Yayın No: YM / AR-GE / 2002-5 Araştırma Raporu Direktörü : Dr. E

Transkript

Yayın No: YM / AR-GE / 2002-5 Araştırma Raporu Direktörü : Dr. E
TÜRKİYE'NİN SİSMOTEKTONİK YAPISI
VE DEPREMLERİN MANEVİ / EKONOMİK
BOYUTUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ
Yayın No: YM / AR-GE / 2002-5
Araştırma Raporu Direktörü :
Dr. E. ARIOĞLU
Araştırma Raporu Yürütücüsü :
Dr. C. GİRGİN
NİSAN / 2002
GENİŞLETİLMİŞ SONUÇLAR
Bu çalışmada sismik aktivitesi son derece yüksek Alp-Himalaya deprem kuşağında yer alan
ülkemizdeki belli başlı sismotektonik sistemlerin sismik aktiviteleri ve depremlerde ortaya
çıkan maddi,manevi kayıplar istatistik matematiği ile ortaya konmuştur. Çalışmadan çıkartılan
belli başlı sonuçlar şunlardır:
•
1900-2000 yılları arasında Kuzey Anadolu Fay sistemi (KAF) 36, Ege Graben Sistemi
(EGS) 33, Doğu Anadolu Fayı 10 ve Doğu Anadolu Sıkışma bölgesi 22 adet Ms ≥ 5.5
büyüklüğünde deprem üretmiştir (Çizelge 1,2, Şekil 1).
•
Ülkemiz yüzölçümünün % 65.7'si, nüfus olarak ise % 71 (1997 itibarı ile)'i, toplam 80 ilin
56'sı (% 71) ve tüm belediyelerin 1900 adedi (% 68) I. ve II. derece (ay= 0.3-0.4g) deprem
bölgeleri içinde yer almaktadır (Çizelge 3,4).
• log N= a - b M Gutenberg-Richter bağıntısında, sismotektonik bölgenin sismik aktivitesini
birinci derecede denetleyen faktör olan b, bu çalışmada incelenen
bölgelerde, örneğin
İstanbul çevresi'nde b= 0.546, Marmara Bölgesi'nde b= 0.502, EGS'de b= 0.481 ve KAF
(Marmara bölgesi hariç)' da b= 0.352 olarak bulunmuştur. Anılan sismik bölgelerde b
katsayısının 1'den çok küçük değerler alması o fay sisteminin "yüksek deprem üretkenliği"ne
işaret etmektedir.
•
Risk analizinde Gumbel'in "Yıllık Ekstrem Değerler Metodu" esas alınmıştır. Normal
yapılarda (konut) yıllık risk olasılığı R= %10 - M veya daha büyük magnitüdlü bir depremin
herhangi bir yıl içinde aşılma olasılığı- için oluşabilecek deprem büyüklüğü, İstanbul
çevresinde M= 5.9, Marmara Bölgesi'nde M= 6.3, KAF ve EGS'de M= 6.1, Erzincan
çevresinde M= 5.3 olarak hesaplanmıştır (Çizelge 5,6, EK 2-5). Önemli mühendislik
yapılarında (hastane,okul, elektrik santralları, sanat yapıları -tünel, baraj, köprü vb.-) yıllık risk
olasılığı R= % 5 için deprem büyüklüğü; İstanbul'da M= 6.5, Marmara Bölgesi'nde M= 6.9,
KAF'da M= 7.0, EGS'de M= 6.8, Erzincan çevresinde
M= 6.0 olarak bulunmuştur (Çizelge
5,6, EK 2-5).
• Konut tipi yapılara 50 yıllık ekonomik ömrü boyunca gelebilecek maksimum magnitüd (Md)
İstanbul çevresinde Md= 7.2, Marmara Bölgesi'nde Md= 8.3, KAF'da Md= 8.1, EGS'de Md=
7.6, Erzincan çevresinde Md= 6.96 olarak hesaplanmıştır (Çizelge 5,6; EK 2-5).
• Yıkıcı bir depremde, 1990-2000 itibarı ile, örneğin A.B.D'de her 100 yaralıya karşılık 1 can
kaybı (Şekil 5), Japonya'da her 500 yaralıya karşılık 1 can kaybı mevcut iken, Türkiye'de bu
oran her 4 yaralıya karşılık 1 can kaybı düzeyindedir (Şekil 4). Bu durum hem yapılarımızın
sismik dayanımının hem de deprem kültürümüzün zayıf olması ile doğrudan ilintilidir.
1
Devamı
• Güncel depremler incelendiğinde, magnitüd arttıkça üstel bir fonksiyon ile yıkık+ağır hasar
sayısı (YA) ve can kaybı (CK) artmaktadır (Şekil 3-5). Artan nüfus yoğunluğu (N) ile gerek
can kaybı (CK), gerekse yaralı sayısı (Y) üstel bir şekilde artmaktadır (Şekil 6). Hasarlı işyeri
/ hasarlı konut sayısı açısından bakıldığında ortalama her 1 hasarlı işyerine karşılık 8 hasarlı
konut ortaya çıkmaktadır (Şekil 7-9).
•
Maksimum yatay yer ivmesi (ay) ile şiddet ( I ), tabi logaritmik bir ifade ile artmaktadır
(Şekil 10). Faya uzak mesafelerde (D > 20 km) zemin türünün -kayma hızına (Vs) bağlı
olarak ifade edilen- ivme üzerindeki etkisinin ortadan kalktığı ileri sürülebilir. Ayrıca, Ansal
(1997) çalışmasında İstanbul'u etkileyecek bir depremin maksimum yatay ivme büyüklüğü
ay, yıllık risk olasılığı R= % 10 için, ay= 470 cm/sn2 (anakayada) olarak verilmiştir (Şekil 11).
•
Depremler ekonomik boyutuna etki eden parametreler; depremin büyüklüğü -yırtılan fayın
uzunluğu-, bölgenin faya olan dik uzaklığı, yerleşim yerinin oturduğu zeminin büyültme
özelliği (taşıma kapasitesi düşük genç çökellerin varlığı -düşük Vs- ve kalınlığındaki
değişimler, topoğrafik profil), yapıların sismik dayanımı, yapılaşmanın türü (ağır endüstri
tesisleri, ticaret merkezleri, yoğun yerleşim alanları), nüfus yoğunluğu, bölgenin sosyoekonomik varlığı, erken uyarı sistemlerinin etkinliği (doğalgaz ve diğer yangınlar) olarak
özetlenebilir. Alt ve alt orta gelir grubundaki ülkelerde bir depremin yaratacağı ekonomik
kayıp gayrisafi milli hasıla cinsinden % 10-50 -GSMH- olurken, üst gelir grubunda (örneğin,
A.B.D ve Japonya) azalarak maksimum % 3 -GSMH- düzeyine inmektedir -şehir yangınları
hariç- (Çizelge 9).
•
17 Ağustos 1999 Doğu Marmara depreminde, VI-X deprem şiddet aralığında, Türkiye
nüfusunun % 23'ü etkilenmiştir. Depremden X şiddetinde etkilenen bölgelerdeki konut
stoğunun % 48' si, IX şiddetinde etkilenen bölgelerde ise % 33'ü yıkık+ağır ve orta hasara
maruz kalmıştır (Çizelge 7). Bu depremde etkilenen (evsiz) nüfus açısından ekonomik kayıp
(yeniden inşa etme ve onarım-takviye), etkilenen nüfus başına 10000-14000 $/fert
düzeyindedir (Çizelge 10).Depremden birinci derecede etkilenen Kocaeli, Sakarya ve Yalova
illerinin makro ekonomik büyüklükler bazında 1999 yılı GSMH içindeki payının % 6.3, fert
başına milli gelirin ise 5813 $, bütçe vergi gelirleri içindeki payının % 16.4, sanayi katma
değerindeki payının % 13.1, (DPT,1999) olduğu dikkate alındığında bu depremin ülkemiz
için ekonomik açıdan taşıdığı önem daha çok ortaya çıkmaktadır.
2
İÇİNDEKİLER
Sayfa
ŞEKİL LİSTESİ
3
ÇİZELGE LİSTESİ
4
NOTASYONLAR
5
1.GİRİŞ
6
2. ÜLKEMİZİN SİSMOTEKTONİK AÇIDAN DEĞERLENDİRİLMESİ
2.1 Genel Bilgiler
7
2.1.1 Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAF)
7
2.1.2 Ege Graben Sistemi (EGS)
8
2.1.3 Doğu Anadolu Fayı (DAF)
9
2.1.4 Doğu Anadolu Sıkışma Bölgesi
9
2.1.4.1 Kuzeydoğu anadolu fayı (KDAF)
10
2.1.4.2 Karlıova-Muradiye bölgesi fayları
10
2.1.4.3 Bitlis bindirme kuşağı (BBK)
10
2.2 Mevcut Deprem Bölgelerinin Yüzölçümü ve Nüfus İtibarı İle Değerlendirilmesi
13
3. SİSMOTEKTONİK BÖLGELERİN MAGNİTÜD, FREKANS VE RİSK BAĞINTILARININ
ÇIKARTILMASI
3.1 Genel Bilgiler
16
3.2 Uygulanan Yöntem ve Genel Kabuller
16
3.2.1 İstanbul için yapılan kabuller
16
3.3 Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi
17
4. DEPREMLERDEN KAYNAKLANAN MADDİ VE MANEVİ KAYIPLARIN İNCELENMESİ 21
5. DEPREMLERİN EKONOMİK BOYUTU
5.1 Genel
33
5.2 17 Ağustos 1999 Depreminin Ekonomik Boyutu
35
EKLER
EK 1 İstanbul çevresi tarihsel ve aletsel döneme (1869-1968) ait deprem kayıtları
EK 2 Marmara bölgesi (1900-1999) dönemine ait sismotektonik büyüklükler
EK 3 KAF(Marmara bölgesi hariç) (1900-1999) dönemine ait sismotektonik büyüklükler
EK 4 EGS (1900-1999) dönemine ait sismotektonik büyüklükler
EK 5 Erzincan ve çevresi (1900-1999) dönemine ait sismotektonik büyüklükler
EK 6 Güncel şehir depremleri (Erzincan, 1992 ve Afyon, 2002)'ne ait hasar düzeyleri
3
ŞEKİL LİSTESİ
Şekil 1 Türkiye ve yakın civarının sismotektonik haritası ve belli başlı fay sistemleri
Şekil 2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
Şekil 3 Magnitüd ile yıkık+ağır hasar sayısı ve can kaybı arasında çıkartılan istatistiksel ilişkiler
Şekil 4 Magnitüd ile yıkık+ağır hasar sayısı ve yaralı/can kaybı oranı arasındaki istatistiksel
ilişkiler
Şekil 5 Muhtelif depremler için yaralı - can kaybı ilişkileri
Şekil 6 Nüfus yoğunluğu ile can kaybı ve yaralı sayısı arasındaki istatistiksel ilişkiler
Şekil 7 Doğu Marmara ve Düzce (1999) depremlerinde hasar gören konut sayısı ile hasar
gören işyeri sayısı arasındaki istatistiksel ilişkiler
Şekil 8 Doğu Marmara, Düzce (1999) ve Afyon (2002) depremlerinde hasar düzeylerine göre
konut ve işyeri sayıları arasındaki istatistiksel ilişkiler
Şekil 9 Doğu Marmara, Düzce (1999) ve Afyon (2002) depremlerinde yıkık+ağır ve orta
hasar gören konut sayısı ve etkilendiği (evsiz) öngörülen nüfus (anılan bölgede
4.5 fert / konut değeri baz alınmıştır)
Şekil 10 17 Ağustos Doğu Marmara depreminde ölçülen maksimum yatay yer ivmesi (ay) ile
takdir edilen Mercalli değiştirilmiş deprem şiddeti- MSK- ( I ) arasındaki istatistiksel
ilinti ve ölçülen maksimum yer ivmesinin faya dik uzaklık (D) ile değişimleri ve
bunların regresyon bağıntıları ile uyumluluğu
Şekil 11 a) İstanbul çevresinde oluşmuş tarihsel ve aletsel depremlerin dış merkezleri
b) İstanbul çevresinde en büyük ivme aşılma olasılığı (anakayada) (Ansal, 1997)
EKLER
Şekil EK 2.1 Marmara bölgesi için çıkartılan magnitüd- log N bağıntısı
Şekil EK 2.2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
Şekil EK 2.3 Marmara bölgesindeki depremlerde (1900-1999) merkez üssündeki şiddet ile
magnitüd (Ms) arasındaki istatistik ilintiler
Şekil EK 2.4 Marmara bölgesinde yıkıcı depremlerin dağılımı
Şekil EK 3.1 KAF (Marmara bölgesi hariç) için çıkartılan magnitüd- log N bağıntısı
Şekil EK 3.2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
Şekil EK 4.1 EGS için çıkartılan magnitüd- log N bağıntısı
Şekil EK 4.2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
Şekil EK 4.3 Batı Anadolu'nun sismotektonik haritası ve MS 11-1998 döneminde
meydana gelen (M ≥ 4) depremlerin dağılımı
Şekil EK 5.1 Erzincan ve çevresi için çıkartılan magnitüd (M)- log N bağıntısı ve karşılaştırması
Şekil EK 5.2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
4
ÇİZELGE LİSTESİ
Çizelge 1 Ülkemizin sismotektonik değerlendirmesi
Çizelge 2 1900-2000 aletsel dönemde sismotektonik bölgelerde oluşan yıkıcı (Ms ≥ 5.5)
depremler
Çizelge 3 Deprem bölgelerine göre Türkiye'nin yüzölçümü ve nüfus dağılımı
Çizelge 4 Deprem bölgelerine göre il, ilçe, belediye ve köy sayısının dağılımı
Çizelge 5 İstanbul çevresinde (1869-1968) dönemindeki tarihsel ve aletsel depremlere
ait sismotektonik büyüklükler
Çizelge 6 İstanbul çevresinde (1869-1968) dönemine ait depremsellik büyüklüklerinin
değerlendirilmesi
Çizelge 7 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara depreminde değişik şiddetlerde etkilenmiş
insan, konut sayıları ve oranları
Çizelge 8 1960-1994 döneminde dünyada oluşan yıkıcı depremlerin yol açtığı ekonomik
kayıpların boyutu (1993 fiyatları ile)
Çizelge 9 Gelir grubuna göre, depremlerden kaynaklanan ekonomik kayıpların düzeyi
Çizelge 10 Kent depremlerinin yol açtığı manevi / maddi kayıplar
Çizelge 11 Çeşitli kaynaklara göre 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara depreminin
ekonomik boyutu
EKLER
Çizelge EK 6.1 13.3.1992 Erzincan depremi hasarlı konut, işyeri hasar durumuna göre
sayı ve oranları
Çizelge EK 6.2 3.2.2002 Afyon-Çay depremi hasarlı konut, işyeri hasar durumuna göre
sayı ve oranları
5
NOTASYONLAR
ay = Maksimum yatay yer ivmesi büyüklüğü , (.g)
CK= Can kaybı sayısı
D= Faya dik uzaklık , (km)
De= Depremin ekonomik etki göstergesi
G (M)= Seçilen M veya daha küçük magnitüdlü bir depremin bir yılda kümülatif ve relatif
oluşma sıklığı (frekansı)' dır.
