 4 ve üzerinde olanlar, kullanılmıştır.

1900 öncesine ait deprem verisi için USGS / NEIC Global Hypocenter Data Base, Papazachos (1997) ve Ambraseys (1988) katalogları arasında karşılaştırılma yapılmış, Papazachos kataloğunun diğer kataloglarla uyum sağlamadığı saptanmış ve bu sebeple mecbur kalınmadıkça kullanılmamıştır. Aletsel büyüklüğü tespit edilememiş ya da tanımlanamamış deprem kayıtları ile karşılaşıldığında bunların büyüklük ölçeği yüzey dalgası(Ms) olarak kabul edilmiştir (Onur.T., 1997).

1900 sonrasi deprem verisi için CNSS, USGS / NEIC Global Hypocenter Data Base, ve Ambraseys(1988) katalogları kullanılmıştır. 1933-1997 arası deprem kayıtları CNSS, 1900 ve 1933 arası deprem kayıtları USGS / NEIC Global Hypocenter Data Base’den alınmıştır. Kataloglar arasında aynı deprem için farklı aletsel büyüklüklerle karşılaşıldığı durumlarda Ambraseys (1988) kataloğu değerlerine sadık kalınmıştır.

Tüm hasar analizi hesaplarında moment büyüklüğü(Mm)(deprem momentine bağlı büyüklük)kullanılmış ve diğer büyüklük cinsleri (Mb, Ms) moment büyüklüğe çevirilmiştir. Bunun için öncelikle hem Mb hem de Ms değerleri verilmiş depremler bulunarak Mb-Ms arasında lineer bir ilişki bulunmuş ve tüm büyüklükler Ms’e çevrilmiştir (Şekil 3.2.1) Wells&Coppersmith (1994) ‘in yaptığı çalışmaya göre, Ms’in 5 ila 7.5 değerleri arasında Mm ile arasında büyük farklılık olmadığı gözlenmiş ve bu aralık için 2 büyüklük eşit kabul edilmiştir. Bu değerler dışında kalan büyüklükler için yine aynı çalışmada verilen eşitlik kullanılarak tüm büyüklükler moment cinsine çevirilmiştir (Şekil 3.2.2)

Depremsellik çalışmalarına ait her türlü coğrafi veri, Coğrafi Bilgi Sistemi’ne (GIS) tanıtılarak bu verilerin saklanması, yönetimi, analizi ve çıktı alınması bu sistem dahilinde gerçekleştirilmiştir. Tüm tarihi ve aletsel depremlerin biraraya getirilmesi, jeolojik, jeoteknik ve topoğrafik verilerin sisteme girilmesi ve ilgili grafiklerle ilişkilendirilmesi GIS platformu içerisinde yapılmaktadır. Bu amaçla PC tabanlı MapInfo (Prfessional, Map Basic, Vertical Mapper) programı kullanılmıştır. GIS sisteminde kullanılan veriler :

1)Uzay fotoğrafları:

İzmir Metropolitan alana ait 1 IRS LISS 25metre çözünürlükte çeyrek görüntü (1997), 1 IRS PAN 5 metre çözünürlükte tam görüntü (1997),1 LANDSAT 30m çözünürlükte tam görüntü (1987) kullanılmıştır.

2)Topoğrafya Haritaları:

Harita Genel Komutanlığı tarafından hazırlanmış bölgeye ait 1/25000 ve 1/100000 ölçekli haritalar kullanılmıştır.

3) Batimetri Haritaları:

Bölgeye ait 1/25000, 1/50000, 1/10000, 1/12500, 1/75000, 1/100000, 1/ 300000 ölçekli eski ve yeni haritalar Seyir, Hidrografi ve Oşinografi Dairesi Başkanlığı’ndan temin edilmiştir. Ege Denizin’nin dijital batimetri verisi Uluslararası Hidrografi Organizasyonu tarafından düzenlenen GEBCO 97(General Bathymetric chart of the Oceans) Dijital Atlas’dan alınmıştır.

Bölgesel ölçekteki haritalarda, kullanılan 1km. çözünürlükteki sahil şeridi ve topoğrafya haritası sayısal verisi Cornell Üniversitesi (INSTOC) tarafından temin edilmiştir. Sahil şeridi uzay fotoğraflarının GIS sistemine girilmesiyle beraber yenilenmiştir.

4) Jeoloji haritaları:

Şimdiye kadar yapılmış tüm jeolojik çalışmalardan ve Maden Teknik Arama Enstitüsü’nün 1/25000 ve 1/100000 ölçekli verilerinden yararlanılmıştır. Tüm veriler tahminen 30-50m çözünürlükte sayısallaştırılıp GIS sistemine girilmiştir.

5) Jeoteknik veri:

Bölgeyle ilgili jeoteknik veriler mevcut, sondaj kuyusu analizlerinden elde edilmiş olup, bu verilerin GIS sistemine tanıtılmasına devam edilmektedir.

3.3. Tarihsel Depremler

Tarihsel dönemde (1900’a kadar) İzmir’de MSK VIII ve daha fazla şiddette hasar yaratmış depremlerle ilgili parametre ve özet bilgiler aşağıda sunulmuştur. Bu ve diğer tarihi depremler Ek3-B’de ayrıntılı bilgilerle sunulmuş ve mekezüstü dağılımları (Şekil 3.3.1)’de verilmiştir.

Tarihsel dönemde İzmir’de hasar yaratmış depremler

17, Ön Asya (İzmir, Efes, Sart, Aydın, Manisa ve Alaşehir; Io=X)

Ön-Asya’daki 12 önemli İyon şehri yıkılmıştır. Gediz ve Büyük Menderes nehirlerinin vadilerinde büyük tahribat yapmıştır. Ege bölgesindeki en büyük felaketlerden biridir.

178, İzmir (Io=VIII)

İzmir şehri harabolmuş, pek çok yangın çıkmış, zeminde çatlaklar açılmış ve küçük iç liman kapanmıştır. Şehir tekrar inşası için 10 yıl süreyle vergilerden muaf tutulmuştur.

688, İzmir (Io=IX)

İzmir’de şiddetli ve tahripkar bir deprem. 20000 ölüden bahsedilir.

1039, İzmir (Io=VIII)

İzmir bu deprem dolayısıyla ağır hasar görmüş, en güzel binalar çökmüş ve birçok insan ölmüştür.

1056, İzmir (Io=VIII)

20 Mayıs 1654, İzmir (Io=VIII)

Deprem İzmir’de, birçok kule ve caminin yıkılmasına, evlerin çökmesine ve can kaybına neden olmuştur.

10 Temmuz 1688, İzmir (Io= X)

İzmir’de özellikle şehrin aşağı kısmında (deniz kıyısı) yoğun hasar oluşmuş, kamu binalarının dörtte üçünü yıkılmış ve 5000’den daha fazla insan ölmüştür. Zemin göçmeleri nedeni ile sahil hattı ve topoğrafya değişmiştir.

Eylül-Ekim 1723, İzmir (Io=VIII)

İzmir’de yüze yakın ev yıkılmış, 500 insan ölmüştür.

24 Mart 1739, İzmir (Io=VIII)

4 Nisan 1739, İzmir Körfezi (Io=IX)

İzmirdeki tüm evlerin hasar gördüğü bildirilmiştir. Foça ve Sakız’da da hasar büyüktür.

3-5 Temmuz 1778, İzmir (Io=IX)

İzmir tamamıyla harab olmuş, 200 den fazla insan ölmüştür. Bazı yerlerde zemin göçmüştür.

3.4. 20. Yüzyıldaki Depremler

20. yüzyılda İzmir ve civarında çok sayıda hasar yaratıcı deprem meydana gelmiştir. Bu depremlerden başta Karaburun-Sakız adası yöresi olmak üzere, İzmir, Akhisar, Bayındır, Alaşehir, Çeşme, Urla, Doğanbey ve Manisa etkilenmiştir. 20. Yüzyılda İzmir ve civarında hasar yapan depremlerin bir listesi aşağıda sunulmuştur. Bu depremlerle ilgili parametre ve özet hasar bilgileri Erdik (1997)’den alınmıştır. Bu depremler ve diğer 20. Yüzyıl depremleri ile ile ilgili ayrıntılı bilgiler Ek3-C ve Ek3-D’de sunulmuş, bölgenin topoğrafik elemanları ve depremlerin merkezüssü dağılım haritaları (Şekil 3.4.1) , (Şekil 3.4.2) ve (Şekil 3.4.3)’te verilmiştir. (Şekil 3.4.4)’de İzmir ve çevresinde hasar yapmış depremler tarihi ve şiddet derecelerine göre çizdirilmiştir. Buradan da görüleceği üzere İzmir’in sismitesini 16 ila 20nci yüzyıllar arasındaki depremler belirlemektedir. 3 ila 16ncı yüzyıllar arasındaki boşluk, tarihi depremler ile ilgili yeterli kaynak bulunmamasından kaynaklanmaktadır. (Şekil 3.4.5) 'te bu depremler için yapılmış istatistiki analiz sonucu elde edilmiş şiddet azalım ilişkisi görülmektedir. Ayrıntılı istatistik bilgileri (Tablo 3.4.1)’de sunulmuştur. Bu bölgedeki depremlere ait çeşitli araştırmacılar tarafından yapılmış fay düzlem çözümleri (Şekil 3.4.6) , (Şekil 3.4.7) , (Şekil 3.4.8) , (Şekil 3.4.9)’da verilmiştir. (Erdik, M. (1997), Türkiye’de Doğal Afet Tehlikeleri ve Zarar-Görebilirlikler, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Avrupa Afet Eğitim Merkezi için hazırlanmış rapor)

20. Yüzyılda İzmir ve civarında hasar yapan depremler

19 Ocak 1909, Foça (38.66N - 26.94E; M=5.8; Io=IX)

Gediz Deltası, Güzelhisar, Menemen ve Foça arasında meydana gelen bu depremde bin kadar ev hasar görmüştür.

31 Mart 1928, Tepeköy-Torbalı (38.09N - 27.35E; M=6.5; Io=IX)

İzmir’in güneydoğusunda, Cuma vadisinde, Küçük Menderes ovasında, kuzeyde Gaziemir’den güneyde Cellat’a binlerce ev harabolmuş, 30 kişi ölmüştür.

22 Eylül 1939, Dikili (39.05N - 26.93E; M=6.5; Io=VIII)

Bakırçay vadisinde (Dikili, Çandarlı ve Bergama) hasara yol açmış, 2000 civarında ev yıkılmış, 68 kişi hayatını kaybetmiştir.

23 Temmuz 1949, Karaburun-Çeşme (38.55N - 26.27E; M=6.6; Io=VIII)

Sakız Adasında, Karaburun yarımadasının doğu kısmında, Mordoğan ile yarımadanın kuzey burnu arasındaki köylerde ve Çeşme yarımadasındaki köylerde 2000 civarında ev hasar görmüş ve 10 kişi hayatını kaybetmiştir.

18 Mart 1953, Yenice-Gönen (40.00N - 27.50E; M=7.2; Io=IX)

Yenice ve Gönen’de ağır hasar vardır. 2000 civarında ev hasar görmüş, 265 kişi hayatını kaybetmiştir. Deprem, Foça ve Karaburun’da VI, İzmir’de ise V ile VI şiddetinde algılanmıştır.

2 Mayıs 1953, Karaburun (38.60N - 26.60E; M=5.6; Io=VIII)

Karaburun ve civarında 300 kadar ev hasar görmüştür.

16 Temmuz 1955, Söke-Balat (37.70N - 27.20E; M=6.7; Io=VIII)

Söke, Balat ve Sisam Adasında 500 kadar ev hasar görmüş, 23 kişi hayatını kaybetmiştir. İzmir’de birçok yapının duvarları çatlamıştır.

19 Haziran 1966, Menemen (38.51N - 27.21E; M=4.9; Io=VI)

Menemen’de 100 kadar evin duvarları çatlamıştır.

23 Mart 1969, Demirci (39.10N - 28.50E; M=5.9)

Demirci ve civarında 1000 kadar evde hasar meydana gelmiştir.

25 Mart 1969, Demirci (39.20N - 28.40E; M=6.1; Io=VIII)

Demirci ve civarında 2000 kadar evde hasar meydana gelmiştir.

28 Mart 1969, Alaşehir (38.45N - 28.50E; M=6.5; Io=VIII)

Gediz vadisinde hasara neden olmuştur. Alaşehir’de 3700 ev yıkılmış, 41 kişi hayatını kaybetmiştir.

6 Nisan 1969, Karaburun (38.35N - 26.40E; M=5.8; Io=VII)

Karaburun, Sakız Adası ve Çeşme’de 500 kadar ev hasar görmüştür.

23 Nisan 1970, Demirci (39.13N - 28.65E; M=5.6; Io=VII)

Demirci’de 300 kadar ev hasar görmüştür.

1 Şubat 1974, İzmir (38.50N – 27.20E; M=5.5; Io=VII)

İzmirde Alsancak, Konak ve Karşıyaka semtlerinde 47 yapıda ağır hasar meydana gelmiş, 2 kişi ölmüş ve 7 kişi yaralanmıştır.

9 Aralık 1977, İzmir (38.56N - 27.47E; M=4.8)

İzmir’de 10 kadar yapıda hasar vardır.

16 Aralık 1977, İzmir (38.41N - 27.19E; M=5.5; Io=VII)

İzmir’de (Alsancak, Hatay, İkiçeşmelik, Karşıyaka, Bornova, Gültepe, Gürçeşme ve Tepecik semtlerinde) 40 kadar ev hasar görmüş, 20 kişi yaralanmıştır.

14 Haziran 1979, Karaburun (38.79E - 26.57N; M=5.7; Io=VII)

Karaburun’da 2 ev yıkılmış, 1 kişi yaralanmıştır. Alsancak’ta bazı evlerde hasar meydana gelmiştir.

6 Kasım 1992, Doğanbey (38.16E - 27.00N; M=6.0; Io=VII)

Doğanbey civarında 60 kadar yapıda ciddi hasara sebebiyet vermiş; İzmir’de kuvvetli olarak hissedilmiştir.

28 Ocak 1994, Manisa (38.69N - 27.49E; M=5.1; Io=VII)

Manisa ve civarında 60 kadar yapıda hasar vardır.

24 Mayıs 1994, Karaburun (38.66N - 26.59E; M=5.4; Io=VII)

Karaburun ve civarında 10 kadar yapıda hasar vardır.

3.5. İzmir Kenti ile İlgili Makrosismik Veriler

İzmir’de hasar ve can kaybı/yaralanma yaratmış olan depremlerle ilgili eş-şiddet haritaları, yapısal hasar istatistikleri ve dağılımları, heyelan ve sıvılaşma gibi zemin problemleri rapor, arşiv ve gazetelerden orijinal kaynaklarına inilerek incelenmiş ve kent dahilinde yapmış oldukları hasarlar kritik bir incelemeye tabi tutulmuştur. Özellikle bu yüzyılda meydana gelmiş fiziksel deprem hasarları, can kaybı ve yaralanmalar, heyelan ve sıvılaşma gibi zemin problemleri İzmir'de yayınlanmış gazete kupürlerinden ve Prof.Dr.Rauf Beyru tarafından yapılmış derlemelerden yararlanarak elde edilmiştir. Bu bölümde bu bilgiler özetlenerek sunulmaktadır.

10 Temmuz 1688 Depremi:

İzmir bu deprem felaketiyle büyük ölçüde harap olmuştur. Öğle zamanından biraz önce başlayan bu büyük depremin merkezinin İzmir Koyu girişinde bulunan Sancak Kalesi civarında olduğu saptanmıştır. Adı geçen kale depremden sonra harabe haline gelmiştir. Kale toprağa öylesine batmıştır ki kalenin duvarlarında bulunan toplar görünmez olmuştur. Şehrin büyük yapılarından eski gümrük binasının duvarları yıkılmış ve tavanı çökmüştür. İzmir Limanı hasar görmüş ve kıyı şeridi 60cm çökerek bir kanal oluşturmuştur. Pamuk İpliği Hanının yanından başlayıp pazar yerinin sonuna kadar olan kervansarylar ve diğer binaların çoğu yıkılmış, Büyük Rum Kilisesi, Rum mezarlığı içinde bulunan St.Georege Kilisesi ve Ermeni Kilisesi tamamen harap olmuştur.

3-5 Temmuz 1778 Depremi:

Bu depremde pazar ve bedestenin kubbesi hasr görmüş, Büyük Camii tamamen yıkılmıştır. Frenk mahallesin kıyı kesiminde, deniz üzerinde kazıklar üstünde duran evler çökmüştür.

29 Temmuz 1880 Depremi:

Bu depremden İzmir şehir merkezi büyüz zarar görmüştür. İzmir'deki postane ve telgrafhane binası duvarının iki üç yerden çatlayarak ayrıldığı belirtilmektedir. Depremde, Fransız Hastenesi ile Fransız Konsolosluğunun, Hisar Camii’nin, St. Jean Katedralinin, Alsancak Garının, Kapusin Kilisesinin ağır hasarlar aldığı, Türk Mahallesinde bulunan Vilayet Konağının ve özellikle İkiçeşmelik semtindeki evlerin büyük bir kısmının duvarlarının çatladığı, Ali Paşa Meydanı’nda yer alan eski bir hanla, birkaç dükkanın çöktüğü belirtilmektedir. Yine, Kızlarağası hanının kubbesinin sarsıntıya dayanamayarak çöktüğü ve Kerestecilerde binaların kısmen harap olduğu bildirilmiştir. Depremden en büyük zararı gören yerlerden biri Bornovaydı. Binaların büyük bölümü çatlamış ve köyün iki camisi tamamen yıkılmıştır. Depremin, İzmir yakınındaki yerleşimlerden, Narlıköy, Pınarbaşı, Işıklar ve Kemalpaşa 'da da kuvvetle hissedildiği, Kokluça kilisesiyle, çan kulesinin hasar gördüğü de anlatılmlar arasındadır.

1 Nisan 1928 Depremi:

Bu deprem sırasında Konak’taki saat kulesinin kubbesi çökmüş, Vilayet Konağında çatlaklar oluşmuş, Pasaport binasının bacası uçmuş ve Teyyare sinemasının karşısında bulunan rıhtım 10metre uzunlukta ve birkaç santimetre genişlikte kıyıya paralel olarak yarılmış, kopan bölüm denize doğru ilerlemiştir. Deprem Karşıyaka, Bornova ve Balçova’daki binalarda da hasara sebep olmuştur. Bu binalar arasında Ziraat ve Yeni Osmanlı Bankası da yer almaktadır. Karataş, Karantina ve Göztepe’de evlerde hafif çatlaklar ve sıva dökülmeleri gözlenmiştir.

1 Şubat 1974 Depremi:

Deprem en çok Alsancak semtinde hasar yapmıştır. Buradaki eski yığma yapıların duvarları çatlamış ve camları kırılmıştır. 1488. sokakta 25 yıl önce iki katlı tuğla yığma olarak yapılıp daha üstüne iki kat daha eklenmiş olan yapıların bazılarında zemin kat duvarlarında kesme çatlakları ve balkon kolonlarında da basınç kırılmaları gözlenmiştir. Konak meydanındaki saat kulesinin taç kısmı yıkılmış ve saati durmuştur. Devlet hastanesinde, Özel idare işhanında hasar meydana gelmiştir.

KAYNAKLAR

Erdik.M (1997) Türkiye’de Doğal Afet Tehlikeleri ve Zarar-Görebilirlikler, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Avrupa Afet Eğitim Merkezi için hazırlanmış rapor)

Erdik, M., V. Doyuran, N. Akkaş, P. Gülkan, A probabilistic assessment of the seismic hazard in Turkey, Tectonophysics, 117 (1985), Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, pp. 295-344.

Eyidoğan.H., (1988) Rates of crustal deformation in western Turkey as deduced from major earthquakes, Tectonphysics,148 pp:83-92

GEBCO97(General Bathymetric chart of the Oceans) Dijital Atlas (1997)

Kalafat. D., (1995) Anadolu’nun tektonik yapılarının deprem mekanizmaları açısından irdelenmesi. İstanbul Üniversitesi Deniz Jeolojisi ve Jeofiziği Anabilim Dalı.Doktora Tezi

Onur.T (1997) Earthquake Hazard in Turkey Based on Uniform Risk Spectral Amplitudes; . Bogazici University, KOERI, Earthquake Engineering M.S.Thesis.

Rotstein.Y. (1985) Tectonis of the Aegean Block: Rotation, side arc collision and crustal extension. Tectonophysiscs, 117 pp:117-137

Wells& Coppersmith (1994) New Emprical Relationships among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area and Surface Displacement Bull.Seism.Soc.Am., Vol:184 pp 963-1291

Zanchi A. and Angelier. J.,(1993) Seismotectonics of western Anatolia: regional stress orientation from geophysical and geological data, Tectonophysics, 222, pp:259-274

ŞEKİLLER

(Şekil 3.1.1) M.S.10-1000 döneminde Türkiye ve çevresindeki hasar yapmış depremler (Ambraseys, 1971).

(Şekil 3.1.2) 20. yüzyılda Türkiye ve çevresindeki meydana gelmiş aletsel büyüklüğü 4’ten büyük depremler.

(Şekil 3.1.3) 20. yüzyılda Türkiye ve çevresindeki meydana gelmiş büyüklüğü 5.9 ve daha büyük ve/veya şiddeti VII daha büyük depremler.

(Şekil 3.2.1) Aletsel depremler için (1900 sonrası) Ms-Mb ilişkisi.

(Şekil 3.2.2) Aletsel depremler için (1900 sonrası) Ms-Mb Wells ve Coppersmith (1994).

(Şekil 3.3.1) Tarihsel (1900 öncesi) depremlerin merkezüssü dağılımları.

(Şekil 3.4.1) Ege Bölgesi topoğrafya haritası.

(Şekil 3.4.2) İzmir ve çevresinde 20. yüzyılda meydana gelmiş önemli depremler.

(Şekil 3.4.3) İzmir ve çevresinde aletsel (1900 sonrası) merkezüssü dağılımları.

(Şekil 3.4.4) İzmir Metropolitan Bölgesinde hasar yapmış depremler.

(Şekil 3.4.5) Şiddet Azalım ilişkisi.

(Şekil 3.4.6) Batı Anadolu’daki önemli depremlerin fay çözümleri ve tektonik özellikleri; Eyidoğan (1992).

(Şekil 3.4.7) Batı Anadolu ve Ege kıyılarının fay düzlem çözümleri; Kalafat (1995).

(Şekil 3.4.8) Batı Anadolu yüzeysel depremlerinin fay düzlem çözümleri; Zanchi ve Angelier (1993).

(Şekil 3.4.9) Ege Bölgesi ve çevresi depremlerine ait fay düzlem çözümleri; Rotstein (1985). Mc Kenzie (1972), Mc Kenzie (1978) ve Comninkas ve Papazachos çalışmalarının derlenmesi ile oluşturulmuştur.

TABLOLAR

(Tablo 3.4.1) Şiddet verilerinin istatistiki analizi

  1. Toplam deprem oluşumu;
  2. Yıllık deprem oluşumu
  3. Seçilmiş yıllık değerler
  4. Düzeltilmiş yıllık değerler.

4.1. Giriş

Deprem tehlikesi, hasar ve can kaybı yaratabilecek büyüklükte bir depremden kaynaklanan yer hareketinin belli bir yerde ve belli bir zaman periyodu içerisinde belirlenmesi olarak tanımlanır ve deprem nedeni ile hasar, mal ve can kaybı ihtimali olarak tanımlanan, deprem riski kavramının önemli bir öğesini oluşturur. Gelecek depremlerin konumu, oluş zamanı, büyüklüğü ve diğer özellikleri belirsizlik arzettiği için deprem tehlikesi tayinlerinde olasılık hesaplarına dayalı tahminler önemli karar araçlardır.

Kentlerde deprem tehlikesinin belirlenmesi amaci ile deterministik ve/veya probabilistik yöntemler kullanılır. Senaryo depremlerinin rasyonel yaklaşımlarla belirlendiği durumlarda her iki yöntem birbirine benzer sonuçlar sağlayabilir.

Deprem tehlikesi analizlerinin temel sonuçları, belirlenmiş bir bölge için mevcut jeoloji ve depremsellik bilgilerine dayalı olarak hesaplanan maksimum yer hareketi parametrelerine (maksimum ivme, şiddet gibi) tekabül eden münhanilerdir.

Geleneksel olarak (18. Asırdan beri) deprem tehlikesi (deprem yer hareketlerinin şiddeti) depremin şiddeti cinsinden ölçülmektedir. Deprem şiddeti, depremin gözlenen fiziksel hasarları oluşturan etkisini tanımlayan sübjektif bir değerlendirmedir. Bir çok şiddet cetveli vardır. Bunların en yaygın olarak kullanılanı 12 derecelik Değiştirilmiş Mercalli (MM) cetvelidir. MM ölçeğinin daha sonradan geliştirilmiş bir şekli, daha çok Avrupa’da kullanılan MSK (Medvedev- Sponheuer- Karnik) cetvelidir (Medvedev, 1968). MSK ölçeğinin 1981’de gözden geçirilmiş şekli Ek4-A’da verilmektedir. Belli bir deprem için en büyük şiddet genellikle episantrda olup, buna episantr şiddeti (Io) adı verilir.

Genelde, ihtimal hesaplarına dayalı deprem tehlikesi belirlemelerinde kullanılan kuramsal modeller: (1) jeolojik ve sismolojik verilerden hareketle potansiyel deprem kaynaklarının tanımlanması, (2) deprem büyüklükleri için ihtimal dağılımının tayini, (3) stokastik işlem modellemesi ve (4) yer hareketi azalım ilişkilerinin belirlenmesi aşamalarını ihtiva eder.

Bu çalışmada İzmir ve civarı için deprem tehlikesi haritalarının hazırlanmasını amaçlamaktadır. Bu haritalar belirli dönüş periyotlarına tekabül eden MSK şiddetleri ve maksimum yatay yer ivmesi eş-eğrileri cinsinden sunulacaktır.

Çalışmada göz önüne alınan temel araştırma adımları şunlardır:

  1. Bütün jeolojik, sismolojk ve tarihsel verilerin derlenmesi,
  2. Sismik kaynakların belirlenmesi (deprem kaynak bölgelemesi),
  3. Deprem kaynaklarındaki deprem oluşumlarının istatistiksel özelliklerinin ve depremsellik parametrelerinin belirlenmesi,
  4. Deprem kaynakları için uygun olabilecek azalım ilişkilerinin belirsizlik katsayıları ile beraber çıkartılması ve/veya derlenmesi,
  5. Bilgisayar programlarına dayalı olarak maksimum şiddet ve maksimum yatay yer ivmesi aşılma olasılığı dağılımlarının elde edilmesi,
  6. Belirlenmiş dönüş periyotlarına tekabül eden eş-ivme ve eş-şiddet eğrileri haritalarının hazırlanması.

4.2. Deterministik Deprem Tehlikesi

Deterministik olarak belirlenen deprem tehlikesi, zaman boyutundan bağımsız olarak, bölgede meydana gelebilecek en büyük depremin yaratacağı yer hareketinin düzeyidir.

Türkiye genelinde, daha önceki depremlerle ilgili maksimum şiddet dağılımları temel alınarak deprem tehlikesi haritaları hazırlanmıştır. Bu haritalardaki tehlike bölgeleri, tekrarlanma periyotlarına bakılmaksızın şimdiye kadar oluşan maksimum şiddetler temel alınarak belirlenmiştir. Bu tür tehlike haritalarına “deterministik haritalar” adı verilmektedir. Munich- Re (1980) tarafından hazırlanan doğal afet tehlikeleri haritasınında 50 yıllık tekrarlama dönemi içinde beklenen maksimum deprem şiddetleri gösterilmektedir. Bu haritada. Batı Anadolu’nun, İzmir dahil, önemli bir bölümü IX şiddetindeki deprem bölgesindedir. 1972 tarihli Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası, geçmişteki maksimum şiddetleri temel alarak beş deprem tehlike bölgesi belirlemektedir (Ergünay, 1976). 1. Derece deprem tehlikesi olan bölgede en yüksek şiddet (MSK) IX veya daha üstüdür, 2. Bölgede şiddet VIII, 3. bölgede şiddet VII, 4. Bölgede şiddet VI ve tehlikesiz bölge olarak kabul edilen 5. Bölgede şiddet V’e eşittir. Ege bölgesinde, İzmir ve Graben (Gediz, Küçük Menderes, Büyük Menderes) bölgeleri Birinci Derecede Deprem Tehlike Bölgesi’nde (Io ³ IX) bulunmaktadır. 1998 tarihli Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası temelinde probabilistik esaslı bir haritadır. Bu haritada da İzmir ve civarı Birinci Derecede Deprem Tehlike Bölgesi’nde (Etkin Yer İvme Katsayısı=0.4 bulunmaktadır.

Belirli bir mahal için en büyük deterministik deprem tehlikesi bu mahali etkileyebilecek deprem kaynaklarında meydana gelebileceği varsayılan en büyük depremin bu mahalde yaratacağı en büyük yer hareketine eşdeğerdir. Bu kapsamda: (1) Her bir deprem kaynağındaki oluşabilecek en büyük deprem merkez üstünün kente en yakın olabilecek şekilde kaynak bölgesinin kenarında yer alacaği var sayılır; (2) Hiçbir tektonik birimle ilişki kurulamayan depremlerin mahallin hemen altında meydana geleceği varsayılır.

Deprem hasar senaryoları ve masterplanlarının hazırlanması kapsamında kentsel deprem tehlikesinin deterministik olarak belirlenmesi için “Senaryo Depremi” olarak adlandırılan ve kenti makul bir süre zarfında ve makul bir olasılıkla etkileyebileceği varsayılan deprem veya depremler kullanılır. Bu tip senaryo depremleri için göz önüne alınan “makul süre”ler genellikle insan ömrü ile veya önemi yapıların ekonomik ömrü ile kıyaslanabilecek (50-60 yıl) şekilde seçilir. Bu bağlamda deterministik deprem tehlikesi:

Senaryo depreminin oluşacağı deprem kaynak bölgelerinin, bu bölgelerde oluşabilecek makul düzeydeki deprem büyüklüğünün ve kullanılacak azalım ilişkisinin bir fonksiyonu olmaktadır.

Gerekli değerlendirme, karşılaştırma ve sınamalar neticesinde İzmir için senaryo depremi olarak “İzmir Fayı” üzerinde oluşacak Ms=6.5 büyüklüğünde bir depremin göz önüne alınması uygun bulunmuştur. Doğu-Batı doğrultusunda uzanan bu fayın bu depremde 20km uzunluğunda ve 10km derinliğinde bir parçasını yırtılabileceği ve faylanma mekanizmasının normal olacağı tahmin edilmektedir. Bu yırtılma alanı Wells ve Coppersmith (1994) tarafından belirlenmiş yırtılma-deprem büyüklüğü ilişkisi kapsamında Ms=6.5 büyüklüğü ile uyum sağlamaktadır. Fay düzlemi kuzeye doğru düşeyle 60 derecelik bir eğim yapmaktadır. Bu senaryo depremi neticesinde oluşacak zemin-bağımsız deprem şiddetleri Erdik ve diğ. (1983) azalım ilişkisine dayalı olarak ve Ohashi ve diğ. (1983) simülasyonu yapılarak hesaplanmış ve elde edilen deterministik senaryo depremi şiddeti dağılımları (Şekil 4.2.1) , (Şekil 4.2.2) ve (Şekil 4.2.3)’de sunulmuştur.

Elde edilmiş bulunan bu zemin-bağımsız senaryo depremi şiddetlerinin İzmir’deki zemin durumlarına göre düzeltilmesi amacıyla Everenden (1981) modeline dayalı olarak Kalifornia için önerilmiş bulunan Reichle ve Kahle (1986) modeli kullanılmıştır. Bu model Tablo 4.2.1‘de sunulmuştur.

Tablo 4.2.1. İzmir’deki jeolojik birimlerin Reichle ve Kahle (1896) modeline göre sınıflandırılması ve bu sınflandırma kapsamında düzenlenmiş zemin-bağımlı senaryo depremi şiddet dağılımı

Sınıf Jeolojik Birimler Şiddet Değişimi

A

Plütonik ve Metamorfik Kayaçlar

Pm

-1.2

B

Pre-Kretase Sedimanter Kayaçlar

Jurasik ve Kretase Kayaçlar

Tjl, Cl, Lml, Uml

-0.6

C

Üst Kretase, Paleosen ve Eosen Denizel

Sedimanlar.

Jurasik-Eosen Sedimanter Kayaçlar

Cm, Umv, Lmv

0

D

Tersiyer denizel olmayan Sedimanlar

Lmc

0.1

E

Oligosen ve Miyosen Sedimanter Kayaçlar

Tersiyer Sedimanter Kayaçlar

Umm, Umc, Lmm

0.3

F

Plio-Pleistosen ve Pleistosen Sedimanter Kayaçlar

Holosen ve Kuaterner Sedimanlar

Qa

0.8

(Şekil 4.2.4)’de İzmir’deki jeolojik birimlerin Reichle ve Kahle (1896) modeline göre sınıflandırılması ve bu sınflandırma kapsamında düzenlenmiş zemin-bağımlı senaryo depremi şiddet dağılımı Ohashi ve diğ. (1983) simülasyonu için (Şekil 4.2.5) ve (Şekil 4.2.6)’da sunulmuştur.

4.3. Deterministik Deprem Tehlikesi

Probalistik deprem tehlikesi hasar yapıcı yer hareketinin belli bir yerde ve belli bir zaman periyodu içerisinde meydana gelme ihtimali olarak tanımlanır. Probabilistik bir deprem tehlike haritasının hazırlanması için kullanılan metodoloji aşağıdaki şekilde ifade edilebilir:

Tarihi ve aletsel deprem verilerinin elde edilmesi,

Tektonik Çalışmalar ve Değerlendirmeler

Deprem Kaynak bölgelendirmesi,

Deprem oluşum frekanslarının belirlenmesi,

Azalım İlişkileri ve

Probabilistik deprem tehlikesinin belirlenmesi.

Probalistik deprem tehlikesi, yıllık tehlike olarak tanımlanan, yıllık aşılma olasılığı veya, onun bire bölünmesi ile elde edilen, ortalama yineleme periyodu olarak ifade edilebilir. Kentsel deprem tehlikesi analizlerinin temel sonuçları, spesifik bir kent için ve mevcut jeoloji ve depremsellik bilgilerine dayalı olarak hazırlanan maksimum yer hareketi aşılma olasılığı dağılımları olarak verilir. Deprem tehlikesi bilgileri belirli yer hareketi parametrelerine (maksimum ivme ve Şiddet gibi) ve belirli dönüş periyotlarına tekabül eden konturlar olarak sunulur (Erdik ve diğ.1985).