GSMH = Gayrisafi milli hasıla , ($)
GSMHref = Gayrisafi milli hasıla , ($) referans değer -A.B.Dh = Depremin odak derinliği , (km)
Io = Depremin episantırda hissedilen şiddeti
I = Depremin ilgili yörede hissedilen şiddeti
İ = Hasar gören işyeri sayısı
K = Hasar gören konut sayısı
Ke= Depremdeki ekonomik kayıp miktarı , ($)
L= Yüzeyde gözlenen deprem kırığı , (km)
Ms = Depremin yüzey dalgası büyüklüğü
Mw = Depremin moment büyüklüğü
N = Magnitüdü ≥ M olan tüm depremlerin bir yıldaki sayısı
R = M veya daha büyük magnitüdlü bir depremin herhangi bir yılda aşılma riski
Rd = Bir yapının ekonomik ömür süresi içinde M veya daha büyük magnitüdlü bir
depremin en az bir defa aşılma olasılığı
Td= Yapının ekonomik ömrü
Tr= Depremin tekrarlanma periyodu , (yıl)
α, β= Regresyon katsayıları
Vs = Yüzeyden itibaren 30 m derinlikli zemin katmanının ortalama kayma dalgası hızı,(m/sn)
Y = Yaralı sayısı
YA = Yıkık + ağır hasar sayısı
6
1. GİRİŞ
Bu çalışmada ülkemizdeki aktif belli başlı fay sistemleri itibarı ile Türkiye'nin sismotektonik
kimliği, fay sisteminin sismik aktivitesine bağlı olarak yapıların risk olasılıkları, olası bir
depremde meydana gelecek maddi-manevi kayıplar ve depremlerin ekonomik boyutu
güncel deprem kayıtlarının ışığında (17 Ağustos 1999 Doğu Marmara, 12 Kasım 1999
Düzce ve 3 Şubat 2002 Afyon depremleri) belirli bir ayrıntı içinde incelenmiştir. Özetle
çalışma aşağıdaki bölümlerden oluşmaktadır :
2. Bölümde, ülkemizdeki belli başlı sismotektonik sistemlerin tanımlaması yapılmış (Şekil
1), deprem bölgeleri itibarı ile sismik akitiviteleri saptanarak Türkiye'nin nüfus ve
yüzölçümüne göre dağılımı ortaya konmuştur (Çizelge 1-4).
3. Bölümde aktif sismotektonik bölgelerin (İstanbul ve çevresi, Marmara Bölgesi, Kuzey
Anadolu Fay Sistemi, Ege Graben Sistemi, Erzincan ve çevresi) magnitüd, frekans ve risk
olasılıkları ele alınmıştır. Bu amaçla Gumbel'in "Yıllık Ekstrem Değerler Metodu"
benimsenmiş, İstanbul ile ilgili değerlendirmeler taşıdığı önem nedeni ile Çizelge 5 ve 6'da
verilirken diğer bölgelere ilişkin incelemeler topluca EK 2-5'de sunulmuştur. Konu
kapsamında, bölgelerde 99 yıllık periyod içinde, konut tipi yapılar için % 10, önemli
mühendislik yapıları (hastane, okul, elektrik santralı, sanat yapıları) için % 5 'lik yıllık risk
olasılığı ile herhangi bir yılda aşılabilecek magnitüd belirlenmiş, ayrıca 50 yıllık ekonomik
ömrü boyunca normal bir yapıya gelebilecek maksimum magnitüd hesaplanmıştır.
4. Bölüm büyük kent deprem senaryolarının temel verilerini belirlemek amacı ile
depremlerde oluşan maddi ve manevi kayıpların incelenmesine ayrılmıştır. Güncel
depremler (17 Ağustos 1999 Doğu Marmara, 12 Kasım 1999 Düzce, 3 Şubat 2002 Afyon)
itibarı ile; magnitüd ile yıkık+ağır hasar sayısı, can kaybı (Şekil 3) ve yaralı / can kaybı
(Şekil 4) arasındaki ilişkiler, yaralı ile can kaybı arasında dünya depremleri bazında ilintiler
(Şekil 5), can kaybı ve yaralı sayısının nüfus yoğunluğu ile değişimi (Şekil 6), güncel bazı
depremlerde hasar gören konut ve işyeri sayısının hasar düzeylerine göre istatistiksel
dağılımı (Şekil 7-9, Çizelge 7, EK 6) saptanmıştır.
5. Bölüm depremin ekonomik boyutuna dikkat çekmektedir. Bu amaçla bir depremin
büyüklüğü ve ülkenin gelişmişlik düzeyine bağlı olarak yaratacağı ekonomik kayıp güncel
yabancı literatür ışığında ortaya çıkartılmış (Çizelge 8,9) ve yerli literatürde rapor edilen
ekonomik kayıp düzeyleri (Çizelge 10,11) ile de belirli bir ayrıntı içinde karşılaştırılmıştır.
Bu rapora konu olan tüm veriler (depremin episantırı, büyüklüğü, odak derinliği, şiddeti)
topluca EK 1-6'da sunulmuştur.
7
2. ÜLKEMİZİN SİSMOTEKTONİK AÇIDAN DEĞERLENDİRİLMESİ
2.1 Genel Bilgiler
Türkiye, yeryüzünün en önemli deprem kuşaklarından biri olan, Azor adalarından
başlayıp Güneydoğu Asya’ya kadar uzanan Alp-Himalaya deprem kuşağı üzerinde
yer almaktadır. Ülkemizdeki belli başlı fay sistemleri aşağıda özetlenmiştir (Bkz.
Şekil 1, Çizelge 1-2) (Demirtaş ve Erkmen, 2000; Demirtaş, Yılmaz, 1996; Pampal,
1999; Eyidoğan ve arkadaşları, 1991; Arıoğlu,Ergin ve arkadaşları, 2000) :
2.1.1 Kuzey Anadolu Fay Sistemi (KAF)
Doğuda Karlıova birleşim noktasından başlar; Tokat, Amasya, Çorum üzerinden dış
bükey bir yay çizerek Mudurnu vadisi segmentinin batı ucuna kadar devam eder.
Buradan iki ana kola ayrılır : Kuzeydeki kol Sapanca, oradan Armutlu yarımadasının
kuzey kenarını izleyerek Marmara Denizi içinden Saros körfezine uzanır. Güneydeki
kol, ise Geyve-Mekece-İznik boyunca uzanarak, Bandırma ve Biga yarımadasını
izleyerek Ege denizine doğru devam eder. Doğuda KAF, eşlenik fayı olan Doğu
Anadolu Fayı (DAF) ile kesişmekte, ayrıca artan gerilme yüklemesi sonucu kenarları
doğrultu atımlı faylar ile sınırlandırılan bir takım blokların oluşmasına neden
olmaktadır. En yıkıcı depremleri üreten ∼1000 km uzunluğundaki KAF, kesikli bir fay
sistemidir (Şekil 1, Çizelge 1). Genişliği doğudan batıya doğru 100 m ile 10 km
arasında değişmektedir. 1900-2000 döneminde KAF boyunca yıkıcı ve yüzey
faylanması oluşturmuş, Ms ≥ 5.5 olan orta ve büyük magnitüdlü 36 deprem
gözlenmiştir (Çizelge 2). Bu dönemde ülkemizdeki toplam yıkıcı deprem sayısının
% 30'u KAF üzerinde oluşmuştur ve her 10 yılda ortalama ∼4 yıkıcı deprem
meydana gelmektedir. 1939-1967 döneminde magnitüdü Ms ≥ 7.0 olan, yüzeyde
faylanma oluşturmuş toplam 6 adet depremde anılan fay sisteminin > 800 km'lik
bölümü kırılmıştır. 1939 Erzincan Depremi'nde (Ms= 7.9) 32962 kişi hayatını
kaybetmiştir. Bu deprem Erzincan'dan Erbaa'ya uzanan ve oradan Amasya'ya doğru
yönelen 360 km uzunluğunda yüzey faylanması oluşturmuş, sağ yönlü ve ≥ 7.5
m'lik yatay bir atıma yol açmıştır [Ketin (1976)' dan Demirtaş, Erkmen (2000)]. KAF
üzerinde 1939-1967 dönemindeki depremleri tetikleyici rol oynayan bu depremin
ardından, sismik aktivite batıya doğru bir kayma eğilimi göstermiş, daha sonraki
depremler fay sisteminin doğu ve batı ucunda oluşmuştur. KAF sisteminin
segmentleri incelendiğinde büyük segmentler; 360 km uzunluğunda Erzincan (1939
8
deprem kırığı), 280 km uzunluktaki Ladik-Tosya (1943 deprem kırığı), 180 km'lik
Gerede-Bolu (1944 deprem kırığı), 120 km Akyazı-Karamürsel (17 Ağustos 1999
deprem kırığı) ve 100 km'lik Saros (1912 deprem kırığı). Küçük olanlar ise 40 km'lik
Erbaa-Niksar (1942 deprem kırığı), 60 km'lik Mudurnu vadisi (1967 deprem kırığı) ve
40-50 km'lik Düzce-Kaynaşlı (12 Kasım 1999 deprem kırığı) segmentleridir. Fayın
davranışını denetleyen faktörlere -jeolojik, yapısal, geometrik ve mekanik özelliklerbağlı olarak, ana segmentlerdeki depremlerin tekrarlanma aralıkları, 200-250 yıl gibi
oldukça uzun bir zaman aralığını kapsarken, daha kısa segmentlerdeki depremlerin
tekrarlanma aralıkları 50-100 yıllık zaman aralıklarında gerçekleşmektedir. Ayrıca
komşu
ana fay segmentleri arasında düşük kayma bölgelerinde zaman olarak
birbirine yakın depremler meydana gelmektedir.
Literatürde depreminin moment büyüklüğü (Mw) ile yüzeyde gözlenen deprem kırığı
(L) arasındaki ilişkiyi tarifleyen (Wells and Copper,1994; Naeim and Kelly, 1999,
Arıoğlu, Ergin ve arkadaşları, 2000) -doğrultu atımlı fay-,
Mw= 5.16 + 1.12 log L + S (S= Standart sapma , S= ± 0.28)
bağıntısı 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara depremi için incelendiğinde deprem
kırığı,
Mw= 7.4
S= 0
→ L= 100 km
S= +0.28 → L= 56.2 km
S= - 0.28 → L= 177.8 km
olarak kestirilmektedir. Gözlenen deprem kırığı (L= 120 km) standart sapma ile
tanımlanan sınırlar içerisindedir.
2.1.2 Ege Graben Sistemi (EGS)
Anadolu levhası, Karlıova birleşim noktasından batıya doğru kaymaya zorlanır, bu
hareketin batıda Ege Levhasınca durdurulmaya çalışılması sonucunda bölgede,
kuzey kuzey doğu-güney güney batı yönlü bir çekme (genişleme) rejiminin hakim
olduğu, doğu-batı doğrultulu normal (düşey atımlı) faylar ile sınırlandırılmış Ege
grabenleri (çöküntü-genişleme alanları) meydana gelmiştir (Şekil 1, Çizelge 1). Bu
sistem batıda Edremit körfezinden Toros Dağ zincirinin başladığı Akdeniz'e kadar
uzanan bölgeyi kapsamaktadır. EGS içindeki çöküntü alanları; Edremit körfezi,
Bakırçay çöküntü havzası (10-20 km genişlik, 80 km uzunluktadır), Simav çöküntü
havzası (Simav çayı boyunca yaklaşık 100 km uzanır), Gediz çöküntü havzası (1020 km genişlik ve 140 km uzunlukta batı kuzey batı-doğu güney doğu doğrultulu),
9
Küçük Menderes çöküntü havzası (5-20 km genişlik ve 100 km uzunluktadır), Büyük
Menderes çöküntü havzası (10-25 km genişlikte, 200 km uzunluktadır) ve Gökova
körfezi şeklinde sıralanabilir. 1900-2000 döneminde yıkıcı ve yüzey kırığı
oluşturmuş depremlerin 33 adedi (Ms ≥ 5.5) (Çizelge 2) bu sismotektonik sistem
içinde gelişmiştir (örneğin, Alaşehir 1969, Ms=6.6, Gediz 1970, Ms=7.1). Anılan
dönemde, ülkemizdeki toplam yıkıcı deprem sayısının % 27.5'i EGS üzerinde ortaya
çıkmıştır ve her 10 yılda ortalama ∼3 yıkıcı deprem meydana gelmektedir. Bunların
büyük çoğunluğu Büyük Menderes çöküntüsünün doğu ucu ile Simav çöküntüsü
boyunca oluşmuştur. EGS içinde oluşan depremlerin genellikle birbirine yakın
segmentlerde oluştukları gözlenmektedir. Bölgede birbiri ile bağlantılı bir çok
çöküntü ve yükselme meydana gelmesi nedeni ile bir segmentte oluşan deprem
diğer yakın segmenti tetikleme rolü oynamaktadır. Bu sistem içinde en son oluşan
yıkıcı depremler Dinar (1 Ekim 1995, Ms=6.1, 10 km uzunluklu yüzey kırığı), AfyonÇay (3 Şubat 2002, Ms= 6.5) dır.
2.1.3 Doğu Anadolu Fayı (DAF)
Kuzeydoğuda Karlıova birleşim noktasından başlar ve güneybatıda Türkoğlu
kavşağına kadar devam eder. Karlıova-Türkoğlu kavşağı arasında 3 ana segment,
Türkoğlu kavşağından güneybatıya doğru olan kollarda ise 4 segment yer
almaktadır. DAF'ın kuzeydeki kolları Helenik-Kıbrıs yayı ile birleşirken, güneyde
kalan kolu ise Ölü Deniz fayına kadar uzanır. Sol yönlü doğrultu atımlı bir fay olması
nedeni ile KAF ile benzer özelliktedir. DAF'ın ana bölümü (Karlıova'nın güneybatısı)
400 km uzunlukta olup, yıllık kayma miktarı ortalama 0.5 cm olarak verilebilir. Bu
sistem üzerinde özellikle tarihsel dönemde çok büyük depremlerin olduğu
bilinmektedir (1268 Hatay Depreminde Can Kaybı > 60000 olarak rapor
edilmektedir). 1900-2000 döneminde DAF boyunca yıkıcı ve yüzey kırığı oluşturmuş
toplam 10 deprem (Ms ≥ 5.5) (Çizelge 2) meydana gelmiştir (örneğin, Malatya
1905, Ms=6.8; Bingöl 1971, Ms=6.8).
2.1.4 Doğu Anadolu Sıkışma Bölgesi
Doğu Anadolu Sıkışma Bölgesi, 1900-1995 döneminde yıkıcı ve yüzey kırığı
meydana getiren 22 deprem (Ms ≥ 5.5) (Çizelge 2) üretmiştir. Bunlardan 5'i
Kuzeydoğu Anadolu Fayı, 9'u Karlıova-Muradiye Bölgesinde, 1'i Bitlis Bindirme
Kuşağı üzerinde oluşmuştur.
10
2.1.4.1 Kuzeydoğu anadolu fayı (KDAF)
Doğu Anadolu Sıkışma Bölgesinin Karlıova ile Ermenistan arasında kalan
bölümüdür. Geniş bir kesme zonu olup, birbirine paralel gelişmiş kuzey doğu-güney
batı doğrultulu, sol yönlü ve ters bileşenli bir çok kısa fay segmentinden (Kelkit, 150
km uzunlukta Akdağ fayı, Aşkale, Dumlu, Çobandere fayları) oluşmaktadır.
2.1.4.2 Karlıova-Muradiye bölgesi fayları
Karlıova-Muradiye arasındaki bölgede
kuzey batı-güney doğu doğrultulu kısa
uzunluklu, sağ yönlü doğrultu atımlı faylar yer alır. Bunlar; 100 km uzunluğunda
Balıklıgöl fayı, 85 km'lik Karayazı fayı, 55 km'lik Çaldıran fayı, 50 km'lik Doğubeyazıt
ve Tutak fayları'dır.
2.1.4.3 Bitlis bindirme kuşağı (BBK) :
Arap plakası ile Anadolu plakasının çarpışma yeri olan Bitlis Bindirme Kuşağı
Toridler ve Kenar Kıvrımları olarak isimlendirilen tektonik boşlukların sınırını
oluşturmaktadır (Şekil 1, Çizelge 1). Kahramanmaraş ile Yüksekova arasında,
güneye yönelmiş ters faylardan oluşur. 1500 km uzunluğunda ve 60 km genişliğinde
bir bölgeyi kapsar. Kahramanmaraş ve Adıyaman çevresinden başlayan kuşak
Çüngüş-Ergani-Lice-Kulp-Sason-Kozluk ve Pervari'den geçerek İran'da Zagros
kuşağı ile birleşir. Tarihte pek çok yıkıcı deprem üretmiştir. Aletsel dönemdeki tek
deprem ise 1975'de Lice'de Ms= 6.6 büyüklüğünde meydana gelen depremdir (Bu
depremde bindirme hareketi yanında sol yanlı bir doğrultu atım bileşeni de
oluşmuştur).
11
AVRASYA PLAKASI
KAF
KDAF
ANADOLU BLOĞU
DAF
EGS
BBK
ARAP PLAKASI
HKY
Şekil 1 Türkiye ve yakın civarının sismotektonik haritası ve belli başlı fay sistemleri
Açıklama : KAF= Kuzey Anadolu Fay Sistemi , EGS= Ege Graben Sistemi, DAF= Doğu Anadolu Fayı ,
KDAF= Kuzey Doğu Anadolu Fayı, BBK= Bitlis Bindirme Kuşağı , HKY = Helenik Kıbrıs Yayı
(Kaynak : Demirtaş ve Yılmaz, 1996; Demirtaş, Erkmen, 2000 Afet İşleri Genel Müdürlüğü)
Çizelge 1 Ülkemizin Sismotektonik Değerlendirmesi
12
• Ülkemizdeki depremleri üreten belli başlı 4 sismotektonik bölge mevcuttur :
O Kuzey Anadolu Fayı (KAF)
O Ege Graben Sistemi (EGS)
O Doğu Anadolu Fayı (DAF)
O Doğu Anadolu Sıkışma Bölgesi
O Kuzeydoğu Anadolu Fayı (KDAF)
O Karlıova doğusundaki doğrultu atımlı faylar
O Bitlis Bindirme Kuşağı (BBK)
O Ana Güncel Fayı
• 1900-2000 yılları arasında bu sistemlerin ürettiği deprem (Ms ≥ 5.5) sayısı aynı sırada 36, 33, 10 ve 22 adettir
(Çizelge 2). Sismik aktivitenin ağırlıklı biçimde KAF ve EGS sistemlerinde oluştuğu ifade edilebilir.
• Türkiye sınırları içerisinde oluşmuş tarihsel depremler toplam 679 adet olup sayısal dağılımları I.derece deprem
bölgesinde % 86, II.derece deprem bölgesinde % 11'dir.
• 26 Aralık 1939'da Türkiye'nin en büyük depremi (Ms=7.9) Kuzey Anadolu Fay sisteminde meydana gelmiştir. Bu
deprem sonucunda 360 km uzunluğunda, 7.5 m'den daha büyük sağ yönlü ve yatay atımlı bir fay kırığı gelişmiştir.
1939 depremi, 1939-1967 yılları arasında gözlenmiş depremleri "tetikleyici" bir rol oynamıştır. 17 Ağustos 1999 Doğu
Marmara (Mw= 7.4; karada gözlenen fay kırığı 120 km) ve 12 Kasım 1999 Düzce (Mw= 7.2 karada gözlenen fay kırığı 4050 km) depremleri de Kuzey Anadolu Fay sisteminin kırılmasından meydana gelmiştir.
• Enerji çözümleri yapılmış depremlerin enerji büyüklüğü - deprem büyüklüğü ilişkileri dikkate alındığında , aynı
deprem büyüklüğü için doğrultu atımlı faydan boşalan enerjinin miktarı normal atımlı fayın ürettiği enerjiden daha
büyüktür. Keza, fay türüne göre ortalama "görünür gerilme değeri" değişmektedir, doğrultu atımlı faylarda anılan
büyüklük daha yüksektir.
13
Çizelge 2 1900-2000 Aletsel Döneminde Sismotektonik Bölgelerde
Oluşan Yıkıcı (Ms ≥ 5.5) Depremler
Tektonik bölge
Toplam deprem
sayısı
%
Kuzey Anadolu Fayı (KAF)
Ege Graben Sistemi (EGS)
Doğu Anadolu Fayı (DAF)
Doğu Anadolu Sıkışma Bölgesi
Kıbrıs Helenik Yayı (HKY)
36
33
10
22
13
30.0
27.5
12.0
18.3
10.8
10 yıllık dönemde
ortalama (x)
deprem sayısı
4
3
1
2
1
4
2
120
3.3
1.7
100
<< 1
<< 1
11.0
Orta Anadolu Ova Bölgesi
Karadeniz Bölgesi
Toplam
(x) 10 yılda oluşan ortalama deprem sayısı yuvarlatılarak verilmiştir.
Kaynak : Demirtaş, Yılmaz (1996) 'dan değiştirilerek
2.2 Mevcut Deprem Bölgelerinin Yüzölçümü ve Nüfus İtibarı İle Değerlendirilmesi
Türkiye sismik aktivite açısından maksimum yatay yer ivmesi büyüklüğü (ay) itibarı ile 5
bölgeye ayrılmıştır. Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, (1997)'ye
göre I. derece deprem bölgesinde ay = 0.4g, II. derece deprem bölgesinde ay = 0.3g,
III. derece deprem bölgesinde ay = 0.2g, IV. derece deprem bölgesinde ay = 0.1g ve
V. derece deprem bölgesinde ay < 0.1g 'lik maksimum yatay yer ivmesi büyüklüğü
tanımlanmıştır.
Ülkemiz yüzölçümünün % 65.7'si, nüfus olarak ise % 71 (1997 itibarı ile) gibi büyük bir
bölümü, tüm belediyelerin % 68' i ve belediye teşkilatı olan toplam köy sayısının % 66'sı
I. ve II. (ay= 0.3-0.4g) derece deprem bölgeleri içinde yer almaktadır (Çizelge 3,4). 17
Ağustos 1999 Doğu Marmara depremi, gerek nüfus gerekse ekonomik açıdan ülkemizin
en ağırlıklı bölgesinde etkili olmuştur. Depremden 1.derecede etkilenen Kocaeli, Sakarya
ve Yalova illerinin ; nüfusunun toplam Türkiye nüfusuna oranının % 3.3, makro ekonomik
büyüklükler bazında 1999 yılı GSMH içindeki payının % 6.3, fert başına milli gelirin
5813 $, sanayi katma değerindeki payının % 13.1 ve bütçe vergi gelirleri içindeki payının
% 16.4 (DPT,1999) olduğu dikkate alındığında bu depremin Türkiye için ekonomik
açıdan taşıdığı önem ortaya çıkmaktadır.
14
Çizelge 3 Deprem Bölgelerine Göre Türkiye'nin Yüzölçümü ve Nüfus Dağılımı
Deprem
bölgesi
Yüzölçümü
(km2)
(%)
Nüfus (1990)
(kişi)
(%)
Nüfus (1997)
(kişi)
(%)
I
328995
41.9
25,052,683
44.4
28,498,740
44.7
II
186411
23.7
14,642,950
25.9
16,674,656
26.2
III
139594
17.8
8,257,582
14.6
9,334,138
14.6
IV
97894
12.5
7,534,083
13.3
8,129,711
12.8
V
32051
4.1
985,737
1.8
1,107,757
1.7
Toplam
784945
100.0
56,473,035
100.0
63,745,000
100.0
(Kaynak : Özmen, Nurlu, Güler, 1997)
30
28.5
25.1
1990
Nüfus (Milyon kişi)
25
1997
20
16.7
14.6
15
10
8.3
9.3
7.5 8.1
5
1.0 1.1
0
V.derece
IV.derece
III.derece
II.derece
I.derece
Deprem bölgeleri
• Ülkemizin yüzölçümü olarak % 65.7'si, nüfus olarak ise % 71 gibi büyük
bölümü I. ve II. derece deprem bölgeleri içinde yer almaktadır.
• Bu bölgelerdeki nüfus artış hızı da diğer bölgelere kıyasla biraz daha
yüksektir. IV. ve V. derece deprem bölgelerinde ise nüfus azalma eğilimi
göstermektedir.
15
Çizelge 4 Deprem Bölgelerine Göre İl, İlçe, Belediye ve Köy Sayısının Dağılımı
Deprem
İl
bölgesi sayısı
(%)
İl merkezi
sayısı
(%)
İlçe
sayısı
(%)
Belediye
sayısı
(%)
I
34
43
7
41
406
48
1343
48
Belediye
teşkilatı olan
köy sayısı
742
(%)
II
22
28
4
24
176
21
557
20
306
19
III
13
16
4
24
130
15
462
16
277
18
IV
9
11
2
12
116
14
361
13
196
12
V
2
3
-
-
19
2
87
3
55
3
Toplam
80
100
17
100
847
100
2810
100
1576
100
47
(Kaynak : Özmen, Nurlu, Güler, 1997)
•
Toplam 80 adet il sayısının sırası ile % 71'i
I. ve II. bölgede yer almaktadır.
• Tüm Belediyelerin % 68'i (1900 adet),
I. ve II. bölgede bulunmaktadır.
(56 adet), toplam 847 adet ilçe sayısının % 69'u (582 adet)
Belediye teşkilatı olan toplam köy sayısının % 66'sı (1048 adet)
16
3. SİSMOTEKTONİK BÖLGELERİN MAGNİTÜD, FREKANS VE RİSK BAĞINTILARININ
ÇIKARTILMASI
3.1 Genel Bilgiler
İstanbul çevresi, Marmara Bölgesi, Kuzey Anadolu Fayı (Marmara Bölgesi hariç), Ege
Graben Sistemi ve Erzincan çevresi için, büyük çoğunluğu 1900-1999 dönemine ait,
aletsel deprem büyüklükleri dikkate alınarak magnitüd, frekans ve risk bağıntıları
çıkartılmıştır. Raporun bu bölümünde sadece İstanbul ile ilgili kısım konu edilmiştir
(Çizelge 5,6). Diğer bölgelere ilişkin hesap ve değerlendirmeler sırası ile EK 1-5'de
sunulmuştur.
3.2 Uygulanan Yöntem ve Genel Kabuller
Türkiye'nin anılan sismotektonik yörelerinin magnitüd, frekans ve risk bağıntılarının
çıkarılmasında yapılan belli başlı kabuller aşağıda özetlenmiştir.
• Çalışmada Gumbel'in "Yıllık Ekstrem Değerler Metodu" esas alınmıştır. Yöntem ile ilgili
ayrıntılı bilgiler konusunda Tezcan,Acar,Çivi (1979) ve Tezcan (1996) kaynağından yararlanılmıştır. Yöntem ile ilgili açıklamalar her bölge için ilgili kısımda verildiğinden burada
ayrıca tekrarlanmayacaktır.
• Bayındırlık Bakanlığı Afet İşleri Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi'ne ait deprem
kayıtları esas alınmış, ayrıca Eyidoğan ve arkadaşları (1991) ve Kandilli Deprem
Araştırma Enstitüsü verileri ile de kontrol edilmiştir.
• Deprem magnitüdlerinin -İstanbul hariç- tümü aletsel döneme aittir.
• Deprem kaydı olmayan yıllar için depremin magnitüdü Mmin= 4.4 kabul edilmiştir.