Onur (1997), Gülkan ve diğ.(1993) ve Erdik ve diğ. (1985) Türkiye’de deprem tehlikesinin istatistiki açıdan değerlendirilmesi üzerine yaptıkları çalışmalarda, İzmir Bölgesi ile ilgili benzer değerlendirmeler yapmışlardır. Ege bölgesinde 2 farklı kaynak grubu oluşturmuştur. Bunlardan Batı Anadolu Graben karmaşığı (Kaynak no: 6.7.8) Edremit-Bakırçay-Simav-Gediz, Küçük Menderes-Büyük Menderes ve Kerme’yi içine almaktadır. Cyclades ve Fethiye kaynağı ise kuzeybatı’da Thebes’den Cyclades güneyi boyunca güneybatı Türkiye’de Bodrum yarımadasına kadar uzanmaktadır. Erdik ve diğ. (1985) tarafından 1928-1982 yılları arasındaki periyot için %10 aşılma olasılığı ile maksimum hissedilmiş şiddet (MSK) eğrileri, bölgesel şiddet azalımı ilişkilerine dayanılarak 225, 475, 10000 yıllık dönüş periyotları için hazırlanmış eş-şiddet (MSK) eğrileri, ve ivme azalım ilişkilerine dayanılarak 225, 475, 10000 yıllık dönüş periyotları için hazırlanmış eş-en büyük ivme haritaları İzmir ve çevresi ile ilgili şu bilgileri vermektedir:

1928-1982 peryodu için hazırlanan haritada eş-şiddet VII olarak hesaplanmıştır. Eş-şiddet değerleri 225 yıllık dönüş periyodu için VII olup, 10000yıllık dönüş periyodu için X a kadar çıkmaktadır. En büyük yatay taban kayası ivme değerleri ise %g cinsinden 60 dan 80’e kadar değişmektedir.

Onur (1997) Türkiye deprem tehlikesi analizinin istatistiki değerlendirmesini yaparken Ege Bölgesini içine alan başlıca iki kaynak kullanmıştır. Kuzey Ege kaynağı batıda Midilli Adasından, kuzeyde Balikesir’e doğuda da Afyon’a kadar uzanmakta Simav ve Bergama’yı içne almaktadır. İzmir kaynağı ise batıda Sakız Adası, Karaburun yarımadası ve İzmir’den, doğuda Denizli’ye kadar uzanmakta Büyük Menderes, Küçük Menderes ve Gediz’i kapsamaktadır. Çalışmada Campbell (1997) ve Boore ve diğ. (1997) ivme azalım ilişkilerini esas alarak farklı dönüş periyotları için eş–en büyük ivme haritaları elde edilmiştir. Her iki azalım ilişkisi için %10 aşılma olasılığı ile 50 ve 100 yıllık dönüş periyoduna tekebül eş-ivme haritalarından İzmir ve çevresi için şu sonuçlar çıkarılabilir:

Campbell (1997) azalım ilişkisini kulanarak 50 yıllık dönüş peryodu ve sert zemin kabulü için en büyük yatay taban kayası ivmesini 0.5g , Boore ve diğ(1997) azalım ilişkisini kulanarak 50 yıllık dönüş peryodu ve C zemin sınıfı için (yüzey dalgası hızı 180-360m/s.) en büyük yatay taban kayası ivmesini 0.35g ve 100 yıllık dönüş periyodu için 0.4g olarak hesaplanmıştır.

Probabilistik esasa göre hazırlanmış Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası 1996 yılında uygulamaya konulmuştur. Haritada 475 yıl dönüşüm süresine haiz eş etkin-ivme kontur haritası ve 0.90 güvenirlik seviyesi (aşılmama olasılığı) esas alınmıştır. Yani 475 yılda bir oluşacak depreme göre tasarımı yapılan yapı 50 yıllık bir süre içinde %90 ihtimal ile bu yüklemeye maruz kalmayacak , diğer bir deyişle 50 yıllık bir süre sadece içinde %10 aşılma ihtimaline sahip olacaktır. Bu harita’da İzmir’deki deprem hareketi etkin-ivme cinsinden 0.4g olarak verilmektedir.

4.4. İzmir İçin Probabilistik Deprem Tehlikesi

Bu bölümde İzmir için gerçekleştirilen probabilistik deprem tehlikesi belirlemesi çalışmalarına yer verilecektir. Bu kapsamda önce çalışmanın ana unsurlarını teşkil eden sismolojik ve jeolojik verilere değinilecek, daha sonra ise sırasıyla çalışmada kullanılmış “deprem kaynak bölgelendirmesi”, “yinelenme ilişkileri”, “azalım ilişkileri” ve “deprem oluşumu modelleri” incelenecektir. İzmir ve civarındaki probabilistik deprem tehlikesi haritaları sunulacak ve yorumlanacaktır. Probabilistik esaslı deprem tehkilesi değerlendirmelerinde enbüyük yer ivmesi ve değişik frekanslara tekabül eden spektral ivmekler kullanılmıştır.

4.4.1. Sismolojik Veriler

Tarihi, makro-sismik ve aletsel deprem verilerinin değerlendirilmesi deprem tehlikesi belirlemelerinin ana unsurlarından birini oluşturur. Bu veriler deprem kaynak bölgelerinin; frekans-aletsel büyüklük, aletsel büyüklük-yırtılma ve azalım ilişkilerinin; enbüyük deprem potasiyelinin; sismik boşluk ve periodisitelerin; ve arka plan sismisitesinin belirlenmesinde önem taşır.

Dünya çapında 1900-1963 yıllarını kapsayan ISS (International Seismological Summary), BCIS (Bureau Central International Sismologique) ve 11-1963 yıllarını kapsayan NOAA-USGS (National Oceanographic and Atmospheric Administration - US Geologic Survey) deprem katalogları ile beraber, 1964 yılından beri yayınlanmakta olan USGS-PDE (United States Geological Survey-Preliminary Determination of Epicenters) ve ISC (International Seismological Centre) bülten ve katalogları Türkiyedeki depremleri kapsamaktadır. Bu kataloglardaki veriler genelde 60’lı yıllardan sonra WWSSN (World Wide Seismological Station Network) şebekesinin devreye girmesi ile düzelmektedir. Türkiye’deki deprem kataloglarının büyük bir çoğunluğu bu kaynaklardan derleme niteliğindedir. Ancak kısıtlı sayıda katalogda ilk referanslara inilmiş, mükerrer veriler ayıklanmış, merkezler yeniden değerlendirilmiş, aletsel büyüklükler homojenleştirilmiş ve ulusal kayıt şebekesinden elde edilen bigiler telif edilmiştir. Deprem tehlikesi açısından önem taşıyan makro-sismik merkez ve diğer verilere ait derlemeler Ambraseys (1988), Eyidoğan ve diğerleri (1991) ve Erdik (1996) tarafından yapılmıştır. Özellikle Ambraseys (1988) ve Ambraseys ve Finkel (1995) tarafından yapılan derlemeler ülkemizde meydana gelmiş tarihi depremlerle ilgili değerli bigileri sağlamaktadır ve bu çalışmada yoğun olarak kullanılmıştır. Deprem kataloğunun düzenlenmesinde çalışmada kullanılan azalım ilişkisinin temel aldığı deprem büyüklüğü tanımı ile katalogda kullanılan tanımın aynı olmasına dikkat edilmiştir.

Bu konu ile ilgili ayrıntılı bilgiler Bölüm 3.2’de kapsanmıştır.

4.4.2. Jeolojik ve Tektonik Veriler

İzmir’deki probabilistik deprem tehlikesi belirlemesinin ikinci ana unsurunu jeolojik ve tektonik çalışmalar teşkil etmiştir. Bu çalışmalar, genellikle deprem kaynaklarının tanımlanmasını ve deprem hareketini modifiye edebilecek jeolojik yapının belirlenmesini amaçlar. Sismik kaynakların belirlenmesi ve buna ilişkin bölgelendirme uğraşılarında güvenilir sismotektonik haritalara gereksinim vardır. Sismotektonik haritalar, belirgin yapısal öğelerin, özellikle fayların gösterildiği bir baz haritaya deprem değişik kriterlere ve/veya dönemlere göre seçilmiş deprem episantırlarının yerleştirilmesi ile hazırlanır. Bu haritalar iki farklı ölçek için (Şekil 4.4.1) , (Şekil 4.4.2) , (Şekil 4.4.3) , (Şekil 4.4.4) , (Şekil 4.4.5) , (Şekil 4.4.6) , (Şekil 4.4.7) , (Şekil 4.4.8)’de verilmiştir.

Gerçekleştirilmiş jeolojik ve tektonik çalışmalarla ilgili ayrıntılı bilgiler Bölüm 2‘de kapsanmıştır.

4.4.3. Kaynak Bölgelendirmesi

Kentsel probabilistik deprem tehlikesinin belirlenmesinde karşılaşılan en önemli meselelerden biri deprem kaynak bölgelendirmesidir.

Bu hususta, makro-sismik verilere dayalı sismo-tektonik haritalarla, paleo-sismik verilerin fay hatları ile depremler arasındaki ilişkiyi belirleyen en önemli araçlar kabul edilmiş ve deprem kaynakları tektonik elemanların özellikleri ile, deprem oluşumlarının ve kaynak mekanizmalarının homojenliklerine göre ayrılmışır. Bu kapsamda: genel kabuk yapısı; genel tektonik yapı; bölgesel deformasyon şekil ve hızları, GPS ve diğer jeodezik veriler; bölgesel deformasyonu kontrol eden ana fayların özellikleri; bu faylardaki büyük depremlerle ilgili paleo-sismik veriler ve yinelenme periyotları; ve neo-tektonik elemanların etkinlik ve yetkinliklerine ikişkin bilgiler kullanılmıştır. Herhangi bir bilinen tektonik yapı ile ilişkilendirilemeyen depremler için arka-plan depremselliğini yansıtacak şekilde global kaynak bölgesi teşkil edilmiştir.

Aşağıda listesi sunulan deprem kaynak bölgelerinin belirlenmesinde prensip olarak:

1. Kaynak bölgeleri sismik özellikleri mümkün olduğunca homojen sahalar şeklinde tanımlanmış.

2. Farkli sismik potansiyele sahip kaynak bölgeleri arasindaki sınır, daha aktif olanına yakın bir şekilde belirlenmiş.

3. İstatistiksel olarak yeterli sayıda güvenilir depremlerin bulunduğu bölgelerde, sınırlar, tektonik verilerle desteklenerek, sismik veriler esasına göre belirlenmiştir.

4. Yeterli depremlerin kayıtlarının olmadığı ya da bu kayıtlarin güvenilirliği konusunda kuşkular bulunduğu durumunda sınırların belirlenmesinde en belirgin tektonik verilere başvurulmuştur.

İzmir ve çevresi için oluşturulan kaynak bölgelendirilmesi aşağıdaki gibidir. Kaynak bölgelerine ait haritalar (Şekil 4.4.9) , (Şekil 4.4.10) , (Şekil 4.4.11) , (Şekil 4.4.12)’de verilmiştir.

Kuzey Anadolu Fayı: Doğuda Karlıova’dan başlayıp batıda Yunanistan’a kadar uzanan yaklaşık 1500km lik Kuzey Analolu Fayı’nın çalışma alanı içerisinde kalan kısmıdır. Güney sınırı Susurluk’un kuzeybatısından başlayıp, Edremit Körfezi’nin ve Midilli Adası’nın Kuzey kesimlerini içine alarak güneybatı doğrultuda Ege Denizi açıklarına kadar devam eder. Yalnızca 20. Yüzyılda bölgedeki 7 önemli deprem bu fayda meydana gelmiştir.

Savaştepe: Kuzey’de Balıkesir’den başlayıp doğuda Simav grabeni ile sınırlanıp güneyde Soma’ya kadar uzanmaktadır. Kuzeydoğu-güneybatı doğrultulu fay sistemini içne almaktadır.

Simav: Doğuda Simav’dan batıda Bigadiç’e kadar uzanmakta olup kuzeybatı doğrultulu Simav Grabenini kapsamaktadır. 20. Yüzyıl içinde hasar yapmış 3 depremin bu faydan kaynaklandığı bilinmektedir. Bunun yanı sıra son 30 yılda bu kaynakta yüksek derecede deprem aktivitesi olduğu gözlenmiştir.

Bakırçay: Çandarlı Körfezi’nin kuzey kısmından başlayıp doğuda Kırkağaç’a kadar uzanmakta ve buradaki fay sistemini kapsamaktadır

Midilli: Midilli Adası’nın güneyi boyunca uzanan Midilli Fayını içine almaktadır.

Karaburun-Çandarlı: İzmir körfezi’nin kuzeyini kapsamaktadır.

Bergama / Foça- Menemen: Güney’de Menemen’i ve İzmir Körfezi’nin kuzey bölgesini içine alıp, kuzeyde Bergama’ya kadar uzanmakta ve kuzey-kuzeybatı doğrultulu fay sistemini içine almaktadır.

Gediz-Manisa: Manisa’dan Pamukkale’ye kadar yaklaşık 200km kuzeybatı doğrultuda uzanmakta ve Gediz Grabeni’ni kapsamaktadır. 28 mart 1969 Alaşehir depremi bu grabende oluşmuş en yıkıcı depremlerden biridir.

Sakız Adası: Sakız Adası’nın batısında yer alan doğu-batı doğrultulu iki sıra fayı içine almaktadır.

Urla: İzmir Körfezi ile Karburun yarımadası arasında yer almakta olup Güneyde Seferihisar Koyu, kuzeyde Mordoğan Boğazı ile sınırlıdır. Gülbahçe fayını içine almaktadır.

İzmir: İzmir Körfezi’nin doğusunda, Körfezi güneyden sınırlayan doğu batı yönlü İzmir Fayını içine almaktadır.1688-1778 depremlerinin bu faydan kaynaklandığı bilinmektedir

Tuzla: Kuzeydoğu-güneybatı doğrultulu Tuzla Fayını içine alacak şekilde kuzeyde Geziz Grabeni ve güneyde Ege deniz’yle sınırlanır.

Tepeköy-Torbalı: Kuzeydoğuda Gediz Grabeni batıda ise Tuza kaynağıyla sınırlandırılmıştır. Kuzeydoğu-güneybatı uzanımlı fay sistemini içine alır.

KüçükMenderes: Bu kaynak Küçük Menderes Fayını içne alarak doğuda Ödemiş/ Tire civarından başlayıp batıda Efes antik şehri güneydoğusundan geçerek Ege Denizi'’e kadar uzanmaktadır

Eğriboz: İkaria Adası’nın kuzeyi boyunca uzanmaktadır. Son yüzyılda bu kaynakta herhangi bir deprem aktivitesi gözlenmemiştir.

Güney Sakız: Sakız Adası’nın güneyindeki fay sistemini kapsamaktadır.

Kuşadası-Sisam: Aydın civarından başlayıp, Sisam Adasını içine alacak şekilde İkaria Adası’na kadar devam etmektedir. Ege Denizi içerisinde yer alan doğu batı doğrultulu fay sistemini içine alıp doğuda büyük Menderes Kaynağı ile girişim yapmaktadır.

Büyük Menderes: Doğuda Denizli’den başlayıp batıda Sisam Adası’nın güneyine kadar uzanmaktadır. Yaklaşı 200 km uzunluğundadır. Büyük Menderes grabeni Pamukkale civarında Gediz grabeni ile birleşmektedir. Batı ucu ise Germencik’de iki kola ayrılmıştır. Kuzey kolu Kışadası’na güney kolu Ege Denizi’ne devam etmektedir. Bu iki kol hem Büyük Menderes hem de Kuşadası-Sisam kaynaklarının sismik aktivitesinde etkili oldğundan her ikisi içinde de yeralmıştır.

Muğla-Milas: Güneydoğu- kuzeybatı doğrultulu olup kuzeyde Güllük köfezi’ni içine alıp, güneyde Muğla’ya kadar devem etmektedir.

Gökova: Gökova körfezi kuzeyi kenarı boyunca uzanmakta olan Gökova grabeni, birbirine paralel birkaç sıra fayı içine almaktadır. Doğuda Ula kasabasından batıda İstanköy’e kadar 180km boyunca devam eder.

Geriplan: İnceleme alanı içerisinde kaynak bölgeleri dışında kalan depremleri ihtiva etmektedir.

4.4.4. Deprem Yinelenme İlişkileri (Deprem oluşum frekansları)

Richter (1958) tarafından öne sürülen, deprem oluşumlarına ilişkin ampirik magnitüd-frekans bağıntısı asağıda verilmektedir.

log N(M) = a +bM

Burada N, verilen bir bölge ve periyod için, magnitüdü M'e eşit veya daha büyük olan depremlerin sayısını a ve b ise regresyon katsayılarını göstermektedir. Yukarıdaki bağıntı gerçekleştirilen sismisite çalışmalarının temelini teşkil etmiştir.

Kullanılan deprem kataloglarında değişik zaman periyotlarında kapsanan depremler her bir deprem büyüklüğü için homojen değildir. Bu yüzden, bir kaynak bölgesindeki frekans-deprem büyüklüğü bağlantısını belirlemek için: küçük depremleri tam olarak içeren kısa süreli yakın bir zaman aralığının ve büyük depremleri tam olarak içeren uzun süreli bir zaman aralığının kullanılması gerekir. Bu hususta, deprem oluşumlarının Poisson sürecine uyduğu kabulüyle, Stepp (1973) tarafından önerilmiş homojenleştirme yaklaşımı kullanılmıştır. Bu yaklaşım kapsamında, magnitüd-frekans bağıntısının bir bölgeye uyarlanması için:

(1) Küçük depremleri tam olarak içeren kısa süreli deprem grubu kullanmak,

(2) Büyük depremleri tam olarak içeren uzun süreli deprem grubu kullanmak,

ve (3) Her iki veri gruplarını birleştirerek eksik verileri tamamlayıp, homojen bir veri temelinin kullanılması gerekmektedir.

Her kaynak bölgesi için yapılmış aletsel büyüklük istatistikleri ve bunların sonucunda düzeltilmiş yıllık oluşum oranları aşağıda özetlenerek sunulmuştur. Herbir deprem kaynak bölgesi için detaylı bilgiler Ek 4–B’de verilmiştir. Eğriboz Kaynağında herhangi bir sismik aktivite görülmediğinden bu kaynakla ilgili istatistik çalışması yapılmamıştır.

Tablo 4.4.1. Her kaynak için deprem oluşum ilişkileri

Kaynak Düzeltilmiş yıllık oluşum ilişkileri
Kuzey Anadolu Fayı N=863.54e-1.5801M
Savaştepe N=15.651e-1.0645M
Simav N=513.21e-1.5686M
Bakırçay N=11.944e-1.0926M
Midilli N=191.98e-1.3734M
Karaburun-Çandarlı N=350.98e-1.4410M
Bergama / Foça-Menemen N=672.14e-1.6100M
Gediz-Manisa N=228.64e-1.5268M
Sakız Adası N=1094.7e-1.6543M
Urla N=20.366e-1.1043M
İzmir N=24.500e-1.1714M
Tuzla N=629.62e-1.6994M
Tepeköy-Torbalı N=8.3533e-1.0497M
KüçükMenderes N=4.2712e-1.0240M
16. Güney Sakız N=4.5312e-1.0250M
17. Kuşadası-Sisam N=259.48e-1.4677M
18. Büyük Menderes N=263.01e-1.5427M
19. Muğla-Milas N=472.74e-1.5461M
20. Gökova N=893.88e-1.6942M
21. Geri plan N=3642.8e-1.8407M

4.5. Azalım İlişkileri

Deprem tehlikesi çalışmalarında kullanılan azalım ilişkileri yer hareketinin kaynak, yayılma hattı ve bölge özelliklerine bağlı bir ölçüsüdür.

Deprem tehlikesi çalışmalarında kullanılan azalım ilişkileri, maksimum ivme, şidder ve spektral ivme gibi yer hareketi parametrelerini deprem kaynak parametreleri, yayılma hattı ve zemin özelliklerine bağlı olarak belirler. Bu altbölümde Erdik ve diğ. (1985) tarafından hazırlanmış şiddet azalımı ilişkileri, açılma gösteren tektonik rejimler için önerilmiş maksimum yer ivmesi azalımı ilişkileri (SEA-96) ve spektral ivmelerin heasabı için Spudich ve diğ. (1996) ve Boore ve diğ. tarafından belirlenmiş azalım ilişkileri göz önüne alınacaktır.

Şiddet Azalım İlişkileri

Özellikle, Türkiye gibi kuvvetli yer hareketi verilerinin yeterli olmadığı ülkelerde, kentsel deprem tehlikesi ve deprem riski belirlemelerinde bölgesel makro-sismik verilerden elde edilmiş şiddet azalım ilişkilerinin kullanılması gerekir. Bu amaçla Erdik ve diğ. (1985) tarafından hazırlanmış şiddet azalımı ilişkileri kullanılmıştır.(Şekil 4.5.1)’de Türkiye için elde edilen şiddet azalım ilişkisi görülmektedir.

MSK maksimum şiddet-lokal şiddet (Io-I) – mesafe magnitüd (M) – maximum şiddet (Io) eğrilerinden yaralanılarak, İzmir bölgesi regresyon analizi için aşağıdaki bağıntılar kullanılmıştır:

Io – I = a1 + a2 ln(R + Ro) (D.4.5.1)

M=a3 + a4Io (D.4.5.2)

I=a5 + a6M + a7ln(Ro) (D.4.5.3)

Bu ifadelerde a1, a2, a3, a4 regresyon katsayılarıdır, a5, a6, ve a7 bu katsayılardan elde edilir.

Ampirik deneme yanılma çalışmaları sonucu Ro=7 km kabul edilmiş ve analizin sonucunda tüm kaynaklar için azalım ilişkisi denklemleri hesaplanmıştır. Bu çalışmada tüm Türkiye için hesaplanmış, aşağıdaki azalım ilişkisi denklemi kullanılmıştır.

Io – I = -2.68 + 1.38 ln ( R + 7) (D.4.5.4)

M= 2.55 + 0.47 Io (D.4.5.5)

I = 2.72+2,12 M - 1.38 ln(R+7) (D.4.5.6)

(Standart sapma = 0.7)

Yürütülen çalışmanın ikinci aşamasında Yunanistan’da kullanılan şiddet azalım ilişkileri incelenecek ve Ege bölgesinde gözlenmiş izoseist haritalarının yukarıda sunulan bu genel ilişkideki parametreleri ne derecede değiştirdiği araştırılacaktır.

Maksimum Yer İvmesi Azalımı İlişkileri

Deprem tehlikesi belirlemelerinde en yaygın olarak kullanılan tek belirleyici (PGA) olarak kısaltacağımız en büyük yatay yer ivmesidir. PGA değerinin kullanılmasındaki en önemli gerekçelerden biri deprem şartnamelerinde önerilen tasarım spektrum şekillerinin PGA (veya “etkin ivme” gibi PGA ile ilişkilendirebilinen parametreler) ile ölçeklendirilebilmesidir.

Kullanılan azalim ilişkilerinin çoğunda maksimum yer ivmesi magnitüd (M), mesafe (R) ve lokal zemin koşullarına bağlı ifadelerle verilmektedir. Magnitüd için kullanılan tarif, azalım ilişkisinde, frekans-magnitüd verilerinin toparlanmasında ve maksimum magnitüdün tesbitinde kendi içinde tutarlı olmalıdır. Azalım ilişkilerinde kullanılan mesafe parametresi (R), (1) odak noktasına, (2) episantra, (3) enerji boşalma merkezine, (4) fay yüzeyine, ve (5) fay uzantısına olan mesafe olabilir. Mesafenin tarifi bilhassa faya yakın bölgelerde çok önemli rol oynar ve bu tarif lokal özelliklerle uyum göstermelidir.

Zemin formasyonlarının PGA değerine olan etkisinin azalım ilişkilerine istatistiki açıdan da yansıtılabilmesi ancak 1985 Mexico City, 1989 Loma Prieta ve 1994 Northridge depremlerinden elde edilen kuvvetli yer hareketi verileri ve kayma dalgası yayılma hızı bağımlı yeni zemin sınıflandırmaları sayesinde mümkün olmuştur. Boore ve diğerleri, (1993); Campbell ve Bozorognia, (1994). Joyner ve Boore (1988) ve Boore ve diğerleri (1993) ortalama kayma dalgası yayılma hızına göre tanımlanmış üç zemin sınıfı için spektral ivme azalım ilişkilerini değişik periyotlar ve sönüm oranları için sağlamıştır.

Ülkemizde kaydedilmiş kuvvetli yer hareketi ivmelerinin ancak kısıtlı sayıda olması azalım ilişkilerinde diğer ülkelerden kaynaklanan PGA azalım ilişkilerinin kullanılmasını zorunlu kılmaktadır. Erdik ve diğerleri (1985), ülkemiz kaynaklı kuvvetli yer hareketi verilerinin California verileri uyum sağladığını gösterdikten sonra, Schnabel ve Seed (1973) tarfından önerilen PGA azalım ilişkisini, özellikle yakın sahada Campbell (1981) azalım ilişkisi ile telif ederek kullanmıştır. Bu azalım ilişkilerinde kullanılan aletsel büyüklük ölçeği Ms (yüzey dalgası) olduğu için çalışmada kullanılan deprem kataloğu ile uyum sağlanmıştır.

Bu çalışmadaki sismik tehlike haritalarının geliştirilmesinde, ilk etapta Ege Bölgesi’ne benzer açılma gösteren tektonik rejimlerdeki (normal fay, yan atılımlı fay ve volkanizma) depremleri zemin hareketi için oluşturulmuş azalım ilişkisi kullanılmıştır (Spudich ve diğ.1996). Bu azalım ilişkisinde aletsel büyüklüğü 5 ve daha büyük ve uzaklığı 105 km den küçük olan depremler için hesap yapılmış ve Anadolu fay sisteminde meydana gelen depremler de bu katalogda kullanılmıştır. Zemin sınıflandırılmasında Joyner ve Boore (1988) sınıflandırılmasına sadık kalınmış ve İzmir ve çevresi’nde sert ve yumuşak olmak üzere her iki zemin sınıfı için de analiz yapılmıştır. Bu zeminlere ait kriterle aşağıda verilmiştir.

Sert zemin: kayma dalgası hızı 360m/s. ve daha büyük zeminler

Yumuşak zemin: kayma dalgası hızı 360m/s den daha düşük zeminler

Bu çalışmada elde edilen en büyük yatay ivme şu şekilde ifade edilmiştir.

logY = 0.156+ 0.229 (M-6) + b4R – 0.945logR + 0.077G (D.4.5.7)

standart sapma : s logY = 0.22

uzaklık :R = (rjb2 + 5.572 ) 2 (D.4.5.8)

G = 1 sert zemin rjb = Joyner ve Boore uzaklığı

0 yumuşak zemin

Çalışmanın ileri safhalarında, diğer azalım ilişkileri kullanılarak hassasiyet analizleri yapılacaktır.

Spektral İvme Azalım İlişkileri

Spudich ve diğ. (1996) SEA-96 çalışmalarının sonucunda değişik zemin tipleri için 0.3s ve 1s periyotlarındaki spektral ivmeler şu şekilde ifade edilmiştir;

T = 0.3sn. için;

log10Y = 2.03+ 0.334(M-6) – 0.07(M-6)2 – 0.915 log10R + 0.183G

s logY = 0.301

R = (rjb2 + 5.942)1/2

T = 1.0sn. için;

log10Y = 1.912 + 0.450(M-6) – 0.014(M-6)2 – 0.837 log10R + 0.214G

s logY = 0.36

R = (rjb2 + 2.902)1/2

Burada;

Y = Pseudo relatif hız spektrumu (PSRV - cm/s),

M = Moment magnitüd (5.0<= M<= 7.7)

rjb = Joyner ve Boore uzaklığı

s logY = Standart sapma

G = 0 kayma dalgası 360m/sn. ve daha büyük zeminler

G = 1 kayma dalgası 360m/sn. den daha küçük zeminler

Boore ve diğ. (1997) belirli frekanslara tekabül eden spektral genlikler için azalım ilişkisi yayınlamıştır. Bu azalım ilişkisinin sonucunda değişik zemin tipleri için 0.3s ve 1s periyotlarındaki spektral ivmeler şu şekilde ifade edilmiştir;

T = 0.3 sn. için;

lnY = -0.7 + 0.769(M-6) – 0.161(M-6)2 – 0.893lnr – 0.401ln(Vs / 2133)

r = (rjb2 + 5.942)1/2

s lnY = 0.522

T = 1.0 sn. için;

lnY = -1.08 + 1.036(M-6) – 0.032(M-6)2 – 0.798lnr – 0.698ln(Vs / 1406)

r = (rjb2 + 2.902)1/2

s lnY = 0.613

Burada;

Y = Pseudo relatif hız spektrumu (PSRV - cm/s),

M = Moment magnitüd (5.0 < M < 7.7),

R = Fayın yüzey projeksiyonuna olan measfe (km) (1<=R<=100km),

Vs = Ortalama kayma dalgası yayılma hızı (30m derinlik için) (m/s),

s lnY = Standart sapma,

rjb = Joyner ve Boore uzaklığı.

Çalışmada 3 zemin cinsi dikkate alınmış ve her biri için spektral ivme değerleri hesaplanmıştır. Bunlar, sert zemin (Vs: 620m/sn.), yumuşak zemin (Vs: 310m/sn.) ve NEHRP(1994) B zemini (Vs = 1.70m/sn) olarak hesaba dahil edilmiştir.

4.6. Deprem Oluşumu Modelleri

Gelecekteki depremlerin konum, büyüklük ve oluş zamanlarında belirsizlikler mevcuttur. Deprem oluşumlarını modellemede kullanılan stokastik modeller bu belirsizliği yansıtır. Deprem tehlikesi hesaplarında kullanılan deprem oluşum modelleri: probabilistik (hafızalı veya hafızasız), deterministik ve prediktif olmak üzere üç gurupta toplanabilir. En yaygın olarak kullanılan probabilistik model basit Poisson Modelidir. Bu model deprem oluşumlarının hafızasız olduğunu ve bir kaynak bölgesi içinde depremlerin gerek konum ve gerekse zaman açısından birbirinden bağımsız olarak meydana geldiğini kabul eder. Zaman-bağımsız modellerden birisi de jeolojik bilgilerdeki belirsizliğin ağırlık faktörleri ile değerlendirildiği Bayes modelidir. Zaman-bağımlı (hafızalı) modeller zaman-tahminli, kayma-tahminli modeller ve semi-Markov modelleridir. Bu hafızalı modellerden en yaygın olarak kullanılanı “karakteristik deprem” modelidir (Youngs ve Coppersmith, 1985). Bu modeller ancak üzerinde çok çalışılmış fay hatları (San Andreas Fayı gibi) ve sadece karakteristik depremlerden kaynaklanacak deprem tehlikesi için geçerli olmakta ve fay segmentasyonu ve yinelenme sürelerinden kaynaklanan belirsizlikler bu modellerin Poisson modelinin yerini almasına müsaade etmemektedir. Diğer taraftan, Poison modeli her durumda diğer modellere nazaran daha emniyetli tarafta (konservatif) deprem tehlikesi sonuçları doğurmaktadır (Jordanovski ve Todorovska, 1995).

Gutenberg-Richter (Richter, 1958) tarafından bulunmuş frekans-deprem büyüklüğü bağıntısı (log N(M)=a+bM) deprem oluşumu modellendirmelerinin temelini teşkil eder. Burada N, verilen bir bölge ve zaman periyodu için, aletsel büyüklüğü M veya daha fazla olan depremlerin sayısını a ve ise regresyon katsayılarını göstermektedir. Regresyon analizi için yaygın olarak en büyük olabilirlik (maximum likelihood) Weicherd (1980) metodu kullanılmaktadır. Deprem katalogları kaynak bölgeleri içindeki frekans-büyüklük ilişkilerinin hesaplanmasında kullanılır. Ancak, Poisson modelinin kullanıldığı durumlarda, deprem oluşumları bağımsız kabul edildiği için, deprem kataloglarının artçı şok ve deprem fırtınaları gibi deterministik unsurlardan arındırılması gerekir.

Kiremidjian (1982) tarafindan yapilan bir çalismada Poisson ve Markov Modelleri karşılastırılarak "Sık ve orta büyüklükte deprem olusumlarını içeren bölgelerdeki deprem tehlikesinin tahmini için Poisson moodeli yeterlidir. Seyrek fakat çok büyük deprem oluşumlarına haiz bölgelerde ise Poisson Modelinin kullanilmasi kisa vadedeki deprem tehlikesi tahminlerinde gerçekten daha büyük, uzun vadedeki deprem tehlikesi tahminlerinde ise gerçekten daha küçük aşılma olasılıklarina yol açmaktadır" denilmektedir. Konu ile ilgili güncel bilgi düzeyi orta ve küçük aletsel büyüklüğü olan depremler ve büyük kaynak bölgeleri için Poisson modelinin gerçekçi sonuçlar sağladığını, ancak uzun fay hatları üzerınde yer alan büyük depremlerin modellenmesi için semi-Markov ve karakteristik deprem oluşumu modellemelerinin daha uygun olduğunu göstermektedir.

Bütün bu hususlar değerlendirilerek bu çalışmada, deprem tehlikesinin modellenmesinin Poisson modeline dayandırılmasına karar verilmiştir.

Deprem oluşumunun analizinde SEISRISK III (Bender ve Perkins, 1987) yazılımı kullanılmıştır. Bu yazılım, belirlenmiş bir aşılmama olasılığı ve zaman periyodu için, bölge üzerinde tanımlanmış iki boyutlu karelaj sisteminin her düğüm noktasındaki en büyük zemin hareketinin hesabını yapacak şekilde tasarlanmıştır. Yukarıda da belirtildiği gibi deprem oluşumları dağılımı için yazılım, Poisson modelini kullanmaktadır.

Bu yazılımın diğer özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Kaynaklarda depremlerin homojen olarak dağıldığı, dolayısıyla kaynak içerisindeki her noktanın gelecekteki bir depremin episantrı olma ihtimalinin eşit olduğu varsayılır.

Fay göçme modelinde, göçmeden meydana gelen zemin hareketi bölgeye en yakın göçme mesafesinin fonksiyonu kabul edilir. Buna bağlı olarak göçme sonucu ortaya çıkan ivme yoğunluğu düzeltilerek hesaplanır.

Kaynak bölgesi sınırlarında meydana gelebilecek ani sismisite değişimlerini önlemek için deprem merkezleri belirli bir ‘deprem merkezi belirsizliği’ katsayısı ve standart sapma dahilinde dağıtılır.

Belirlenen zaman periyodu içinde bölgenin sismisitesinin sabit kaldığı kabul edilir.

Alan kaynaklarının yanısıra, fayların lineer kaynak bölgesi olarak tanımlanmasına imkan verir.

Depremden meydana gelecek zemin hareketi, depremin büyüklüğünün artan ve mesafesinin de azalan fonksiyonu olarak verilmiş azalım ilişkisinin interpolasyonu ile hesaplanır.