(Tezcan, Acar, Çivi, 1979; Tezcan, 1996)
3.2.1 İstanbul için yapılan kabuller
İstanbul için risk analizinin yapılmasında Tezcan, Acar, Çivi (1979) ve Tezcan (1996)
kaynağında dikkate alınan kabuller şunlardır :
• Sismotektonik yöre olarak 40.5oN-41.0oN enlem ve 25.0oE-32.0oE boylamları arasında
kalan ∼ 55 km x 500 km'lik ince bir şerit ve bu şerit içinde 1869-1968 döneminde (99 yıl)
meydana gelen depremler alınmıştır.
• İstanbul'da yapısal hasar yaratabilecek bir depremin kaynağının sadece çizgisel olduğu
kabul edilmiştir ve bu çizgi KAF'ın Marmara Denizinin ortasından geçen uzantısıdır.
• 1869-1968 yılları arasında meydana gelen depremlerden bir bölümü tarihsel veriler
olduğundan, bunların episantırdaki deprem şiddeti (Io) üzerinden magnitüdü (M- Richter
cinsinden),
M= 0.59 Io+1.63
17
ampirik bağıntısı ile kestirilmiştir. Ayrıca sözkonusu bağıntının, bu raporun müellifleri
tarafından Marmara Bölgesi için çıkartılan bağıntı ile de uyumlu olduğu görülmüştür (Bkz.
Şekil EK 2.3).
3.3 Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi
Yapılan risk analizinden çıkan belli başlı sonuçlar aşağıda özetlenmiştir :
• Bütün sismotektonik bölgelerde elde edilen sonuçlar Gumbel bağıntısına uygun
çıkmıştır.
• Gutenberg-Richter bağıntısındaki b katsayısı, sismotektonik bölgenin sismik aktivitesini
birinci derecede denetleyen bir faktör olup, b < 1 olması o bölgenin sismik aktivitesinin çok
yüksek olduğunu vurgulamaktadır. Bu açıdan bakıldığında gerek İstanbul çevresi
(b= 0.546), gerek Marmara Bölgesi (b= 0.502), gerek Ege Graben Sistemi (EGS) (b=
0.481) ve gerekse Erzincan çevresi (b=0.439) "benzer" ve "yüksek sismik aktivite"
gösteren bölgelerdir. Kuzey Anadolu Fay Zonu (Marmara Bölgesi hariç) (b=0.352) ise
anılan bölgelere kıyasla "daha yüksek deprem üretkenliği" ile dikkat çekmektedir.
• İstanbul ve çevresi için yapılan deprem riski analizinde, T= 99 yıllık periyod içinde
oluşabilecek maksimum magnitüd Mmaks.= 7.79 olarak belirlenmiştir. Anılan büyüklük bu
çalışmada (EK 2-5), Marmara bölgesi için Mmaks.= 8.3, KAF (Marmara Bölgesi hariç) için
Mmaks.= 8.9, EGS için
Mmaks.= 8.2, Erzincan ve çevresi için Mmaks.= 7.6 olarak
kestirilmektedir. KAF, incelenen bölgeler içinde en yüksek deprem magnitüdünün
oluşabileceği bölge olmaktadır.
• Normal yapılarda (konut) dikkate alınan yıllık risk olasılığı R= %10 - M veya daha büyük
magnitüdlü bir depremin herhangi bir yıl içinde aşılma olasılığı- için oluşabilecek deprem
büyüklüğünün, İstanbul çevresinde M= 5.9, Marmara Bölgesi'nde M= 6.3, KAF ve EGS'de
M= 6.1, Erzincan ve çevresinde M= 5.3 olduğu belirlenmiştir. Önemli mühendislik
yapılarında (hastane,okul, elektrik santralları, sanat yapıları -tünel, baraj, köprü vb.-) yıllık
risk olasılığı R= % 5 için yapılan incelemede deprem büyüklüğü; İstanbul'da M= 6.5,
Marmara Bölgesi'nde M= 6.9, KAF'da M=7.0, EGS'de M=6.8, Erzincan ve çevresinde
M=6.0 olarak bulunmuştur.
• Normal bir yapıya 50 yıllık ömrü boyunca gelebilecek maksimum magnitüd (Md) İstanbul
çevresinde Md= 7.2, Marmara Bölgesi'nde Md= 8.3, KAF'da Md= 8.1, EGS'de Md= 7.6,
Erzincan çevresinde Md= 6.9 olarak hesaplanmıştır.
• Tekrarlanma periyodu Tr=1 yıl olan yıllık magnitüd (modal maksimum) Mmaks.
İstanbul'da 4.1, Marmara Bölgesi'nde 4.3, KAF'da 3.3, EGS'de 4.1, Erzincan ve
çevresinde 3.1 olarak kestirilmektedir.
18
ÇİZELGE 5 İSTANBUL ÇEVRESİNDE (1869-1968) DÖNEMİNDEKİ TARİHSEL VE
ALETSEL DEPREMLERE AİT SİSMOTEKTONİK BÜYÜKLÜKLER
(Tezcan, Acar,Çivi, 1979 ve Tezcan, 1996 kaynağından) ,
• Dikkate Alınan Sismotektonik Alan : 40.5 - 41.0oN , 25.0 - 32.0oE ile tariflenmiş
(55 kmx500 km) 27500 km2 'lik alan
• Kayıtların alındığı dönem
: 1869 - 1968 (99 yıl)
• İncelemede kabul edilen fay sistemi : Kuzey Anadolu Fay Sistemi -doğrultu atımlı• İstatistik analizde alınan deprem magnitüdleri : Ms ≥ 5.0 , 33 adet (22 adedi şiddet
büyüklüğünden kestirilmiştir).
Anılan dönemdeki depremlerde :
o Odak derinliği (h)
: 4.0 - 60 km , (5 veri)
o Magnitüd aralığı
: 4.2 - 7.7
o Ortalama magnitüd : 7.0
o Şiddet aralığı
: V-X
o Ortalama şiddet
: VII
19
Çizelge 6 İstanbul Çevresinde (1869-1968) Dönemine Ait Depremsellik Büyüklüklerinin
Değerlendirilmesi (Tezcan, Acar, Çivi,1979 kaynağından değiştirilerek)
• Anılan dönemde mevcut toplam 33* yıla ait aletsel ve aletsel olmayan kayıtlar
kullanılarak,
log N = a - b M (Gutenberg- Richter bağıntısı)
a= 2.26 , b= 0.546
log N = 2.26 - 0.546 M
Açıklama :
a , b = Regresyon katsayıları
M= Deprem büyüklüğü
N= Magnitüdü ≥ M olan tüm depremlerin bir yıldaki sayısı
n= Veri sayısı
• Gumbel "Yıllık Ekstrem Değerler Metodu" 'na göre,
G (M) = e − α.e
− β.M
α= 10 a ,
,
β=
b
log e
α= 182 , β= 1.26
G (M)= Seçilen M veya daha küçük magnitüdlü bir depremin bir yılda kümülatif ve relatif
oluşma sıklığı (frekansı)' dır.
α, β= Regresyon katsayıları
R = M veya daha büyük bir magnitüdlü bir depremin herhangi bir yılda oluşma riski
o Yıllık ortalama magnitüd (M) ,
M= Mmin. +
1
= 4.99
β
o En sık oluşan yıllık magnitüd (modal maksimum),
Mmaks. =
Mmaks. (Tekrarlanma periyodu 1 yıldır)
ln α a
= = 4.13
β
b
o Tekrarlanma periyodu
(Tr) = 99 yıl içinde meydana gelebilecek maksimum magnitüd
log N = a - b M + log Tr
N=1 ⇒ Mmaks = M = 7.79
o
Seçilen bir M veya daha büyük magnitüdlü bir depremin herhangi bir yıl içinde
meydana gelebilme ihtimali olan "Yıllık Risk" (R),
Normal mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.10 - 0.15 (% 10-15)
Önemli mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.05 (% 5)
Nükleer santrallarda
⇒ R= 0.005 (% 0.5)
* Toplam 33 yıla ait veri olması nedeni ile deprem kaydı bulunmayan 66 yıl için deprem büyüklüğü
Mmin.= 4.4 kabul edilmiştir.
20
Çizelge 6'nın devamı
R= 0.10 için (Şekil 2),
R = 1- G = 1- e − α.e
− β.M
⇒
M= 5.92
Depremin tekrarlanma periyodu (Tr) ,
Tr= 1 / R = 1 / 0.10 = 10 yıl
o
Ekonomik ömrü Td olan bir yapıda bu süre içinde M veya daha büyük magnitüdün
en az bir defa aşılma olasılığı Rd,
Rd = 1- (1 − R ) Td
Normal binalarda yıllık risk R= 0.10 için Td= 50 yıl boyunca M= 5.92 magnitüdlü bir
depremin en az bir defa aşılma olasılığı Rd ,
Rd = 0.99 ( % 99)
o
Td= 50 yıllık bir ekonomik ömür süresince yapıya gelecek maksimum magnitüd
T= Td = 50 yıl
Mmaks.= Md = (a + log T) / b
Md = (2.26+log 50) / 0.546 = 7.24
olarak hesaplanır.
1.000
Yıllık Risk Olasılığı , R
5
3
2
Normal yapılar R=%10, Tr=10 yıl
0.100
5
Önemli mühendislik yapısı R=% 5
3
2
0.010
5
3
2
0.001
5.9
4
5
6
6.49
7
8
9
Magnitud, M
Şekil 2 Magnitüd İle Yıllık Risk Olasılığı Arasındaki Değişimler
21
4.DEPREMLERDEN KAYNAKLANAN MADDİ VE MANEVİ KAYIPLARIN İNCELENMESİ
Bir depremin manevi ve maddi kayıpları üzerinde bir çok faktör etkilidir. Bu faktörler kırılan
fay sisteminin özellikleri [boşalan sismik enerjinin büyüklüğü -yırtılan fayın uzunluğu-,
yerleşim yerinin faya dik uzaklığı, kayma ve yüzey dalgalarının katettiği formasyonların
geoteknik özellikleri (formasyonun türü, kalınlığı, taşıma kapasitesi, yeraltı su seviyesi)],
yapılarla ile ilgili faktörler (taşıyıcı sistemin sismik dayanımı ve sünekliliği, geometrik formu
-plan ve kesitte, kat sayısı, projenin uygulanmasında gösterilen özen vb.), nüfus
yoğunluğu, endüstrileşmiş bölge olması, doğalgaz yangınları, depremin oluş saati olarak
özetlenebilir.
Bu bölümde depremlerin ekonomik boyutlarının öngörülmesi bakımından ülkemizde
Marmara bölgesi, Kuzey Anadolu Fay zonu (KAF) ve Ege Graben Sistemi (EGS)'nde
oluşmuş depremlerin verilerinden hareket ederek yıkık+ağır hasarlı yapı sayısı ile can
kaybı, yaralı / can kaybı oranı değişimleri; hasar gören konut ile işyeri sayısı ve
işyeri/konut oranı arasındaki ilişkiler ve can kaybı ile yaralı sayısının nüfus yoğunluğu ile
değişimleri istatistik matematiği ile incelenmiştir (Bkz. Şekil 3-9). Bunlar topluca
değerlendirildiği zaman şu sonuçlara ulaşılmaktadır :
• Magnitüd (Ms) ile yıkık+ağır hasar sayısı (YA) arasında anlamlı bir ilinti çıkartılmıştır.
Magnitüd arttıkça üstel bir fonksiyon ile yıkık+ağır hasar sayısı artmaktadır. Can kaybı
(CK) açısından bakıldığında magnitüd ile birlikte can kaybının da arttığı gözlenmektedir
(Şekil 3).
• Yaralı/can kaybı oranının (Y/CK) magnitüd (Ms) ile değişimi incelendiğinde ise,
Türkiye'nin A.B.D ve Japonya gibi gelişmiş ülkelere kıyasla düzeyi çarpıcı bir şekilde
ortaya çıkmaktadır (Şekil 4). 1990-2000 itibarı ile yıkıcı bir depremde; örneğin A.B.D'de
her 100 yaralıya karşılık 1 can kaybı (Şekil 5, Georgescu,2000), Japonya'da her 500
yaralıya karşılık 1 can kaybı mevcut iken, Türkiye'de bu oran ne yazık ki her 4 yaralıya
karşılık 1 can kaybı düzeyindedir. Bu durum hem yapılarımızın sismik dayanımının
zayıflığı hem de deprem kültürünün ülkemizde yerleşmemiş olmaması ile açıklanabilir.
• 17 Ağustos 1999 depreminin verileri incelendiğinde, artan nüfus yoğunluğu (N) ile gerek
can kaybı (CK), gerekse yaralı sayısı (Y) üstel bir şekilde artmaktadır (Şekil 6). 12 Kasım
1999 Düzce depremindeki can kaybı ve yaralı değerleri de çıkartılan bağıntı ile uyumludur.
Kırsal kesimde gözlenen eski depremlerde ise nüfus yoğunluğu ile can kaybı arasında
herhangi bir ilinti çıkartılamamıştır. Hemen hemen aynı nüfus yoğunluğuna sahip eski
depremlerde can kaybı 17 Ağustos 1999 depremine kıyasla daha yüksektir. Bu bulgu
kırsal yörelerdeki yapıların sismik dayanımının çok daha zayıf olması ile açıklanabilir.
22
• 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara ve 12 Kasım 1999 Düzce depreminin hasarlı işyeri ve
konut sayıları arasında çok anlamlı (r= 0.942, regresyon katsayısı) bir üstel bir bağıntı
çıkartılmıştır ve bağıntı tüm hasar tipleri (ağır, orta, hafif) için geçerlidir. Hasarlı
işyeri/hasarlı konut sayısı açısından bakıldığında ortalama her 1 hasarlı işyerine karşılık 8
hasarlı konut ortaya çıkmaktadır (Şekil 7, Çizelge 7). Anılan iki güncel deprem ve Afyon
(2002) depremine ait işyeri ve konut bazında hasar durumu verileri kullanılarak, hasar
düzeylerine göre elde edilen regresyon bağıntıları ise Şekil 8'de sunulmuştur. Ayrıca
sözkonusu depremlerde yıkık+ağır ve orta hasar görmüş konut sayılarından hareketle,
anılan bölge için 4.5 fert/konut değeri baz alınarak, depremden etkilenen nüfus "evsiz"
kestirilmiştir (Şekil 9).