5.1 Giriş

Depremlerde yapıları etkileyecek deprem özellikleri önemli ölçüde bu yapıların bulundukları bölgelerdeki zemin koşullarından etkilenir. Bu nedenle yapılarda oluşabilecek hasarları tahmin etmek için yapılan çalışmalarda zemin tabakalarının etkisinin belirlenmesi önemli bir aşamadır. Zemin tabakalarının etkisi zemin tabakalarının cinsine, kalınlıklarına ve yeraltı su seviyesine bağlı olarak değişir. Bu özelliklerin belirlenebilmesi için inceleme alanı içindeki yapılmış sondaj bulgularının, sondajlardan alınmış numuneler üzerinde yapılmış deneylerden bulunan sonuçların birlikte değerlendirilerek zemin tabakalarının etkisi hesaplanabilir.

Zemin kesitinde yer alan tabakalar kalınlıklarına, cinslerine ve özelliklerine bağlı olarak farklılıklar gösterir. Ayni şekilde zemin kesitinde yer alan farklı kalınlıklarda ve özelliklerdeki zemin tabakaları, bir noktadan bir noktaya da farklı olabilir. Bu nedenle depreme dayanıklı yapı tasarımında zemin hakim peryotları ve zemin büyütmesi gibi dinamik davranış özelliklerinin bir noktadan bir noktaya nasıl değiştiği belirlenmelidir (Ansal, 1994). Zemin tabakalarının depremler sırasında davranışlarını değerlendirebilmek amacıyla dinamik zemin özellikleri arazi ve laboratuvar deneyleri ile bulunur. Yerel zemin koşulları olarak tanımlanan zemin kesitinde yer alan zemin tabakalarının özellikleri, yeraltı su seviyesi ve anakaya derinliği gibi bir anlamda noktasal bir anlamda bölgesel özelliklerin bulunmasında arazide yapılmış sondaj ve arazi deney sonuçlarından yararlanılır. Bir bölge veya bir yerleşim merkezi için bu tür bir çalışma yapılması halinde bölgenin jeolojik yapısına bağlı olarak çalışma alanı içinde yeterli inceleme noktası sayısı da değişir.

Bu rapor kapsamında zemin tabakalarının deprem yükleri altında davranışları açısından değerlendirilmesinde izlenen yaklaşım anlatılacak ve elde olunan sonuçlar verilecektir. İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde kalan bölgelerin geoteknik açıdan değerlendirilmesi amacıyla bu sınırlar içinde kalan bölgelerde yapılmış sondajlar derlenmiştir. İncelenen alanın oldukça büyük olmasına karşılık bugüne kadar derlenmiş olan sondajlar bazı bölgelerde yoğunlaşmakta ve bazı bölgelerde seyrekleşmektedir. Bu nedenle daha önceki bölümlerde verilmiş olan jeolojik bulgular esas alınarak bir değerlendirme yapılma zorunluğu doğmaktadır. Uzun dönemde sondaj verilerinin artması ile yapılan bu değerlendirmelerin geliştirilmesi daha gerçekçi sonuçlar elde edilmesine imkan sağlayacaktır. Bu çalışma sürekli yaşayan bir çalışma olmalı ve elde olunan bilgiler arttıkça güncelleştirilmelidir.

Yapılan çalışmalar dört aşamada özetlenebilir:

  1. Birinci aşamada derlenmiş bütün sondaj verileri bilgisayar ortamına aktarılmış ve bu sondaj noktalarının harita üstünde yerleri belirlenmiştir. Sondajlardan elde olunan arazi dinamik sonda, statik sonda, kanatlı kesici, Standart penetrasyon deney ve laboratuvar sonuçlarından yararlanarak 1997 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar ile İlgili Yönetmelikte benimsenen zemin sınıflandırması esas alınmış ve zemin koşulları gene aynı yönetmelikte tarif edilmiş dört zemin grubu cinsinden belirlenmiş ve haritalanmıştır.
  2. İkinci aşamada derlenmiş sondajlarda yapılmış olan standart penetrasyon, statik ve dinamik penetrasyon sonuçları kullanılarak zemin kesitinde yer alan tabakaların kayma dalgası hızları literatürde verilen bağıntılar kullanılarak hesaplanmıştır. Son yıllarda yapılan araştırmalar zemin tabakasının üst 30 metresi içinde yer alan zemin özelliklerinin önemli olduğunu göstermektedir (Borcherdt, 1994). Önerilen yaklaşımlardan biri bu üst 30 metre için bir eşdeğer kayma dalgası hızı hesaplanması ve bu değer kullanılarak zemin büyütmelerinin gene literatürde değişik araştırmacılar tarafından verilmiş bağıntılar kullanılarak zemin büyütmelerinin bulunmasıdır. Bu rapor kapsamında bu yaklaşım uygulanmış ve bugüne kadar derlenmiş olan sondajlardan üst 30 metrede yer alan tabakaların eş değer kayma dalgası hızları ağırlıklı ortalama alınarak belirlenmiş ve İzmir Büyükşehir Belediyesi sınırları içinde eşdeğer kayma dalgası hızlarının dağılımı haritalanmıştır.
  3. Üçüncü aşamada hesaplanmış bu eşdeğer kayma hızları kullanılarak zemin büyütmeleri hesaplanmış ve gene İzmir Büyükşehir Belediyesi sınırları içinde nasıl bir dağılım göstereceği literatürde verilen bir bağıntı (Borchert vd. 1991) kullanılarak haritalanmıştır.
  4. Son aşamada da derlenmiş sondajların üst 15 metresi esas alınarak yapılmış olan Standart Penetrasyon deneylerinden bulunan SPT-N darbe sayıları ve statik koni penetrasyon CPT deneyinden bulunan uç mukavemeti ve sürtünme oranları kullanılarak sıvılaşmaya göre güvenlik katsayısı hesaplanmış ve haritalanmıştır.

5.2 Zeminlerin Deprem Yükleri Altında Davranışları

Zeminler tekrarlı kayma gerilmeleri altında cinslerine, sıkılıklarına, aşırı veya normal konsolide olmalarına, statik kayma gerilmelerine ve tekrarlı yüklemenin çevrim sayısına ve etkime süresine göre farklı davranışlar sergilerler. Depremin yol açtığı tekrarlı kayma gerilmelerinin genliğine bağlı olarak ortaya çıkan boşluk suyu basıncı artışları ve şekil değiştirmeler, kayma mukavemetinde bir azalma ve zeminde bir yumuşama meydana getirir. Kayma mukavemetinde ortaya çıkan bu azalmanın mertebesi, büyük ölçüde zeminin gerilme-şekil değiştirme özelliklerine bağlıdır (Ansal & Erken,1989).

Tekrarlı yüklerin etkisinde kalan zemin tabakalarının davranışı, temel görevi yaptıkları üst yapılar açısından önemlidir. Tekrarlı yükleme sonucu zemin taşıma gücündeki azalmaların ve meydana gelebilecek oturmaların önceden belirlenmesi gerekir. Bu amaçla dinamik laboratuvar ve arazi deney yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemlerle zeminlerin tekrarlı yükler etkisi altındaki gerilme-şekil değiştirme (dinamik kayma modülü ve sönüm oranı) ve mukavamet özellikleri (kayma genliği ve çevrim sayısı) saptanabilmekte ve zemin davranışları incelenebilmektedir (Ansal, Yıldırım & Erken, 1995).

Zemin tabakaları, içinden geçen deprem dalgalarının özelliklerini etkilediği kadar, deprem dalgaları, örneğin sıvılaşma ve şev kaymalarında gözlendiği gibi, zemin tabakalarının mukavemet ve şekil değiştirme özelliklerini de etkiler. Böyle durumlarda bu tabakalar üzerinde yer alan yapılar sadece zemin özelliklerinin değişmesi sonucu büyük hasar görebilirler. Bu nedenle bu tür potansiyele sahip bölgelerin belirlenmesi ve incelenmesi gereklidir.

Tekrarlı gerilmelerin etkisinde kalan bir zemin elemanında kayma mukavemeti iki şekilde ve iki aşamada tanımlanabilir. Bunlardan ilki, çoğunlukla dinamik kayma mukavemeti olarak adlandırılmakta ve birim şekil değiştirme genliklerinin hızla artmasına veya belirli bir sınır değeri aşmasına neden olan tekrarlı gerilme genliği değeri olarak tanımlanmaktadır. İkinci kayma mukavemeti tanımlanması ise tekrarlı gerilme sonrası bulunan statik kayma mukavemeti ile ilgilidir. Bu güne kadar çalışmalardan çıkan genel sonuç depremler sırasında oluşan kayma gerilmelerinin yeterli derecede büyük olması halinde, büyük deformasyonlara ve göçmelere yol açabileceğidir. İkinci sonuç ise, tekrarlı gerilme uygulamaları ile oluşan büyük şekil değiştirmelerin bir yumuşamaya ve boşluk suyu basıncı artışları ile efektif çevre gerilmelerinde bir azalmaya yol açabileceği ve dolayısıyla da kayma mukavemetinde bir azalma meydana gelebileceğidir.

Depremler sırasında oluşan yer hareketleri değişken ve düzensiz bir yükleme niteliği gösterir. Bu da zemin tabakalarında tekrarlı fakat düzensiz kayma gerilmelerinin oluşmasına yol açar. Yön ve şiddet değiştiren bu tekrarlı kayma gerilmelerinin etkisi altında kalan zeminlerde oluşan boşluk suyu basınçları ve deformasyonların, mukavemet ve gerilme-şekil değiştirme özelliklerinde meydana getirdiği değişmenin bilinmesi, stabilitenin gerçekçi bir biçimde hesaplanması için gereklidir. Zemin elemanlarının tekrarlı gerilmeler altında davranışlarını incelerken iki konu önem kazanır. Bunlardan ilki tekrarlı kayma gerilmeleri altında kayma mukavemeti diğeri ise gerilme şekil değiştirme ilişkileridir. Diğer önemli bir inceleme konusu ise tekrarlı gerilmeler sonrası kayma mukavemeti ve gerilme şekil değiştirme özeliklerinde meydana gelen değişmelerdir.

Geçmişte yapılmış deneysel çalışmaların sonuçları zeminler için dinamik kayma mukavemeti olarak tanımlanabilecek kritik bir tekrarlı kayma gerilmesi genliğinin bulunduğunu ve bu değerin yaklaşık statik mukavemetin %50'sine eşit olduğunu göstermektedir. Bu değerden küçük genlikte yapılmış deneylerde boşluk suyu basıncı ve birim kayma genliklerindeki artımlar sınırlı kalırken, kritik değerin üzerindeki deneylerde bu değerlerde hızlı artımlar gözlenmiştir. Kritik kayma gerilmesi genliğinde küçük genliklerde deney yapılması halinde meydana gelen birim kayma genlikleri sınırlı kalırken, boşluk suyu basınçları göreceli olarak yüksek değerlere çıkabilmektedir (Ansal, Yıldırım & Erken, 1995). Bu durumun statik mukavemeti olumsuz yönde etkileyeceği açıktır. Özellikle şevlerde ve kalıcı kayma gerilmelerinin bulunduğu durumlarda depremler sırasında oluşan artık boşluk suyu basınçları nedeniyle depremlerden bir süre sonra stabilitenin bozulduğu ve şev kaymalarının meydana geldiği görülmüştür. Bu nedenden ötürü deprem bölgelerinde şevlerde oluşabilecek boşluk suyu basınçlarını hesaba katmadan, sadece statik mukavemet parametrelerini kullanarak stabilite hesapları yapılmasının hasarlara yol açabilir. Kohezyonlu zeminlerin tekrarlı yükler etkisi altındaki davranışlarına etki eden faktörlerden biri de çevrim sayısı, diğer bir değişle depremin süresidir.

Böyle bir çalışmanın ilk aşamasında kaya ve zemin tabakalaşması, bu tabakaların özellikleri detaylı bir şekilde arazi ve laboratuvar deneylerine dayanarak incelenir. Ortaya çıkan verilere dayanarak, bir deprem sırasında zemin tabakalarının ve bu tabakaların üzerine oturan yapıların, nasıl bir davranış gösterecekleri deneysel, amprik ve matematiksel modeller yardımıyla belirlenir.

Burada, deprem esnasında yer hareketlerinin büyük bir kısmının anakayadan yeryüzüne doğru yayılan kayma dalgalarının etkisiyle olduğu kabulüne dayanılmaktadır. Zeminlerin lineer olmayan davranışını gözönüne alan sayısal analiz yöntemlerinin gerçeğe daha yakın sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Gerilme ve deformasyon sınır şartlarına uygun sayısal analiz yönteminin seçilmesinden sonra incelenecek bölgede olması muhtemel yer hareketinin özellikleri (en büyük ivme, hakim periyod, etkime süresi) belirlenir. Bu aşamada zemin tabakalarının dinamik özellikleri (dinamik kayma modülü ve sönüm oranının birim kayma seviyesi ile değişimi ya deneysel olarak ya da deneysel bağıntılar vasıtasıyla) bulunur. Zemin tabakalarının depremler sırasındaki davranışının sayısal analiz yöntemleri ile incelenmesinde en önemli adım zemin tabakalarının geoteknik, jeolojik ve jeofizik özelliklerine ait gerek laboratuvar gerekse arazi deneylerinden elde edilen verilerin güvenilir olmasıdır.

5.2.1.Kum Tabakalarında Sıvılaşma Olasılığı

Yeraltı su seviyesinin yüzeye yakın olduğu, diğer bir değişle suya doygun, kum tabakalarında depremler sırasında boşluk suyu basınçlarının artması sıvılaşma olarak tanımlanan bir olaya yol açmaktadır (Erken & Ansal, 1994). Böyle bir durumda kum tabakası, kısa bir süre için viskos bir sıvı haline dönüşmekte ve bu tabakaya oturan bütün yapılarda büyük oturmalar, tabakanın içinde bulunan su ve yakıt depoları gibi yapılarda ise yüzeye doğru hareketler, şevlerde ise kaymalar meydana gelebilmektedir. Bu nedenle bu tür tabakalarda sıvılaşma olasılığının incelenmesi gerekir. Diğer yandan, daha önceleri sıvılaşmayacakları düşünülen siltli kum veya kumlu siltten oluşan, suya doygun, tabii zemin tabakalarının da depremler sırasına sıvılaşabilirliği yapılan araştırmalarda ortaya çıkmıştır (Erken vd., 1995). Son yıllarda olan bazı büyük depremlerde bu tür zemin tabakalarında sıvılaşma olaylarının gözlenmiş olması ve tabiatta saf kum tabakalarına göre bu tür tabakalarla daha sık karşılaşılması sıvılaşma olayının daha kapsamlı bir şekilde incelenmesini gerektirmektedir.

5.3 Yerel Zemin Tabakalarının Etkisi

Deprem dalgaları zemin tabakaları içinden geçerken özelliklerinin değişmesi yanı sıra zemin tabakalarının özelliklerini etkilemekte, bir yumuşama ve mukavemet kaybı oluşmasına yol açabilmektedir. Bu nedenle bir bölge için deprem tasarım özellikleri tanımlanırken, en önemli adımlardan biri o bölgedeki zemin tabakalaşması ve bu tabakaları oluşturan zeminlerin tekrarlı gerilmeler altındaki özelliklerinin belirlenmesidir (Ansal, 1998). Bu aşamada yerel zemin tabakalarının özeliklerinin arazi ve laboratuvar deneyleri yardımıyla istenen hassaslıkta bulunabilmektedir. Özellikle düşey ölçüm ağlarında alınmış kayıtlar, zemin tabakalaşmasının ve zemin tabaka özeliklerinin zemin yüzeyinde oluşan deprem hareketinin özelliklerini önemli ölçüde etkileyebileceğini ve oldukça yakın mesafelerde alınmış çok sayıda deprem kaydı, bir noktadan bir noktaya deprem özeliklerinin, deprem kaynak ve yerel geoteknik özellikler arasındaki karşılıklı etileşim nedeniyle, önemli mertebelerde farklı olabileceğini göstermiştir (Ansal, 1999; Field & Hough, 1997; Hartzell vd. 1997).

Günümüzde artık depremlerde hasara yol açan ana etkenler bilinmektedir. Bu bağlamda hem güvenli hem de ekonomik olarak deprem hasarlarını azaltmak mümkün olabilir. Depreme dayanıklı yapı üretiminde, maliyeti arttırıcı önlemler yerine, araştırmalara dayalı olarak daha uygun alanlar ve tasarım ilkelerinin belirlenmesi, yerleşim politikaları ve imar planları ile gelişmelerin yönlendirilmesi olabilecek bir depremin etkisini azaltmada tercih edilmelidir. Problemin çözümünü sadece depreme dayanıklı yapı üretiminde aramak gerçekçi bir yaklaşım olmayabilir. Depreme dayanıklı yapı yapabilmek yalnızca teknik bir sorun olmaktan öte sosyal ve ekonomik faktörlere de bağlıdır. Bu nedenle amaç, daha az tehlikeli alanların belirlenmesi ile ilave maliyetlerin azaltılması, böylece hem ülke ekonomisi açısından kaynakların akılcı kullanımını, hem de deprem hasarının en aza indirilmesini sağlar.

Depreme dayanıklı yapıların yapılması için izlenen yaklaşımda yakın zamana kadar bölgenin sismisitesi ve kabaca sınıflandırılmış zemin cinsi ile yapıya ait bazı özelliklerin bilinmesi yeterli olarak görülmekteydi. Oysa son yirmi yıl içinde karşılaşılmış ve yorumlanabilmiş hasarlar daha detaylı çalışmalar yapılması gereğini ortaya çıkarmıştır. Depremden sonraki hasar esas alınarak bir şehri bölgelere ayırmak yeniden yapılaşmanın en iyi kılavuzu olabilir (Ansal, Iyisan & Ozkan, 1997; İyisan, Ansal & Kaya, 1997). Fakat hasar kayıtlarının seçilen bölgenin tümü için yeterli olmadığı ya da hızlı yapılaşmaya maruz kalan bölgelerde yapılaşmanın şeklini tayin etmek için yıkıcı bir depremin olmasını beklemek yerine böyle bir durumun mevcut verilere dayanarak geliştirilmiş değişik yöntemlerle incelenmesinin yararı açıktır.

Bu açıdan olaya yaklaşıldığında, bir ülkeyi birkaç ayrı bölgeye ayıran sismik (makro) bölgelemeden çok daha detaylı ve mühendislik uygulamasına yönelik çalışmaların yapılması gerekli olmaktadır (Crouse & McGuire, 1996). Bu yaklaşımda seçilen bir bölgede olması beklenen depremin özellikleri çeşitli yöntemlerle belirlendikten sonra, yerel zemin koşullarına bağlı olarak farklı alanlarda yapılacak yapılarda uyulması gerekli tasarım kuralları ve buna bağlı olarak yapılaşmanın şekline yön veren haritaların oluşturulmasına diğer bir değişle mikrobölgeleme çalışmalarına öncelik verilmelidir.

Depremlerde yapısal hasara etki eden faktörler üç grup altında; deprem, yerel zemin ve yapı özellikleri olarak tanımlanabilir. Zemin tabakalarının cins, kalınlık, yeraltı su seviyesi gibi özelliklerinin kısa mesafeler içinde çok değişebilmesi, farklı bölgelerde inşa edilmiş aynı tip yapılarda farklı deprem hasarlarına sebep olabilmektedir. Geçmiş depremlere ait ivme ve hasar kayıtları incelendiğinde bu açıkça görülmektedir. Dolayısıyla hasarın azaltılması ve yıkılabilirlik analizlerinde, deprem esnasında farklı davranış gösterecek bölgelerin belirlenmesi doğru olacaktır.

Bir bölgede depremlerin etkisini incelerken, öncelikle zemin tabakalarında deprem nedeniyle, oturmaların, sıvılaşmanın, yamaç ve şevlerde kaymaların olabileceği bölgeler uygun analiz yöntemleri ile değerlendirilmelidir. Buna ek olarak, mikrobölgeleme çalışmalarında, incelenen bölgedeki zemin tabakalarının deprem özellikleri üzerindeki etkisi farklı yöntemlere göre bulunabilir. Yerel zemin koşullarının yapılarda hasar oluşturacak etkilerini başlıca şu şekilde sınıflandırabiliriz.

1.Zemin koşullarının deprem özelliklerine etkisi,

2.Zemin tabakalarında oturmalar,

3.Zemin tabakalarının sıvılaşması,

4.Yamaçlarda stabilitenin bozulması.

Bütün bu konuların ayrı ayrı incelenmesi ve elde olunan bulgulara göre mikrobölgeleme yapılması tercih edilir. Depremler esnasında belirli bir bölgedeki yer hareketi buna sebep olan enerji boşalmasının şekli ve oluşan dalgaların içinde yayıldığı ortamın özelliklerinden etkilenmektedir. Bölgesel jeoloji ve topografik şartlar deprem dalgalarının özelliklerini önemli derecede değiştirerek aynı sismik hareketlere maruz, birbirine yakın bölgelerde aynı tip yapılarda farklı mertebelerde hasara neden olabilmektedir. Bunun yanı sıra deprem dalgaları zeminlerin davranış özelliklerinin değişmesine ve yine yakın mesafelerde farklı hasarların oluşmasına yol açabilir.

Son yıllarda olan depremlerde meydana gelen hasarlar ve bu konuda yapılmakta olan araştırmalardan elde edilen sonuçlar, karşılıklı etkileşim yapan bu ilk iki faktörün çok önemli olduğunu göstermiştir (Ansal & Lav, 1995; Ansal & Siyahi, 1995). Deprem riskinin yüksek olduğu bölgelerde detaylı sismolojik, jeolojik ve geoteknik incelemelerinin yapılması ve bu çalışmalardan elde edilen sonuçların değerlendirilerek, bölgede oluşabilecek depremlerin özelliklerini ve bu özelliklerin farklı jeolojik ve zemin koşullarında nasıl olacağının belirlenebilmesi için bir kuvvetli yer hareketi kayıt ağı oluşturulması tercih edilen bir yaklaşımdır.

5.4 Zemin Tabaka Cinslerine Göre Bölgeleme

İzmir Büyükşehir Belediyesi sınırları içinde kalan yerleşim alanlarında yerel zemin koşullarının haritalanması ve sınıflandırılması için bu bölge içinde kalan alanlarda yapılmış geoteknik etüd raporları derlenmiştir. Zemin raporları ile ilgili sahaların konumlarının ve zemin incelemelerinden derlenen bilgilere göre zemin tabaka sınıfları belirlenerek bilgisayar ortamına girilmiş ve bir değerlendirme yapılmıştır.

Bu bağlamda 98 sahada yapılmış yaklaşık 500 sondaj ve arazi CPT deney sonuçları değerlendirilerek sınıflandırılmıştır. Bu veriler noktasal olarak Şekil 5.4.1’de gösterilmiş olduğu gibi zemin özelliklerini yansıtacak şekilde farklı renklerde noktalar olarak İzmir jeolojik haritası üzerine işaretlenmiştir.

Bu veriler göz önüne alınarak 1997 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar ile İlgili Yönetmelikte benimsenen zemin sınıflandırması esas alınmış ve zemin koşulları gene aynı yönetmelikte tarif edilmiş dört zemin grubu olarak değerlendirilerek değişimi Şekil 5.4.2’de ve sınırları tanımlanmış bölgeler şeklinde Şekil 5.4.3'te verilmiştir. Bu bölgeleme yapılırken derlenmiş sondajların sınırlı olması nedeniyle Şekil 5.4.1’de verilmiş olan jeolojik verilerden yararlanılmıştır.

5.5 Zemin Tabakaları Eşdeğer Kayma Dalgası Hızına Göre Bölgeleme

Dinamik zemin özelliklerinin yerinde belirlenmesinde sismik arazi deneylerinden yaygın olarak faydalanılır. Özellikle, arazide sismik deneylerden bulunan ve geoteknik mühendisliğinde zeminlerin önemli bir özelliğini temsil eden kayma dalgası hızı kullanılarak zemin tabakalaşması ve zemin cinsleri, gerilme-şekil değiştirme davranışını belirleyen dinamik kayma modulü, sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesi, zemin hakim peryotu, anakaya deprem ivmesinin yüzeye taşınması ve zemin büyütmesi gibi zeminlerin önemli mühendislik özellikleri bulunabilir. Ancak sismik arazi deneylerinin maliyetlerinin oldukça yüksek olduğu ve uygulanabilmeleri için kalifiye deney elemanlarına ihtiyaç duyulduğu bilinmektedir. Bununla beraber arazide uygulanmaları sismik deneylere oranla daha kolay olan Standart Penetrasyon (SPT), Koni Penetrasyon (CPT), Dinamik Sonda (DS) gibi arazi deneylerinden elde edilen zemin özellikleri ile aynı bölgede yapılan sismik deney sonuçlarından bulunan dinamik zemin özellikleri arasında korelasyonlar sağlanabilmektedir. Bu şekilde sismik deneylerin yapılmadığı durumlarda da dinamik zemin özellikleri yapılan standart arazi penetrasyon deney sonuçlarına bağlı olarak hesaplanabilir. Bununla beraber sismik ve standart arazi deney sonuçları arasında sağlanan eşitliklerdeki korelasyon katsayısı ne kadar yüksek olursa olsun sonuçların kullanılan deney tekniği, operatör, zemin yapısı gibi pek çok değişkenden etkilenebileceği unutulmamalıdır.

Geoteknik mühendisliğinde zemin kesitinde yer alan tabakaların mühendislik özellikleri laboratuvarda ve arazide yapılan deneyler yardımıyla belirlenmektedir. Laboratuvar yöntemleri elastik ve elastik olmayan davranışların incelenmesine ve çeşitli parametrik çalışmaların yapılmasına imkan tanımaktadır. Geoteknik inceleme- lerde, zeminlerin mukavemet özelliklerini yerinde belirleyebilmek amacıyla geliştirilen standart penetrasyon (SPT), koni penetrasyon (CPT) ve dinamik sonda (DS) gibi arazi deney teknikleride günümüzde sıkça kullanılmaktadır.

Zeminlerin mukavemet özelliklerini yerinde yapılan deneylerle belirleyebilmek amacıyla bir çok deney geliştirilmiştir. Zemin araştırmalarında açılan sondaj kuyuları içinde uygulanan SPT deneyi, hem deney sırasında numune alınmasına imkan vermesi hem de bu deneyden elde edilen darbe sayılarına bağlı olarak zeminlerin sıkılık ve kıvamları hakkında bilgi edinilmesi açısından önemli bir arazi deneyidir. Diğer arazi deneyleri arasında Koni Penetrasyon Deneyi (CPT) ve Dinamik Sonda (DS) gösterilebilir.

Geoteknik mühendisliğinde yapılan zemin incelemelerinde arazide en fazla kullanılan deneylerden biri olan Standart Penetrasyon Deneyi (SPT), dinamik olarak belli yükseklikten bir ağırlığı standart bir uca düşürerek zemine 30 cm girmesi için gerekli darbe sayısının bulunması şeklinde uygulanmaktadır (ASTM D-1586). Bununla beraber SPT deneyinden elde edilen sonuçlarda; kullanılan donanım, çekiç düşürme yöntemleri ve operatörden kaynaklanan farklılıklar görülebilir.

Geoteknik mühendisliğinde giderek daha fazla kullanım alanı bulan CPT deneyi, 60 derecelik, 10 cm2 kesit alanına sahip konik bir başlığın hidrostatik basınç ve sabit bir hızla zemin içine itilmesi suretiyle uygulanmaktadır. Deney, toplam ve uç okumaları alınarak uygulanmaktadır. Toplam okuma ile uç okuması arasındaki fark çevre sürtünmesini vermektedir (ASTM D-3441). Bu arazi yönteminde, SPT deneyinden farklı olarak sadece belli derinliklerde değil sürekli ölçüm yapılabilmekte ve uygulanması için sondaj kuyusu gerektirmemektedir. Ayrıca bu yöntemde deney sonuçları operatör faktöründen daha az etkilenmektedir.

Dinamik sonda deneyi ise arazi incelemelerinde zemin tabakalarının yerleşim sıkılıklarını, sağlam tabaka derinliğini ve bu tabakaların penetrasyon dirençlerini belirlemek için zemin sondajları ve diğer arazi deneylerinin yanında kolayca uygulanabilen bir arazi penetrasyon deneyidir. Bu penetrasyon deneyi, standart ölçülere sahip konik bir başlığın zemine 10 cm girmesi için gerekli darbe sayısının veya 10 darbe için sağlanan giriş miktarının bulunması şeklinde yapılmaktadır.

Geoteknik incelemelerde, özellikle SPT gibi arazi penetrasyon deneylerinin yaygın olarak kullanılmasına karşılık sismik deneyler daha önemli projelerde tercih edilmektedir. Sismik deneylerin uygulanmadığı veya sınırlı miktarda uygulandığı fakat diğer arazi deneylerinin yapıldığı durumlarda dinamik özelliklerin tahmin edilebilme gereği, bu özellikler ile arazide uygulanan çeşitli penetrasyon deney sonuçları arasında ilişkiler aranmasına yol açmıştır. Bu amaçla yapılan araştırmalar sonucunda çeşitli korelasyon eşitlikleri geliştirilmiştir. penetrasyon deneyleri ile sismik dalga hızları arasında üretilen bu korelasyonlardan elde edilen sonuçları, arazi sismik deneylerinden bulunanlar gibi değerlendirmek doğru olmamaktadır. Bununla birlikte bu korelasyonları, bir program çerçevesinde yürütülen arazi deney sonuçları ile birlikte kullanarak; dinamik zemin özellikleri hakkında bilgi edinilmesi, ölçülen hız değerlerinin kontrol edilmesi ve sismik deney programının desteklenmesi açısından yararlı olmaktadır (İyisan, 1996).

5.5.1 SPT Darbe Adedi-Kayma Dalgası Hızı (SPT N-Vs) Korelasyonları

Sismik deneylerin uygulanamadığı yada sınırlı miktarda uygulandığı fakat özellikle SPT gibi diğer arazi deneylerinin yapıldığı durumlarda, sismik dalga hızlarını, özellikle geoteknik-deprem mühendisliğinde önemli bir zemin parametresi olan kayma dalgası hızını, geliştirilen bu korelasyonlar yardımıyla belirlemek mümkün olmaktadır. Çeşitli araştırmacılar tarafından, önceleri mikrotremorlar ve daha sonra ise karşıt kuyu, aşağı kuyu ve benzeri sismik deneylerden bulunan sonuçlar kullanılarak, kayma dalgası hızı ile SPT N darbe adedi arasındaki ilişkiler değerlendirilerek çeşitli ampirik bağıntılar üretilmiştir. Aşağıda çeşitli araştırmacılar tarafından geliştirilen bu ampirik bağıntılardan bazılarına yer verilmiştir.

Ohba & Toriumi (1970), Japonya’da Osaka yakınlarında alüvyon zeminlerde yapılan Rayleigh hızı ölçümlerine dayanan,

Vs=84*N0.31 (1)

bağıntısını sunmuşlardır. Bu korelasyon eşitliklerinde Vs, m/sn biriminde kayma dalgası hızını, N ise SPT darbe sayısını göstermektedir.

Ohta & Goto (1978), her birinde Vs, SPT-N, derinlik, jeolojik yaş ve zemin tipi ile ilgili bilgiler bulunan 300 set veriyi kullanarak, kayma dalgası hızının bu değişkenler ile ilişkisini incelemişlerdir. SPT-N değeri, derinlik, jeolojik yaş ve zemin cinsi ile kayma dalgası hızı arasında yaptıkları analiz sonucunda aşağıda verilen korelasyon eşitliğini tanımlamışlardır. Bu bağıntıda, çok sıkı zeminlerde SPT deneyinde, 30 cm nin 50 vuruşta geçilememesi durumunda SPT-N değerleri, 50 darbe için belirlenen giriş miktarından hesaplanmıştır.

Vs=69N0.17 D0.2 E F (2)

Burada

E=1.0 (Halosen) F=1.00 (Kil); F=1.09 (İnce Kum)

E=1.3 (Pleistosen) F=1.07 (Orta Kum); F=1.14 (Kaba Kum)

F=1.15 (Kum-Çakıl); F=1.45 (Çakıl)

olarak alınması önerilmekte ve (2) bağıntısında, F zemin cinsini, E jeolojik yaş faktörünü ve D ise metre cinsinden derinliği ifade etmektedir.

İyisan (1996), Erzincan’da yapılan bir grup sismik ve arazi penetrasyon (SPT) deneyi sonuçlarını değerlendirerek ve tüm zemin grubunu içeren 65 adet veri kullanarak yaptığı regresyon analizi sonucunda Vs ve N arasında korelasyon katsayısı ( r ) % 81 olan;

Vs=51.5*N0.516 (3)

ampirik bağıntısını elde etmiştir. Bağıntının geliştirilmesinde, sismik dalga hız ölçümleri yeraltı su seviyesinin (YASS) üzerinde yapıldığından YASS’nin etkisi dikkate alınmamıştır.

Çeşitli araştırmacılar tarafından geliştirilen SPT N-Vs korelasyonlarında, SPT deneyinin arazide uygulanması sırasında kullanılan donanım, deney teknikleri ve analizlerde kullanılan veri sayısı bu bağıntılardan elde edilen sonuçlar üzerinde doğrudan etkilidir. Bu nedenle elde edilen bağıntılarda korelasyon katsayısı ne kadar büyük olursa olsun sonuçların bir çok faktörden etkileneceği dikkate alınarak, bu bağıntılardan hesaplanan hız değerlerini, arazi ölçümlerinden bulunanlar gibi değerlendirmek yoluna gidilmemelidir. Bu ampirik bağıntılardan bulunan sonuçları, arazi sismik deneylerinin yapılamadığı durumlarda zemin dinamik özellikleri hakkında yaklaşık bir fikir edinmek veya sınırlı sayıda sismik deneyin uygulanabildiği durumlarda ise, ölçülen hız değerlerini kontrol etmek ve sismik deney programını desteklemek amacıyla kullanmak daha anlamlı olmaktadır.

Zemin kesitinde yer alan tabakaların kalınlıkları, cinsleri ve mühendislik özelliklerini belirlemek için sondajlar açılmış, sondaj kuyularında SPT yapılmış ve laboratuvar deneyleri için numuneler alınmıştır. Bu sonuçlar değerlendirilerek derlenmiş sondajlarda SPT ve CPT sonuçlarına bağlı olarak kayma dalgası hızları üst 30 m için ağırlıklı ortalama olarak hesaplanmış ve Şekil 5.5.1'de İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde bu şekilde bulunan eşdeğer kayma dalgası hızları gösterilmiştir. Şekil 5.5.2’de ise eşdeğere kayma dalgası hızlarının değişimi farklı kayma dalgası hızlarına göre bölgelendirilerek çizilmiştir.