Ayrıca, 17 Ağustos 1999 depreminde gözlenen deprem şiddetleri (I) ile ölçülen maksimum
yatay yer ivmesi (ay) arasında (Şekil 10) çok anlamlı bir ilişki söz konusudur (Arıoğlu,
Ergin, ve arkadaşları, 2001). Artan maksimum yer ivmesi ile şiddet, tabi logaritmik bir ifade
ile artmaktadır. Sözgelimi Sakarya'da ölçülen ay ≅ 400 cm/sn2 iken deprem şiddeti I = X
düzeyinde öngörülmektedir. Aynı eğride, maksimum yatay yer ivmesinin (ay), faya dik
uzaklık (D) ve zemin türüne -kayma hızı Vs tarafından dikte ettirilen- bağlı değişimleri de
görülmektedir. Faya uzak mesafelerde (D > 20 km) zemin türünün ivme üzerindeki
etkisinin kaybolduğu ileri sürülebilir.
Ambraseys (1995) bağıntısı (odak derinliği h= 10 km) esas alınarak İstanbul çevresi için
(İstanbul'u etkisi altına alabilecek bir deprem için 100 km yarıçapında bir alan seçilmiştir,
Bkz. Şekil 11a) Ansal (1997) çalışmasında yapılan risk analizine göre yıllık risk olasılığı
R= % 10 alınarak maksimum yatay ivme büyüklüğü ay=470 cm/sn2 (anakaya seviyesinde)
olarak hesaplanmıştır (Şekil 11b).
Yıkık + ağır
hasarlı
birim
sayısı,
Yıkık+Ağır
Hasar
Sayısı,
YA YA
23
100000
-7
Er
DMa
12.45
YA= 1.44x10 Ms
n= 63, r=0.748
10000
ToLa
Ge
Dü
Gö
Gd
Ad Ma
Mu
Bo
Er Ab
Ça
1000
Dn
100
Marmara Bölgesi
KAF (Marmara bölgesi hariç)
EGS
10
1
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
Can kaybı , CK
Magnitüd (Ms )
1
10
Dn
Ça
Dn
100
1000
10000
Su
CK= 2.49x10-12 Ms16.54
n= 45, r=0.71
Ma
Ab
Bo
Mu
Ad
Gö
Dü
Gd
Er
La
ToGe
DMa
Er
100000
Açıklama :
EGS = Ege Graben Sistemi, KAF= Kuzey Anadolu Fay Sistemi, To= Tokat
Er= Erzincan (1939,1992), La= Ladik (1943), Ku= Kurşunlu (1951), Gö=Gönen
Ab=Abant (1957), Bo=Bolu (1957), Ma=Manyas (1964), Dn= Denizli
Ad=Adapazarı (1967), Mu=Mudurnu (1967), Gd=Gediz (1970), Dn=Dinar
DMa=Doğu Marmara (1999), Dü =Düzce (1999), Ça=Afyon-Çay (2002)
(1942),
(1953),
(1965),
(1995),
Şekil 3 Magnitüd ile yıkık+ağır hasar sayısı ve can kaybı arasında çıkartılan istatistiksel ilişkiler
24
YA= 1.44x10-7 Ms12.45
n= 63, r=0.748
Yıkık + ağır hasar sayısı, YA
100000
10000
Ça
Er
DMa
ToLa
Ge
Dü
Gö
Gd
Ad Ma
Mu
Bo
Er Ab
Dn
1000
100
10
Marmara Bölgesi
KAF (Marmara bölgesi hariç)
EGS
1
Yaralı / Can kaybı oranı , Y/CK
0
5
0.10
2
5
1.00
4.5
5.0
5.5
6.0
10.00
7.5
8.0
Magnitüd (Ms )
Y/CK= 88083 Ms-5.32
n= 22, r=0.5
2
5
6.5 Er 7.0
Ça
Dn
Gd
Gö
Bo
Ab
Ad To
Mu
Ma Dü
DMa
Türkiye düzeyi (Y/CK) = 4
(1990-2000)
2
5
100.00
2
5
A.B.D düzeyi (Y/CK=100) , 1990-2000
Japonya düzeyi (Y/CK=500) , 1990-2000
1000.00
Açıklama :
EGS = Ege Graben Sistemi, KAF= Kuzey Anadolu Fay Sistemi
To= Tokat (1942), Er= Erzincan (1939,1992),La= Ladik (1943), Ku= Kurşunlu (1951),
Gö=Gönen (1953), Ab=Abant (1957), Bo=Bolu (1957), Ma=Manyas (1964), Dn= Denizli
(1965), Ad=Adapazarı (1967), Mu=Mudurnu (1967), Gd=Gediz (1970), Dn=Dinar (1995),
DMa=Doğu Marmara (1999), Dü =Düzce (1999), Ça=Afyon-Çay (2002)
Şekil 4 Magnitüd ile yıkık+ağır hasar sayısı ve yaralı/can kaybı oranı arasındaki istatistiksel ilişkiler
25
Yaralı / can kaybı oranı
ÇOK TAHRİPKAR DEPREMLER
GELİŞMİŞ ÜLKELER ARALIĞI
A.B.D VE JAPONYA ARALIĞI
(Tsunami ve şehir yangınları dahil değil)
Turkey DM, 99
Turkey, D 99
Yaralı
Ciddi hasarların tahmininde
yetersizlikler, yaygın şehir
yangınları
Turkey A, 2002
Çok yıkıcı tarihsel depremler
Yerleşik sismik kültür
Orta gelir grubu ve gelişmiş ülkeler aralığı,
çağdaş Yönetmelikler
Gelişmekte olan ülkeler,
Yönetmelik eksiklikleri
Can kaybı
Şekil 5 Muhtelif depremler için yaralı - can kaybı ilişkileri
Kaynak : Georgescu, S. 2000.
26
17 Ağustos 1999 depremi
Can kaybı , CK
100000
CK= 0.0268 N 2.237
Nort.= 29
Eski -kırsaldepremler Çl
Vr Li
CKort.= 2116
Bn Gd
10000
1000
Sk
Yl
Br
İs
Dz
Bo
100
n= 5, r=0.963
Ko
12 Kasım 1999
Düzce depremi
Es Ad
10
Zo
1
1
Yaralı , Y
10
10
100
1000
10000
100000
2) 2
Nüfus
yoğunluğu
(fert/km
Nüfus
yoğunluğu,
N (fert/km
)
100
Y= 3.694 N 1.465
n= 4, r=0.980
1000
Bo
İs
Dz
SkYl
10000
Ko
100000
Açıklama :
17 Ağustos 1999 depremi (Mw= 7.4) : Bo = Bolu , İs = İstanbul , Ko= Kocaeli, Sk= Sakarya, Yl= Yalova,
Zo =Zonguldak, Es= Eskişehir .
Eski depremler : Çl = Çaldıran (1976, Ms=7.4), Bn= Bingöl (1971, Ms=6.7), Gd= Gediz (1970, Ms=7.1),
Ad= Adapazarı (1967, Ms=7.5), Br= Burdur (1971, Ms=6.0), Li= Lice (1975, Ms=6.7),
Vr =Varto (1966, Ms=6.5) (Ohashi ve Ohta, 1983)
12 Kasım 1999 Düzce depremi Mw=7.2
Şekil 6 Nüfus yoğunluğu ile can kaybı ve yaralı sayısı arasındaki istatistiksel ilişkiler
27
Çizelge 7 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara Depreminde Değişik Şiddetlerde Etkilenmiş İnsan,
Konut Sayıları ve Oranları
Deprem
bölgesi
Şiddet
Yüzölçümü
(km2)
Nüfus
(1997)
Konut
sayısı
Konut Etkilenme Adet ve Yüzdeleri
AĞIR
ORTA
AZ
Adet
%
Adet
%
Adet
%
VI
35200
11807738
2762044
1111
0.04
6023
0.22
6496
0.24
VII
7955
1521558
355920
3241
0.91
9514
2.67
9232
2.59
VIII
4396
666936
156008
4398
2.82
6883
4.41
8289
5.31
IX
1216
676122
158157
24824
15.70
28726
18.16
35977
22.75
X
294
419699
98175
32458
33.06
15009
15.29
18786
19.14
Toplam
49061
15090056
3530304
66032
100.0
66155
100.0
78780
100.0
Kaynak : Özmen, 2000
• Depremde etkilenen yüzölçümü ve nüfus oranları - ülke bazında- sırası ile ∼% 6.3 ve % 23'dir.
• Yıkıcı etkilerin (VIII-X) gözlendiği bölgelerin yüzölçümü toplamı 5906 km2 olup toplam etkilenen alanın %12'sini
oluşturmaktadır.
• Depremden X şiddetinde etkilenen bölgedeki konut stoğunun ∼% 33'ü , IX şiddetinde etkilenen bölgedeki konut
stoğunun ise % 15'i yıkık+ağır ölçüde hasara maruz kalmıştır. Orta hasarlı konutlar da dikkate alındığında bu oran
sırası ile % 48 ve ve % 33 düzeyindedir.
28
Hasar gören işyeri sayısı , İ
100000
10000
İ= 0.037 K 1.135
n= 48, r= 0.942
1000
100
Es
Sk
Ko
Dü
Gd
Gö
Ça
Sk Yl
Bo
Dn
Koİs
Bo
Yl
Dn
Doğu Marmara (1999) depremi
Yıkık-ağır hasar
Orta hasar
Hafif hasar
Düzce (1999) depremi
BuZo
10
Es
1
Yıkık-ağır hasar
Orta hasar
Hafif hasar
0
Hasar gören işyeri sayısı
Hasar gören konut sayısı
1
10
100
1000
10000
100000
Hasar gören konut sayısı , K
Su
0.00
Zo
Bu
0.05
Yl
Dn
Bo
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
alt
X%90
= 0.01
Yl
GöKo
Ça
Es
Es
İs
Sk Dü
Bo
Sk
Ko
Dn
X = 0.13
üst
X% 90 = 0.25
0.35
Açıklama :
Bo= Bolu, Bu= Bursa, Dü=Düzce, Es=Eskişehir, Gö= Gölcük, İs= İstanbul,
Ka=Karabük, Ko= Kocaeli, Sk=Sakarya, Yl=Yalova, Zo= Zonguldak
Şekil 7 Doğu Marmara ve Düzce (1999) depremlerinde hasar gören konut sayısı ile
hasar gören işyeri sayısı arasındaki istatistiksel ilişkiler
Yıkık+ağır hasar gören işyeri sayısı , İy+a
29
100000
İy+a= 0.054 Ky+a1.088
n= 22, r= 0.927
10000
1000
Es
Zo
BuBo
Ko
Ço
Yıkık-Ağır Hasarlı Birimler
Es
Doğu Marmara (1999) depremi
Düzce (1999) depremi
1
Afyon-Çay (2002) depremi
0
1
Orta hasar gören işyeri sayısı , İo
Es Bo
Çay
Yl
Af
Gö
Bo Bu
İs
Su
100
10
Sk
BuKo
Dü
Gö
YlSk
Bo
Gö
Ko
İs Yl
100000
10
100
1000
10000
100000
Yıkık+ağır hasar gören konut sayısı , Ky+a
İo= 0.0347 Ko1.16
n= 22, r= 0.932
10000
Ko
İs
Sk
SkDü
Ko
Yl
Bo
Gö
İs Bo
1000
Bo
Yl
100
Ço
SuBu
Çay
Es
EsAf
Zo
10
Orta Hasarlı Birimler
Doğu Marmara (1999) depremi
Düzce (1999) depremi
Afyon-Çay (2002) depremi
1
0
Az hasar gören işyeri sayısı , İaz
1
10
100
1000
10000
100000
Orta hasar gören konut sayısı , Ko
100000
İaz= 0.0056 Kaz1.323
10000
n= 22, r= 0.932
1000
100
Es
Es
10
Ko
YlSk
Ko
Dü
İs
Gö
Sk
İs Bo
Bo
Bo
Yl
Bu
ÇoSu
Çy
Af
Zo
Az Hasarlı Birimler
Ka
1
Doğu Marmara (1999) depremi
Düzce (1999) depremi
Afyon-Çay (2002) depremi
0
1
10
100
1000
10000
100000
Az hasar gören konut sayısı , Kaz
Açıklama :
İstanbul, Düzce 1999 depremleri : Bo= Bolu, Bu= Bursa, Dü=Düzce, Es=Eskişehir, Gö= Gölcük, İs= İstanbul,
Ka=Karabük, Ko= Kocaeli, Sk=Sakarya, Yl=Yalova, Zo= Zonguldak,
Afyon 2002 depremi : Af= Afyon (M), Bo= Bolvadin, Su= Sultandağı, Ça= Çay, Ço= Çobanlar
Şekil 8 Doğu Marmara, Düzce (1999) ve Afyon (2002) depremlerinde hasar düzeylerine göre
konut ve işyeri sayıları arasındaki istatistiksel ilişkiler
30
N= 4.5 Ky+a
n= 22
Etkilenen nüfus , N
"evsiz"
1000000
100000
İs
10000
Dü
Ko Ko
Sk
Bo
Sk
Yl
Gö
Yl
İs
Bo
Zo
1000
Es
Ka
Çay
Af
Su
Bo
Ço
Bu
Es
100
Doğu Marmara (1999) depremi
Düzce (1999) depremi
Afyon-Çay (2002) depremi
10
1
1
10
100
1000
10000
100000 1000000
Yıkık+ağır ve orta hasar gören konut sayısı , Ky+a
Açıklama :
İstanbul, Düzce 1999 depremleri : Bo= Bolu, Bu= Bursa, Dü=Düzce, Es=Eskişehir, Gö= Gölcük,
İs= İstanbul, Ka=Karabük, Ko= Kocaeli, Sk=Sakarya, Yl=Yalova, Zo= Zonguldak,
Afyon 2002 depremi : Af= Afyon (M), Bo= Bolvadin, Su= Sultandağı, Ça= Çay, Ço= Çobanlar
Şekil 9 Doğu Marmara, Düzce (1999) ve Afyon (2002) depremlerinde yıkık+ağır ve orta
hasar gören konut sayısı ve etkilendiği (evsiz) öngörülen nüfus (anılan bölgedeki
4.5 fert / konut değeri baz alınmıştır)
31
I = 1.748 ln a y - 1.078
n= 13 , r= 0.921
10
Skr
Şiddet, I
9
İzm
Gbz
8
7
6
5
Çkm
Dzc
Amb
İzn
Gyn
Tkd Brs
İst
Erğ
Erğ
Kayalık ve sert zemin
Yumuşak zemin
Wald ve arkadaşları, 1999
Kth
4
Faya dik uzaklık , D (km)
100
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
200
300
400
500
Maksimum yatay yer ivmesi , a y
Skr
İzm
Gyn Gbz
İst İzn
Brs Çkm
Amb
Dzc
Kaya
(Vs > 750 m/sn)
600
700
(cm/sn2 )
Yumuşak zemin
(180 m/sn < Vs < 360 m/sn)
Katı, sıkı zemin
(360 m/sn < Vs < 750 m/sn)
KthErğ
Tkd
Açıklama :
Amb= Ambarlı, Brs= Bursa, Çkm= Çekmece, Dzc= Düzce, Erğ= Ereğli, Gbz= Gebze, Gyn= Göynük
İst= İstanbul, İzm= İzmit, İzn= İznik, Kth= Kütahya, Skr = Sakarya, Tkd= Tekirdağ, Yrm= Yarımca
Şekil 10 17 Ağustos Doğu Marmara depreminde ölçülen maksimum yatay yer ivmesi (ay) ile
takdir edilen Mercalli değiştirilmiş deprem şiddeti- MSK- ( I ) arasındaki istatistiksel
ilinti ve ölçülen maksimum yer ivmesinin faya dik uzaklık (D) ile değişimleri ve
bunların regresyon bağıntıları ile uyumluluğu
ENLEM , KUZEY
BOYLAM , DOĞU
Maksimum yatay yer ivmesi (ay) (cm/sn2)
Şekil 11a İstanbul çevresinde oluşmuş tarihsel ve aletsel depremlerin dış merkezleri (Ansal,1997)
ay=470cm/sn2
Aşılma olasılığı (%)
Şekil 11b İstanbul çevresinde en büyük ivme aşılma olasılığı (anakayada) (Ansal, 1997)
5. DEPREMLERİN EKONOMİK BOYUTU
5.1 Genel
Depremlerin ekonomik boyutuna etki eden belli başlı parametreler; ortaya çıkan
sismik enerjinin büyüklüğü -yırtılan fayın uzunluğu-, bölgenin faya olan dik uzaklığı,
yerleşim yerinin oturduğu zeminin büyültme özelliği, yapıların projeden uygulama
aşamasına kadar almış olduğu mühendislik hizmetinin düzeyi,
yapılaşmanın türü
(ağır endüstri tesisleri, ticaret merkezleri, yoğun yerleşim alanları), nüfus yoğunluğu,
bölgenin sosyo-ekonomik varlığı, erken uyarı sistemlerinin etkinliği (doğalgaz ve diğer
yangınlar) olarak özetlenebilir.
Depremin ekonomik boyutuna global çerçevede bakıldığında 1960-1994 dönemindeki
depremlerin yol açtığı ekonomik kayıpların dönemsel gelişimi Çizelge 8 'de verilmiştir.
Çizelge yakından incelendiğinde çıkan ana sonuçlar şöyle özetlenebilir : Depremlerin
yarattığı ekonomik kayıpların boyutu gittikçe büyümektedir. Deprem başına ekonomik
kayıp düzeyi 1969'da 2.2 Milyar $ iken, zaman içinde artarak 1985-1994 dönemindeki
depremlerde 5.5 Milyar $ (2.5 kat artış)'a yükselmiştir. Çok büyük endüstri ve ticaret
merkezi kimliği taşıyan kentlerdeki ekonomik kayıplar daha da dramatik olmaktadır,
örneğin 1995 Kobe depreminin (can kaybı 5391, yaralı 27000) maddi boyutu 200
Milyar $'dır. 1960'dan günümüze, sigortalanmış kayıpların toplam ekonomik kayıp
içindeki yüzdesinin ise giderek arttığı gözlenmektedir.
Çizelge 8 1960-1994 döneminde dünyada oluşan yıkıcı depremlerin yol açtığı ekonomik
kayıpların boyutu (1993 fiyatları ile)
1960-1994 dönemindeki
Dönem
büyük depremler
1960-1969 1970-1979 1980-1989 1985-1994
5
14
16
16
Ekonomik kayıplar (Milyar $)
11.0
42.0
66.7
80.5
Sigortalanmış kayıp (Milyar $)
0.1
0.7
3.3
13.5
Sigortalanmış kayıp /
toplam ekonomik kayıp
Deprem başına ekonomik
kayıp (Milyar $ / adet)
Kaynak : Berz ve Smolka ,1995
% 0.9
% 1.6
% 4.9
% 16.8
2.2
3.0
4.2
5.0
Deprem adedi
Depremlerin ekonomik boyutları konusunda kapsamlı araştırmaları olan Georgescu
(2000) çalışmasında deprem hasarlarının ekonomik boyutunu, ülkelerin bulunduğu
gelir grubunu esas alarak, gayrisafi milli hasıla (GSMH) cinsinden incelemiştir (Çizelge
9). Çizelge 9'dan çıkan ana bulgular şunlardır : Alt ve alt orta gelir grubundaki ülkelerde
GSMH cinsinden bir depremin yaratacağı ekonomik kayıp % 10-50 -GSMH- olurken,
üst gelir gruplarına doğru gittikçe kaybın belirgin şekilde azaldığı görülmektedir. Üst
gelir grubunda (örneğin, A.B.D ve Japonya) anılan büyüklüğün üst sınırı % 3 -GSMHolarak öngörülmektedir. Bu açıdan orta gelir grubunda yer alan ülkemiz için ekonomik
kayıp ortalaması olarak % 6.5 -GSMH- değeri kestirilebilir.
Çizelge 9 Gelir grubuna göre, depremlerden kaynaklanan ekonomik kayıpların düzeyi
Dünyadaki gelir
Magnitüd
Ke / GSMH GSMH / GSMHref
log De
grupları
(Ms)
(ref → A.B.D)
Alt ve alt orta
gelir grubu
Orta ve üst orta
gelir grubu
Üst gelir grubu
5.4-8.0
% 10-50
% 0.05-2
(0.7)-(3)
5.7-8.1
% 3-10
% 2-10
(-0.5)- (0.7)
6.5-8.3
% 0-3
≥ % 10
≤ (-0.5)
Açıklama :
De = Depremin ekonomik etki göstergesi
Ke= Depremdeki ekonomik kayıp miktarı ($)
GSMHref = Gayrisafi milli hasıla ($) -referans değer- ABD
GSMH = Gayrisafi milli hasıla ($)
GSMHref 
 Ke
log De = log 
x
GSMH 
 GSMH
Kaynak : Georgescu (2000)
Ülkemizdeki deprem kayıtları -kent depremleri bazında- incelendiğinde (Erdik ve
arkadaşları,2000) ise (Çizelge 10) etkilenen nüfus açısından ekonomik kayıp, "evsiz"
kalan nüfus başına 10000-14000 $/fert düzeyindedir.
Çizelge 10 Kent depremlerinin yol açtığı manevi / maddi kayıplar
Deprem Büyüklük Maksimum Can Yaralı Yaralı / Etkilenen Fiziksel *
Etkilenen
kaybı
can kaybı
nüfus
ekonomik birim nüfus
şiddet
kayıp
başına
-evsizfiziksel
kayıp
(Ms)
(Y)
(Io)
(CK)
(Y/CK)
($)
miktarı
($/fert)
3
9
Erzincan
6.8
VIII
653
3850
5.9
67.10
0.67x10
10000
(1992)
Doğu
7.4
X
17479 43953
2.5
8x109
13300
∼600.103
Marmara
(1999)
* Yıkık+ağır ve orta hasarlı yapıların onarım ve yeniden inşa edilme giderini içermektedir.
Kaynak : Erdik ve arkadaşları,2000' den değiştirilerek
5.2. 17 Ağustos 1999 Depreminin Ekonomik Boyutu
17 Ağustos 1999 Doğu Marmara depreminin ekonomik boyutunun literatür bazında
değerlendirmesi ayrıntıları ile birlikte topluca Çizelge 11'de sunulmuştur. İzlenen üç
yaklaşım mertebe yakınsaklığı içinde benzer sonuçlar vermiştir.
17 Ağustos 1999 Doğu Marmara depreminin yol açtığı ekonomik kayıpları devlet şu
şekilde finanse etmeye çalışmıştır :
• Dış finansman : Depremin ardından gerek uluslararası yardım kuruluşlarından ve
gerekse yabancı ülkelerden gelen ve gelmesi beklenen toplam 2.46x109 $'lık hibe,
yardım ve kredinin dağılımı şu şekilde oluşmuştur : Hibe ve yardımlar 0.1x109 $,
IMF 0.32x109 $, Dünya Bankası 1.05x109 $, Avrupa Birliği 0.69x109 $, diğer
0.3x109 $.
Bu dağılımda en büyük pay Dünya Bankası (% 42) ve Avrupa Birliği
(% 28)'ne aittir.
• İç finansman : Afetler Fonu'na yeterli kaynak aktarımı yapılmadığından dolayı,
dış finansman tarafından telafi edilmeyen kayıpların karşılanması amacı ile,
hükümet iç kaynaklardan ilave finansman imkanı yaratmıştır (örneğin, bedelli
askerlik, özel iletişim vergisi, ek motorlu taşıtlar vergisi, ek gelir vergisi, ek kurumlar
vergisi; ayrıca katkısı çok daha küçük olan ek emlak vergisi, ek götürü vergi,
ücretlerden ek vergi, değerli kağıtlar vergisi vb) -Bedelli askerlik kaynağından
sağlanabilecek gelir DPT (1999) tarafından 1.33x109 $ olarak öngörülmüştür-.
• Bölüm 2-4'de sismotektonik ve istatistik matematiği ile ortaya konan Türkiye'nin
deprem gerçeği karşısında mevcut Afetler Fonu, konsolide bütçe kalemleri içinden
düzenli, yeterli düzeyde kaynak sağlanarak ve herhangi bir afet durumunda
kullanıma hazır olacak şekilde güçlendirmelidir. Bu güçlendirme emlak vergisi ve
tapu harçlarından alınacak ek vergi ile bir ölçüde sağlanabilir.
Çizelge 11 Çeşitli Kaynaklara Göre 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara Depreminin
Ekonomik Boyutu
I Devlet Planlama Teşkilatı'nın Kestirimi -8 Eylül 1999-
•
Yeni konut yapımı
Milyar $
Açıklama
2.5-4.0
120000-200000 konut inşası
-% 25 altyapı payı dahil-
1.0
Orta hasarlı binaların onarımı
• Konut onarımı
• Geçici prefabrik konut yapımı
• Sanayi, Hizmet ve Ticaret
0.1
35 adet geçici konut yapımı
2.5-4.5
Bina, makina-teçhizat ve
mamul-yarı mamul stok kayıpları
• Altyapı
0.5-1.0
• Katma değer kaybı
Toplam
Demiryolu, köprü, otoyol, elektrik
+ iletişim hatlarının onarımı
2-2.5
Alt sektörler itibarı ile 1999 yılı
sonuna kadar oluşabilecek
üretim kayıpları
………………………8.6-13.1 Milyar $
• 1999 Gayrisafi Milli Hasıla- 78.3x106 Milyar TL
(GSMH)
• Depremin ekonomik boyutu
(Maliye Bakanlığı, 2002)
∼ 187.5 Milyar $
(% 4.6 - % 7)
- GSMH cinsinden-
II Erdik ve Arkadaşlarının Kestirimi, 2000
• Toplam bina hasarları
• Sanayi tesislerinin hasarı
• Alt yapı
Milyar $
Açıklama
5
120000 hane (yıkık+ağır+orta hasarlı)
2
1.4
• Fiziksel hasarların toplamı
• Dolaylı ekonomik kayıplar
8.4
• Toplam ekonomik kayıp
• Depremin ekonomik boyutu
16.4
∼8
% 8.7
Demiryolu, karayolu ve liman hasarları
Üretim kaybı, iş kesintisi
ve diğer ticari kayıplar
- GSMH cinsinden-
Devamı
III Georgescu, 2000 Bağıntısına göre (Çizelge 9)
Orta gelir grubu ülkeler için verilen
Ke
= % 3-10
GSMH
oranının ortalaması % 6.5 -GSMH- alınmıştır.
Değerlendirme :
Üç kestirimin aritmetik ortalaması alınırsa depremin ekonomik boyutu,
% 5 .8 + % 8 .7 + % 6 .5
= % 7.0 - GSMH cinsinden3
düzeyinde öngörülebilir.
KAYNAKLAR
Ambraseys, N.N., Jackson, J.A. "Faulting Associated
With Historical and Recent
Earthquakes In The Eastern Mediterranean Region" , Geophys.J.Int., Vol. 133, p. 390406, 1998.
Ansal, A "İstanbul İçin Tasarım Deprem Özelliklerinin Belirlenmesi", Prof.Dr. Rifat
YARAR Sempozyumu, TDV-KT97-003, İstanbul, Aralık 1997, s.233-244.
Arıoğlu, Ergin, Arıoğlu, B., Girgin, C. "Doğu Marmara Depreminin Yer İvme Değerleri
Açısından Değerlendirilmesi", Beton Prefabrikasyon, sayı 57-58, Ocak-Nisan 2001.
Arıoğlu, Ergin, Arıoğlu, N., Yılmaz, A.O., Girgin, C. Deprem ve Kurtarma İlkeleri ,
Evrim Yayınevi, İstanbul, 2000.
Arıoğlu, Ergin, Arıoğlu, N., Girgin, C. "Aktif Fayların Depremsellik Parametrelerinin
Kestirilmesi", Hazır Beton Dergisi, no 31, Kasım-Aralık 1999.
Bağcı,G.,
"Deprem Öncesi Sismisite, Kuzey Anadolu Fayı'nın Batı Kesiminin
Depremselliği" ,17 Ağustos 1999 İzmit Körfezi Depremi Raporu, (Ed : R.Demirtaş), Afet
İşleri Genel Müdürlüğü, Ankara, 1996.
Bağcı, G.,Yatman, A.,Özdemir, S., Altın, N. "Türkiye'de Hasar Yapan Depremler"
Deprem Araştırma Bülteni, no 69, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Deprem Araştırma
Dairesi, Ankara,1991.