5.6 Zemin Büyütmelerine Göre Bölgeleme

Geoteknik risklere karşı sismik bölgelendirme çalışmaları yapan bir grup bilim adamı (The Technical Comitee for Earthquake Geotechnical Eng., TC4, 1993), bir zemin tabakasının yüzey kesimlerinde elde edilen kayma dalgası hızının, söz konusu zeminin büyütme seviyelerinin belirlenmesi açısından oldukça önemli bir zemin özelliği olduğunu belirtilmiştir.

Shima (1978), yüzeyde ölçülen kayma dalgası hızı ile anakayada ölçülen kayma dalgası hızı oranına bağlı olarak büyütme faktörünün analitik olarak hesap- lanabileceğini göstermiştir. Buna göre anakayadaki kayma dalgası hız değerinin sabit olduğu bölge üzerinde büyütmeye neden olan etkinin yüzeydeki kayma dalgası hızından kaynaklandığını belirtmiştir.

Midorikawa (1987); Borcherdt vd. (1991), tarafından yapılan araştırmalarda yer hareketi esnasında ortaya çıkan kayma dalgası hızının gözlenmesi ve analizi sonucunda, açığa çıkan bu hızın ortalama değerinin, yüzeyde belirli derinlikte yeralan zeminlerde meydana gelen büyütme seviyeleri üzerinde önemli bir etkisi olduğunu belirtmişlerdir. Araştırmacılar tarafından önerilen ortalama kayma dalgası hızı ile büyütme faktörü arasındaki korelasyon bağıntıları Tablo 5.6.1’de verilmektedir.

Tablo 5.6.1 Büyütme Oranları ile Ortalama Kayma Dalgası Hızı Arasındaki Korelasyonlar

Araştırmacılar

Eşitlikler

Midorikawa (1987)

A = 68V - 0.6 (V < 1100 m/sn)

    = 1.0 (V > 1100 m/sn)

Borcherdt vd.(1991)

AHSA = 700/V (zayıf hareket için)

           = 600/V (kuvvetli hareket için)

A: Zemindeki en büyük hız için bağıl büyütme faktörü

AHSA: 0.4~ 2.0 s peryot aralığında ortalama yatay spektral büyütme

V: 30 m derinlik içersindeki ortalama kayma dalgası hızı ( m/sn )

Yüzey jeolojisine bağlı olarak zeminlerde meydana gelen büyütme davranışı farklı yöntemlerle analiz edilebilmektedir. Borcherdt & Gibbs (1976) yapılan nükleer denemeler sırasında meydana gelen yer hareketinin, değişik zemin yapısına sahip bölgelerde neden olacağı büyütme etkisini, granit zemin üzerinde belirledikleri referans noktasına göre belirlemeye çalışmışlardır. Bununla birlikte yer hareketinin şiddetinde zemin yapısına bağlı olarak meydana gelen artışın, ortaya çıkacak bağıl büyütme faktörü ile de yakından iligili olduğunu belirtmişlerdir. Shima (1978); Midorikawa (1987) yaptıkları benzer çalışmalarda, farklı zeminlerde sahip olunan farklı yüzey jeolojik yapısı nedeniyle görülebilecek bağıl büyütme faktörü değerlerini, zeminin sismik davranışını dikkate alarak yaptıkları analitik hesaplamalar ile belirlemeye çalışmışlardır. Tablo 5.6.2’de bu araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalardan farklı yüzey jeolojisine göre belirlenen bağıl büyütme faktörü değerleri görülmektedir.

Tablo 5.6.2 Farklı Jeolojik Yapılardaki Büyütme Faktörleri

Jeolojik Birim

Bağıl Büyütme Faktörü

Borcherdt & Gibbs (1976)

Körfez Çamuru

Alivyon

Granit

 

11.2

3.9

1.0

Shima (1978)

Turba

Humuslu zemin

Kil

Kum

 

1.6

1.4

1.3

0.9

Midorikawa (1987)

Halosen

Pleistosen

Volkanik kaya

 

3.0

2.1

1.6

 

İyisan & Ansal (1998) tarafından yapılmış olan bir çalışmada mikrotremor ölçümlerinden bulunan zemin büyütmesine SPT-N darbe sayısı ve tabaka kalınlığının etkisi araştırılmıştır. Değişik derinliklerde yapılan arazi deneylerinden elde edilen N sayılarının ortalama değerleri ve tabaka kalınlığı (H) ile, aynı sondajın yanında yapılan mikrotremor ölçümlerinden bulunan büyütme değerleri kullanılarak bir analiz yapılmıştır. Analizde N ve H’ya bağlı olarak hesaplanan ve mikrotremor ölçümlerinden elde edilen büyütme değerleri arasındaki farkların toplamının en az olduğu bir ilişki aranmış ve aşağıdaki bağıntı elde edilmiştir.

Ak = 9.3 N-0.870 H0.968 (4)

Burada Ak mikrotremor kayıtlarının referans noktasına göre analizi sonucu bulunan büyütme, H metre biriminde tabaka kalınlığıdır. Zemin büyütmesi aynı N değerinde tabaka kalınlığı ile artmakta, sabit bir kalınlık için N sayısı ile azalmaktadır.

İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde derlenmiş sondajlardan bir önceki bölümde verilmiş eşdeğer kayma dalgası hızları kullanılarak Borchert vd. (1991) tarafından verilen bağıntılar kullanılarak zemin büyütmelerinin dağılımı ve zemin büyütmesi eşdeğer eğrileri hesaplanmış ve Şekil 5.6.1 ile Şekil 5.6.2’de verilmiştir.

5.7 Sıvılaşmaya Göre Bölgeleme

Depremin neden olduğu önemli zemin hasarlarından biri sıvılaşmadır. Sıvılaşma herhangi bir dinamik etki ile zeminin içindeki boşluk suyu basınçlarının artarak zeminin taşıyıcı özelliğini kaybetmesidir. Depremlerde zeminlerin sıvılaşma potansiyeli iki faktöre dayanır: Oluşan tekrarlı kayma genliklerinin mertebesi ve zemin yapısının sıvılaşmaya karşı direnci olup olmaması. Geçmiş deneyimler sıvılaşmanın olabilmesi için depremin manyitüdünün ve süresinin belirli değeri aşması gerektiğini göstermiştir. Zeminlerde sıvılaşma daha çok suya doygun kaba daneli zeminlerde (kaba kum, ince kum, siltli kum, kumlu silt) gözlenmektedir. Özellikle nehir, göl ve deniz kıyıları, toprak veya kayadolgu baraj dolguları sıvılaşma için tehlike taşıyan yerlerdir. Bu tür mikrobölgeleme için de basitten karmaşığa doğru üç grup yaklaşım verilebilir. Birinci kademede, bölgenin sismik geçmişi incelenerek tahmin edilen deprem manyitüdünden sıvılaşma eğilimi olan bölgelerin maksimum uzaklığı belirlenebilir ya da eldeki mevcut verilere dayanarak sıvılaşma eğilimi tahmin edilebilir. İkinci kademe yöntemlerde ilave olarak, jeomorfolojik ve jeolojik detayları veren hava fotoğrafları, arazi çalışmaları, geçmiş depremlerde sıvılaşan bölgelere ait veriler kullanılır. Üçüncü kademe yöntemlerde bundan öncekilere ilave olarak yüzey araştırma teknikleri, arazi ve laboratuvar deneyleri vardır. Sıvılaşma eğilimi olan zeminlerde sıvılaşmaya neden olacak depremin eşdeğer tekrarlı kayma gerilmesi hesaplanır. Bu verilere göre olası deprem sırasında sıvılaşması beklenen bölgeler belirlenebilir.

Bu çalışma kapsamında derlenen sondaj verilerinde bulunan Standard Penetrasyon deneylerinden elde edilmiş SPT-N darbe sayıları kullanılarak üst 15 m içinde sıvılaşmaya karşı güvenlik sayıları hesaplanmıştır. Bu değerlendirmede Youd ve Idriss (1997) tarafından önerilen yöntem benimsenmiştir. Bu yönteme göre zemin kesitinde bir deprem sırasında oluşacak kayma gerilmeleri

CSR = (tav/svo) = 0.65 (amaks/g) (svo/s’vo) rd (5)

bağıntısı ile hesaplanabilmektedir. Bu bağıntıda (amaks/g) yüzeyde oluşan en büyük yatay ivme değerini (g) cinsinden, (svo) incelenen derinlikteki toplam düşey gerilmeyi ve (s’vo) ise efektif düşey gerilmeyi ve (tav ) ise kayma gerilmesini göstermektedir. (rd ) katsayısı ise derinlikle meydana gelen kayma gerilmesi azalmasını gösteren bir düzeltme katsayısı olmaktadır. Bu katsayı üst 9.15 m için (rd = 1.0-0.00765z) ve 9.15m ile 23m derinlikler arasında ise (rd = 1.174-0.0267z) bağıntıları kullanılarak hesaplanabilir. Burada z metre cinsinden derinlikleri göstermektedir. Bu kayma gerilmesi oranına ayrıca tasarım depremi manyitüdüne görede bir düzeltme yapılması gerekir.

Zemin tabakalarının sıvılaşmaya karşı gösterdiği dayanım ise Standard Penetrasyon deneyinde bulunan SPT-N darbe sayısına bağlı olarak hesaplanabilmektedir. Bu hesaplarda N darbe sayısında enerji, derinlik ve ince dane yüzdesine göre düzeltmeler yapılmakta ve hesaplanan bu değere karşı gelen sıvılaşma direnci (CRR= tav/svo) bir gerilme oranı cinsinden Youd ve Idriss (1997) tarafından verilen grafikten yararlanarak bulunabilmektedir. Sıvılaşmaya karşı güvenlik sayısı ise bu şekilde bulunan sıvılaşma direnci ve (5) numaralı bağıntıdan bulunan tasarım depreminde oluşacak kayma gerilmesi oranına bağlı olarak

GSsıv = CRR / CSR (6)

bağıntısı kullanılarak hesaplanabilir.

Bunlara ek olarak Statik penetrasyon CPT deneylerinden bulunan uç mukavemeti ve sürtünme oranlarına bağlı olarak sıvılaşma olasılıkları değerlendirilebilir. Bu değerlendirmede zemin kesitinde tasarım depremi sırasında oluşacak kayma gerilmesi oranı (5) numaralı bağıntı kullanılarak hesaplanır. Zemin tabakalarının sıvılaşmaya karşı direnci ise CPT deneyinde bulunan (qc) uç mukavemetinin düşey gerilmeye ve ince dane oranına göre düzeltilmesi gerekmektedir. Bu düzeltmeler yapıldıktan sonra sıvılaşmaya karşı dayanım, kayma gerilmesi oranı cinsinden (CRR) deney sırasında ölçülen sürtünme oranıda esas alınarak Youd ve Idriss (1997) tarafından verilen grafikten yararlanarak hesaplanabilir. Sıvılaşmaya karşı güvenlik sayısı gene (6) numaralı bağıntı kullanılarak bulunur.

İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içine kalan bölgede derlenmiş bütün Standard Penetrasyon SPT-N ve statik penetrasyon CPT deney sonuçları yukarıda açıklanan şekilde değerlendirilmiş ve sıvılaşmaya karşı güvenlik sayısının değişimi hesaplanmıştır. Bu hesaplarda üst 15 metrenin sıvılaşabilir tabakalar olduğu var sayılarak üst 15 metre içinde bulunan en küçük güvenlik sayısı o nokta için güvenlik sayısı olarak kabul edilmiştir. Bu derlenmiş SPT ve CPT deneylerinin sınırlı olması nedeniyle güvenli tarafta kalmak için yapılan bir kabuldür. Bu şekilde hesaplanan sıvılaşmaya karşı güvenlik sayısının İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içine değişimi Şekil 5.7.1’de verilmiştir. Şekil 5.7.2’de ise bulunan bu değerler sıvılaşma olasılığı bakımından yorumlanarak sıvılaşma olasılığı yüksek, orta-az, ve düşük olarak tanımlanarak bir bölgelendirme yapılmıştır. Bu bölgelendirmenin bir ön değerlendirme olduğu düşünülmeli ve sıvılaşma olasılığının yüksek ve orta-az olarak tanımlandığı bölgelerde proje aşamasında zemin etüdleri yapılarak sıvılaşma olasılığı belirlenmelidir.

KAYNAKLAR

Ansal,A.M. (1999) “Strong Motions and Site Amplification”, Theme Lecture, Second International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering, Lisbon, Portugal, Balkema Publishers, Rotterdam, Vol.3, pp.879-894.

Ansal,A.M.(1998) "Zeminlerin Tekrarlı Gerilmeler Altında Davranışları ve Depremlerde Yerel Zemin Koşullarının Etkisi” Hamdi Peynircioğlu Konuşması, Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Yedinci Ulusal Kongresi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul

Ansal,A.M., Iyisan,R. & Ozkan,M. (1997)"A Preliminary Microzonation Study for the Town of Dinar" Seismic Behaviour of Ground and Geotechnical Structures, Balkema, Rotterdam, 3-9.

Ansal,A.M., Yıldırım,H & Erken,A. (1995) “Cyclic Stress-Strain-Pore Pressure Behaviour of Soils”, Proc. of Int. Symposium on 70 Years of Soil Mechanics, Istanbul,Vol.2,pp.43-71

Ansal,A.M. & Siyahi,B.G. (1995) "Effects of coupling between source and site characteristics during earthquakes", European Seismic Design Practice, Rotterdam : Balkema, 83-89.

Ansal,A.M. & Lav,A.M.(1995) "Geotechnical Factors in 1992 Erzincan Earthquake" Proc.5th International Conference on Seismic Zonation, Nice, (1):667-674.

Ansal,A.M. (1994) "Effects of Geotechnical Factors and Behaviour of Soil Layers During Earthquakes, State-of-the-Art Lecture", Proc. of 10th European Con. on Earthquake Engineering, Wien, Austria, (1):467-476.

Ansal,A.M. & Erken,A. (1989) “Undrained Behaviour of a Clay Under Cyclic Shear Stresses”, ASCE Journal of Geotechnical Engineering Division, Vol.115, No.7, pp.968-983.

Borcherdt,R.D.(1994) “Estimates of Site Dependent Response Spectra for Design (Methodology and Justification)”, Earthquake Spectra, (10)4:617-654.

Borcherdt,R.D., Wentworth,C.M., Janssen,A., Fumal,T. & Gibbs,J. (1991) “Methodology for Predictive GIS Mapping of Special Study Zones for Strong Ground Shaking in the San Francisco Bay Region”, Proc. 4th Inter. Conf. On Seismic Zonation, (3):545-552.

Borcherdt,R.D. & Gibbs,J.F.(1976) "Effect of Local Geological Conditions in the San Francisco Bay Region on Ground Motions and the Intensities of the 1906 Earthquake", Bull. Seism. Soc. Am., (66):467-500

Crouse,C.B. & McGuire.,J.W.(1996) “Site Response Studies for Purposes of Revising NEHRP Seismic Provisions”, Earthquake Spectra, (12)3:407-440.

Erken,A., Ansal,A.M, Yıldırım,H., Ülker,R., Sancar,T. & Kılıç,C (1995) “Liquefaction of Silt and Sand Layers in Erzincan-Ekşisu”, First Int.Conf. on Earthquake Geotechnical Engineering, Tokyo, Vol.1, pp.13-18.

Erken,A & Ansal,A.M. (1994) “Liquefaction Characteristics of Undisturbed Sands”, Performance of Ground and Soil Structure During Earthquakes, 13th Int. Conf. Soil Mechanics and Foundation Engng., New Delhi, pp.165-170.

Field, E.H., Hough, S.E., Jacob, K.H.(1990) "Using Microtremors to Assess Potential Earthquake Site Response: A Case Study in Flushing Meadows, New York City", Bull. Seism. Soc. Am., (80)6:1456-1480.

İyisan,R. (1996) "Zeminlerde Kayma Dalgası Hızı ile Penetrasyon Deney sonuçlarının Karşılaştırılması", İMO Teknik Dergi, (7)2:1187-1199.

İyisan,R. & Ansal,A.M. (1998) "Yerel Zemin Koşullarının Mikrotremor ile Belirlenmesi", Yedinci Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Kongresi, İstanbul, (2):542-551.

İyisan,R., Ansal,A., & Kaya,N.(1997) "Sismik ve Mikrotremor Sonuçlarının Karşılaştırılması", Dördüncü Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, ODTÜ, Ankara, 96-103.

Joyner,W.B. & Fumal,T. (1984) "Use of Measured Shear-wave Velocity for Predictive Geological Site Effectson Strong Motion", Proc. 8th World Conf. on Earthquake Engineering, (2):777-783

Kanai,K., Tanaka,T., Morishita,T. & Osada,K. (1966) "Observations of Microtremors. XI" Bull. Earthq.Res.Inst., University of Tokyo, (44):1297-1333.

Midorikawa,S. (1987) "Prediction of Isoseismal Map in Kanto Plain due to Hypothetical Earthquake" Journal of Structural Dynamics, (33B):43-48

Ohba,S. & Tariumi,I (1970) "Dynamic Response Characteristics of Osaka Plain", Proc. Annual Meeting A.I.J.

Ohta,Y. & Goto,N (1978) "Empirical Shear Wave Velocity Equations in Terms of Characteristics Soil Indicies" Earthquake Eng. and Struc. Dyn., (6):167-187

Shima,E. (1978) "Seismic Microzoning map of Tokyo" Proc. Second Inter. Conf. on Microzonation, (1):433-443

Youd,T.L. ve Idriss,I.M. (1997) Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils, Proceedings of the NCEER Workshop, Technical Report NCEER-97-0022, National Center for Earthquake Engineering Research, Buffalo, New York

ŞEKİLLER

Şekil 5.4.1 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde derlenmiş sondajların konumları ve yerel zemin sınıflarına göre tanımları.

Şekil 5.4.2 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde yerel zemin sınıflarının değişimi.

Şekil 5.4.3 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde yerel zemin sınıflarının değişiminin sınırları.

Şekil 5.5.1 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde eşdeğer kayma dalgası hızının değişimi.

Şekil 5.5.2 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde eşdeğer kayma dalgası hızının değişiminin eşdeğer eğrileri.

Şekil 5.6.1 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde Borcherdt ve diğ.(1991)’e göre zemin büyütmesinin değişimi.

Şekil 5.6.2 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde Borcherdt ve diğ.(1991)’e göre zemin büyütmesinin eşdeğer eğrileri.

Şekil 5.7.1 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde Sıvılaşma Güvenlik Sayısının değişimi.

Şekil 5.7.2 İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde Sıvılaşma Olasılığına göre Bölgeler.

TABLOLARIN LİSTESİ

Tablo 5.6.1 Büyütme Oranları ile Ortalama Kayma Dalgası Hızı Arasındaki Korelasyonlar.

Tablo 5.6.2 Farklı Jeolojik Yapılardaki Büyütme Faktörleri.

6.1 Altyapıların Genel Deprem Performansları

6.1.1 Otoyol Köprü ve Viyadükleri (1)

Depremlerde köprü hasarına neden olan üç husus vardır: Zemin-temel hasarı, Altyapı hasarı, birleşim ve mesnet detayları. Jones (1) tarafından hazırlanan rapora göre:

MSK VII şiddetinde basit mesnetli köprülerde ciddi hasar olma ihtimali %3, tamir edilebilir hasar olma ihtimali %5 olarak ifade edilmiştir. Bu ihtimaller mütemadi kirişli veya döşemeli köprülerde sırasıyla %1, %2, ve betonarme veya çelik kemerli köprülerde sırasıyla %1, %2 olarak verilmiştir.

MSK VIII şiddetinde ise, basit mesnetli köprülerde %10 ihtimalle uç mesnetlerde zemin oturması, %5 ihtimalle ciddi hasar ve %10 ihtimalle tamir edilebilir hasar olarak belirlenmiştir. Aynı şekilde sürekli kirişli veya döşemeli köprülerde bu ihtimalller sırasıyla %5, %2 ve %5, betonarme veya çelik kemerli köprülerde de % 2, %3 ve %6 olarak verilmiştir.

MSK IX şiddetinde ise basit mesnetli köprülerde uç ayaklarda hasar olma itimali %25, sürekli kirişli veya döşemeli köprülerde %12, ve betonarme veya çelik kemerli köprülerde de %6 olarak verilmiştir.

Yukarıdaki hasar sınıflamasında ciddi hasar, bir veya birkaç açıklığın yıkılması, tamir edilebilir hasar ise, köprünün bir kaç gün veya bir hafta içinde geçici olarak takviye edilerek ağır kamyonlar hariç trafiğe açılmasına müsait hasar olarak tarif edilmiştir.

6.1.1.1 Ana Köprüler (Tek açıklığı 150’m den fazla)

ATC-25’e göre açıklıkları 150 m’den büyük, asma köprü dahil, bütün çelik köprülerle, kemer veya öngerme kirişli betonarme köprüleri ana köprü olarak sınıflandırır. Ayaklar ve temelleri ile üst yapıda yol döşemesi, kirişler, çelik makaslar ve kablolar bu tür köprülerin ana taşıyıcı elemanlarını oluşturur. Yaklaşım yolları konvansiyonel karayolu köprüleri olabildiği kadar, uç ayaklar da olabilir.Bu tip köprüler iyi mühendislik görmüş yapılar olup, genel olarak deprem hesapları mevcuttur. (1970 ‘e kadar tipik olarak deprem hesabı yoktu): Çoğunlukla hasar zemin ve yaklaşım hasarları ile sınırlı kalır. Mamafih sıvılaşma ve deniz dibi toprak kaymaları köprü temellerinde ve dolayısıyla üst yapıda hatırı sayılır hasarlara neden olabilir.

6.1.1.2 Konvansiyonel Köprüler (Tek açıklığı 150 m’den az köprüler)

ATC-25 açıklıkları 150 m’den az, basit mesnetli (bir veya birden fazla açıklıklı) ve Mütamadi/Monolitik köprüleri “Konvansiyonel Köprüler” olarak sınıflandırır. Köprü Geometrisi (düz/verev), sistemi (sabit /hareketli/yüzer) ve yapım malzemesi betonarme, çelik, ahşap, taş, tuğla olabilmektedir. En çok hasar görebilecek bölgeler, mesnetler, uç ayaklar,orta ayaklar, temel pabuçları ve temellerdir. Mesnet oturma boylarının yetersizliği ve basit kirişlerin oluşturduğu derzleri birbirine bağlayacak bağ elemanlarının bulunmayışı nedeniyle, üst yapı kirişlerinin mesnetlerden kayarak yere düşmesi depremlerde sıkca raslanan bir olaydır. Köprünün verevli oluşu, deprem performansını olumsuz yönde etkiler. En çok hasar görebilecek bölgelerden biri de basit mesnetlerdir. Mafsallı mesnetler basit mesnetlere nazaran daha az yerinden oynar az da olsa yatay hareket veya yön değiştirme ihtimalleri vardır. Elastomer mesnetlerde yer değiştirmeler oldukça azdır, fakat çok şiddetli depremlerde onların da yerlerinden yürüyüşe geçtikleri gözlenmiştir. Uç ayakların arkasındaki dolguda oturmalar, yayılmalar olabilir. Bu hasarlar uç ayak temellerini etkiler ve uç ayakta dönme, kayma husule gelir. Uç ayaklardaki hasarlar nedeniyle köprü çökmesi çok az rastlanan bir durumdur. Sıvılaşma nedeniyle orta ayaklar mesnet kaybına uğrar ve basit mesnetli üst yapı kirişleri yere düşerek köprünün yıkılmasına neden olur. Betonarme orta ayaklarda, eksik veya yetersiz etriye, kısa bindirme boyları veya temele ankırajın yetersiz oluşu , orta ayakların yapısal hasarına neden olur. Basit mesnetli kirişlerin birbirine çarpması da bir hasar kaynağıdır. Üst yapıda mesnetlerdeki yer değiştirmelerin dışında yapısal önemli bir hasara rastlanmaz.

6.1.2 Otoyollar (Şehiriçi/Şehirlerarası) (1)

Otoyollardaki hasarlar , yol kaplamasıdaki hasar veya yol kenarlarındaki şevlerin veya istinat duvarlarının yıkılmalarından kaynaklanır. Ayrıca otoyollar üzerine köprü veya bina yıkılması da, otoyolun kendisi sağlam kalsa bile dolaylı olarak hasar meydana gelmesine ve otoyolun trafiğe kapanmasına neden olur.

6.1.3 Demiryolu Ray Güzergahları (1)

Raylardaki hasar en çok demiryolu güzergahı üzerindeki dolgulardaki oturmalar veya kabarmalardan kaynaklanır. Ayrıca toprak kaymaları nedeniyle raylar yerinden oynar veya yol bloke olur. Alüvyonlu zeminlerde sıvılaşma da ayrı bir hasar kaynağıdır. Sadece yer sarsıntısından dolayı raylarda hasar olması çok uzak bir ihtimaldir.

6.1.4 Havayolları (1)

6.1.4.1 Terminal Binaları

Binalarda yapısal (yolcu salonları, kontrol kuleleri, hangarlar, değişik tipte depolar) veya ekipman hasarları oluşabilir. Kısmi yıkılmaya kadar varan orta / ağır yapısal hasarların yanında yapısal olmayan cam kırılması, duvar ve sıva çatlakları gibi hafif hasarlar da oluşabilir. Kontrol kulesinin kendisi yıkılmasa bile ekipmanlarındaki hasar ve elektrik kesintisi uçuş operasyonlarını büyük ölçüde engeller. Genellikle hava alanları düşük kotlu alüvyonlu düzlüklerde inşa edildikleri için, hava alanı sınırları içinde yeralan hem yapılar hem de uçuş pistleri ve uçak park alanları deprem kuvvetlerinden olduğu kadar zemin hasarlarından da etkilenir. Ankırajı kifayetsiz veya hiç ankıre edilmemiş ekipmanlar, yerinden kayar veya devrilir, borular ve bağlı oldukları hazneler hasar görür. Kapı ekipmanları yerinden oynar ve çalışamaz hale gelir. Akaryakıt tankları delinir ve boruları kopar, akaryakıt zayi olur ve/veya yangın ve patlamalara sebep olur. Alana giriş çıkış yollarının kapalı olması havalanının performansını ciddi şekilde engeller. Düşük kot nedeniyle tsunami veya sel nedeniyle su altında kalma ihtimalleri yüksektir.

6.1.4.2 Uçuş Pistleri ve Uçak yolları

Uçuş pistlerindeki hasarlar, doğrudan üstüne inşa edildikleri zeminlerin özellikleri ile yakından ilgilidir. Hava alanları düşük kotlu alüvyonlu veya su kıyılarında zemin hasarına çok müsait bölgelerde yer alabilir. Hidrolik dolgular bilhassa depremden çok hasar görür. Pistler, sıvılaşmadan, sıkılaşma nedeniyle nedeniyle zemin oturmasından, faylanmadan, su basmasından etkilenerek hasar görür. Hasar, kaplamada kabarma, çatlama, veya burkulma ve doğrultu değiştirme şeklinde oluşur.

6.1.5 Tüneller (1)

Tünellerde en çok hasara toprak kaymaları ve faylanmalar sebep olur. Yer sarsıntısı tek başına nadiren hasara neden olur. Toprak kayması nedeniyle tüneli çerçevelerindeki hasar tüneli bloke edebilir. Tünellerde deprem hasarının odaklaştığı yerler, kavşaklar, yön veya şekil değişim bölgeleri , yapım malzemesi veya zemin tipi değişim bölgeleridir. İç kaplaması olan tünellerdeki hasar tipik olarak kaplamadaki çatlaklarla sınırlı kalır.

Owen ve Sholl (2)’un tüneller konusundaki yaptıkları kapsamlı çalışmaya göre:

  1. Yerüstü ivmesi 0.4 g nin altında ise, kaya tünellerde çok az hasar gözlenmiştir. 0.19 g’ye kadar içkaplamalı veya kaplamasız hiçbir tünelde hasar olmamıştır. 0.19g ile 0.4 g arasında ise iç kaplamasında çatlamalar ve ufak tefek kaplamadan taş veya tuğla düşmesi olmuştur.
  2. 0.5 g’ye kadar tünel çökmesine rastlanmamıştır. İç kaplamalarda veya tünel çerçevelerinde ciddi hasarın, ancak düşük kaliteli iç kaplama veya kötü zemin şartlarından kaynaklandığı ifade edilmiştir.

Aynı çalışmada yukarıdakilere ilaveten aşağıdaki hususlara yer verilmiştir:

  • Fayı kesen tünellerde ciddi hasar kaçınılmaz olarak görülmektedir.
  • Fay hasarına ilaveten toprak kayması ve sıvılaşama olduğunda tünelin tamamen kapanabileceği ifade edilmiştir.
  • Tünellerin deprem performanslarının çok iyi olduğu, VIII ve IX şiddetinde bile çok az hasara uğradıkları gözlenmiştir.
  • Yüzeye yakın kaya tünellere nispetle, derinde yer alan tünellerin daha emin o olduğu tespit edilmiştir.
  • Aç/Kapa tünellerde hasara tünel duvarlarına yandan etkileyen toprak basıncındaki artışın neden olduğu ifade edilmiştir.
  • Ayrıca kuvvetli yer hareketinin süresinin hasar üzerine etkili olduğu belirtilmiştir.

6.1.6 Limanlar (1)

Limanları ve liman yapılarını etkileyen en büyük etken, bu yapıların üzerine inşa edildikleri suya doymuş kohezyonsuz zeminlerde, zemin suyu basıncının deprem etkisi ile artmasıdır. Zemin suyu basıncındaki bu artış, sıvılaşma, dalgakıran hasarı veya denizaltı toprak kaymasına neden olur. Trenler raylarından çıkıp devrilebilir. Devrilen krenler, hem kendilerine hem de çevrelerindeki bina veya ekipmanlara hasar verebilirler. Sıvı yakıt tankları delinip yanıcı yakıtın etrafa yayılmasına dolayısıyla yangın çıkmasına neden olabilir. Depo tankerlerinden doklara giden borular kopabilir. Raylardaki ve yollardaki hasarlar nedeniyle liman operasyonları yapılamaz hale gelir.

6.1.7 Elektrik (1)

6.1.7.1 Elektrik Üretim Santralleri

Termik Santraller (Sıvı yakıt veya kömürle çalışan)

Bu santrallerde çelik yapılarda diyagonalerde burkulma ve/veya birleşim hasarları yaygın olarak görülür. Türbinler, mesnetleri etrafındaki döşemeye çarpabilir, dolayısıyla jeneratörler hasar görebilir. Buhar kazanları mesnetlendikleri yapıya çarparak hasara uğrayabilir. Soğutma kulelerindeki pervaneler ve dişliler kule cidarına çarparak hasara uğrayabilir. Su ve yakıt tanklarının cidarları burkulabilir veya yırtılabilir, tanklarla bağlantısı olan borular kopabilir. Kömür konveyörleri yerinden oynayabilir, yerine tespit edilmemiş aküler devrilebilir. Ankırajsız transformatörler kayıp devrilebilir, kablolar kopabilir veya seramikler kırılabilir.

Hidroelektrik Santraller

Hidroelektrik santrallerde hasar deprem sarsıntısından ziyade, kaya düşmesi ve toprak kaymasından kaynaklanır. Su alma kulelerine kaya veya toprak girerse türbinler hasar görür. Ankırajsız ekipmanların dışında genelde diğer ekipmanlarda hasar husule gelmez. Yerine tespit edilmemiş aküler devrilebilir. Ankırajsız ekipmanlara bağlı borular kopabilir. Ekipmanlara çarpan boruların izolasyonu hasara uğrar. Kontrol binası, yapısal hasarın dışında yapısal olmayan asma tavan düşmesi gibi hasarlara da uğrayabilir. Altistasyon ekipmanları, bilhassa seramikler oldukça fazla hasara uğrayabilir. Yüksek Voltaj seramiklerinde çok fazla hasar beklenmelidir.

6.1.7.2 Nakil Hatları

Çelik kuleler toprak kayması, sıvılaşma, kaya düşmesi nedeniyle hasar görebilir. Yeraltı kabloları için de aynı şeyi söylemek mümkündür.

6.1.7.3 Nakil Altistasyonları

Alt istasyonlara, genelde 220 kV veya daha yüksek gerilimli giren akım, gerilimi düşürülerek dağıtılır. Kontrol binalarında yapısal veya yapısal olmayan hasarlar meydana gelebilir. Ankirajsiz kontrol ekipmanları kayıp devrilebilir, bu ekipmanlara bağlı borular kopabilir. Açıktaki çelik kuleler genel olarak zemindeki hasarlardan etkilenir. Porselen insülatörlerin, yıldırım paratonerlerinin vb., sarsıntı etkisi ile kırılarak hasar gördüğü sık rastlanan bir olaydır. Ankırajsız veya yeterli ankıraja sahip olmayan büyük tranformatörler yerlerinden kayıp bağlı oldukları bütün bağlantıları hasara uğratabilir. Yaygın olarak görülen ve raylar üzerine monte edilmiş transformatörler eğer ankre edilmemişlerse raylardan çıkıp devrilebilir. Yerden yüksekte monte edilmiş ağır elektriki aksam yerlerinden kayıp devrilebilir veya yere düşebilir.

6.1.7.4 Dağıtım Hatları/Dağıtım Altistasyonları

Dağıtım alt istasyonlarına 64 kV veya daha düşük gerilimli akım girer ve daha da düşürülerek kullanıcılara ulaşır. Nakil hatları ve nakil dağıtım istasyonları ile benzer hasarlar oluşur.

6.1.8 İçmesuyu (1)

6.1.8.1 Su Kanalları

Faylanmadan ve sıvılaşma, farklı oturma, toprak kayması gibi zemin hasarlarından en çok kanallar etkilenir. Teçhizatsız kanal kaplamasında hasar daha çok olur. Kaplamadaki çatlaklardan sızan su kanal boyunca yer alan toprak dolguyu aşındırır, dolayısıyla kanalı kullanılamaz hale getirebilir.

6.1.8.2 Pompa İstasyonları

Pompa istasyonlarında su alma kuleleri hem zemin hasarlarından hem de depremin atalet kuvvetlerinden etkilenerek hasar görür. Bazı hallerde bu kuleler devrilir ve borulara ve pompalara çamur vs. maddeler girerek pompa dişlilerine çok büyük hasar verebilir. Ağır pompalara bağlanan borular farklı zemin oturmaları nedeniyle koparak hasar görebilir. Ankırajsız elektriki aksam ve kontrol ekipmanları ciddi şekilde hasar görebilir. Pompa şaftlarının yönü değişebilir, ayrıca şaftlarda çatlaklar veya yırtılmalar oluşabilir. Altistasyonlardaki transformatör hasarı nedeniyle elektrik kesintisi olabilir.

6.1.8.3 Baraj ve Göletler

Daha önceki deprem gözlemlerine istinaden toprak dolgu barajların deprem performanslarının iyi olduğu söylenebilir. Bunun yanında iyice sıkıştırılmamış ve suya doygun ince taneli kohezyonsuz malzeme ile inşa edilmiş hidrolik dolgu barajlar, tabii kohezyonsuz depozitler üzerine inşa edile barajlar ve yamaç eğimleri fazla olan barajlar için aynı şey söylenemez, bu tür barajlar geçmiş depremlerde çeşitli hasarlara uğramışlardır. Yamaçlarda lokal sıvılaşma, toprak kayması, temel altında faylanma toprak barajlarda oluşabilecek hasar türleridir. Kaya dolgu barajların, krest malzemesindeki bazı hasar dışında deprem performanslarının oldukça iyi olduğu söylenebilir. Kaya dolgu barajlarda oturma beklenebilir. Bilindiği kadarı ile beton barajların deprem performansları da ufak hasarlar dışında çok iyidir. Baraj gövdesinde ve temelde çatlaklar oluşabilir.

Seed ve diğ. (2) toprak dolgu barajların deprem performanslarını aşağıdaki şekilde özetlemiştir:

  • Hidrolik dolgu barajlar olumsuz şartlarda hasar görmeye müsait yapılardır. Olumsuz şartlardan bir tanesi kuvvetli yer hareketinden kaynaklanan titreşimlerdir.
  • Buna rağmen geçmiş depremlerde birçok hidrolik barajın, yaklaşık 6.5-7 büyüklüğünde, 0.2 g ivmeye kadar oldukça iyi performans sergiledikleri söylenebilir.
  • İyi inşa edilmiş bir barajın 0.2 g ve daha fala ivmeye zarar görmeden dayanabileceği rahatlıkla söylenebilir.
  • Killi veya kaya zemin üzerine killi dolgu barajlar 0.35 g - 0.8 g’lik 8.25 büyüklüğünde depremlere görünür bir hasar olmadan dayanabilmelilerdir.
  • Kaya dolgu barajların betonlama ile kuru tutulduğu takdirde, çok kuvvetli depremlere bile dayanabileceği tahmin edilmektedir.
  • Suya doymuş kohezyonsuz malzeme ile inşa edilmiş toprak dolgu barajlarda oluşacak hasar veya barajda yıkılma, zemin suyu basıncının artması nedeniyle dolgunun dayanıklılığını kaybetmesi ile izah edilebilir. Bu davranışı belirliyebilmek için statik analiz yetersiz olup, dinamik analiz gereklidir.
  • Dolgu Baraj yıkılmalarının depremi takip eden 24 saat içinde meydana gelmesi, yıkılmaya deprem çatlaklarının oluşturduğu sürekli kanalların sebep olduğu söylenebilir. Bu yüzden bu tür kanallaşmayı önlemek için sismik bölgelerde inşa edilecek toprak dolgu barajlarda etkili ve yeterli miktarda filtrasyon malzemesi kullanılmasının önemi açığa çıkar.

6.1.8.4 Su Arıtma Tesisleri

Arıtma tesisinde yer alan çeşitli tipteki havuzlar, temellerindek farklı oturmalardan ve zemindeki sıvılaşmadan etkilerek hasar görebilir. Havuzları birbirine bağlayan boru ve kanallar hem sarsıntıdan hem de farklı zemin oturmalarından dolayı hasar görür. Bina hasarları tipik yapısal veya yapısal olmayan hasarlar türünde olur. Ankırajsız ekipmanlar kayarak devrilebilir. Kayan veya devrilen ekipmanlara bağlanan borular yırtılıp kopabilir.Alt istasyonlardaki transformatör hasarı elektrik kesintisine neden olabilir.

6.1.8.5 Hazneler ve Su Depoları

Yeraltında gömülü betonarme su haznelerinde, çatıyı taşıyan kolon hasarı ve hazne duvarlarında çatlamalar görülebilir. Sıvılaşma nedeniyle boş hazneler yüzeye doğru yüzerek çıkabilir, dolayısıyla hazneye bağlı borular kopabilir. Toprağa oturan çelik haznelerde hazne tabanında cidarda burkulma, kaynaklarda ve bulonlarda kopma, depoya bağlanan borularda yırtılma ve kopma, veya tamamen çökme görülebilir. Toprağa oturan betonarme haznelerde ise yine çatıyı taşıyan kolonlarda hasar, hazne duvarlarında çatlaklar, inşaat derzlerinde kaymalar göze çarpar. Kule tipi su haznelerinde ise hazneyi taşıyan çelik makas elemanlarında burkulma birleşim ayrılması nedeniyle katastrofik hasarlar husule gelebilir. Borulardaki hasarlar nedeniyle su kaybı olur.

6.1.8.6 Ana Boru Hatları

Boru hatları da haznelere benzer şekilde, yere gömülü, toprak üstünde veya yerden yükseltilmiş tipte olabilir. Bu boruların davranışı tamamen gömülü oldukları veya mesnetlendikleri zeminin hasarına bağlıdır. Hasar çok nadiren atalet kuvvetlerinden kaynaklanır. Hasar daha ziyade yumuşak zeminde ve zemin cinsinin değiştiği hatlarda yoğunşlaşır. Borular büzülebilir, eğilebilir veya yırtılabilir. Rijit bağlantılı boruların esnek bağlantılı borulara nispetle daha çok hasara uğradığı gözlenmiştir. Hemen hemen bütün yerüstüne kadar uzanan çıkıntılarda, T-birleşimlerde ve dirseklerde hasar görülür.

6.1.8.7 Kuyular

Kuyu kaplaması çevresindeki zeminle hareket eder. Bu hareket nedeniyle, pompalar, esnek bağlantısı olmayan su boşaltma boruları hasar görür. Aynı zamanda kuyu şaftı göçebilir veya kayabilir. Kuyular yakınlarındaki atıksu sızıntılarından dolayı kirlenebilir. Altistasyonlardaki transformatör hasarı nedeniyle elektrik kesintisi olabilir.

Eguchi, Philipson, ve Wiggins’in (2), dünyanın çeşitli yerlerinde meydana gelen 25 adet depremde yeraltı borularında meydana gelen hasarlardan edindikleri bilgiler aşağıdaki gibi özetlenebilir:

  • Yeraltı borularında meydana gelecek hasarı tahmin edebilmek için zemin hasarlarının dağılımını belirlemekle işe başlanmalıdır.
  • Boru malzemesi ve boru birleşimlerinin deprem performansı ve hasar üzerinde etkisi mevcuttur fakat zemin etkisine göre daha azdır.
  • Pompa istasyonlarında hasarların ekserisi su boşaltma ve su alma borularında, elektrik ve mekanik ekipmanlarda yoğunlaşır. MSK VII ve daha yüksek şiddette enerji kesintisi nedeniyle pompa istasyonunun performansı çok düşer.
  • Yerüstü çelik su depolarının deprem performansı deprem şiddeti ile orantılıdır. Depoya dıştan yapılan birleşimler ve depo cidarının burkulması meydana gelebilecek mühim hasarlar rasındadır.
  • Yeraltı su depolarının deprem performansı zemin hasarı ile yakından ilgilidir. Depo yan duvarlarında ve çatısında çatlaklar oluşur.

6.1.9 Atıksu (1)

Atıksu sisteminin bileşenleri olan Ana Kollektörlerin, Pompa İstasyonlarının Atıksu Arıtma Tesislerinin hasarları, içme suyu sistemi ile nerdeyse birebir benzerlik arzeder.

6.2 İzmir’deki Mevcut Alyapılarının Deprem Performanslarının değerlendirmesi

6.2.1 Otoyol Köprü ve Viyadükleri Tablo 6.2.1

Şekil 6.2.1’de verilen Hasargörebilirlik Eğrileri ATC-13(2)’de özellikleri tarif edilen basit mesnetli ve bir veya birden fazla açıklıklı köprülerle, mütemadi veya monolitik köprülerin davranışları göz önüne alınarak geliştirilmiştir. Şekil 6.2.1’de, depreme dayanıklı inşaat tekniklerinin yaygın olarak uygulandığı deprem bölgeleri için I eğrisi, deprem etkilerinin genellikle mühim yapılarda göz önüne alındığı deprem bölgelerinde II eğrisi ve deprem bölgesi olmayan ve en az uygulanan yerler için ise III eğrisi verilmiştir. Burada D = Hasar Oranı (Onarım Maliyeti/Yenileme Maliyeti) olarak tarif edilmiştir. Hasar oranının belli değerlerine tekabül eden Hasar Dereceleri ise aşağıdaki gibi belirlenmiştir:

Hafif Hasar D = 1-10% ; Orta Hasar D = 10-30% ; Ağır Hasar D = 30-60% Tam hasar D = 60-100%

İzmir’de otoyol köprü ve viyadükleri, şehir yerleşim merkezinde yer alan kavşaklarda bulunur ve hepsi birbirine benzer yapısal özellikler taşır. Bu köprülerin ve ana arterlerde yer alan viyadüklerin ekserisi, 1980 yılından sonra inşa edilmiş, prefabrik, öngermeli ve basit mesnetli betonarme köprülerdir. Dolayısıyla bu köprüler ve viyadükler, batı standardlarında mühendislik görmüş, yatay deprem kuvvetlerine göre projelendirilmiş köprüler olarak telakki edilebilir.(3)

Bu durumda I No’lu Eğri ‘nin kullanılması uygundur. Bu eğri yardımıyla MSK VII için D=1; MSK VIII için D= 2% ve MSK IX için D=8% olarak elde edililir. Dolayısıyla bu değerlendirmeye göre bütün köprüler “Hafif Hasar” sınıfına girmektedir. Hafif hasar sınıfı içinde de, köprünün bulunduğu yerdeki deprem şiddeti derecesine göre, Hasar Oranı %1 ile %8 arasında değişmektedir

6.2.1.2 GIS Yöntemi (4) (Tablo 6.2.1)

S. Kim (4), otoyol köprülerinin herhangi bir senaryo depremi etkisi ile hasargörebilirliliğini tayin için basit bir yöntem geliştirmiştir. Bu yöntemin geliştirilmesinde , 139 adet deprem raporunda yer alan köprü hasarları esas alınmıştır. gözlenen hasar tipleri 12 adet parametre ile ifade edilmiş ve bu parametreler yardımıyla köprüler için hasargörebilirlilik modeli geliştirilmiştir. Modelin geliştirilmesinde 139 adet rapor bilgisinden sadece 119 adedi kullanılmış, geri kalan 20 adet rapor bilgisi, geliştirilen modeli test edilmiştir. Böylece bu model yardımıyla yaklaşık %80 doğrulukla hasar tahmininin mümkün olduğu görülmüştür.

Yöntem:

Hasar İndeksi Y (Tablo 6.2.2), 12 adet hasar parametresinin Tablo 6.2.4 fonksiyonu olarak aşağıdaki ifade ile verilmiştir.

Y= Hasar İndeksi = Toplam( Bi * Xi ) + C

İzmir Deprem Master Planı

Xi = Köprü hasar görebilirlik parametreleri (Bakınız Tablo 6.2.3)

Bi = Sabit

C = Sabit

Hasar İndeksinin belirli değerlerine tekabül eden Hasar Dereceleri Tablo 6.2.2’de, ve bu Hasar Derecelerinin açıklamaları da Tablo 6.2.3’de verilmiştir.

Tablo 6.2.4’te verilen hasar parametrelerine yakından bir göz atacak olursak, bazı hasar parametrelerinin hasar üzerinde diğerlerine nazaran daha fazla etkili oldukları ortaya çıkar, şöyle ki:

X1 Maksimum Yer İvmesinin etkisi 31.4%

X11 Sıvılaşma’nın etkisi 20.5%

X2 Yapım Yılı ( Yönetmelik) 10.4%

X12 Mesnet Oturma Boyu 8.7%

Yukarıda görüldüğü gibi bu dört parametrenin hasar derecesi üzerindeki etkisi bütün parametrelerin toplam etkisinin ¾’ünü teşkil etmektedir. Bilhassa sıvılaşma ve Maksimum Yer İvmesinin etkilerinin toplamı, toplam etkinin yarısına eşit olmaktadır.

6.2.1.3 HAZUS Yöntemi (6)

Bu yöntemin ana hatları ve detayları projenin İkinci Ara Raporunda kapsamlı olarak açıklanmıştı (5). İzmir’de çalışma kapsamımız sınırları içinde yer alan karayolu köprü ve viyadüklerinin tamamı “Basit mesnetli, tek veya daha fazla açıklıklı ve üst yapısı öngermeli kirişlerden oluşan betonarme köprüler olup, hemen hemen tamamı 1980 yılından sonra inşa edilmişlerdir. Dolayısıyla HAZUS’da (6) “Deprem Hesabı olan Basit Mesnetli Otoyol Köprüleri için geliştirilen Hasargörebilirlik eğrilerinin kullanılması yeterli olacaktır. (Şekil 6.2.2)

MYİ’si ortalama olarak 0.40 g kabul edilirse, bütün köprülerde %10 itimalle ds5

(Tam Hasar); %50 ihtimalle ds4 (Yaygın Hasar) veya daha büyük hasar; % 65 ihtimalle ds5 (Orta Hasar) veya daha büyük hasar ve % 90 ihtimalle ds2 (Az Hasar) veya daha büyük hasar oluşacağı söylenebilir.

Sonuç:

İzmir’de, ana arterler üzerinde yer alan otoyol köprülerinin, kavşakların ve viyadüklerin %80’ni senaryo depreminden elde edilen yer bağımlı deprem tehlikesi haritalarına göre, VIII ve IX Şiddet bölgelerinde yer almakta,dolayısıyla ATC-25 ölçeğine göre, sırasıyla hasar oranları %2 ve %8 olmaktadır. GIS yöntemine göre D300 otoyolu üzerinde yeralan İstihkam 1-2 , İkiztepe BS2.1-2, Osman Kibar, Sanayi II ve Doğanlar Köprüleri Ağır Hasar olarak değerlendirilmişlerdir. Aynı otoyol üzerinde yer alan Şehitlik, Garaj ve Egemak Köprüleri ile Liman Viyadüğü , ATC 25 yöntemine göre hasar oranları %8 üst Sınır değerini almaktadır. Ayrıca İstihkam, Şehitlik, Eşref Bitlis, İkiztepe, Bozyaka ve Kızılçulu Viyadükleri ile D300 yolu Şekil 6.2.3aŞekil 6.2.3b faylanma ve sıvılaşma nedeniyle hasar görebilir. Bu değerlendirmelerin ışığında D300 otoylunun senaryo depreminden oldukça fazla etkileceği, hatta İzmir –Çeşme hattının kullanılamaz hale geleceği söylenebilir. D550 otoyol güzergahında yer alan köprüler , GIS yöntemine göre genellikle Orta ve Az Hasar sınıfına girmekte olup, ATC 25 Yöntemine göre hasar oranları %8 üst sınır değerini almaktadır. Ayrıca bu güzergah üzerinde yer alan Naldöken ve Zafer Payzın Viyadükleri ile Turan ve Egemak Köprüleri yüksek sıvılaşma ihtimali olan bölgelerde yer almakta olup, sıvılaşma etkisi ile hasar görüp kullanılamaz hale gelebilir. Şekil 5.7.2

6.2.2 Otoyollar

ATC 25’e (1) göre otoyolların depremden Hasar görme oranları MSK VI için %0,MSK VIII için %1 ve MSK IX için ise %4 olarak verilmiştir. Bu Hasar oranlarının hepsi de Hafif Hasar üst limitinin çok altındadır. Dolayısıyla faylanma ve sıvılaşma dışında otoyolların depremden doğrudan etkilenmeleri çok az olacaktır. Faylanma nedeniyle D300 otoyolunun İzmir Körfezinin güneyinde kalan kısmı tamamen kapanabilir. Ayrıca sıvılaşma nedeniyle D550 otolunun Karşıyaka’da kalan bölümü ile kısmen güneydeki kesimleri hasar görebilir Şekil 5.7.2.

6.2.3 Demiryolu Köprüleri (Tablo 6.2.5)

GIS Yöntemini, bu demiryolu köprülerine uyguladığımızda Basmane tren istasyonu civarındaki Yeşildere 1 ve Yeşildere 2 köprülerinden kuzeye doğru Çiğli Deresi köprüsüne kadar olan köprülerin hemen hemen tamamı Ağır Hasarlı olarak ortaya çıkmaktadır. GIS Yöntemi otoyol köprü hasarlarından ampirik olarak elde edildiğinden, demiryolu köprülerine uygunluğu tartışma götürür. Bu durumda ATC 25(1) Yöntemine göre değerlendirme daha gerçekçi olacaktır.

ATC 25 yöntemine göre bütün demiryolu köprüleri hafif hasar sınıfına girmekte ve Vasıta Altgeçit, Yeşildere1,Yeşildere2, Melezçayı1, Melezçayı2 ve Manda Çayı Köprülerinde ve en yüksek hasar oranı D=%5 , geri kalanlarda ise hasar oranı D= %1 ve %0 olmaktadır. Şekil 6.2.4aŞekil 6.2.4b.

Ancak Yeşildere Köprüsünden başlayarak körfezi dolaştıktan sonra Çiğli Deresi Köprüsüne kadar uzanan güzergah üzerindeki köprülerin çoğunluğu yüksek sıvılaşma ihtimali olan bölgelerde yer aldığından, sıvılaşma nedeniyle köprü ayaklarında çökme veya dönme olabilir. Şekil 5.7.2)

Ayrıca eğer HAZUS’a (6) göre de değerlendirme yapılırsa Şekil 6.2.5 ds2 (az/hafif) veya daha fazla hasar olma ihtimali %90, bunda da sadece ds2 (az/hafif) hasar olma ihtimali ise %60 olmaktadır.

Sonuç:

ATC 25 ve HAZUS yöntemlerine itibar edilirse, demiryolu köprülerinin oldukca az hasar göreceği ve kısa zamanda tamir edilerek kullanıma açılabileceği söylenebilir. Ancak Yüksek sıvılaşma bölgesinde yer alan köprü mesnetlerinde sıvılaşma nedeniyle oluşabilecek deformasyonlar nedeniyle bu bölgede yer alan köprüler ulaşıma kapanabilir.Şekil 5.7.2

6.2.4 Demiryolu Ray Güzergahları

İzmir metropolitan alanı bölgesel olarak körfezin kuzeyinden güneyine uzanan demiryolu hatlarını kullanır Şekil 6.2.4aFaylanma etkisi ile vagonlar ve raylar Buca çevresinde hasar görebilir. Vasıta Altgeçit Köprüsünden Mandaçayı köprüsüne kadar uzanan ray güzergahı MSK IX şiddet bölgesinde yer almakta olup ATC 25’e göre Hasar oranı D= % 5 dir. Dolayısıyla bu bölgede raylarda çok hafirf hafif ve kısa zamanda tamir edilebilir hasar husule gelebilir (Şekil 6.2.4b). Güzergahın metropolitan alanı içinde kalan geri kalan kısmındaki raylarda ise ATC 25’e göre (Şekil 6.2.6) Hasar oranı D = %1 ‘e düşmekte, dolayısıyla hasar ihtimali de o derecede azalmaktadır Şekil 6.2.4b. Ancak Yeşildere Köprüsünden başlayarak körfezi dolaştıktan sonra Çiğli Deresi Köprüsüne kadar uzanan güzergah üzerindeki raylar yüksek sıvılaşma ihtimali olan bölgelerde yer aldığından, sıvılaşma nedeniyle hasar görebilir ve ulaşıma kapanabilir.

6.2.5 Metro Köprüleri (Tablo 6.2.6)

Şekil 6.2.7’de gösterildiği gibi, İzmir metro ulaşım sisteminin ilk etabı, güneyde Üçyol ile kuzeydoğuda Bornova’yı birbirine bağlar. 4.4 km tünel, 2.3 km viyadük ve 4.8 km yüzey raylarından oluşur. İnşası halen devam etmektedir. Metro köprüleri yapısal olarak otoyol köprüleri ile benzerlik arzettiğinden GIS Yönteminin (4) sonuçlarından yararlanmak mümkündür. GIS sonuçlarına göre metro köprülerinin hepsi de Hasarsız veya Hafif Hasarlı olarak değerlendirilmektedir. Bu köprülerin tamamı MSK şiddetinin IX olduğu bölgede yer almasına rağmen ATC 25(1) yöntemine göre Hasar Oranı olarak %5 değeri geçerli olmaktadır. Bütün bu değerlendirmeler Metro köprülerinin oldukca güvenli olduğuna işaret etmektedir. Ayrıca HAZUS (6) değerlendirmesi de Şekil 6.2.8 ds2 (az/hafif) veya daha fazla hasar olma ihtimali olarak %70, sadece ds2 (az/hafif) hasar olma ihtimali olarak ise %47 değerini öngörmektedir.

Sonuç:

Metro köprülerinin olası bir senaryo depremi altında oldukca güvenli olduğu ve depremi hasarsız, en fazla çok hafif hasarla atlatabilecekleri söylenebilir. Ancak, Hilal ve Stadyum viyadüklerinde faylanma ve sıvılaşmadan dolayı hasar meydana gelebilir Şekil 5.7.2.

6.2.6 Metro Tünelleri

Metro güzergahında aşağıdaki tiplerde tüneller yer almaktadır: (7)

  1. Delme/Oyma
  1. Derin Tüneller (NATM Tünel): Yeni Avusturya Tünel Yöntemi ile projelendirilen ve inşaatı yapılan tünel, Üçyol ve Konak İstasyonları arasında yer almaktadır. Yaklaşık 1.5 km uzunluktadır.
  2. İkiz Tünel ( EPBM Tünel): Konak-Çankaya –Basmane İstasyonları Arasındaki yaklaşık 1400 metrelik kısımda kazı çapı 6.5m ve iç çapı 5.7 m olan iki tüpten oluşan bir tünel bulunmaktadır.
  1. Aç/Kapa Tüneller: Yeraltı istasyon yapıları aç-kapa yöntemiyle inşa edilmiştir. Kazı yanlarında, yerine göre 60,80 ve 100 cm kalınlığında bentonit çamuru ile stabilize edilmiş diyafram duvarlar kullanılmıştır. Kazı tamamlandıktan sonra yapılan iç çerçeve ve yapı üzeri prefabrik kirişler ve yerinde döküm döşeme ile kapatılmıştır.

ATC-25 (1) her tip tünel için Şekil 6.2.9’daki Hasargörebilirlik eğrilerini vermektedir. Metro güzergahında yer alan tünellerin hepsi de MSK IX şiddet sınırları içinde yer almakta olup, bu şiddete tekabül eden hasar oranı D=0.5% gibi çok düşük bir değer olmaktadır.

HAZUS’a (6) göre tüneller değerlendirilecek olursa: Metro güzergahında yer alan tünellerin hepsi MYİ=0.40 g de yer almaktadır.Delme/Oyma tüneller için Şekil 6.2.10’da yer alan eğri kullanılırsa, MYİ = 0.40 için %10 ihtimalle ds3 (Orta derecede) hasar, %25 ihtimalle ise ds2 (Az-Hafif ) veya daha fazla hasar oluşabilecektir. Aç/Kapa tüneller için Şekil 6.2.11’deki eğriler verilmiştir.

MYİ= 0.40 g için, ds3 hasar olma ihtimali %20, ds2 veya daha fazla hasar olma ihtimali ise %35 olmaktadır.

Sonuç:

Görüldüğü gibi tüneller yer ivmesinden çok az etkilenmektedir. Ancak toprak kaymaları, faylanmalar ve sıvılaşma deprem hasarı açısından tüneller için daha etkili olmaktadır. Aç-kapa istasyonların duvar, çatı ve kolonlarında hafif hasar beklenmelidir.

6.2.7 Metro Ray Güzergahı

Metro ray güzergahının hemen hemen tamamı MSK IX Şiddet bölgesinde yer aldığından ATC 25’e göre Şekil 6.2.6 Hasar Oranı D=%5 Şekil 6.2.7’dir. Buna göre bu raylar da kısa zamanda tamir edilebilecek hafif hasar olması beklenebilir.

Hilal Viyadüklerinden kuzeye doğru yer alan güzergahta sıvılaşma nedeniyle raylarda hasar görülebilir.

6.2.8 Havalanları

İzmir’de tek sivil havalanı, İzmirin güneyinde yer alan Adnan Menderes havalanıdır. Şekil 6.2.3a6.2.3bŞekil 6.2.4a6.2.4b Kuzey’de yer alan Çiğli havalanı ise bir askeri havaalanıdır. Havalanalarında deprem hasarları çeşitli şekillerde olabilir. Terminal binaları, hangarlar, depolar, kontrol kuleleri yapısal hasar görebilirler. Ayrıca bu yapılardaki mekanik, elektrik ve elektronik aksam hasar görebilir. Uçuş pisti ve uçak park alanları, daha çok sıvılaşma ve zemindeki oturmalardan etkilenir.

1989 Loma Prieta ve 1994 Northridge (A.B.D.) depremlerinde, hava alanlarında en etkili hasarın uçuş pistlerindeki hasar olduğu, eğer uçuş pistlerinde hasar yoksa, terminal binası, kontrol kulesi vs. yapılardaki yapısal veya yapısal olmayan hasarlara rağmen, acil durumlarda hava alanının işlevini devam ettirebileceği anlaşılmıştır.

Çiğli Askeri hava alanı yüksek sıvılaşma bölgesinde yer aldığından sıvılaşamadan fazlaca etkileneceği söylenebilir. Adnan Menderes hava alanında ise sıvılaşma etkisi görülmemektedir.Şekil 5.7.2

6.2.9 Limanlar

Alsancak Limanı, İzmir körfezinin en büyük limanıdır. Senaryo fayından 6 km. Kuzeydedir. Bundan başka Karşıyaka , Alsancak ve Konak’ta daha küçük üç adet liman mevcuttur Şekil 6.2.3a6.2.3bŞekil 6.2.4a 6.2.4b. Bütün bu limanlar MSK =IX şiddet bölgesinde yer aldığından, liman, iskele ve dalgakıranlarda zemin sıvılaşması, zemin oturması ve yayılması nedeniyle çeşitli derecede hasar göreceği söylenebilir.

6.2.10 Haberleşme (Telekominikasyon) Sistemleri

İzmir Telekom’dan alınan bilgilere göre, senaryo alanı dahilinde 60 adet Merkez postanesi ve 16 adet kule yer almaktadır Şekil 6.2.12. Merkez Postanelerinin ekserisi MSK = VII ve IX şiddet bölgelerinde, tek kat ile üç kat arasında değişen betonarme binalardır. Binaların deprem yönetmeliğine göre yapıldığı ve az hasar göreceği farzedilse bile, içlerindeki ankırajsız ekipmanın devrilmesi nedeniyle sistem kullanılamaz hale gelebilir ve depremden sonra telefon kesintisi kaçınılmazdır.

6.2.11 Elektrik Üretim ve Dağıtım Sistemleri

Geçmiş depremlerde Enerji Üretim sistem elemanlarının orta şiddetteki depremlerdeki performansları genel olarak iyi olmuştur. Bunun yanında şiddetli depremlerde uzun süre elektrik kesintileri olmuştur. Bu yüzden, elektriğe bağımlı bu gibi sistemler uzun süre elektrik kesintisine göre önceden önlemlerini almalı ve planlarını ona göre yapmalıdırlar. Elektrik Üretim ve dağıtım sistemindeki en hasar görebilecek bileşenler alt istasyonlar ve bu alt istasyonlarda yer alan devre kesiciler, emniyet şalterleri, transformatörler, porselen insülatörler ve kontrol ekipmanlarıdır. Hasar genellikle ankırajsız veya usulune göre ankıre edilmemiş elektrik ekipmanlarında yoğunlaşır. Porselen insülatörlerin kırılması veya devrilmesi de oldukça yaygındır. 1992 Erzincan Depreminde, şehire elektrik veren ana dağıtım merkezinde hasar olmamasına rağmen, ikincil transformatörlerin yere düşerek hasar görmesi nedeniyle sistem işlemez hale gelmiştir. Ayrıca aynı depremde 32 km’lik yeraltı kablosunun 1.8 km’si ve 50 km’lik yer üstü kablonun da 4 km’sinin de tamiri gerekmiştir. Kaliforniya’da önlem takviye görmemiş alt istasyonlar için (1) MSK=VII şiddet için %16, MSK=VIII şiddet için % 26 , MSK=IX şiddet için %42 ve MSK=X şiddet için ise %70 hasar oranları verilmektedir. Dağıtım şebekesi için ATC-25’te(1) verilen hasar oranları ise MSK = VII,VIII, IX ve X şiddetlerine tekabül etmek üzere sırasıyla %8, 13, 25 ve 52’dir.

İzmir’deki alt istasyonlar 154 kV ve 380 kV’luk alt istasyonlardır. Bu voltajlar daha sonra şehir içindeki transformatörlerle 34.5 kV, 15 kV ve 10.5 kV’a düşürülür. Envanter verilerine göre 19 dağıtım alt istasyonu ve 29 yeraltı/yer üstü nakil hattı mevcuttur. Şekil 6.2.13a. Dağıtım Alt istasyonlarının ve nakil hatlarının ekserisi MSK= VIII ve IX Şiddet bölgesinde yer almaktadır. İzmir fayı üzerinde yer alan altistasyonlar ve elektrik direkleri faylanmanın etkisi ile yapısal hasara uğrayabilir Şekil 6.2.13b. Transformatörler hasar görebilir, bu da uzun süreli elektrik kesintilerine sebep olabilir. Ayrıca yüksek sıvılaşma bölgelerinde yer alan trafo merkezlerinde ,elektrik direklerinde ve dağıtım şebekesinde sıvılaşma etkisi ile çeşitli hasarlar meydana gelebilir Şekil 5.7.2.

Elekrik üretim ve dağıtım sistemindeki herhangi bir hasar, elektriğe bağımlı haberleşme, içmesuyu, atıksu arıtma tesisleri gibi sistemleri doğrudan doğruya etkiler.

6.2.12 İçmesuyu

İçmesuyu, deprem esnasında deprem sonrası yangınları söndürmek, su ihtiyacını gidermek ve temizlik için hayati ehemmiyete taşır. Yakın depremlerde edinilen tecrübeler, içmesuyu sistemlerinin yer sarsıntısından, sıvılaşmadan,toprak kaymasından ve faylanmadan dolayı ağır hasar görme ihtimalinin çok fazla olduğunu göstermiştir.

1992 Erzincan Depreminde 272 km’lik dağıtım şebekesine ait borularda, 270 boru kırığı olmuş ve şehire bir haftaya yakın su verilememiştir.

Kaliforniya için ATC-25’te (1) ana boru hasarları için verilen değerler, MSK= VII şiddeti için 0.5 Kırık/Km, MSK= VIII şiddeti için 1 Kırık/Km, IX şiddeti için 4 Kırık/Km, ve MSK= X Şiddeti için ise 12 Kırık/km’dir. Atıksu kollektörleri için yukarıda verilen bu değerlerin iki katı öngörülmüştür.

Envanter çalışmamıza göre, İzmir’de iki kuyu, 65 pompa istasyonu ve su deposu mevcuttur. İzmir’in suyu Tahtalı, Balçova ve Güzelhisar Barajları ile Sarnıç, Haklakapınar, Çavuşköy, Menemen, Göksu, Sarıkız, Karasülük ve Çamaltı kuyularından temin edilir.Yeraltı ve yüzey suları borular,ve su kanalları vasıtasıyla depolara ve pompa istasyonlarına taşınır. Şekil 6.2.14’te içmesuyu depoları ve pompa istasyonları gösterilmiştir. Görüldüğü gibi içme suyu sistemine ait bu yapılar, deprem şiddetinin en yüksek olduğu bölgelerde yer almaktadır. Su depolarına ait borularda kırıma, birleşimde ayrılma ve burkulma hasarları beklenmelidir. Bütün Kuyular ve Pompa İstasyonları elektrikle işlediğinden, deprem sonrası elektrik kesintisinden doğrudan etkilenir ve iş göremez hale gelir. Dolayısıyla buralarda acil durumlarda kullanılmak üzere portatif jeneratörler bulundurulmalıdır.

ATC25’e (1) göre değerlendirilen içmesuyu dağıtım şebekesi hasarları Şekil 6.2.15’te verilmiştir. Ayrıca körfezin güneyinden başlayarak , körfezi dolaştıktan sonra Çiğli’ye doğru uzanan kesimde yer alan ana boru hatları yüksek ve orta derecede sıvılaşma etkisine maruzdur.Dolayısıyla bu bölgelerde ana boru hatlarında sıvılaşma hasarları beklenmelidir.(Şekil 5.7.2)

6.2.12.1 Barajlar

Toprak dolgu barajlar veya rezevuarlar mühendislik yapıları olmaları ve deprem hesabını içermeleri nedeniyle, geçmiş depremlerde oldukça iyi performans göstermişlerdir.1994 Northridge depreminde, episantıra 50 km dahilinde yer alan 120 barajda gözlenen en mühim hasar krestte oturmave çatlamalar olmuştur. Alaşehir 1969 depreminde episantıra 20 km uzaklıktaki Demirköprü Barajında ufak tefek oturmaların haricinde başka bir hasar oluşmamıştır.

İzmir ve civarında yer alan barajlar şunlardır Şekil 6.2.14.

Tahtalı Barajı ( Kaya Dolgu, 304 hm3, içme suyu ve sel kontolü)

Balçova Barajı ( Kaya Dolgu, 7.9 hm3, içme suyu)

Bostanlı Barajı ( Kaya Dolgu, 1.9 hm3, içme suyu ve sel kontolü)

Alionbaşı Barajı ( Kaya Dolgu, 2.44 hm3, içme suyu ve sel kontolü)

Bütün bu barajların, senaryo depreminde çok hafif zararsız hasar görebileceği, yıkılmayıp fonksiyonlarını devam ettireceklerini söylenebilir.

6.2.13 Atıksu

Atıksu sisteminde, faylanma ve sıvılma potansiyeli olan bölgelerdeki yeraltı boruları depremden en çok etkilenir. Şekil 6.2.16’da İzmir’in atıksu sistemi gösterilmiştir. Envanter çalışmasına göre, İzmir’de iki adet Atıksu Arıtma Tesisi, sekiz Pompa İstasyonu,bir Ana Kollektör, ve körfezin değişik kesimlerine yayılmış çok sayıda Tali Kollektör mevcuttur.Senaryo depremi etkisi ile ve elektrik kesintisinden dolayı sistemin hasar göreceği beklenmelidir. Ana kollektörün büyük bir kısmı MSK= IX şiddet bölgesinde yer aldığından, ATC –25’e göre bu kollektörde Km başına 24 kırık beklenmelidir. Geri kalan kollektörler ise MSK=VII ve IX şiddet bölgesinde olup, bunlarda da yer sarsıntısından ve faylanmadan dolayı kırıklar beklenmelidir Şekil 6.2.17. Her iki arıtma tesisinin de depremden deprem hareketi ve sıvılaşma nedeniyle etkilenebileceği ve hasar görebileceği söylenebilir. Ayrıca körfezin güneyinden başlayarak , körfezi dolaştıktan sonra Çiğli’ye doğru uzanan kesimde yer alan ana ana toplayıcılar yüksek ve orta derecede sıvılaşma etkisine maruzdur.Dolayısıyla bu bölgelerde ana toplayıcılarda sıvılaşma hasarları beklenmelidir. Şekil.5.7.2

6.2.14 Benzin İstasyonları

Şekil 6.2.18’de benzin istasyonlarının yerleri yol güzergahları üzerinde işaretlenmiştir. Benzin İstasyonları genellikle tek katlı servis binaları, pompalar ve üstü koruyucu çelik sundurma ve yere gömülü benzin depolarından oluşur.