Bağcı, G., Yanık, K., Özdemir, S., Baran, B., Yatman, A. "12 Kasım 1999 Düzce
Depremi Bölgenin Depremselliği, Deprem Riski ve Artçı Sarsıntıları", 12 Kasım 1999
Düzce Depremi Raporu (Ed : B.Özmen, G. Bağcı), Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Afet
İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi, Ankara, 2000.
Berz, G.,Smolka, A. "Urban Earthquake Loss Potential : Economic and Insurance
Aspects", 10th. European Conference on Earthquake Engineering (Ed.Duma), Balkema,
Rotterdam, 1995.
Boore, D.M, Joyner, W.B, Fumal, T.E. “Equations for Estimating Horizontal Response
Spectra and Peak Acceleration from Western North America Earthquakes” ,
Seismological Research Letters, 68, January-February, 1997.
http://geohazards.cr.usgs.gov/engnseis/Eshmpage/bjf.html
Çetinkaya, N., Durgunoğlu, T., Kulaç, F., Karadayılar, T. "Ankara, İstanbul ve İzmir
Bölgeleri Deprem Riski Analizi Karşılaştırmaları", 2. Ulusal Deprem Mühendisliği
Konferansı, İstanbul, Mart 1993.
Demirtaş, R., Erkmen, C. "Deprem ve Jeoloji", T.M.M.O.B Jeoloji Mühendisleri Odası
Yayını, no 52, Ankara, Şubat 2000.
Demirtaş, R., Yılmaz, R. "Türkiye'nin Sismotektoniği" , Bayındırlık ve İskan Bakanlığı
Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi, Ankara, 1996.
DPT "Depremin Ekonomik ve Sosyal Etkileri Muhtemel Finansman İhtiyacı Kısa-Orta ve
Uzun Vadede Alınacak Tedbirler" Devlet Planlama Teşkilatı Müsteşarlığı, 1999.
Erdik, M., Durukal, E.,Biro, Y.,Birgören, G."İstanbul'da Binalar İçin Deprem Riski ve
Risk Azaltımına Yönelik Somut Bir Öneri" 2. İstanbul ve Deprem Sempozyumu,
T.M.M.O.B İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, İstanbul, 2000.
Erdik, M. "İstanbul İçin Kapsamlı Bir Deprem Afet Masterplanı Geliştirilmesi" Deprem
Güvenli Konut Sempozyumu, Mesa yayınları, Ankara, 1999.
Erdik, M. ve arkadaşları "İzmir Büyükşehir Deprem Master Planı", Boğaziçi Üniversitesi,
İstanbul, Kasım 1999.
Erdik, M., Durukal, E., Biro, Y., Siyahi, B., Akman, H. "Earthquake Risk To Buildings in
Istanbul and A Proposal For Its Mitigation" , Bosphorus University, Kandilli Observatory
and Earthquake Research Institute Dept. Report no 2001/16, İstanbul, 2001.
Ergünay, O., Gençoğlu, S., Gülkan, P., "Earth Vulnerability, Loss and Risk Assessment
In Turkey", Migitating the Impact of Impending Earthquakes, (Eds.Vogel, Brandes),
Balkema, Rotterdam, 1997.
Eyidoğan, H., Güçlü, U., Utku, Z., Değirmenci, E. "Türkiye Büyük Depremleri MakroSismik Rehberi (1900-1988) İ.T.Ü Maden Fakültesi, Jeofizik Müh. Bölümü, İstanbul, 1991.
Georgescu, S. "Patterns and Trends of Earthquake Disasters in Turkey, Romania and
Japan" Proc. of 3rd Japan-Turkey Workshop on Earthquake Engineering, İstanbul 2000.
Sucuoğlu, H. Gülkan, P. "Yapısal Hasarların Genel Değerlendirmesi" , T.M.M.O.B
İnşaat Mühendisleri Odası Ankara Şubesi, 13 Mart 1992 Erzincan Depremi Mühendislik
Raporu, Eds : H.Sucuoğlu, M.Tokyay, Ankara, Haziran 1992.
Koçyiğit, A. "Güneybatı Türkiye'nin Depremselliği" , Batı Anadolu'nun Depremselliği
Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 2000.
Maliye Bakanlığı "2002 Yılı Bütçe Gerekçesi" , Ankara, Ekim 2001.
Naeim, F., Kelly, J.M Design of Seismic Isolated Structures, J.Wiley&Sons, NY, 1999.
Ohashi, H. Ohta, Y. "Distribution Characteristics of Structural Damage and Casualty at
Several Recent Earthquakes in Turkey and Its Factor Analysis", Hokkaido University,
Sapporo, 1983.
Özmen, B., Nurlu, M., Güler, H.
"Coğrafi Bilgi Sistemi İle Deprem Bölgelerinin
İncelenmesi", Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem
Araştırma Dairesi, Ankara, 1997.
Özmen, B. "İzmit Körfezi Depremi'nin Hasar Durumu", Türkiye Deprem Vakfı, TDV / DR
010-53 , İstanbul, Haziran 2000.
Özmen, B. "Türkiye ve Çevresinin Tarihsel Deprem Kataloğu'nun Bölgesel Düzenlemesi"
Türkiye Deprem Vakfı, T.D.V / KT 014-59, İstanbul, Aralık, 2000 .
Pampal, S. Depremler , Alfa/Aktüel kitabevleri, İstanbul, 1999.
Tezcan, S. "Probability Analysis of Earthquake Magnitudes", Türkiye Deprem Vakfı, TDV
/ TR 96-001, İstanbul, Şubat 1996.
Tezcan, S. , Acar, Y., Çivi, A. "İstanbul İçin Deprem Riski Analizi", Boğaziçi Üniversitesi
Dergisi, Vol 7, İstanbul, 1979.
Tucker, B.N. , Trumbull, J.G., Wyss, S.J "Some Remarks Concerning Worldwide Urban
Earthquake Hazard and Earthquake Hazard Mitigation" Issues In Urban Earthquake
Risk, (Eds: B.E.Tucker, M.Erdik, C.N.Hwang), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht,
1994.
http://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/tLarge0.htm
http://www.deprem.gov.tr/raporlar.htm
EK-1
Çizelge EK.1 İstanbul (1869-1968) Dönemine Ait M ≥ 4.5 Tarihi ve
Aletsel Döneme Ait Depremler İle İlgili Karakteristik Büyüklükler
(Tezcan, Acar,Çivi, 1979; Tezcan,1996 kaynağından)
Tarih
N
E
h
Şiddet
Ms
(Io)
1869
40.6
28.0
VII
1870
40.5
28.5
VI
1871
40.6
28.9
VI
1872
40.8
29.0
VI
1873
40.5
25.6
VII
1874
40.8
28.4
VI
1875
40.7
28.0
VI
1877
40.6
27.4
VIII
1878
40.8
29.0
VIII
1881
41.0
26.7
VI
1887
40.8
29.1
VI
1893
40.5
25.6
VII
1894
40.6
28.7
IX
1897
40.6
30.5
VI
1900
40.89
26.54
V
1902
40.98
27.5
V
1912
40.5
27.0
60
X
1924
40.9
29.2
VI
1926
40.77
29.9
VI
1927
40.9
31.0
VI
1928
40.65
26.8
VII
1935
40.5
27.5
IX
1943
40.8
30.4
IX
1944
40.6
30.9
VIII
1954
40.5
28.0
1957
40.67
30.86
IX-X
1959
40.5
29.18
VII
1961
40.5
30.5
V
1963
40.5
29.1
VIII
1964
40.5
25.0
33
1965
40.5
26.2
33
1966
40.7
30.7
31
1967
40.7
30.8
4
X
* M= 0.59 Io + 1.63 bağıntısından hesaplanmıştır.
5.76*
5.17*
5.17*
5.17*
5.76*
5.17*
5.17*
6.35*
6.35*
5.17*
5.17*
5.76*
6.94*
5.17*
4.58*
4.58*
7.75
5.17*
5.17*
5.17*
5.76*
6.25
6.25
6.35*
5.25
7.1
5.76*
4.7
5.91
5.1
5.1
4.2
7.2
EK-2
MARMARA BÖLGESİ (1900-1999) DÖNEMİNE AİT
SİSMOTEKTONİK BÜYÜKLÜKLER
• Dikkate Alınan Sismotektonik Alan : 42.0-39.5 N, 26.0-30.8 E ile tariflenmiş
(260 kmx385 km) 107000 km2 'lik alan (Şekil 4)
• Kayıtların alındığı dönem
: 1900 - 1999 (99 yıl)
• Bölgedeki fay sistemi
: Kuzey Anadolu Fay Sistemi -doğrultu atımlı-
• İstatistik analizde alınan deprem magnitüdleri : Ms ≥ 5.0 , 42 adet (bütün veriler
aletsel büyüklüklerdir)
Anılan dönemdeki depremlerde :
o Odak derinliği (h)
: 6.0 - 80 km , ortalama 22 km
o Magnitüd aralığı
: 5.0 - 7.8
o Ortalama magnitüd : 5.8
o Şiddet aralığı
: VI - X
o Ortalama şiddet
: VII
o En tahripkar deprem ve ilgili büyüklükler :17 Ağustos 1999 Doğu Marmara
Depremi , Ms= 7.8, h= 15.9 km, Io= X (merkez üssü), Can kaybı = 17997,
yaralı sayısı = 42442 , yıkık+ağır hasar sayısı = 66032 (konut)
o Can kaybı
: 21994 kişi (12 deprem)
o Yaralı sayısı
: 43765 kişi (8 deprem)
o Yaralı / can kaybı oranı : 2.5 (8 deprem) -medyano Yıkık+ağır hasar sayısı : 117150 adet (13 deprem)
o 1000 yıkık+ağır hasar başına can kaybı sayısı : 188
o 1000 yıkık+ağır hasar başına yaralı sayısı
: 373
o Bir deprem başına can kaybı : ortalama 1832
o "
"
"
yaralı sayısı : ortalama 5470
o "
"
"
yıkık+ağır hasar sayısı : ortalama 9011
Marmara Bölgesi (42.0-39.5 N, 26.0-30.8 E) (1900-1999) Dönemine Ait
Depremsellik Büyüklüklerinin Değerlendirilmesi
• Anılan dönemde mevcut toplam 42* yıla ait deprem kaydı (M ≥ 5.0, Bağcı, 2000)
kullanılarak,
log N = a - b M (Gutenberg-Richter bağıntısı)
a= 2.174 , b= 0.502
log N = 2.174 - 0.502 M
(Şekil 1)
0
log N = 2.174 - 0.502 M
r = 0.972, n= 99
log N
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
4
5
6
7
8
Magnitüd (M)
Şekil EK 2.1 Marmara bölgesi için çıkartılan magnitüd- log N bağıntısı
Açıklama :
a , b = Regresyon katsayıları
M= Deprem büyüklüğü
N= Magnitüdü ≥ M olan tüm depremlerin bir yıldaki sayısı
n= Veri sayısı
• Gumbel "Yıllık Ekstrem Değerler Metodu" 'na göre
G (M) = e − α.e
− β.M
,
α= 10a ,
β=
b
log e
α= 149.3 , β= 1.15
G (M)= Seçilen M veya daha küçük magnitüdlü bir depremin bir yılda kümülatif ve relatif
oluşma sıklığı (frekansı)' dır.
α, β = Regresyon katsayıları
R
= M veya daha büyük bir magnitüdlü bir depremin herhangi bir yılda oluşma riski
o Yıllık ortalama magnitüd (M),
M= Mmin. +
1
= 5.27
β
* M ≥ 5.0 'in baz alındığı ilgili kaynakta toplam 42 yıla ait veri olması nedeni ile deprem kaydı
bulunmayan 57 yıl için deprem büyüklüğü Mmin.= 4.4 kabul edilmiştir
Devamı
o
En sık oluşan ıllık magnitüd (modal maksimum) Mmaks. (Tekrarlanma periyodu 1
ln α a
yıldır) Mmaks. =
= = 4.33
β
b
o Tekrarlanma periyodu
(Tr) = 99 yıl içinde meydana gelebilecek maksimum magnitüd
log N = a - b M + log Tr
N=1 ⇒ Mmaks = M = 8.31
o Seçilen bir M veya daha büyük magnitüdlü bir depremin herhangi bir yıl içinde meydana
gelebilme ihtimali olan "Yıllık Risk" (R),
Normal mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.10 - 0.15 (% 10-15)
Önemli mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.05 (% 5)
Nükleer santrallarda
⇒ R= 0.005 (% 0.5)
R= 0.10 için (Şekil 2),
R= 1- G = 1- e − α.e
− β.M
⇒
M= 6.3
Depremin tekrarlanma periyodu (Tr) ,
Tr= 1 / R = 1 / 0.1 = 10 yıl
o Ekonomik ömrü Td olan bir yapıda bu süre içinde M veya daha büyük magnitüdün en az bir
defa aşılma olasılığı Rd,
Rd = 1- (1 − R ) Td
R=0.10 için Td= 50 yıl boyunca M= 6.3 magnitüdünün en az bir defa aşılma olasılığı Rd = %99'dur.
o T= Td= 50 yıllık bir ekonomik ömür süresince yapıya gelecek maksimum magnitüd,
Mmaks.= Md = (a + log T) / b = 8.3
olarak hesaplanır.
1.000
Yıllık Risk Olasılığı , R
5
3
2
Normal yapılar R=%10, Tr=10 yıl
0.100
5
Önemli mühendislik yapıları R= % 5
3
2
0.010
5
3
2
0.001
6.3
4
5
6
6.9
7
8
9
Magnitud, M
Şekil EK 2.2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
Ms= 0.59 Io+1.63
(Tezcan,Acar,Çivi,1979)
9
Magnitud (M s)
8
7
Bu çalışma
Ms= 1.508 + 0.59 Io
n= 14, r= 0.949
6
5
4
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Şiddet (Io )
Şekil EK 2.3 Marmara bölgesindeki depremlerde (1900-1999) merkez üssündeki
şiddet ile magnitüd (Ms) arasındaki istatistik ilintiler
Şekil EK 2.4 Marmara bölgesinde yıkıcı depremlerin dağılımı
Kaynak : Bağcı, G (Ocak 2000) “17 Ağustos 1999 İzmit Körfezi Depremi Raporu” Bayındırlık ve İskan
Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Ed : R.Demirtaş.