Depremde bütün elektrik kesintisinden dolayı pompalar işgöremez hale gelebilir. Servis binasindaki veya sundurmalarda hasar benzin dağıtımını engellemez. Benzin istasyonlarının üzerinde bulunduğu yolların deprem hasarı nedeniyle ulaşıma kapalı olması, o istasyonların kullanım dışı kalmasına neden olabilir.

KAYNAKLAR

1. ATC-25 SEISMIC VULNERABILITY AND IMPACT OF DISRUPTION OF LIFELINES IN THE CONTERMINOUS UNITED STATES, Funded by FEMA,1991

2. ATC-13 EARTHQUAKE DAMAGE EVALUATION DATA FOR CALIFORNIA / ATC APPLIED TECHNOLOGY COUNCIL, Funded by FEMA 1982, s 149

3. Development of an Urban Earthquake Scenario for İzmir, Gülüm Birgören, Master o Science in Thesis,Submitted to the Earthquake Engineering Department of Boğaziçi University, Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute, July 1999

4. Earthquake Loss Estimation Methodology, HAZUS, Technical Manual, Vol II, Prepared by National Intitute of Building Sciences for Federal Emergency Management Agency, 1997.

5. İzmir Büyükşehir Deprem Master-Planı, Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul, Şubat 1999, İkinci Ara rapor

6. Kim,Seong,H.Gaus Michael,P.Lee , George C., and Chang K.C.” A GIS-Based Regional Risk Approach for Brigdes Subjected to Earthquakes”, Computing in Civil Engineering and Geographic Information Systems Symposium: Proceedings of Eigth Conference held in conjunction with A/E/C Systems 292,Dallas , Texas, June 7-9,1992 , Berry J.Goodno and Jeff R. Wright eds.,NewYork,ASCE,1992, s 460-467

7. Yapı Merkezi, Summary Report on İzmir Subway System ,1998

ŞEKİLLER

Şekil 6.2.1 Konvansiyonel otoyol köprülerinin deprem şiddetine göre hasar oranları.

Şekil 6.2.2 Deprem hesabı olan basit mesnetli karayolu köprüleri için hasar görebilirlik eğrileri.

Şekil 6.2.3a Otoyollar, tali yollar ve otoyol köprüleri.

Şekil 6.2.3b Otoyollar, tali yollar ve otoyol köprüleri hasarları.

Şekil 6.2.4a Demiryolları ve demiryolu köprüleri.

Şekil 6.2.4b Demiryolu hasarları.

Şekil 6.2.5 Konvansiyonel basit mesnetli karayolu köprüleri için hasar görebilirlik eğrileri.

Şekil 6.2.6 Demiryollarının deprem şiddetine göre hasar oranları.

Şekil 6.2.7 Metro hasarları.

Şekil 6.2.8 Deprem hesabı olan demiryolu köprüleri için hasar görebilirlik eğrileri.

Şekil 6.2.9 Otoyol tünellerinin deprem şiddetine göre hasar oranları.

Şekil 6.2.10 Delme/oyma tüneller için hasar görebilirlik eğrileri.

Şekil 6.2.11 Aç/kapa tüneller için hasar görebilirlik eğrileri.

Şekil 6.2.12 Telefon santralleri.

Şekil 6.2.13a Elektrik üretim ve dağıtım sistemi.

Şekil 6.2.13b Elektrik üretim ve dağıtım sistemi hasarları.

Şekil 6.2.14 İçme suyu dağıtım şebekesi, pompa istasyonları, su depoları kuyular.

Şekil 6.2.15 İçme suyu dağıtım şebekesi hasarları.

Şekil 6.2.16 Atık su şebekesi, pompa istasyonları, arıtma tesisleri.

Şekil 6.2.17 Atık su şebekesi hasarları.

Şekil 6.2.18 Benzin istasyonları.

TABLOLARIN LİSTESİ

Tablo 6.2.1 Otoyol köprü ve viadükleri.

Tablo 6.2.2 Hasar İndeksi.

Tablo 6.2.3 Hasar İndeksi açıklamaları.

Tablo 6.2.4 Hasar Görebilirlik Parametreleri.

Tablo 6.2.5 Demiryolu köprüleri.

Tablo 6.2.6 Metro köprüleri.

7.1 Giriş

İzmir Deprem Master Planı’nın en önemli ve en kritik konularından biri, İzmir kent merkezindeki bina türü yapılarda oluşabilecek yapısal deprem hasarının ve bu hasara bağlı olarak meydana gelecek can kaybı ile doğrudan ve dolaylı ekonomik ve sosyal kayıpların tahmin edilmesidir.

Bina hasarı, kent depremlerinde meydana gelen can kayıpları ile diğer ekonomik ve sosyal kayıpların temel nedenidir. Özellikle yirminci yüzyılın ikinci yarısında tüm dünyada ve özellikle Türkiye’de kentleşmenin yoğunlaşması, daha çok sayıda binanın deprem tehlikesine maruz kalmasına ve 1992 Erzincan, 1995 Dinar, 1998 Adana-Ceyhan, nihayet 1999 Kocaeli ve Düzce depremleri örneklerinde görüldüğü gibi, depreme dayanıklı olmayan daha çok sayıda binanın hasar görmesine yol açmaktadır. Bunun sonucu olarak büyük can kayıpları yanında doğrudan ve dolaylı ekonomik kayıplar da, daha önceleri görülmedik büyük boyutlara ulaşmaktadır. Bu bağlamda üç milyona yaklaşan nüfusu ve gelişen ekonomisi ile İzmir’de de bina hasarı riskinin çok arttığını ve de giderek artmakta olduğunu ifade etmek mümkündür.

7.2 Çalışmanın Kapsamı

İzmir Deprem Master Planı projesi çerçevesinde, 50 yıllık süre içinde aşılma olasılığı %10 olan deprem sonucunda binalarda meydana gelecek yapısal hasarın ve bunlara bağlı kayıpların tahmin edilmesi için yapılan çalışmalar ve uygulanan yöntemler aşağıdaki paragraflarda özetlenmiştir.

(a) İzmir Büyükşehir Belediyesi sınırları içindeki tüm binaları içine alacak biçimde, geniş kapsamlı bir “Bina Envanteri Çalışması” yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda, yapısal özelliklerine, yapım tarihine, proje ve inşaat kalitesine, kullanım özelliklerine göre sınıflandırılan binaların İzmir’deki dağılımları saptanmıştır. Bu kapsamda Türkiye’de ilk kez yapılan bu çalışmanın ayrıntıları aşağıda 7.3’te verilmiştir.

(b) Olası bir depremde oluşabilecek bina hasarının tahmini için, çoğu amprik olmak üzere, çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada ise, A.B.D.’de geçtiğimiz yıllarda gerçekleştirilmiş bulunan HAZUS projesi (NIBS, 1997) çerçevesinde modern yöntemler kullanılarak geliştirilen ve aşağıda 7.4’te açıklanan “hasar tahmin metodolojisi” esas alınmıştır. Bu metodoloji kapsamında, bina taşıyıcı sistemlerinin doğrusal-dışı (non-lineer) muhtemel davranışları esas alınarak, her bina sınıfı için birer “Kapasite Spektrumu” tanımlanmakta, daha sonra binanın bulunduğu yer için tanımlanan ivme spektrumundan elde edilen “Deprem Talep Spektrumu”ndan yararlanılarak, binanın taşıma kapasitesine karşı gelen spektral yerdeğiştirme değeri saptanmaktadır. Bu modern yaklaşım “Yerdeğiştirme esaslı tasarım” çerçevesinde 1990’lı yıllarda geliştirilen “Kapasite Spektrumu Yöntemi”ni (ATC, 1996) esas almaktadır. Bu konu, aşağıda 7.4.1’de ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

(c) Yukarıdaki (a) aşamasında tanımlanan her bir bina sınıfı için yapısal deprem hasarlarını sınıflandırmak üzere “Bina Yapısal Hasar Düzeyleri” belirlenmiş ve her bir düzeydeki hasarın tanımı sözel olarak yapılmıştır. Daha sonra her bir bina sınıfı ve her bir hasar düzeyi için “Bina Hasarı Olasılık Eğrileri” (Building Fragility Curves), çizilmiştir. Daha önceki yöntemlerden farklı olarak bu eğriler, spektral yerdeğiştirmelerin fonksiyonu olarak elde edilmiştir. Konunun ayrıntıları, aşağıda 7.4.2’de açıklanmıştır.

(d) Deprem etkisi altında, binanın yerdeğiştirme kapasitesini ifade etmek üzere yukarıdaki (b) paragrafında elde edilen spektral yerdeğiştirme değerleri ile, (c) paragrafında elde edilmiş bulunan “Bina Hasarı Olasılık Eğrileri”ne girilmiş ve bu eğrilerden, İzmir’deki tüm binalarda 50 yıllık süre içinde aşılma olasılığı %10 olan depremde meydana gelebilecek yapısal bina hasarı tahmin edilmiştir. Çalışmanın bu kısmı, yukarıdaki paragraflarda özetlenen tüm işlemleri yapmak üzere hazırlanan bilgisayar programı ile birlikte, aşağıdaki 7.5’te açıklanmıştır.

7.3 İzmir Kenti Bina Envanteri Çalışması

İzmir Kenti Bina Envanteri Çalışması, Büyükşehir Belediye sınırları içinde Şekil 7.3.1’deki haritada taralı olarak işaretlenen toplam 61 bölgede İnşaat Mühendisleri Odası İzmir Şubesi’nin uzman mühendis üyelerinden oluşan ekipler tarafından gerçekleştirilmiştir. Taralı bölgeler için, İzmir Büyükşehir Belediyesi tarafından daha önce hazırlatılmış bulunan ortofoto haritaları mevcuttur. Bu haritalardaki (2180 m*2780 m) boyutlu bölgelerin her biri, Şekil 7.3.2’de gösterildiği üzere 5*5=25 eşit parçaya ayrılarak, (436 m*556 m) boyutunda olan “hücre-bölge”ler elde edilmiştir. Örnek olarak, İzmir Limanı’nı da kısmen içine alan Alsancak bölgesi ve bu bölgeden çıkarılan hücre-bölge Şekil 7.3.3’te gösterilmiştir.

Envanter çalışmasında sayımı yapılan her bir bina için Ek 7-A’da gösterilen çizelgenin bir satırının doldurulması gerekmektedir. Bina kullanım sınıflarına ilişkin açıklamalar Ek 7-B’de verilmiştir. Envanter sayımı yapılan binalar, öncelikle taşıyıcı sistemleri bakımından aşağıdaki şekilde sınıflandırılmış ve kodlandırılmıştır.

TABLO 7.3.1 – BİNA TAŞIYICI SİSTEM KODLARI

Bina taşıyıcı sistem kodu (I)

Bina taşıyıcı sistemi

ve kat sayısı

(I = 1)

BA1 – Betonarme bina : 1 - 2 katlı

(I = 2)

BA2 – Betonarme bina : 3 - 5 katlı

(I = 3)

BA3 – Betonarme bina : 6 ve daha fazla katlı

(I = 4)

YG1 – Yığma Bina : 1 - 2 katlı

(I = 5)

YG2 – Yığma Bina : 3 ve daha fazla katlı

(I = 6)

DGR – Diğer taşıyıcı sistemli binalar

 

Daha sonra, yukarıda belirtilen binalar proje ve/veya yapım tarihleri bakımından aşağıdaki tabloda belirtilen iki sınıfa ayrılmışlardır.

TABLO 7.3.2 – BİNA PROJE/YAPIM TARİHİ KODLARI

Bina tarihi kodu (J)

Bina proje/yapım

Tarihi

(J = 1)

1975 ve sonrası (75=+)

(J = 2)

1975 öncesi (75 -)

Nihayet binalar, inşaat kaliteleri bakımından, sayım çalışmasını yapan tecrübeli mühendislerin kanaatlerini yansıtmak üzere aşağıdaki kalite sınıflarına ayrılmışlardır.

TABLO 7.3.3 – BİNA KALİTE SINIFLARI KODLARI

Bina kalite kodu (K)

Ortalama bina

Kalitesi sınıfı

(K = 1)

İyi kalite

(K = 2)

Orta kalite

(K = 3)

Kötü kalite

Gerçekleştirilen envanter çalışması sonunda, İzmir Büyükşehir Belediye sınırları içinde 190419 adet betonarme bina, 23362 adet yığma kargir bina, 4043 adet diğer türde binalar olmak üzere toplam 217824 adet bina bulunduğu tesbit edilmiştir. Binaların dökümü, yukarıda tanımlanan kodlama sistemine göre, aşağıda verilmiştir.

TABLO 7.3.4 - İZMİR’DE SAYIMI YAPILAN BİNA SAYILARI

I J K

BİNA SAYISI

111

5894

112

30371

113

12076

121

2330

122

28912

123

11503

211

18771

212

38788

213

7933

221

3397

222

7897

223

5311

311

8689

312

5700

313

680

321

1239

322

577

323

351

411

71

412

1174

413

2703

421

372

422

9979

423

8811

511

-

512

11

513

-

521

4

522

155

523

82

DGR

4043

TOPLAM

217824

 

7.4 Yapısal Bina Hasarı Tahmin Metodolojisi

Bu bölümde, İzmir Deprem Master Planı kapsamında bina türü yapılarda oluşabilecek deprem hasarının tahmini için kullanılan metodolojinin ana çizgileri ve bu metodoloji çerçevesinde kullanılan veriler açıklanacaktır.

7.4.1 Kapasite Spektrumu Yöntemi

1990’lı yıllarda deprem mühendisliği araştırma ve pratiğinin en önemli konuları arasına giren “Yerdeğiştirme Esaslı Tasarım (Displacement Based Design)” çerçevesinde, yerdeğiştirme ve şekildeğiştirmelerin hesaplanması için geliştirilen doğrusal-dışı (non-lineer) statik analiz yöntemlerinden biri de “Kapasite Spektrumu Yöntemi”dir (ATC 1996, NIBS 1997). Bu yöntemin iki ana öğesi olan “Bina Kapasite Spektrumu” ile “Deprem Talep Spektrumu”na ilişkin bilgiler aşağıda 7.4.1.1 ve 7.4.1.2’de sunulmuştur.

7.4.1.1 Bina Kapasite Spektrumu

Deprem mühendisliğinde “kapasite spektrumu” kavramı göreceli olarak yeni bir kavramdır. Bina kapasite spektrumu; doğrusal-dışı (non-lineer) bina davranışı gözönünde tutularak, düşey eksende binaya etkiyen toplam eşdeğer deprem yükü, yatay eksende ise binanın karakteristik bir yerdeğiştirmesi (örneğin tepe yer- değiştirmesi) alınarak çizilen “bina yatay yük taşıma kapasitesi eğrisi”nin, yatay eksende “spektral yerdeğiştirme”, düşey eksende ise “spektral ivme” olacak biçimde dönüştürülmesi ile elde edilen bir eğri olarak tanımlanmaktadır.

İzmir Deprem Master Planı

Şekil 7.4.1. Bina Yatay Yük Taşıma kapasitesi Eğrisi

Yukarıda belirtildiği üzere, bina kapasite spektrumunun temelini oluşturan “bina yatay yük taşıma kapasitesi eğrisi”, deprem mühendisliği literatüründe “İttirme Analizi (Pushover Analysis)” adı verilen ve monotonik olarak arttırılan statik eşdeğer deprem yükleri altında bina taşıyıcı sistemi için yapılan doğrusal-dışı (non-lineer) analiz sonucunda elde edilen yerdeğiştirmeleri deprem yüklerinin fonksiyonu olarak gösteren eğri olarak tanımlanmaktadır Şekil 7.4.1

Bu çalışma kapsamında sayılarak sınıflandırılan her bir bina türü için yatay yük taşıma kapasitesi standardize edilerek aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır:

(V/W)ijk = Cij * g ik * l ik(7.1)

Burada V binaya etkiyen toplam deprem yükünü (taban kesme kuvveti), binanın toplam ağırlığını, Cij binanın yapıldığı tarihte geçerli olduğu varsayılanyatay dayanım katsayısının takribi değerini (gözönüne alınan katsayının yönetmeliklerde tanımlanan deprem katsayısı ile doğrudan bir ilişkisi yoktur), g ik ve l ik ise binanın proje/yapım kalitesine göre öngörülen “dayanım fazlalığı (overstrength) katsayıları” nın takribi değerlerini göstermektedir. Bunlardan g ik katsayısı akma dayanımının (ilk akma) tasarım dayanımına, l ik katsayısı ise nihai (ultimate) dayanımın akma dayanımına oranı olarak tanımlanmaktadırlar. Görüldüğü üzere binaların yatay yük taşıma kapasiteleri, herhangi bir analiz yapılmaksızın, belirli dayanım parametrelerinin takribi değerlerine ve kısmen mühendisçe değerlendirmelere göre belirlenmektedir. Bu çalışmada, daha önce A.B.D’de yapılmış ve bulunan HAZUS projesinde (NIBS 1997) kullanılan değerlerden yararlanılmış, ancak bunlar yerel koşullar dikkate alınarak değerlendirilmiştir.

Bina yatay yük taşıma kapasitesi eğrisi, (7.1) bağıntısı ile veilen yatay yük taşıma kapasitesi düşey eksende, binanın tepe yerdeğiştirmesi utepe yatay eksende olmak üzere çizilen eğridir. Bina Kapasite Spektrumu ise, bina yatay yük taşıma kapasitesi eğrisi eksenlerinin aşağıdaki şekilde dönüştürülmesi ile elde edilir.

(Sa,ijk)max = (V/W)ijk * 981 / a 1,i(7.2)

Sd,ijk = a 2,i * utepe,ijk(7.3)

Burada Sa,ijk ve Sd,ijk ilgili bina için spektral ivme ve spektral yer değiştirme fonksiyonlarını göstermektedir. (7.2) bağıntısındaki a 
katsayısı, bina taşıyıcı sisteminin birinci doğal titreşim moduna karşı gelen “etkin kütle” Mx1’in bina toplam kütlesi (å mn)’e oranını göstermektedir.

a 1 = Mx1 / å mn (7.4)

(7.3) bağıntısındaki a katsayısı ise, aşağıdaki şekilde tanımlanır.

a 2 = 1 / (F tepe,1 * L1)(7.5)

Burada F tepe,1 birinci doğal titreşim modunun binanın tepe noktasındaki genliği, L1 ise aynı moda ait “katkı çarpanı”dır. Şekil 7.4.2’de verilen kapasite spektrumu, yaklaşık olarak ideal elasto-plastik davranış formunda çizilmiştir.

İzmir Deprem Master Planı

Şekil 7.4.2. İdealleştirilmiş Kapasite Spektrumu

Yukarıda tanımlanan Sa,ijk ve Sd,ijk arasında aşağıdaki bağıntının mevcut olduğu bilinmektedir.

Sd,ijk = Sa,ijk * Ti2 / (4p 2)(7.6)

Burada Ti binanın birinci doğal titreşim periyodunu göstermektedir. Bu periyod, eşdeğer akma noktasına kadar olan bölgede, binanın doğrusal elastik (lineer) periyoduna karşı gelmekte, bunun ötesinde plastik yerdeğiştirmelerin artması ile uzamaktadır.

Yukarıda I = 1,2,3,4,5 ile kodlanan betonarme ve yığma binalara ait kapasite spektrumu parametreleri Tablo 7.4.1’de özetlenmiştir.

TABLO 7.4.1 – BİNA KAPASİTE SPEKTRUMU PARAMETRELERİ

I

Hi

Ti

a 1,i

a 2,i

Ci1

Ci2

g i1

g i2

g i3

l i1

l i2

l i3

1

4.5

.30

.80

.75

.08

.06

1.50

1.40

1.30

3.0

2.8

2.6

2

11.2

.50

.80

.75

.08

.06

1.25

1.20

1.15

3.0

2.8

2.6

3

22.8

.90

.75

.65

.08

.06

1.10

1.05

1.00

3.0

2.8

2.6

4

4.5

.20

.75

.75

.10

.08

1.50

1.40

1.30

2.5

2.3

2.1

5

9.0

.30

.75

.75

.10

.08

1.25

1.20

1.15

2.5

2.3

2.1

7.4.1.2 Deprem Talep Spektrumu

Her bir bina için depremin “Talep Spektrumu”, binanın yapıldığı yer için tanımlanan ve “spektral yerdeğiştirme-spektral ivme” eksen takımında ifade edilen elastik ivme spektrumunun, bina taşıyıcı sisteminin doğrusal-dışı davranışı gözönüne alınarak yaklaşık biçimde azaltılması ile elde edilen ve yine aynı eksen takımında çizilen spektrum eğrisidir.

Deprem Talep Spektrumunun bazını oluşturan elastik ivme spektrumu, sabit spektral ivme bölgesini tanımlayan “kısa periyod spektral ivmesi” SS ile spektrumun azalan bölgesini tanımlayan “1 saniye spektral ivmesi” S1 aracılığı ile belirlenmektedir. Her iki parametre, yerel zemin koşullarının etkisini de içermektedir. Azalma bölgesinde elastik ivme spektrumu aşağıdaki şekilde tanımlanmaktadır:

Sa = S1 / T(7.7)

Bu şekilde tanımlanan elastik ivme spektrumu Şekil 7.4.3’te görülmektedir.

İzmir Deprem Master Planı

Şekil 7.4.3 Elastik İvme Spektrumu

Şekil 7.4.4’te ise herhangi bir bina için kapasite, elastik ivme ve talep spektrumları bir arada görülmektedir. Burada elastik ivme spektrumu Sa - Sd eksen takımına göre dönüştürülmüş olarak çizilmiştir. Bu dönüşüm, spektral ivme ile spektral yerdeğiştirme arasındaki Denk.(7.6) bağıntısına göre yapılmıştır.

Kapasite spektrumu ile ifade edilen bina davranışı doğrusal-dışı olduğundan ve tüketilen enerji veya sistemin süneklik düzeyi, kapasite ve talep spektrumlarının kesim noktasına karşı gelen yerdeğiştirme seviyesi ile ilgili olduğundan, elastik ivme spektrumunun azaltılması işlemi iteratif olarak deneme-yanılma yöntemi ile gerçekleştirilmektedir. Azaltma işleminde, sistemin doğrusal dışı davranışı fiktif bir sönüm oranı artışı olarak gözönüne alınmakta ve eşdeğer fiktif sönüm oranı, Şekil 7.4.4’deki taralı alanın bir fonksiyonu olarak elde edilmektedir.

İzmir Deprem Master Planı

Şekil 7.4.4. Kapasite ve Talep Spektrumları

Spektrum azaltma katsayıları RA ve RV, eşdeğer sönüm oranlarına göre amprik olarak hesaplanan katsayılardır.

RA = 2.12 / [3.21 - 0.68*ln (b e)](7.8)

RV = 1.65 / [2.31 - 0.41*ln (b e)](7.9)

Bu azaltma katsayılardan birincisi, RA, elastik spektrumun sabit kısmına, ikinci katsayı RV ise spektrumun Denk.(7.7)’ye göre azalan kısmına uygulanmaktadır. Yukarıdaki ifadelerde yer alan eşdeğer sönüm oranı b , aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır:

b e = b el + k [A / (2p Sap Sdp)] (7.10)

Burada A, şekildeki taralı alanı, Sap ve Sdp ise kapasite ve talep spektrumlarının kesim noktası olan ve “performans noktası” olarak adlandırılan noktanın koordinatlarını göstermektedir (Şekil 7.4.4). Yukarıdaki ifadede ayrıca b el elastik davranışa gelen sönüm oranını (bu çalışmada 0.05alınmıştır), k ise (k £ 1) histeresiz çevriminin alanı/şekli ile ilgili bir katsayıyı göstermektedir. k katsayısı için öngörülen değerler, bina taşıyıcı sistemi, yapım tarihi ve bina kalitesi sınıflarına ait kombinasyonların tümü için Tablo 7.4.2’de verilmiştir.

TABLO 7.4.2 – HİSTERESİZ ÇEVRİMİ ALAN/ŞEKİL KATSAYILARI

I

k i11

k i12

k i13

k i21

k i22

k i23

1

.80

.70

.60

.70

.60

.50

2

.80

.70

.60

.70

.60

.50

3

.80

.70

.60

.70

.60

.50

4

.50

.45

.40

.40

.35

.30

5

.50

.45

.40

.40

.35

.30

 

7.4.2 Bina Hasar Düzeyleri ve Bina Hasarı Olasılık Eğrileri

İzmir Büüyükşehir sınırları içinde 50 yıllık süre içinde aşılma olasılığı %10 olan depremde meydana gelecek bina hasarının derecelendirmesinin yapılabilmesi için öncelikle betonarme ve yığma binalarda “yapısal hasar düzeyleri” nitel olarak tanımlanmış, daha sonra bu düzeylere karşı gelen sayısal hasar parametreleri belirlenmiştir.

7.4.2.1 Betonarme Binalarda Yapısal Hasar Düzeyleri

Betonarme binalar için öngörülen yapısal hasar düzeylerinin kısa tanımları aşağıda özetlenmiştir.

Yapısal hafif hasar: Bazı kolonlarda ve bazı kirişlerde, birleşim bölgesine yakın yerlerde ve birleşim bölgesinin içinde, kılcal eğilme ve kayma çatlakları, perdelerde kılcal kayma çatlakları oluşur.

Yapısal orta hasar: Kolon ve kirişlerin büyük çoğunluğunda kılcal çatlaklar oluşur. Sünek çerçevelerde bazı elemanlar akma kapasitelerine erişir, bunu sonucu olarak daha geniş çatlaklar (takriben 2 mm) oluşur ve bazı durumlarda beton paspayları dökülebilir. Sünek olmayan çerçeve elemanlarında ve perdelerde kılcal çatlaktan daha geniş diyagonal kayma çatlakları oluşur.

Yapısal ağır hasar: Sünek çerçeve elemanlarının büyük çoğunluğu akma kapasitelerine erişir, geniş çatlaklar (takriben 3 mm veya daha geniş) oluşur, beton paspayları dökülür, bazı durumlarda boyuna donatı çubukları burkulur. Sünek olmayan çerçeve elemanlarında ve perdelerde geniş diyagonal kayma çatlakları oluşur; boyuna donatıların burkulması veya betondan sıyrılması ve enine donatıların (etriyeler) kopması sonucunda yer yer kısmı göçmeler meydana gelir.

Yapısal çok ağır hasar: Aşırı deformasyon sonucu olarak yapı göçer veya göçmeye çok yakın bir duruma gelir.

7.4.2.2 Yığma Binalarda Yapısal Hasar Düzeyleri

Yığma binalar için öngörülen yapısal hasar düzeylerinin kısa tanımları aşağıda özetlenmiştir.

Yapısal hafif hasar:Taşıyıcı duvarların yüzeylerinde köşegen doğrultuda, basamak tarzında ince çatlakların oluşur, kapı ve pencere boşluklarının arasında daha geniş çatlaklar meydana gelir, lentolarda oynamalar görülür, parapetlerin tabanında çatlamalar oluşur.

Yapısal orta hasar: Taşıyıcı duvarların çoğunun yüzeylerinde köşegen doğrultuda çatlaklar oluşur, bazı duvarlarda daha geniş köşegen doğrultulu çatlaklar görülür, bazı yerlerde duvarlar döşemelerden veya çatılardan ayrılır, pencere altı parapetlerinde ciddi çatlaklar ve tuğla (briket) düşmeleri meydana gelir.

Yapısal ağır hasar: Taşıyıcı duvarların çoğunda, özellikle pencere, kapı boşluklarının göreli olarak fazla olduğu duvarlarda çok geniş çatlaklar ve yarılmalar görülür, Bazı parapetlerde ve kalkan duvarlarında tuğla (briket) düşmeleri meydana gelir. Döşeme ve çatılar yerlerinden oynar. Yapıda büyük kalıcı yerdeğiştirmeler görülür.

Yapısal çok ağır hasar: Aşırı deformasyon sonucu olarak yapı göçer veya göçmeye çok yakın bir duruma gelir.

7.4.2.3 Bina Hasarı Olasılık Eğrileri

Bina Hasarı Olasılık Eğrileri”(İngilizce terminolojideki adı ile “Building Fragility Curves”), binanın depremde tahmin edilen davranışını nitel olarak ifade eden bir “deprem davranış parametresi”ne bağlı olarak, yapısal veya yapısal olmayan hasarların belirli hasar düzeylerine (hafif, orta, ağır, çok ağır) erişmesinin veya o düzeyleri aşmasının birikimli (kümülatif) olasılığını ifade eden analitik fonksiyonlardır.

Bina Hasarı Olasılık Eğrileri’nin yatay eksenindeki değişken olan “deprem davranış parametresi”, yakın zamana değin genellikle “deprem şiddeti (Intensity:I)” veya “enbüyük etkin yer ivmesi (effective peak ground acceleration)” olarak alınagelmiştir (ATC 1985). Ancak deprem kayıplarının tahminine yönelik olarak son yıllarda yapılan ve bu çalışmada da esas alınan çalışmalarda (NIBS 1997, Kircher ve diğ. 1997) “deprem davranış parametresi”, binanın depremde maruz kalacağı tahmin edilen “spektral yerdeğiştirme” veya “spektral ivme” olarak tanımlanmaktadır. Bu bağlamda bu çalışmada bina hasarının tahmini için elde edilecek eğrilerde yatay eksen spektral yerdeğiştirmeyi, düşey eksen ise yapısal hasarın yukarıda tanımlanan hasar düzeylerine erişmesinin veya onları aşmasının birikimli olasılığını göstermektedir. Depremde hasar olasılık dağılımının lognormal dağılıma uyduğu varsayımı ile her bir hasar olasılık eğrisinin analitik ifadesi aşağıdaki biçimde yazılabilir (NIBS 1997, Kircher ve diğ. 1997) :

P [ D ³ ds Sd] = F [ (1 / b ds) ln (Sd / Sd,ds)](7.11)

Burada D sembolik olarak hasarı, Sd spektral yerdeğiştirmeyi, Sd,ds bina hasarının ilgili hasar düzeyine - ds (hafif, orta, ağır veya çok ağır) eriştiği duruma karşı gelen median spektral yerdeğiştirme değerini, b ds ilgili hasar düzeyi için spektral yer değiştirme değerlerinin doğal logaritmalarına ait standart sapmayı, F ise birikimli (kümülatif) standart normal dağılım fonksiyonunu göstermektedir. Her bir hasar düzeyine karşı gelen median spektral yerdeğiştirme değerleri, Sd,ds , her bir bina türü için tahmin edilen göreli kat ötelemesi oranlarına (story drift ratio) bağlı olarak tahmin edilmektedir. Standart sapma b ds ise, ilgili hasar düzeyinin tanımında, binanın deprem yükü taşıma kapasitesinde ve nihayet deprem yer hareketinin belirlenmesindeki belirsizlikleri, diğer deyişle bunlarda mevcut olan değişkenlikleri (variance) ifade etmek üzere amprik yollarla tahmin edilmektedir.

Yukarıda belirtildiği üzere, her bir bina türü için, her bir hasar düzeyine karşı gelen median göreli kat ötelemesi oranları tahmin edildikten sonra, binanın hakim titreşim modu için median spektral yerdeğiştirme değerleri, Sd,ds , aşağıdaki şekilde elde edilir.

Sd,ds,ij = a 2,i Da,ij Hi(7.12)

Burada Da ilgili hasar düzeyi için tahmin edilen bina median göreli kat ötelemesi oranını, H binanın toplam yüksekliğini, a 2 ise yukarıda Denk.(7.5) ile tanımlanan ve modal parametreyi göstermektedir. H ve a 2’nin gözönüne alınan değerleri Tablo 7.4.1’de verilmiştir. Tanımlanan hasar düzeylerine göre göreli kat ötelemelerinin ve spektral yerdeğiştirmelerin Denk.(7.12) ile belirlenen median değerleri aşağıda Tablo 7.4.3 ve Tablo 7.4.4’te verilmiştir. smec üst indisleri, sırası ile hafif, orta, ağır ve çok ağır bina hasarlarını ifade etmektedir.

TABLO 7.4.3 – GÖRELİ KAT ÖTELEMELERİ VE SPEKTRAL YERDEĞİŞTİRMELERİN [cm] MEDİAN DEĞERLERİ (J = 1)

I

Da,i1s

Sd,ds,i1s

Da,i1m

Sd,ds,i1m

Da,i1e

Sd,ds,i1e

Da,i1c

Sd,ds,i1c

1

.0050

1.6875

.0090

3.0375

.0250

8.4375

.0600

20.250

2

.0033

2.7720

.0060

5.0400

.0150

12.600

.0350

29.400

3

.0025

3.7050

.0045

6.6690

.0125

18.525

.0300

44.460

4

.0030

1.0125

.0060

2.0250

.0150

5.0625

.0350

11.8125

5

.0020

1.3500

.0040

2.7000

.0100

6.7500

.0233

15.7275

TABLO 7.4.4 – GÖRELİ KAT ÖTELEMELERİ VE SPEKTRAL YERDEĞİŞTİRMELERİN [cm] MEDİAN DEĞERLERİ (J = 2)

I

Da,i2s

Sd,ds,i2s

Da,i2m

Sd,ds,i2m

Da,i2e

Sd,ds,i2e

Da,i2c

Sd,ds,i2c

1

.0050

1.6875

.0080

2.7000

.0200

6.7500

.0500

16.875

2

.0033

2.7720

.0050

4.2000

.0120

10.080

.0300

25.200

3

.0025

3.7050

.0040

5.9280

.0100

14.820

.0250

37.050

4

.0024

0.8100

.0048

1.6200

.0120

4.0500

.0280

9.4500

5

.0016

1.0800

.0032

2.1600

.0080

5.4000

0.187

12.6225

Öte yandan ilgili hasar düzeyi için spektral yerdeğiştirmelerin doğal logaritmalarına ait standart sapmayı ifade eden b ds değerleri Tablo 7.4.5 ve Tablo 7.4.6’da verilmiştir.

TABLO 7.4.5 – STANDART SAPMA DEĞERLERİ (J = 1)

I

bds,i1s

bds,i1m

b ds,i1e

b ds,i1c

1

.90

.90

.90

.90

2

.70

.70

.70

.90

3

.65

.65

.75

.90

4

1.00

1.05

1.10

1.10

5

.90

.90

.85

.90

TABLO 7.4.6 – STANDART SAPMA DEĞERLERİ (J = 2)

I

bds,i2s

bds,i2m

bds,i2e

bds,i2c

1

.95

.90

.85

.95

2

.70

.75

.85

1.00

3

.70

.80

.90

1.00

4

1.15

1.20

1.20

1.20

5

1.00

1.00

.90

.90

Yukarıda tanımlanan verilere göre Denk.(7.11)’den hesaplanarak çizilen hasar olasılık eğrileri Şekil 7.4.5Şekil 7.4.6Şekil 7.4.7Şekil 7.4.8Şekil 7.4.9Şekil 7.4.10Şekil 7.4.11Şekil 7.4.12’de verilmiştir. Bu eğrilerde yatay eksen spektral yerdeğiştirmeyi [cm], düşey eksen ise yapısal hasarın yukarıda tanımlanan hasar düzeylerine erişmesinin veya onları aşmasının birikimli (kümülatif) olasılığını göstermektedir.

7.5 Hasar Tahmin Analizi ve Sonuçlar

İzmir Deprem Master Planı çerçevesinde bina hasarlarının belirlenebilmesi için, yukarıda tanımlanan hasar tahmin metodolojisini esas alan özel amaçlı bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Programın Envanter Dosyası, Ek 7-A’daki Envanter Formu’nda yer alan bilgileri içermektedir. Bu dosyada, (436 m*556 m) boyutundaki “hücre-bölge”lerin herbirinde sayılan binalar yukarıda 7.3’de açıklanan sisteme göre kodlandırılmışlardır. Programın Spektrum Dosyasında ise aynı “hücre-bölge”lerin herbirinde, yerel zemin koşullarının etkisi de gözönüne alınarak, probabilistik yöntemle elde edilen spektral ivme parametreleri, yani “kısa periyod spektral ivmesi” SS ile “1 saniye spektral ivmesi” S1 değerleri yer almaktadır. Programda yer alan diğer dosyalarda, yukarıda 7.4.1’de verilen Kapasite ve Talep Spektrumları ile 7.4.2’de verilen Hasar Olasılık Eğrilerine ilişkin parametreler bulunmaktadır.

Programın analiz bölümünde, toplam sayısı 30 olan bina “taşıyıcı sistem / tarih / kalite” kombinasyonlarının her bir “hücre-bölge”de mevcut olanlarının her biri için, kapasite ve talep spektrumlarının kesişme noktası olan “performans noktası”ndaki spektral yerdeğiştirme değerleri, yukarıda 7.4.1.2’de açıklandığı üzere iteratif bir yöntemle elde edilmektedir. Daha sonra bu spektral yerdeğiştirme değerlerine göre, yukarıda tanımlanan her bir hasar düzeyi için Denk.(7.11)’den, yapısal hasarın ilgili hasar düzeyine erişmesinin veya onları aşmasının birikimli (kümülatif) olasılığı hesaplanmaktadır. Nihayet birikimli olasılıkların farkları alınarak “ayrık hasar olasılığı” değerleri yüzde olarak elde edilmektedir. Bu anlamda;

 

Ayrık çok ağır hasar olasılığı = Birikimli çok ağır hasar olasılığı

Ayrık ağır hasar olasılığı = Birikimli (ağır hasar – çok ağır hasar) olasılığı

Ayrık orta hasar olasılığı = Birikimli (orta hasar – ağır hasar) olasılığı

Ayrık hafif hasar olasılığı = Birikimli (hafif hasar – orta hasar) olasılığı

Hasarsızlık olasılığı = 1 – Birikimli hafif hasar olasılığı

Hesabın son aşamasında, her bir tür bina için elde edilen ayrık hasar olasılıkları, inceleme konusu “hücre-bölge”deki bina sayıları ile çarpılarak ilgili düzeyde hasara maruz kalacak bina sayıları tahmin edilmektedir.

Toptan göçmeye maruz kalacak binaların sayıları, çok ağır hasarlı bina sayılarının belirli oranları olarak kabul edilmiştir. Bu oranlar, BA1 türü binalar için %20, BA2 türü binalar için %15, BA3 türü binalar için %10 ve yığma binalar için %25 olarak alınmıştır.

Her bir hücre-bölge için elde edilen sonuçlar, daha sonra bunların oluşturduğu bölgeler için toplanmıştır. Bölge bazında elde edilen sayısal sonuçlar, Şekil 7.5.1 ile Şekil 7.5.36 arasında grafik olarak sunulmaktadır. Grafiklerin sayısını azaltmak amacı ile, hasar düzeyleri aşağıdaki şekilde birleştirilerek sunulmuştur:

Hasarsız + Az Hasarlı

Orta Hasarlı

Ağır Hasarlı + Yıkık

Üçüncü gruba giren hasar düzeyi, “ağır hasar” ve “çok ağır hasar” düzeylerinin birleştirilmesi ile oluşturulmuştur.

Yapısal hasara ilişkin direkt ekonomik kayıpların tahmin edilebilmesi için öncelikle yapı tiplerine ait ortalama inşaat alanları, daha sonra da muhtelif hasar düzeyleri için birim inşaat alana düşen ekonomik kayıplara ilişkin kabuller yapılmıştır. Buna göre, BA1 türü binaların inşaat alanı 150 m2, BA2 türü binaların inşaat alanı 1000 m2, BA3 türü binaların inşaat alanı 3000 m2, YG1 türü binaların inşaat alanı 100 m2, YG2 türü binaların inşaat alanı 150 m2 olarak kabul edilmiştir. Öte yandan çok ağır veya ağır hasar gören binalar için beher m2’ye düşen ekonomik kayıplar BA1 türü binalarda 150 US$, BA2 türü binalarda 200 US$, BA3 türü binalarda 250 US$, yığma binalarda ise 100 US$ olarak öngörülmüştür. Diğer hasar düzeylerine ilişkin kayıplar ise, yukarıda verilen değerlere oranla, hafif hasar için %10 ve orta hasar için %30 olarak tahmin edilmiştir. Bu değerler esas alınarak her bir bina türü ve her bir hasar düzeyi için birim ekonomik kayıp miktarları aşağıdaki Tablo 7.5.1’de özetlenmiştir.

 

TABLO 7.5.1 – BİNA TÜRLERİ VE HASAR DÜZEYLERİ İÇİN BİRİM

EKONOMİK KAYIPLAR (US$)

 

BİNA TÜRÜ

HASAR DÜZEYİ

HAFİF HASAR

ORTA HASAR

AĞIR VE ÇOK AĞIR HASAR

BA1

2250

6750

22500

BA2

20000

60000

200000

BA3

75000

225000

750000

YG1

1000

3000

10000

YG2

1500

4500

15000

ŞEKİLLER

Şekil 7.3.1 Bina Envanter Çalışması Yapılan Bölgeler.

Şekil 7.3.2 Bina Envanter Çalışmasına Esas Hücre Bölgeler.

Şekil 7.3.3 Alsancak Bölgesi ve bu bölgeden çıkartılmış hücre bölge.

Şekil 7.4.1 Bina Yatay Yük Taşıma Kapasitesi Eğrisi.

Şekil 7.4.2 İdealleştirilmiş Kapasite Spektrumu.

Şekil 7.4.3 Elastik ivme spektrumu.

Şekil 7.4.4 Kapasite ve Talep Spektrumları.

Şekil 7.4.5 1-2 Katlı Betonarme Binalar (1975 ve Sonrası) için Hasar Olasılık Eğrileri.

Şekil 7.4.6 1-2 Katlı Betonarme Binalar (1975 Öncesi) için Hasar Olasılık Eğrileri.

Şekil 7.4.7 3-5 Katlı Betonarme Binalar (1975 ve Sonrası) için Hasar Olasılık Eğrileri.

Şekil 7.4.8 3-5 Katlı Betonarme Binalar (1975 Öncesi) için Hasar Olasılık Eğrileri.

Şekil 7.4.9 6 ve Daha Fazla Katlı Betonarme Binalar (1975 ve Sonrası) için Hasar Olasılık Eğrileri.

Şekil 7.4.10 6 ve Daha Fazla Katlı Betonarme Binalar (1975 Öncesi) için Hasar Olasılık Eğrileri.

Şekil 7.4.11 1-2 Katlı Yığma Binalar (1975 ve Sonrası) için Hasar Olasılık Eğrileri.

Şekil 7.4.12 1-2 Katlı Yığma Binalar (1975 Öncesi) için Hasar Olasılık Eğrileri.

Şekil 7.5.1 1-2 Katlı Betonarme Binaların Toplam Sayısı.

Şekil 7.5.2 1-2 Katlı Betonarme Hasarsız+Az Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.3 1-2 Katlı Betonarme Orta Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.4 1-2 Katlı Betonarme Ağır Hasarlı+Yıkık Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.5 3-5 Katlı Betonarme Binaların Toplam Sayısı.

Şekil 7.5.6 3-5 Katlı Betonarme Hasarsız+Az Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.7 3-5 Katlı Betonarme Orta Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.8 3-5 Katlı Betonarme Ağır Hasarlı+Yıkık Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.9 6 ve Daha Fazla Katlı Betonarme Binaların Toplam Sayısı.

Şekil 7.5.10 6 ve Daha Fazla Katlı Betonarme Hasarsız+Az Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.11 6 ve Daha Fazla Katlı Betonarme Orta Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.12 6 ve Daha Fazla Katlı Betonarme Ağır Hasarlı+Yıkık Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.13 1975 Öncesi Betonarme Binaların Toplam Sayısı.

Şekil 7.5.14 1975 Öncesi Betonarme Hasarsız+Az Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.15 1975 Öncesi Betonarme Orta Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.16 1975 Öncesi Betonarme Ağır Hasarlı+Yıkık Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.17 1975 Sonrası Betonarme Binaların Toplam Sayısı.

Şekil 7.5.18 1975 Sonrası Betonarme Hasarsız+Az Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.19 1975 Sonrası Betonarme Orta Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.20 1975 Sonrası Betonarme Ağır Hasarlı+Yıkık Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.21 Tüm Betonarme Binaların Toplam Sayısı.

Şekil 7.5.22 Tüm Betonarme Hasarsız+Az Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.23 Tüm Betonarme Orta Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.24 Tüm Betonarme Ağır Hasarlı+Yıkık Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.25 Tüm Yığma Binaların Toplam Sayısı.

Şekil 7.5.26 Tüm Yığma Hasarsız+Az Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.27 Tüm Yığma Orta Hasarlı Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.28 Tüm Yığma Ağır Hasarlı+Yıkık Binaların Sayısı.

Şekil 7.5.29 Taşıyıcı Sistemine Göre Bina Sınıflandırması.

Şekil 7.5.30 1-2 Katlı Betonarme Binalar için Sayısal Bina Hasarları.

Şekil 7.5.31 3-5 Katlı Betonarme Binalar için Sayısal Bina Hasarları.

Şekil 7.5.32 6 ve Daha Fazla Katlı Betonarme Binalar için Sayısal Bina Hasarları.

Şekil 7.5.33 Tüm Betonarme Binalar için Sayısal Bina Hasarları.

Şekil 7.5.34 1975 Öncesi Betonarme Binalar için Sayısal Bina Hasarları.

Şekil 7.5.35 1975 Sonrası Betonarme Binalar için Sayısal Bina Hasarları.

Şekil 7.5.36 Yığma Binalar için Sayısal Bina Hasarları.

KAYNAKLAR

ATC  Applied Technology Council, 1985. Earthquake Damage Evaluation Data for California, ATC-13, California.

ATC  Applied Technology Council, 1996. Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, ATC-40, California.

National Institute of Building Sciences (NIBS), 1997. Earthquake Loss Estimation Methodology, HAZUS97: Technical Manual, Washington D.C.

Kircher, C.A., A.A.Nassar, Onder Kustu and W.T.Holmes, 1997. Development of Building Damage Functions for Earthquake Loss Estimation, Earthquake Spectra, Vol.13, No.4., Earthquake Engineering Reseach Institute (EERI), Oakland, California.

8.1 Fiziksel Kayıplar

İzmir'de büyük bir depremde oluşabilecek fiziksel kayıplar esas itibariyle binalardan ve alt-yapıdan kaynaklanacaktır. Bu hususlardaki temel değerlendirmeler Bölüm 6 ve 7’de verilmiştir.

İzmir'de halen yaygın olarak kullanılan ve gelecekte de yoğun bir şekilde kullanılması beklenen yapı tipi çok katlı betonarme binadır. Bu tip yapıların ülkemizde gözlenen deprem performansları kalkınmış ülkelerde gözlenenlerin çok altında kalmaktadır. Bu oran 1995 Hanshin (Japonya) depreminde gözlenmiş olanların yaklaşık 4 katı, 1995 Northridge (ABD) depreminde gözlenenlerin ise yaklaşık 12 katıdır. Ülkemizde meydana gelen 1992 Erzincan depreminde ve diğer benzer nitelikli ülkemiz ve ülkemiz dışı kentsel depremlerde yapılan gözlemlerden elde ettiğimiz betonarme binalarla ilgili şiddet bazlı hasar görebilirlik ilişkileri Şekil 8.1.1'de sunulmuştur. Bu hasargörebilirlikler İstanbul için geliştirilmiş olan deprem senaryoları ön-çalışmalarında kullanılmıştır (World Bank, 1995). 1999 Kocaeli depreminden sonra bölgede yapılan gözlemlerden elde edilen hasargörebilirlik ilişkiler (RMS Firması tarafından sağlanmıştır) Şekil 8.1.2'de sunulmuştur. Her iki ilişki tamamen birbiri ile uyum içindedir. Bu hasargörebilirlik ilişkilerinde kullanılan hasar derecesi tanımlarında: D1 (Hafif), D2 (Orta), D3 (Ağır), D4 (Kısmi Yıkık) ve D5 (Yıkık) hasar sınıflarına tekabül etmektedir. Şekil 4.2.5'te sunulmuş ve İzmir'de senaryo depreminde beklenen zemin-bağımlı MSK Şiddeti dağılımını gösteren harita veya ihtimal hesaplarına (50 yılda %10 aşılma olasılığı) dayalı olarak elde edilmiş zemin-bağımlı MSK Şiddeti dağılımı haritası Şekil 4.7.1b sunulmuş olan hasargörebilirlilik ilişkisi Şekil 8.1.1 ile birlikte değerlendirilerek İzmir'de beklenen ortalama betonarme bina hasarı tahminleri elde edilebilir. Bu değerlendirme bina hasarları hakkında çok genel bir fikir sahibi olmak isteyen okuyuculara bırakılmıştır. Yapılacak değerlendirmede tüm betonarme binaların tek gurup altında değerlendirildiği ve binalara gelen etkinin "Şiddet" gibi tanımsal ölçütlerle belirlenmiş olduğu hususuna dikkat edilmelidir. Yapılacak bu gibi genel değerlendirmelerin çok büyük hata payları içerdiğine ve gerçek sonuçların beklenenden daha fazla veya daha az olabileceğine ayrıca dikkat edilmelidir.

Bu rapor kapsamında bina hasarları en gelişmiş yaklaşımlarla ayrıntılı olarak değerlendirilmiş ve elde edilen neticeler Bölüm 7'de sunulmuştur.

8.2 Sosyal Zarargörebilirlikler: Yaralanmalar ve Can Kayıpları

Kapsamlı bir deprem riski analizi açısından fiziksel zarar görebilirlik oranlarının yanısıra, kentsel nüfusa ilişkin sosyal zarar görme olasılıklarının da belirlenmesi gerekir.

Depremler sırasındaki can kayıpları daha çok yapıların yıkılmasından ve ikinci derecede de depremlerin yol açtığı ikincil afetlerden kaynaklanmaktadır.

Ölen kişi sayısının yıkılan bina sayısına oranına can kaybı oranı denilmektedir. Belli bir yapı tipi için, yıkılan yapı başına can kaybı oranı:

Deprem sırasında binada bulunan nüfus,

Bina hasar tipi,

ve Kurtarma ve ilk yardım hizmetlerinin düzeyi

ile ilişkili çeşitli faktörlerin kombinasyonu ile bulunabilir.

Ambraseys ve Jackson (1981) Türkiye ve Yunanistan ile ilgili verilere dayanarak, 5 den büyük magnitüdlü (M ³ 5) depremlerde yıkılan her 100 konut başına ölen kişi sayısına ilişkin aşağıdaki istatistikleri vermektedir: Moloz taş yığma konutlar = 17; Kerpiç konutlar = 11; Yığma Kargir ve takviyeli kerpiç konutlar = 2; Ahşap ve tuğla konutlar = 1.

Ohta (1983) yıkılan her 100 kırsal konut için can kaybı oranlarını aşağıdaki şekilde vermektedir:
Tablo.8.2.1.
 Can Kaybı Oranı (yıkık her 100 yapı için ölü sayısı)

Bina Tipi
MSK Şiddeti
VII
VIII
IX
Kerpiç ve/veya Moloz Taş Bina
0-3
3-8
8-13
Ahşap Karkas (hımış)
2-4
4-8

1992 Erzincan depreminden elde edilen veriler yıkık veya ağır hasarlı betonarme bina başına 1 ölü ve 3 hastanede tedavi edilen yaralı olduğunu göstermektedir (Erdik, 1994). Benzer istatistikler 1999 Kocaeli depremi için de geçerlidir. Bu depremde yaklaşık 20,000 adet betonarme bina ağır hasarlı veya toplam yıkım derecesinde hasar görmüştür. Toplam ölü sayısı 19,000 civarındadır. Ölüm ve hastahanede tedavisi gereken yaralı sayısı arasındaki oran 1:2.5 şeklinde oluşmuştur.

RGELFE (1992) kentsel deprem can kaybı oranlarının VI, VII, VIII ve IX şiddetindeki depremler için sırasıyla % 0.0014, % 0. 031, % 0.48 ve % 6.8 olarak vermektedir. VIII şiddetindeki deprem için verilen ölüm oranı 1992 Erzincan depremi (ortalama şiddet VIII, etklenen nüfus 90,000) verilerine denk düşmektedir. 1999 Kocaeli depreminde ortalama şiddet IX olmuştur. Bu depremde etkilenen nüfusu evsiz kalan nüfusa (600,000) eşit olarak alırsak ölüm oranı yaklaşık %3.3 seviyesindedir.

ATC- 13 (1985)’de verilen istatistklere göre kentsel depremlerde ciddi yaralanmalar (hastanede tedavi gerektiren) ölüm oranlarının 4 katı, hafif yaralanmalar ise ölüm oranının 30 katıdır.

HAZUS (1997) metodolojisinde kullanılan yöntem bina hasarı ile ölüm ve yaralanmalar arasında doğrudan ilişki kurmaktadır. Yapısal hasarın az olduğu yerlerde yaralanmalar daha çok yapısal olmayan hasardan kaynaklanmakta, yapısal hasarın ağır olduğu yerlerde ise çok sayıda ölüm meydana gelmesi olasılığı bulunmaktadır. Ancak depremlerdeki ölüm ve yaralanmalarla ilgili istatistiki bilgilerde ölümlerin ne tip binalarda ve ne tip yıkılmalardan kaynaklandığına dair hususlar yer almadığı için metodolojide kullanılan yaralanma oranlarının yaklaşık olduğu hususuna dikkat edilmelidir.

HAZUS (1997) metodolojisinde yaralanmalar dört ana gurup altında değerlendirilmektedir.

Yaralanma Derecesi Tanım

1.Derece Ayakta tedavi gerekir

2. Derece Hastahanede kısa süreli tedavi gerekir

3. Derece Ciddi, uzun süreli hastahane tedavisi gerekir

3. Drece Ölümle sonuçlanan yaralanma

HAZUS (1997 ) metodolojisi kapsamında herbir yaralanma derecesine tekabül eden bina sakinlerinin yaralanma oranları binaların hasar derecelerine göre değişik bina tipleri için sunulmaktadır. Bu oranlar değişik betonarme bina tiplerine göre bir değişiklik göstermemektedir. Ancak yığma binalardaki oranlar betonarme binalardan daha fazla olarak verilmiştir.

Tablo.8.2.2. Betonarme Binalar İçin Yaralanma Oranları (HAZUS, 1997).

Yaralanma Derecesi
Betonarme Binalar İçin Yaralanma Oranları (%)
Hafif Hasar
Orta Hasar
Ağır Hasar
Çok Ağır Hasar
1. Derece
0.05
0.2
1
5-50
2. Derece
0.005
0.02
0.1
1-10
3. Derece
0
0
0.001
0.01-2
4. Derece
0
0
0.001
0.01-2

Tablo.8.2.3. Yığma Binalar İçin Yaralanma Oranları (HAZUS, 1997).

Yaralanma Derecesi
Yığma Binalar İçin Yaralanma Oranları (%)
Hafif Hasar
Orta Hasar
Ağır Hasar
Çok Ağır Hasar
1. Derece
0.05
0.4
2
10-50
2. Derece
0.005
0.04
0.2
2-10
3. Derece
0
0
0.002
0.02-2
4. Derece
0
0
0.002
0.02-2

Bu tablolarda verilen oranlar deprem anında binada bulunan insan sayısı ile çarpılacaktır. Çok ağır hasar tanımı altında verlen oranlardaki fark binanın yıkılma şekli ile ilgilidir. Bu hanedeki birinci oran tamamen yıkılmayan (göçmeyen) binalarla ilişkindir. İkinci oran ise tamamen yıkılan (göçen) binalardaki yaralanma oranlarını vermektedir. Bir depremdeki toplam ölü sayısını tamamen yıkılan (göçen) binalar belirlemektedir. Toplam ölü sayısı bu tip hasar gören binalardaki nüfusun %2’si ne eşit olmaktadır.

Ancak Türkiye’de meydana gelen kentsel depremlerden ve özellikle 1999 Kocaeli Depremi’nde yaptığımız gözlemler neticesinde çok katlı betonarme binalarda ağır hasar ve/veya yıkım neticesinde meydana gelen ölüm oranlarının HAZUS (1997)’de verilenlerden yaklaşık beş katı olduğu ortaya çıkmaktadır. Ülkemizdeki bu özel durum göz önüne alınarak hazırlanmış olan betonarme ve yığma binalar için yaralanma oranları matrisi aşağıda sunulmuştur. Bu matrisin halen mevcut bilgi birikimi ve gözlemlerimizi yansıttığına ancak büyük hata payları içerebileceğine dikkat edilmelidir.

Tablo.8.2.4. Betonarme Binalar İçin Kullanılan Yaralanma Oranları.

Yaralanma Derecesi
Betonarme Binalar İçin Yaralanma Oranları (%)
Hafif Hasar
Orta Hasar
Ağır Hasar
Çok Ağır Hasar
1. Derece
0.05
0.2
1
10-50
2. Derece
0.005
0.02
0.5
8-15
3. Derece
0
0
0.01
4-10
4. Derece
0
0
0.01
4-10

Tablo.8.2.5. Yığma Binalar İçin Kullanılan Yaralanma Oranları.

Yaralanma Derecesi
Yığma Binalar İçin Yaralanma Oranları (%)
Hafif Hasar
Orta Hasar
Ağır Hasar
Çok Ağır Hasar
1. Derece
0.05
0.4
2
10-50
2. Derece
0.005
0.05
0.5
8-15
3. Derece
0
0
0.002
5-10
4. Derece
0
0
0.002
5-10

Depremlerle ilgili daha önceki deneyimler, tek- ebeveynli aileler, kadın, özürlü kişiler, çocuklar ve yaşlıların depremden zarar görme olasılığının en fazla olduğunu göstermektedir.

Tablo 8.2.4 ve 8.2.5’teki yaralanma oranlarına göre hazırlanmış ve her bir yaralanma derecesi için kayıpları gösteren bilgiler Şekil 8.2.18.2.28.2.38.2.4’te verilmiştir.

8.3 Birincil Fiziksel ve İkincil Ekonomik Kayıplar

Tablo 7.5.1’deki değerler kullanılarak, İzmir’de hasar görmesi beklenen betonarme ve yığma binalarla ilgili olası mali kayıplar Şekil.8.3.1’de US$ cinsinden sunulmuştur.

Depremlerde meydana gelen ikincil afetlerin en önemileri yangın ve tehlikeli madde sızıntılarıdır. İkıncik fiziksel kayıplardan alt-yapı ve servis şebekeleri ile ilgili olanları kısmen Bölüm 6'da kapsanmıştır. İzmir'de kamu kullanımı amaçlı doğal gaz şebekesi olmadığı için, deprem sonrası yangınlar bu çalışmada öngörülen kapsam altında bir incelemeye tabi tutulmamıştır. Ülkemizdeki yapı stoğunun niteliği kentsel depremler sonrasında sadece yerel yangınlara yol açmakadır ve bunlarala ilgili herhangi bir istatistik mevcut değildir. Sanayi kökenli yangınlar ise deprem senaryolarında kullanılan genel yaklaşım ve varsayımların dışında ancak kuruluşa-özel ayrıntılı etüdlerle incelenebilir.

Yer sarsıntısı ve ikincil afetler nedeniyle ortaya çıkan fiziksel doğrudan hasar ve can kayıplarının yanısıra, dolaylı ekonomik kayıplar toplam deprem kayıpları içinde önemli bir yer tutar.

Dolaylı ekonomik kayıplar hasar gören tesislerin sağladığı hizmetlerin kesintiye uğramasından kaynaklanır ve şunları içerir:

Hasar gören yapılarda bulunan firmaların üretim ve/ veya satış kayıpları;

Hasar gören diğer tesisler nedeniyle firmaların kendileri için gerekli malları sağlayamamaları nedeniyle ortaya çıkan üretim ve/veya satış kayıpları;

Hasar gören altyapı ve hizmetler nedeniyle firmaların üretim ve/veya satış kayıpları;

Vergi ödemeleri ve artan işsizlik tazminatları nedeniyle uğranılan kayıplar.

1983 Erzurum depremi 3200 konutun yıkılmasına ve 1155 kişinin ölümüne neden olmuştur. Sadece yeniden yapılanma açısından bu depremin devlete maliyeti 64 milyon A.B.D. doları olmuştur. Bu rakam 1983 yılı GSMH’nın % 0.2’sini ve aynı yıldaki yatırım programının % 2’sini oluşturmaktaydı. Ortalama olarak 1965 yılından bu yana, Türk hükümetleri deprem sonrası

9.1.1 Giriş

Can kayıpları, mal ve altyapıya gelen fiziksel hasar ve ekonomik etkinliklerin kaybı bakımından kentsel deprem afetlerinin bedeli ağır olabilir. Kentsel afetler gelişme hevesini zayıflatır ve özellikle kamu sektörü dışında hasara neden olarak, yeniden toparlanmayı çok güç hale getirir. Mevcut kaynakların gelişmeden ziyade yardım ve onarıma aktarılmasını gerektiren büyük deprem afetleri, gelişmeyi ciddi şekilde baltalar.

Afetler her ülkede tehlikenin düzeyi, coğrafi özellikler ve kaynaklara erişebilirlik gibi ülkeye ve afete özel bir etkenler çeşitlemesinden etkilenir. Gelişmekte olan ülkeler için kaynaklara erişebilirlik, en yaşamsal etken olarak görülür. Gelişmekte olan ülkeler çoğunlukla gelişme programları üzerine yoğunlaştıkları için, afet konuları ve bunlara ilişkin sorunlara oldukça mütevazı bir öncelik verilir. Ayrıca, afetten sonra yardım çalışmaları daha önce hiç olmadığı kadar pahalı bir hale gelmektedir. Bu, afete yatkın ülkelerin ekonomileri üzerinde ağır bir yük oluşturur. Ülkemiz her yıl ulusal bütçesinin ortalama %1.5 kadarını yalnızca bir deprem afeti sonrası konutların yeniden inşasına ayırmaktadır. Gerek 17.8.1999 Kocaeli ve gerekse 12.11.1999 Düzce depremleri nedeni ile 1999-2000 yılları için bu oran’ın %4-5 mertebesini bulması olasıdır.

Yapısal hasargörebilirliğin azaltılması, arazi seçimi ve kullanımına ilişkin yönetmelikler, tasarım ve inşaat yönetmelikleri, insan toplulukların yeniden iskanı ve halk eğitimi-bilinçlendirme programları, deprem riskinin azaltıması husunda geçerli önlemlerdir. Yangın, yer kaymaları ve su baskınları gibi ikincil tehlikeler için de özel önlemler düşünülmelidir.

Yapısal hasargörebilirliği azaltma yöntemleri, mevcut hasargörebilir yapıların depremden önce takviyesini, yeni yapıların tasarım ve inşası ile hasar görmüş yapıların deprem sonrasında onarımı ve takviyesini içerir. Burada yapı terimi, binaları, altyapıyı ve belediye servis şebekelerini kapsayacak şekilde kullanılmaktadır.

Kentsel yerleşmelerin işlevsel özelliklerinin yerel yönetim faaliyetleri ve arazi kullanım planları ve ile araziye özel bina yönetmelikleri gibi yasal düzenlemeler yoluyla değiştirilmesi, deprem kayıplarının azaltılmasında etkili olacaktır.

Mevcut şebekelere (su, atık su, elektrik, telefon ve karayolu sistemleri) ilave edilecek bağımsız ikincil sistemler depremler sırasındaki hasargörebilirliği çok azaltacak ve bu yaşamsal hizmetlerin tümden kesilmesini önleyecektir.

Sağladıkları yararlara oranla maliyeti sıfıra yakın olan bazı basit önlemlerin hemen alınması gerektiğini kabul etmek gerekir. Örneğin, evlerde ve ofislerde mobilya, alet ve elektronik eşyanın (örneğin kişisel bilgisayarların) sabitlenip güvence altına alınması ve sanat galerileri ile müzelerde sergilenen malzemenin kaidelerine güvenli bir şekilde tutturulması, pahalıya mal olacak hasarları son derece ucuza ve etkili bir şekilde önleyebilir.

Afette hafifletici önlemlerin ederini karşılaması için, hükümetin ve/veya yerel yönetimin, diğer seçeneklerin maliyeti ile ilişkili olarak, önlemlerin etkinliğini değerlendirmesi gerekir; çünkü, sağlanacak faydaların belirlenmesi güç olabilir. En düşük maliyet seçeneğinde, herhangi bir kabul edilebilir risk düzeyi dizisine ulaşmak için hafifletici tüm önlemlerin maliyetleri karşılaştırılır ve en düşük maliyetli olan seçilir. Diğer yandan, sabit maliyet seçeneğinde, maliyeti sabit tutulan önlemler arasından en düşük risk düzeylerini sağlayan seçilir.

Hasarı hafifletme çabalarının sonuç vereceğinin düşünülebilmesi için, tüm bu çabaların toplumun her düzeyinde uygun eğitim öğretimle birleşmesi gerektiği belirtilmelidir. Gelişmekte olan ülkelerde kaynaklardaki kısıtlılıkla, afete hazırlık için kapsamlı bir eğitim, afetler kaynaklı can ve mal kayıplarını ve toparlanma aşamasında boşa, geç ve yanlış yönde çabaları önlemek için yaşamsaldır.

9.1.2 Genel Yaklasım

Deprem riski (teknik terimlerle, ölümler, yaralanmalar, fiziksel ve sosyo-ekonomik hasar gibi) beklenen deprem kayıplarının olasılığıdır. Endüstri, ticaret ve hizmetlerde aksamalardan kaynaklanan dolaylı hasar da kayıplar arasında düşünülmelidir. Deprem tehlikesi ve hasargörebilirlik, deprem riskinin anahtar unsurlarıdır. Kantsel deprem tehlikesi, yerleşim açısından ya tehlikeli alanlarda inşaat yapmamak ya da oralardan uzaklaşmakla azaltılabilir. Ancak bunların her ikisi de uygulayımsal olmaktan ve gerçekçilikten uzaktır. O halde geriye kalan tek seçenek, can ve mal kayıpları ile sosyo-ekonomik kayıplar bakımından hasargörebilirliğin azaltılmasıdır.

Japonya'daki kentler, deprem riskinin azaltılması açısından için örnek kentler olarak gösterilebilir. Depreme dayanıklı yaşama alanlarının yaratılmasında kentsel politika yönelimlerinin ana unsurları (Nakazawa, 1986) tarafından aşağıdaki şekilde belirlenmiştir.

Bir depremden sonra yangının yayılmasını önlemek için, karayollarını ve dereleri yangın kaçışları olarak kullanarak, kentsel alanları deprem sonrası yangın afetine dayanıklı yaşama bölgelerine bölmek.

Deprem afeti ile savaşımı kolaylaştırmak için, afet önleme önlemlerini ve donanımını artırmak. Afete hazırlık bilincini geliştirmek.

İnsanları deprem afetlerinden korumak için geçici toplanma ve iskan alanlarını belirlemek ve deprem sırasında ayakta kalması gerekli köprüleri inşa etmek.

Binalar için deprem ve yangın yönetmelikleri geliştirmek ve oluşturmak; boşaltma olanaklarını ve acil durum hazırlığını iyileştirmek.

Yakıt (doğal gaz), elektrik, su şebekeleri ve nodal yapılarını depreme dayanıklı yapmak ve bunlara deprem güvenlik gereçleri yerleştirmek.

Konutların içlerinde ve binalardan düşen eşyanın yarattığı tehlikeyi yok etmek.

Geçmiş depremlerde kentsel alanlarda can kayıplarının çoğu, depreme dayanıklılığı yetersiz veya arazi seçimi uygun olmayan binaların çökmesi nedeniyle olmuştur. Artan nüfusu ve yetersiz barınma olanakları bulunan pek çok gelişmekte olan ülkede, bu tip binaların sayısındaki artış, gelecekte depremle ilişkili can kayıplarının ve ekonomik kayıpların ağırlaşmasına yol açmaktadır. Gelişmekte olan ülkelerin bir çoğu, ulusal gelirlerinin (GNP) yaklaşık %2'sini deprem sonrası yeniden inşaya harcamaktadır (Erdik, 1984) ve, bazı durumlarda, deprem afetlerinin neden olduğu kayıplar, ulusal gelirde herhangi bir artışı tümüyle önlemektedir (Einhaus, 1988). Bu bakımdan, kentsel planlama, altyapı, şebeke sistemleri ve ikincil tehlikelerle ilişkili sorunların üzerinde dikkatle durulması gerekmektedir. Büyükkent yönetimleri tarafından sunulan ve sosyo-ekonomik sistemin işlemesi için yaşamsal olan kentsel hizmetler (temizlik hizmetleri, kamu hizmetleri, sağlık hizmetleri gibi) olabilecek en düşük hasargörebilirlik seviyeleri ile tasarlanmalıdır. Örneğin, bir çok depremlerde (örneğin 1972 Managua, 1999 Düzce) itfaiye merkez istasyonunun çökmesi, yangınla mücadeleyi tehlikeye sokmuş ve 1971 San Fernando, Kaliforniya depreminde olduğu gibi deprem sırasında çok ihtiyaç duyulan ambulanslar, hastanelerin çöken garaj binaları altında kalmıştır. Ulaşım yapıları (otoyollar, demiryolları, liman yapıları, havaalanları, köprüler gibi) kurtarma ve toparlanma çabaları açısından yaşamsaldır. Ulaşım ağlarında yedek hatların mevcudiyeti kentlerde deprem afeti sonrasında acil ulaşımın sağlanması açısından çok önemli olmaktadır. Büyükkent yönetimleri aynı zamanda da kültürel mirası korumaktan sorumlu olmalı ve, anıtların ve müzelerin bakımı ile takviyesi yoluyla, gerekli önlemleri almalıdır.

Değişen derecelerde olmakla birlikte, 1985 Mexico City, 1989 Ermenistan, 1990 Loma Prieta ve 1992 Erzincan ve nihayet 1999 Kocaeli depremleri, halk eğitim programlarının afete hazırlık konusundaki etkililiğine ilişkin bulgular sağlamaktdır. Bu depremlerin hiç birinde yeterli bir halk eğitimi ve yerel yönetimlerin kullanabileceği etkin bir acil hal müdahale planı mevcut değildi. Yetersiz keşif ve hasar tespiti, ulusal ve uluslararası müdahale olanaklarının tümüyle harekete geçirilmesinde ve talep edilmesinde ciddi gecikmeye yol açmiş ve depreme müdahalenin düzensiz yürütüldüğü birkaç gün boyunca, arama ve kurtarma operasyonlarında çok değerli zaman kayıpları yaratmıştır.

Önemli kentsel altyapı, kentsel hizmet yapıları ile hasargörebilir ve tehlikeli binaların deprem öncesi takviyesi, deprem riskinin azaltılmasında alınması gereken önemli fiziksel önlemlerdir. Bu bakımdan, Los Angeles kentinin çalışmaları örnek alınmalıdır. Los Angeles Kent Meclisi büyük bir deprem olması durumunda, 1934 öncesi inşa edilen takviyesiz kargir binaların Los Angeles'da en büyük ölüm ve sakatlanma tehdidini oluşturduğu’nu görmüş ve bu yapıların takviyesini veya yıkılmasını öngören bir yasa (No: 154.807) çıkarmıştır.

Deprem afetleri sosyo-ekonomik sistemin olağan durumunda bir kesinti olarak görülebilir. Bu nedenle, normal zamanlarda yaşamın, doğası gereği, etkin olarak işleyen insanlar, kurumlar ve diğer unsurları afet tarafından yaratılan olağandışılık sırasında her zaman etkin olarak işleyemez. Normale dönme gereksinimi, afet müdahalelerinin (afet yönetimi) afet henüz gerçekleşmeden yapılmasını gerektirir. Böylelikle toplum afetin başlattığı olağandışılıklar sırasında tekrarlayan sorunları azaltmayı ve sonucunda da afetzedelere yaşamlarını normal denilen duruma döndürebilmek için daha etkin bir hizmet sunmayı başarabilir. Bu bağlamda, deprem afet yönetimi, büyük bir deprem sonucunda oluşacak hasarı önceden davranarak planlama ile azaltma süreci demek olur. Deprem afeti yönetimi aşağıdaki hususları içeren birbiri ile uyuşumlu eylemlerden oluşan eksiksiz bir zincirdir: Afet; Müdahale, Yardım, İyileştirme, Yeniden inşa, Risk azaltılması, Afete hazırlık ve (olanaklı ise) Erken uyarı. Deprem afetine hazırlık ve risk azaltımı, deprem afet yönetiminin en önemli etkinliklerinden ikisini oluşturur.

Genel anlamda depreme hazırlık önlemleri şunları kapsar: Acil müdahale ve kurtarma planlarının geliştirilmesi; Deprem tehlike ve risk saptamalarının kullanımı; ve Hasargörebilirlik ve risk bilgilerinin yayılması.

Depremi hafifletici önlemler şunları kapsar: Fiziksel ve toplumsal etkileşim ve kayıp senaryolarının geliştirilmesi; Deprem mikrobölgelemesi ve arazi kullanımı planlarının yapılması; ve Deprem tehlikesi etkisinin depreme uygun tasarım ve inşaat yönetmelikleri yoluyla azaltılması.

Kentsel deprem afetlerinin hafifletilmesi için gerekli planlar, programlar ve etkinlikler deprem öncesi, sırası ve sonrası aşamaları için aşağıdaki gibi sıralanabilir:

(Deprem Öncesi) Hazırlık Planlaması ve Etkinlikleri

Deprem riskine maruz kentsel merkezlerde deprem öncesinde alınması gereken önlemler şunları içerir:

Deprem verisi toplama ve izleme istasyonları ile servislerinin kurulması.

Deprem tehlikesinin saptanması.

Depreme dayanıklı tasarım yönetmeliklerinin ve inşaat standartlarının geliştirilmesi.

Deprem öncesi planlama ve yönetim etkinlikleri ile teknikleri.

Deprem bilinci oluşturulması, kamuyu bilgilendirme, öğretim ve eğitim.

Deprem dayanımı yetersiz önemli bina ve yapılarının takviyesi için yöntem geliştirilmesi.

Yeterli mühendislik hizmeti görmemiş düşük dayanımlı inşaatların onarımı ve takviyesi için uygun tekniklerin geliştirilmesi.

Deprem afetlerinin önlenmesi için program ve teşkilatların oluşturulması veya, varsa, geliştirilmesi.

Tehlikeli madde yönetimi.

Yasal ve düzenleyici önlemler.

Acil müdahale hazırlıkları.

Lojistik destek.

Kaynak yönetimi ve stok oluşturma.

Seyyar komuta ve iletişim merkezleri.

Acil (Afet Sırasında) Planlama ve Etkinlikler

Bir deprem afetinin hemen sonrasında kentsel merkezlerde uygulanması gereken acil durum etkinlikleri şunları içerir:

Acil kurtarma, boşaltma, nakil ve iletişim.

Tehlikeli binaların ve bölgelerin hasar tespiti, istimlaki, yıkımı, sınır tespiti.

Enkaz kaldırma.

Ölülerin çıkartılması ve gömülmesi.

Sağlık, barınma, su, yiyecek ve kamu hizmetlerinin acil olarak sağlanması.

İnsan davranış ve bilgilendirme yönetimi.

Güvenlik.

Fiziksel hasar ve sosyo-ekonomik kayıpların hemen saptanması.

Afet yardımlarının planlanması ve eşgüdümü.

Deprem Sonrası Planlama ve Etkinlikler

Bir deprem afetinden sonra kentsel merkezlerde atılması gereken adımlar şöyledir:

Onarım, takviye ve/veya kamulaştırma kararlarına ilişkin ayrıntılı tespitler.

Sosyo-ekonomik koşulların, kaynakların ve ihtiyaçların saptanması.

Yardım, yeniden yerleşim, iyileştirme ve yeniden gelişme için önlemler ve politikalar.

Devlet ve yerel yönetim hizmetlerinin yeniden kurulması.

Deprem riskinin azaltılması.

Deprem afeti muhasebesi.

İyileştirme ve yeniden inşa yardımının planlanması ve eşgüdümü.

Yeni yerleşimler ve iskan için yer seçimi.

Depreme dayanıklı projelendirme yönetmelikleri ile inşaat standartlarının elden geçirilmesi.

Eğitim ve öğretim programları.

Yeniden yapılaşma.

Herhangi bir deprem afet yönetimi programı açısından kamu bilincinin oluşturulması, bilginin yayımı ve personelin eğitimi, başarının en temel bileşkenini oluşturur (Erdik, 1987). Deprem afetinin hafifletilmesinde halk eğitim programlarında hedef kitle, depremlere maruz kalan toplumun belli kesimleridir. Eğitim, istenen bir bilinç ve deprem afetine hazırlık düzeyini geliştirmek ve korumak için toplumu bilinçlendirme programlarını kapsar. Halk eğitiminde program planlamasında hedef olarak kullanılabilecek çeşitli alanlar arasında şunlar bulunur: deprem tehlikesi bilincini yükseltmek; mümkün olan deprem öncesi hazırlık önlemleri hakkında bilgi vermek; bir deprem sırasında uyumcu davranışlar hakkında bilgi vermek; deprem sonrası uyumcu davranışlar hakkında bilgi vermek; ve bireysel veya kuruluşsal hazırlık planları ve faaliyetlerinin uygulanmasını desteklemek. Psikoloji bakış açısından, depremden önce halkı uygun şekilde davranmaya yönlendirme girişimlerin, reddetme ve sakınma gibi savunma mekanizmalarının (örneğin: deprem olmayacak; olsa bile bireysel faaliyetler etkisiz kalır söylemleri) üstesinden gelinmelidir.

9.2 Türkiye'de Deprem Afeti Zararlarının Azaltılması Programı

Türkiye'de afet zararlarinin azaltilmasi programlarının göreli olarak uzun bir tarihsel geçmişi vardır (Ergünay ve Erdik, 1984). İyi belgelenmiş bir tarihsel örnek, 14 Eylül 1509 depreminden sonra İstanbul'da yeniden inşa çabalarına ilişkindir. Depremden sonra Osmanlı yöneticileri acil durum ilan etmiş ve yeniden inşa için her haneden bir erkek işgücü katılımını zorunlu kılmış, imparatorluğun diğer yerlerinden 40,000 yapıcı getirmiş ve etkilenen her haneye para yardımı sağlamış, böylece de İstanbul'un 6 ay içinde baştan başa yeniden inşasını sağlamıştır. Yönetim aynı zamanda da taş kargir inşaatı yasaklamış, yalnızca ahşap inşaata izin vermiştir ki bu, taş kargir yapılarda görülen yüksek hasar ve can kaybından etkilenmiş bir karardır. Daha sonraki yıllarda İstanbul'da birkaç yangın afeti yaşandıktan sonra bu yasak tam tersine döndürülmüştür.

Birinci Dünya Savaşı'ndan sonra 1940ların başlarına kadar, deprem sonrası yardım Türkiye Kızılay Derneği tarafından, genellikle kısa vadede ilkyardım, barınma ve yiyecek yardımı ve uzun vadede yeniden inşa ve iyileştirme için parasal yardım biçiminde sağlanmıştır. 1939-1944 döneminde yaşanan depremler felaketi dizisi, deprem öncesi ve sonrası önlemlere ilişkin bir yasanın 1944 yılında yürürlüğe girmesini hızlandırmıştır. Bu yasanın gerekleri şöyledir: Tehlikeli bölgelerin saptanması; her bölgede uygun bina türleri, inşa teknikleri ve özelliklerinin belirlenmesi; ilkyardım, kurtarma programlarının hazırlanması ve geçici barınak planlanması; ve yeni yerleşimler için jeolojik etütlerin yapılması. Bu yasa aynı zamanda da kamu binaları inceleme ve, gerekli görüldüğü durumda, takviye veya kamulaştırma için gerekli adımları atma konusunda Bayındırlık Bakanlığı'nı yetkilendirmiştir.

Ulusun hızla gelişmesi ve yüksek kentleşme oranı, 1956 yılında bayındırlık ve kentleşme hususundaki bir yasa ve 1959 yılında da doğal afetlerle ilişkili bir yasa için (Kanun No. 7269-1051: Umumi Hayata Müessir Afetler Dolayısiyle Alınacak Tedbirlerle Yapılacak Yardımlara Dair Kanun. Kabul Tarihi: 25 Mayıs 1959. Değişiklik 17 Temmuz 1968) zemin hazırlamıştır. Bu ikinci yasa, daha önceki 1944 yasasını gerek tehlikelerin kapsamı gerekse afet yardımı konularında genişletmiştir. Afet sonrası yerleşmeler de dahil olmak üzere, yardım ve iyileştirme için hükümet desteğinin türünü belirler ve bu desteği karşılamak için bir "Afet Fonu" kurar. Bu fon için tahsis edilen kaynaklar şimdilik genel bütçeden ödemeleri, devlet yatırımlarının yıllık karının %3'ünü, deprem sonrası konutların ipotek ödemelerini, ve devlet tekelindeki mallara getirilen vergiyi içermektedir. Bu yasa aynı zamanda bir doğal afet merkez eşgüdüm komitesi’nin oluşturulmasını da hükme bağlar.

Kentsel fiziksel planlama hakkındaki mevzuat, afetin hafifletilmesine ilişkin diğer önemli mevzuattır. Kasım 1985 tarihli İmar Yasası ve ekindeki yönetmelikler, Türkiye'de fiziksel planlama üzerine en önemli mevzuattır. Bu yasa şunları hükme bağlar: (1) Nüfusu 10,000'i geçen tüm yerleşmelerin, özel yönetmelikler ve standartlara göre "Nazım" ve "İmar" planı ölçeklerinde hazırlanacak bir "Kentsel Gelişim Planı" olacaktır; (2) Bu planların baz paftası olan haritalar ve yerleşmelerin fiziksel planları belediyelerce onanacaktır; (3) Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, kamu yapıları, afet yerleşimleri ve toplu konutlar için plan hazırlama ve "Gecekondu Mevzuatı"na uygun olan planları uygulama yetkisine sahiptir; ve (4) Bazı istisnalar dışındaki tüm binalar, belediye makamlarından inşaat ve iskan ruhsatı alacaktır.

Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü her tür afetin azaltılması sorumluluğuna sahiptir. Belediyelerimizde deprem (veya diğer doğal) afet risklerinin azltılmasından sorumlu özel bir organ yoktur. Özel durumlar dışnda, itfaiye müdürlükleri ve diğer ilkyardım, kurtarma ve sağlık ekipleri büyük ölçekli deprem afetleri ile başa çıkacak şekilde donanımlı değildir. Büyük ölçekli afetlerde mevcut afet mevzuatı altında tanımlanmış tüm yetkiye İl Valisi sahiptir.

Her ne kadar doğal afetlere ilişkin yasa 1944'den bu yana bir biçimde yürürlükte ve yaptırımda ise de, kentsel yapılaşmalarda depreme dayanıklılık mevzuat hükümlerinin göz ardı edildiği, Türkiye'deki şiddetli depremlerin her birinden sonra fazlasıyla kanıtlandığı gibi, yaygın olarak gözlenmektedir. Çeşitli nedenlerle (ki bunlar arasında aymazlık, ilgisizlik ve "nasılsa bir şey olmaz" tavrı da vardır) belediyeler ve/veya yerel yönetimler deprem şartnamelerinin uygulanmasında ve inşaatların denetimlerinde ihmalkar davranmışlardır. Depreme dayanıklı tasarım kurallarına sadık kalınması için etkin bir denetim işleyişi kurulmamıştır. Türkiye'de kentsel deprem afetinin azaltılması konusunda, kısa vadeli politik beklentilerden etkilenmeyen, yüksek kalkınma ve kentleşme hızıyla uyumlu, tutarlı ve istikrarlı bir politika izlenememiştir.

Mevcut afet yasası ve mevzuatı her ilin farklı afet senaryoları için kendi afet yönetimi planlarını hazırlayıp Bayındırlık ve İskan Bakanlığı'na teslim etmelerini hükme bağlar. Gerçekte bu planlar uygun bir şekilde hazırlanmamıştır, hatalı senaryolar üzerine kuruludurlar ve değişen koşulları ve kentlerin büyümesini yansıtacak şekilde güncellenmemektedirler.

Afet acil durumları iyi eğitilmiş, disiplinli ve organize kurtarma ekiplerinin hizmetini gerektirir. Her ne kadar geçmişin deprem afetleri etkin acil kurtarma ve yardım çalışmalarının eğitimsiz personelle yürütülemeyeceğini tekrar tekrar göstermişse de, iyi eğitilmiş uzmanlardan oluşan ve özel teçhizatla donanımlı profesyonel kurtarma ekiplerinin sayısı hala yetersizdir. Gönüllü yardım ekipleri ve sivil savunma personeli uzmanlar tarafından eğitilmedikçe ve onlarla birlikte çalışmadıkça etkin olamazlar.

 

9.3 İzmir'de Deprem Riskinin Azaltımasına Yönelik Öneriler

9.3.1 Genel Kapsamlı Öneriler

İzmir’de meydana gelebilecek deprem zararlarını azaltmanın iki temel şartı; yeni yapılacak yapıların mevcut deprem riskini arttırmamasını sağlamak ve mevcut deprem riskinin azaltılması yönünde tedbirler almaktır. Bu şartlardan birincisinin uygulanması için deprem etkilerini göz önüne alacak şekilde düzenlenmiş kent planlaması ve arazi kullanım düzenlemelerinin yapılması ve tüm yapı, alt yapı ve hizmet şebekelerin depreme dayanıklı bir şekilde projelendirilerek inşası gerekmektedir. İkinci şartın sağlanması için ise deprem direnci zayıf yapı ve şebekelerin takviyesi ve acil hal plan ve programlarının hazırlanarak uygulamaya konması gerekir. Mevcut yapı ve şebekelerin tahkim ve takviyesi hususunda öncelik sosyo-ekonomik yaşamın devamı için deprem akabinde ayakta kalması gerekli haberleşme, ulaşım, asayiş ve sağlık gibi fonksiyonlara verilecektir. Deprem zararlarının azaltılmasında esas unsurları deprem öncesi alınacak tedbirler teşkil edecektir. Halkın deprem tehlikesi ve alınması gerekli tedbirler hususunda bilinçlendirilmesi bu tedbirlerden en önemlisidir.

İzmir’de depremlerde hasargörebilirliğin azaltılması için, aşağıdaki öncelikleri listesi önerilebilir.

  1. Toplumsal bilincin inşası, bilginin yayımı ve kentsel hasargörebilirliği azaltmayı hedefleyen önlemler için halkın eğitimi.
  2. Büyükşehir Belediyesi bünyesinde deprem riskinin azaltılması hususunda koordinasyon görevi yapacak bir birimin oluşturulması.
  3. Emniyet, itfaiye, hastane ve hükümet binaları gibi önemli yapıların deprem dayanımlarının bu proje kapsamında özel olarak incelenmeleri mümkün olmamıştır. Ancak, bu tip deprem sonrası ayakta kalması gerekli yapıların bir an evvel incelenerek gerekli görülen durumlerda takviye edilmeleri gereklidir.
  4. Bina tasarım ve inşa sürecinin denetimi ve düzenlenmesi için kurumsal bir tabanın ve işleyişin geliştirilmesi.
  5. Arazi kullanımı planlaması mevzuatının kentsel hasargörebilirliği azaltmaya katkıda bulunan önlemleri bir öncelik olarak ele alacak şekilde geliştirilmesi veya değiştirilmesi ile etkin bir yaptırım işleyişinin geliştirilmesi.
  6. Çevresel bozulmayı önleyecek önlemlerin ve yaptırımlarının geliştirilmesi ve kurumlaştırılması.
  7. Sosyo-ekonomik sistemin işleyişi için yaşamsal olan kentsel servislerin (temizlik hizmetleri, kamu hizmetleri ve sağlık hizmetleri gibi) depreme karşı takviyesi ve yedeklenmesi.
  8. Evlerde ve ofislerdeki eşyalarla mobilyaları depremlerin etkilerinden korumak için basit önlemlerin alınması ve düşen eşyalardan kaynaklanan riskin azaltılması.
  9. Müzelerde sergilenen eserlerin depremden korunması ile ilgili önlemler.
  10. Anıtların ve müzelerin depreme karşı takviyesi yoluyla kültürel mirasın korunması.
  11. Kentsel hizmet yapılarının depreme karşı takviyesi.
  12. Yeterli mühendislik hizmeti görmemiş düşük dayanımlı yapıların onarımı ve takviyesi için uygun tekniklerin ve uygulanmasına yönelik sosyo-ekenomik teşviklerin geliştirilmesi.

Deprem riskinin azaltılması stratejilerinin etkin yönetim araçları: Yasal (mevzuat ve yönetmelikler), Ekonomik (para yardımları ve yatırımlar) ve Eğitim dir. Bu araçların kullanımında örgütsel ve kurumsal güç yaşamsaldır.

Kentsel bağlamda deprem afeti riskini azaltma stratejilerinin etkin uygulaması için aşağıdaki genel koşullar yerine getirilmelidir:

Deprem riskinin azaltılmasına ilişkin ulusal politikalarla eşgüdüm ve uyum içinde, şeffaf ve öncelikleri belirlenmiş bir kentsel deprem riski azaltma politikası.

Gerekli önlemlerin doğru belirlenmesi için dperem tehlike ve hasargörebilirliğin etkin ve sürekli saptanması.

Diğer belediye ve hükümet organlarıyla eşgüdüm içinde çalışan uygun bir kurumsal yapı. Bu kurumsal yapı yerel yönetimlerdeki değişikliklerle değişmemelidir.

Deprem riskinin azaltılmasının kentsel gelişmenin ayrılmaz bir parçası ve yerel yönetimin en üst düzeylerinden en küçük aileye kadar her kesimin sorumluluğu olduğu hususunun genel kabul görmesi.

Çeşitli hedef izleyiciler için hazırlanmış, mümkün olan tüm ortamları kullanan, iyi örgütlenmiş ve sürekli toplumu bilinçlendirme, eğitim ve öğretim programlarının mecudiyeti.

9.3.2 Altyapı Ve Şebekelere İlişkin Öneriler

Bu bölümde İzmir'de büyük bir depremde meydana gelebilecek altyapı ve şebeke hasarları ve bunların ikincil etkileri göz önüne alınarak belirlenmiş öneriler yer verilecektir.

Otoyol Köprü ve Viyadükleri

İzmirde, ana arterler üzerinde yer alan otoyol köprülerinin, kavşakların ve viyadüklerin %80 ninde ATC-25 ölçeğine göre, sırasıyla hasar oranları %2 ve %8 olmaktadır. GIS yöntemine göre D300 otoyolu üzerinde yeralan İstihkam 1-2, İkiztepe BS2.1-2, Osman Kibar, Sanayi II ve Doğanlar Köprüleri Ağır Hasar olarak değerlendirilmişlerdir. Aynı otoyol üzerinde yeralan Şehitlik,Garaj ve Egemak Köprüleri ile Liman Viyadüğü, ATC 25 yöntemine göre hasar oranları %8 üst Sınır değerini almaktadır. Ayrıca İstihkam,Şehitlik,Eşref Bitlis ,İkiztepe,Bozyaka ve Kızılçulu Viyadükleri ile D300 yolu faylanma ve sıvılaşma nedeniyle hasar görebilir. Bu değerlendirmelerin ışığında D300 otoylunun senaryo depreminden oldukça fazla etkileceği, hatta İzmir –Çeşme hattı kullanılamaz hale geleceği söylenebilir.D550 otoyol güzergahında yer alan köprüler , GIS yöntemine göre genellikle Orta ve Az Hasar sınıfına girmekte olup, ATC 25 Yöntemine göre hasar oranları %8 üst sınır değerini almaktadır.Ayrıca bu güzergah üzerinde yer alan Naldöken ve Zafer Payzın Viyadükleri ile Turan ve Egemak Köprüleri yüksek sıvılaşma ihtimali olan bölgelerde yer almakta olup, sıvılaşma etkisi ile hasar görüp kullanılamaz hale gelebilir.

Otoyollar

Faylanma ve sıvılaşma dışında otoyolların depremden doğrudan etkilenmeleri çok az olacaktır. Faylanma nedeniyle D300 otoyolunun İzmir Körfezinin güneyinde kalan kısmı tamamen kapanabilir.Ayrıca sıvılaşma nedeniyle D550 otolunun Karşıyaka’da kalan bölümü ile kısmen güneydeki kesimleri hasar görebilir .

Demiryolu Köprüleri

ATC 25 ve HAZUS yöntemlerine itibar edilirse, demiryolu köprülerinin oldukca az hasar göreceği ve kısa zamanda tamir edilerek kullanıma açılabileceği söylenebilir. Ancak yüksek sıvılaşma bölgesinde yer alan köprü mesnetlerinde sıvılaşma nedeniyle oluşabilecek deformasyonlar nedeniyle bu bölgede yer alan köprüler ulaşıma kapanabilir.

Demiryolu Ray Güzergahları

Faylanma etkisi ile vagonlar ve raylar Buca çevresinde hasar görebilir. Vasıta Altgeçit Köprüsünden Mandaçayı köprüsüne kadar uzanan ray güzergahında raylarda çok hafif ve kısa zamanda tamir edilebilir hasar husule gelebilir .Güzergahın metropolitan alanı içinde kalan geri kalan kısmındaki raylarda ise ihtimali azalmaktadır. Ancak Yeşildere Köprüsünden başlayarak körfezi dolaştıktan sonra Çiğli Deresi Köprüsüne kadar uzanan güzergah üzerindeki raylar yüksek sıvılaşma ihtimali olan bölgelerde yer aldığından, sıvılaşma nedeniyle hasar görebilir ve ulaşıma kapanabilir.

Metro Köprüleri

Metro köprülerinin olası bir senaryo depremi altında oldukca güvenli olduğu ve depremi hasarsız , en fazla çok hafif hasarla atlatabilecekleri söylenebilir. Ancak,Hilal ve Stadyum viyadüklerinde faylanma ve sıvılaşmadan dolayı hasar meydana gelebilir.

Metro Tünelleri

Tüneller yer ivmesinden çok az etkilenir.Ancak toprak kaymaları ve faylanmalar ve sıvılaşma deprem hasarı açısından tüneller için daha etkili olmaktadır.Aç-kapa istasyonların duvar, çatı ve kolonlarında hafif hasar beklenmelidir.

Metro Ray Güzergahı

Metro ray güzergahının hemen hemen tamamı MSK IX Şiddet bölgesinde yer aldığından raylarda kısa zamanda tamir edilebilecek hafif hasar olması beklenebilir.Ayrıca Hilal Viyadüklerinden kuzeye doğru yer alan güzergahta sıvılaşma hasara neden olabilir.

Havalanları

İzmirde tek sivil havalanı, İzmirin güneyinde yer alan Adnan Menderes havalanıdır. Kuzey’de yer alan Çiğli havalanı ise bir askeri havalanıdır. Terminal binaları,hangarlar, depolar, kontrol kuleleri yapısal hasar görebilirler. Ayrıca bu yapılardaki mekanik, elektrik ve elektronik aksam hasar görebilir. Uçuş pisti ve uçak park alanları daha çok sıvılaşma ve zemindeki oturmalardan etkilenir. Çiğli Askeri hava alanı yüksek sıvılaşma bölgesinde yer aldığından sıvılaşamadan fazlaca etkileneceği söylenebilir. Adnan Menderes hava alanında ise sıvılaşma etkisi beklenmemektedir.Eğer uçuş pistlerinde hasar yoksa, terminal binası, kontrol kulesi vs. yapılardaki yapısal veya yapısal olmayan hasarlara rağmen , acil durumlarda hava alanının işlevini devam ettirebilir.

Limanlar

Alsancak Limanın İzmir körfezinin en büyük limanıdır. Bundan başka Karşıyaka, Alsancak ve Konak’ta daha küçük üç adet liman mevcuttur. Bütün liman,iskele ve dalgakıranların zemin sıvılaşması, zemin oturması ve yayılması nedeniyle çeşitli derecelerde hasar göreceği söylenebilir.

Haberleşme Sistemleri

İzmir Telekom’dan alınan bilgilere göre, senaryo alanı dahilinde 60 adet Merkez postanesi ve 16 adet kule yer almaktadır . Binaların deprem yönetmeliğine göre yapıldığı ve az hasar göreceği farzedilse bile, içlerindeki ankırajsız ekipmanın devrilmesi nedeniyle sistem kullanılamaz hale gelebilir ve depremden sonra telefon kesintisi kaçınılmazdır.

Elektrik Üretim ve Dağıtım Sistemleri

İzmir’deki alt istasyonlar 154 kV ve 380 kV 2luk alt istasyonlardır.Bu Voltajlar daha sonra şehir içindeki transformatörlerle 34.5kV,15kV ve 10.5kV ‘ta düşürülür. Envanter verilerine göre 19 dağıtım alt istasyonu ve 29 yeraltı/yer üstü nakil hattı mevcuttur. İzmir fayı üzerinde yer alan altistasyonlar ve elektrik direkleri faylanmanın etkisi ile yapısal hasara uğrayabilir. Transformatörler hasar görebilir, bu da uzun süreli elektrik kesintilerine sebep olabilir.Ayrıca yüksek sıvılaşma bölgelerinde yer alan trafo merkezlerinde, elektrik direklerinde ve dağıtım şebekesinde sıvılaşma etkisi ile çeşitli hasarlar meydana gelebilir .Elekrik üretim ve dağıtım sistemindeki herhangi bir hasar, elektriğe bağımlı haberleşme, içmesuyu, atıksu arıtma tesisleri gibi sistemleri doğrudan doğruya etkiler.

İçmesuyu

İzmir’de iki kuyu, 65 pompa istasyonu ve su deposu mevcuttur. İzmir’in suyu Tahtalı, Balçova ve Güzelhisar Barajları ile Sarnıç, Haklakapınar, Çavuşköy, Menemen, Göksu, Sarıkız, Karasülük ve Çamaltı kuyularından temin edilir.Yeraltı ve yüzey suları borular,ve su kanalları vasıtasıyla depolara ve pompa istasyonlarına taşınır.İzmirde içme suyu sistemine ait bu yapılar, deprem şiddetinin en yüksek olduğu bölgelerde yer almaktadır. Su depolarına ait borularda kırılma, birleşimde ayrılma ve burkulma hasarları beklenmelidir. Ayrıca körfezin güneyinden başlayarak , körfezi dolaştıktan sonra Çiğli’ye doğru uzanan kesimde yer alan ana boru hatları yüksek ve orta derecede sıvılaşma etkisine maruzdur.Dolayısıyla bu bölgelerde ana boru hatlarında sıvılaşma hasarları beklenmelidir.

Barajlar

Toprak dolgu barajlar veya rezevuarlar mühendislik yapıları olmaları ve deprem hesabını içermeleri nedeniyle, geçmiş depremlerde oldukça iyi performans göstermişlerdir.İzmir’ ve civarında yer alan Tahtalı, Balçova, Bostanlı,, Alionbaşı Barajlarının, senaryo depreminde çok hafif zararsız hasargörebileceği, yıkılmadan fonksiyonlarını devam ettireceklerini söylenebilir.

Atıksu

Atıksu sisteminde, faylanma ve sıvılma potansiyeli olan bölgelerdeki yeraltı boruları depremden en çok etkilenir. İzmir’de iki adet Atıksu Arıtma Tesisi, sekiz Pompa İstasyonu,bir Ana Kollektör, ve körfezin değişik kesimlerine yayılmış çok sayıda Tali Kollektör mevcuttur.Senaryo depremi etkisi ile ve elektrik kesintisinden dolayı sistemin hasar göreceği beklenmelidir. Ana kollektörlerde Km başına 24 kırık beklenmelidir. Geri kalan kollektörlerde ise yer sarsıntısından ve faylanmadan dolayı kırıklar beklenmelidir. Ayrıca körfezin güneyinden başlayarak , körfezi dolaştıktan sonra Çiğli’ye doğru uzanan kesimde yer alan ana ana toplayıcılar yüksek ve orta derecede sıvılaşma etkisine maruzdur.Dolayısıyla bu bölgelerde ana toplayıcılarda sıvılaşma hasarları beklenmelidir.

Atıksu Arıtma Tesislerinin, her ikisinin de deprem hareketi ve bilhassa sıvılaşma’ dan etkilenebileceği ve çeşitli derecelerde hasar görebileceği söylenebilir.

Benzin İstasyonları

Benzin İstasyonları genellikle tek katlı servis binaları, pompalar ve üstü koruyucu çelik sundurma ve yere gömülü benzin depolarından oluşur. Depremde bütün elektrik kesintisinden dolayı pompalar işgöremez hale gelebilir. Servis binasindaki veya sundurmalarda hasar benzin dağıtımını engellemez. Benzin istasyonlarının üzerinde bulunduğu yolların deprem hasarı nedeniyle ulaşıma kapalı olması, o istasyonların kullanım dışı kalmasına neden olabilir.

Öneriler

  1. D300 ve D550 otoyollarının hem yol güzergahındaki hasarlar hem de üzerlerindeki köprü ve viyadüklerdeki hasarlar nedeniyle depremde kullanılamaz hale gelebileceği göz önünde bulundurulmalı ve alternatif güzergahlar için önceden çalışmalar yapılmalıdır.
  2. Hasar görme ihtimali olan her türlü (otoyol, demiryolu,ve metro) köprü ve viyadükler, daha detaylı analiz edilmeli ve gerekli görülenler öncelikle güçlendirilmelidir.
  3. Elektrik Üretim ve dağıtım Sistemindeki en çok hasar görebilecek bileşenler alt istasyonlar ve bu alt istasyonlarda yer alan devre kesiciler, emniyet şalterleri, transformatörler, porselen insülatörler ve kontrol ekipmanlarıdır. Hasar genellikle ankırajsız veya usulune göre ankıre edilmemiş elektrik ekipmanlarında yoğunlaşır. Porselen insülatörlerin kırılması veya devrilmesi de oldukça yaygındır. Bütün ankırajsız elemanlar usulüne göre ankırajlanıp sabitlenmelidir.
  4. Haberleşme santral binalarında yer alan santral ekipmanları sağlam ve devrilmeyecek şekilde duvarlara tespit edilmelidir.
  5. Bütün Kuyular ve Pompa İstasyonları elektrikle işlediğinden, deprem sonrası elektrik kesintisinden doğrudan etkilenir ve iş göremez hale gelir. Dolayısıyla buralarda acil durumlarda kullanılmak üzere portatif jeneratörler bulundurulmalıdır.
  6. İçmesuyu ve Atıksu sisteminde yer alan borular, ana toplayıcılar ve bütün bağlantı detayları deprem hasarı açısından yeniden gözden geçirilmeli ve gereken önlemler alınmalıdır.
  7. İçmesuyu ve Atıksu sistemlerine ait pompa istasyonlarındaki ankırajsız ekipmanlar usulüne göre ankıre edilmelidir.

Deprem öncesi gerçekleştirilmesi gereken bütün iyileştirici önlemler ulaşım ve enerji sistemleri öncelikli olmak suretiyle bütçe imkanlarının elverdiği şekilde senelere yayılarak behemehal gerçekleştirilmelidir.

KAYNAKLAR

Coburn,A. and R.Spence (1992), Earthquake Protection, Wiley, s. 355.

Einhaus, H. (1988), Emergency Planning and Management for Disaster Mitigation, Regional

Erdik, M. (1987), Training and Education for Disaster Preparedness, Regional Development Dialogue, v.9, No.1, s..36-48, United Nations Center for Regional Development, Nagoya, Japan.

Ergünay, O. and M. Erdik (1984), Disaster Mitigation Program in Turkey, Proc. lnternational Conference on Disaster Mitigation Program Implementation, Ocho Rios, Jamaica, Nov. 12-16, 1984.