Çizelge EK.2 Marmara Bölgesi (42.0-39.5 N, 26.0-30.8 E) (1900-1999) Dönemine Ait M ≥ 5.0
Depremler İle İlgili Karakteristik Büyüklükler (Bağcı, 2000, Eyidoğan vd.1991, KRDAE verileri)
Tarih
N
E
h
Ms Şiddet
Yer
Can
Yaralı Ağır+
kaybı
(km)
(Io)
yıkık
1901
39.8
30.5
15
1905
40.2
29
6
1907
40.7
30.1
15
1909
1912
40.5
27
16
1917
40.6
27.1
15
1919
39.6
27.7
1920
41.8
26.2
20
1923
41
30
25
1924
39.6
27.7
15
1926
40.1 30.72 10
1928
39.6
29.1
10
1935
40
27.5
30
1938
40.2 27.88 10
1939
39.8 29.56 20
1942
39.8
28.6
10
1943
40.8
30.4
10
1948
40.2 29.02 60
1949
39.9 29.35 40
1950
39.7 28.05 40
1951
40.2 28.02 40
1952
39.6 28.64 40
1953
40
27.36 10
1953
41.6 26.55 30
1954
40.5
27.5
30
1956
39.9 30.49 40
1957
40.7
30.8
10
1959
40.9 27.54 10
1961
39.8 30.19 10
1961
40
26.1
80
1963
40.8 29.12 40
1964
40.3 28.23 24
1965
40.5 26.17 33
1966
40.3
27.4
12
1967
40.7 30.69 33
1967
40.7
30.4
18
1969
40.1
27.5
6
1970
39.5
30.3
1971
39.6
27.3
10
1975
40.5 26.12 15
1979
39.7 28.57 10
1983
40.3 27.21
7
1983
40.1 29.35 12
1988
40.9 28.07 11
1993
41.5 28.82 28
1999
40.7 29.91 15.9
Ortalama
22
Açıklama : h= Odak derinliği (km)
5
5.6
5.5
5.8
7.3
5.3
6.9
5.2
5.5
5.4
5.7
6.1
6.4
5
5.7
6.1
6.6
5.6
5
5.1
5
5.4
7.2
5.1
5
6.4
7
5.4
5
5.2
6.3
7
5.6
5.5
7.2
6.0
5.7
5.3
5.4
6.5
5.1
6.1
4.9
5.1
5
7.8
VII
X
Karamürsel
Mürefte-Şarköy
216
IX
Soma
3000
IX
Erdek
5
VIII
IX
Bigadiç-Sındırgı
Adapazarı-Hendek
7
336
IX
VI
Yenice-Gönen
Edirne
265
336
9670
323
IX
VII
Bolu-Abant
Bozöyük-Bilecik
52
100
4201
VIII
IX
Çınarcık-Yalova
Manyas
1
23
26
130
230
5398
IX
Adapazarı-Mudurnu
Akyazı
89
2
235
40
5569
VI
Gelibolu-Saroz
VIII
VII
Biga
İnegöl
K.Marmara
3
Doğu Marmara
17997
466
5540
16000
30
600
1262
2240
85
42442
66032
EK-3
KUZEY ANADOLU FAY ZONU (MARMARA BÖLGESİ HARİÇ)
(1900-1999) DÖNEMİNE AİT SİSMOTEKTONİK BÜYÜKLÜKLER
• Dikkate Alınan Sismotektonik Alan : 42.0-39.5 N, 26.0-30.8 E ile tariflenmiş
(220 kmx770 km) ∼170000 km2 'lik alan
• Kayıtların alındığı dönem
: 1900 - 1999 (99 yıl)
• Bölgedeki fay sistemi
: Kuzey Anadolu Fay Sistemi -doğrultu atımlı-
• İstatistik analizde alınan deprem magnitüdü
: Ms ≥ 4.5, 21 adet (bütün veriler
aletsel büyüklüklerdir)
Anılan dönemdeki depremlerde :
o Odak derinliği (h)
: 8 - 70 km , ortalama 20 km
o Magnitüd aralığı
: 4.6 - 7.9
o Ortalama magnitüd : 6.3
o Şiddet aralığı
: V - XI
o Ortalama şiddet
: VIII
o En tahripkar deprem ve ilgili büyüklükler :26 Aralık 1939 Erzincan Depremi ,
Ms= 7.9, h= 20 km, Io= X-XI (merkez üssü), Can kaybı = 32962, Yıkık+ağır
hasar = 116720
o Can kaybı
: 50721 kişi (15 deprem)
o Yaralı sayısı
: 12544 kişi (7 deprem)
o Yaralı / can kaybı oranı : 3.4 (6 deprem) -medyano Yıkık+ağır hasar sayısı : 235943 adet (17 deprem)
o 1000 yıkık+ağır hasar başına can kaybı sayısı : 215
o 1000 yıkık+ağır hasar başına yaralı sayısı
: 53
o Bir deprem başına can kaybı : ortalama 3381
o "
"
"
yaralı sayısı : ortalama 1792
o "
"
"
yıkık+ağır hasar sayısı : ortalama 1387
Kuzey Anadolu Fay Zonu (41.5-39.2 N, 40.6-30.8 E)
(1900-1999) Dönemine Ait Depremsellik Büyüklüklerinin Değerlendirilmesi
•
Anılan dönemde mevcut toplam 21* yıla ait deprem kaydı (M ≥ 4.5 Bağcı, 2000)
kullanılarak,
log N = a - b M (Gutenberg-Richter bağıntısı)
a= 1.165 , b= 0.352
log N = 1.165 - 0.352 M
(Şekil 1)
0
log N =1.165 - 0.352M
r = 0.869
log N
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
4
5
6
7
8
Magnitüd (M)
Şekil EK 3.1 KAF (Marmara bölgesi hariç) için çıkartılan magnitüd- log N bağıntısı
Açıklama :
a , b = Regresyon katsayıları
M= Deprem büyüklüğü
N= Magnitüdü ≥ M olan tüm depremlerin bir yıldaki sayısı
n= Veri sayısı
• Gumbel "Yıllık Ekstrem Değerler Metodu" 'na göre
G (M)= e − α.e
− β.M
,
α= 10a ,
β=
b
log e
α= 14.6 , β= 0.81
G (M)= Seçilen M veya daha küçük magnitüdlü bir depremin bir yılda kümülatif ve relatif
oluşma sıklığı (frekansı)' dır.
α, β = Regresyon katsayıları
R
= M veya daha büyük bir magnitüdlü bir depremin herhangi bir yılda oluşma riski
o Yıllık ortalama magnitüd (M)
M= Mmin. +
1
= 5.64
β
* M ≥ 4.5 'in baz alındığı ilgili kaynakta toplam 21 yıla ait veri olması nedeni ile deprem kaydı
bulunmayan 78 yıl için deprem büyüklüğü Mmin.= 4.4 kabul edilmiştir
Devamı
o En sık oluşan yıllık magnitüd (modal maksimum) Mmaks. (Tekrarlanma periyodu 1 yıldır)
ln α a
Mmaks. =
= = 3.31
β
b
o Tekrarlanma periyodu
(Tr) = 99 yıl içinde meydana gelebilecek maksimum magnitüd
log N = a - b M + log Tr
N=1 ⇒ Mmaks = M = 8.97
o
Seçilen bir M veya daha büyük magnitüdlü bir depremin herhangi bir yıl içinde
meydana gelebilme ihtimali olan "Yıllık Risk" (R),
Normal mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.10 - 0.15 (% 10-15)
Önemli mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.05 (% 5)
Nükleer santrallarda
⇒ R= 0.005 (% 0.5)
R= 0.10 için (Şekil 2),
R= 1- G = 1- e − α.e
− β.M
⇒
M= 6.1
Depremin tekrarlanma periyodu (Tr) ,
Tr= 1 / R = 1 / 0.1 = 10 yıl
o Ekonomik ömrü
Td olan bir yapıda bu süre içinde bir M magnitüdünün en az bir defa
aşılma olasılığı Rd,
Rd = 1- (1 − R ) Td
R=0.10 için Td=50 yıl boyunca M=6.1 magnitüdünün en az bir defa aşılma olasılığı Rd=% 99 'dur.
o
T= Td= 50 yıllık bir ekonomik ömür süresince yapıya gelecek maksimum magnitüd
Mmaks.= Md = (a + log T) / b = 8.1
olarak hesaplanır
1.000
Yıllık Risk Olasılığı , R
5
3
2
Normal yapılar R=%10, Tr=10 yıl
0.100
5
Önemli mühendislik yapıları R=% 5
3
2
0.010
5
3
2
0.001
3
4
5
6.1
6
7.0
7
8
9
10
Magnitud, M
Şekil EK 3.2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
Çizelge EK.3 KAF (41.5-39.2 N, 40.6-30.8 E)'da (1900-2000) Dönemine Ait M ≥ 4.5 Depremler
İle İlgili Karakteristik Büyüklükler (Bağcı, 2000, Eyidoğan, 1991, KRDAE verileri)
Tarih
N
E
h
Ms
Şiddet
Yer
Can
Yaralı
Ağır+
(km)
kaybı
(Io)
yıkık
1902
1905
1916
1919
1929
1930
1939
1941
1942
1942
1943
1944
1944
1944
1949
1951
1953
1957
1960
1967
40.6
39.9
40.3
41.5
40.2
39.5
39.8
39.7
40.6
40.7
40.5
41.4
41
40.8
39.5
40.9
41.2
40.6
40.6
40.6
33.6
37.8
36.83
34
37.9
39.4
39.5
39.4
35
36.6
34
32.69
32.3
31.12
40.6
32.87
32.8
31.2
37.25
30.89
10
10
20
70
40
10
10
10
10
10
10
10
40
33
1967
39.5 40.38 30
1968
39.2
40.3
8
1992
39.7 39.56 27
1999
40.8 31.21 11
2000
40.8 30.76 10.9
Ortalama
20
Açıklama : h= Odak derinliği (km)
6.2
5.8
7.1
5.9
6.2
5.6
7.9
5.9
5.9
7.1
7.2
7.2
5.4
5.6
6.9
6.9
7.1
7.1
4.6
6.8
6
4.9
6.8
7.2
5.4
V
VIII
VIII
VIII
X-XI
VIII
VIII
X
X
IX
IX
VIII
VIII
IX
IX
VIII
VI
VIII
IX
Çankırı
Zara
Tokat-Samsun
Tokat-Almus
Sivas-Su şehri
Erzincan
Erzincan
Erzincan
Çorum
Erbaa-Tokat
Ladik -Samsun
Gerede
Düzce
Mudurnu
Kiğı-Karlıova
Kurşunlu
Çerkeş
Bolu-Abant
Tokat
AdapazarıMudurnu
Kiğı
Kiğı-Karakoçan
Erzincan
Düzce
Hendek
4
100
3000
1500
64
1357
32962
15
25
3000
2824
3959
116720
500
816
32000
25000
20865
900
900
6300
30
50
208
3354
52
100
89
235
4201
22
5569
653
4948
3850
15389
100
6702
845
EK-4
EGE GRABEN SİSTEMİ (1900-1999) DÖNEMİNE AİT
SİSMOTEKTONİK BÜYÜKLÜKLER
• Dikkate Alınan Sismotektonik Alan : 40.0-36.4 N, 26.0-30.5 E ile tariflenmiş
• Kayıtların alındığı dönem
(400 km x 250 km) 100000 km2
: 1900 - 1999 (99 yıl)
• Bölgedeki fay sistemi
: Ege Graben Sistemi -normal (düşey) atımlı-
• İstatistik analizde alınan deprem magnitüdleri : Ms ≥ 4.5 , 34 adet
Anılan dönemdeki depremlerde :
o Odak derinliği (h)
: 4.0 -70 km , ortalama 28 km
o Magnitüd aralığı
: 4.4 - 7.1
o Ortalama magnitüd : 5.7
o Şiddet aralığı
: V-X
o Ortalama şiddet
: VII
o En tahripkar deprem ve ilgili büyüklükler :28 Mart 1970 Gediz Depremi ,
Ms= 7.1, h= 18 km, Io= IX (merkez üssü), Can kaybı = 1086, yaralı sayısı =
1260 , yıkık+ağır hasar sayısı = 9452
o Can kaybı
: 1457 kişi (17 deprem)
o Yaralı sayısı
: 1767 kişi (10 deprem)
o Yaralı / can kaybı oranı : 7 (6 deprem) -medyano Yıkık+ağır hasar sayısı : 33473 adet (32 deprem)
o 1000 yıkık+ağır hasar başına can kaybı sayısı : 43.5
o 1000 yıkık+ağır hasar başına yaralı sayısı
: 52.7
o Bir deprem başına can kaybı : ortalama 85.7
o "
"
"
yaralı sayısı : ortalama 176.7
o "
"
"
yıkık+ağır hasar sayısı : ortalama 1046
EGE Graben Sistemi (40.0-36.4 N, 26.0-30.5 E) (1900-1999) Dönemine Ait
Depremsellik Büyüklüklerinin Değerlendirilmesi
• Anılan dönemde mevcut toplam 34* yıla ait hasar yaratan deprem kayıtları (M ≥ 4.5,
Bağcı, 2000) kullanılarak,
log N = a - b M (Gutenberg - Richter bağıntısı)
a= 1.967 , b= 0.481
log N = 1.967 - 0.481 M (Şekil 1)
log N= 1.967-0.481 M
0.0
r= 0.933, n=99*
(Bu çalışma)
-0.5
log N= 2.626-0.573 M
r= 0.98
(Çetinkaya vd.,1995)
log N
-1.0
-1.5
log N= 2.5 - 0.538 M
(Durgunoğlu vd.,1982)
-2.0
-2.5
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
Magnitüd (M s )
Şekil EK 4.1 EGS için çıkartılan magnitüd- log N bağıntısı
Açıklama :
a , b = Regresyon katsayıları
M= Deprem büyüklüğü
N= Magnitüdü ≥ M olan tüm depremlerin bir yıldaki sayısı
n= Veri sayısı
• Gumbel "Yıllık Ekstrem Değerler Metodu" 'na göre,
G(M)= e − α.e
− β.M
,
α= 10a ,
β=
b
log e
α= 92.68 , β= 1.107
G (M)= Seçilen M veya daha küçük magnitüdlü bir depremin bir yılda kümülatif ve relatif
oluşma sıklığı (frekansı)' dır.
α, β = Regresyon katsayıları
R
= M veya daha büyük bir magnitüdlü bir depremin herhangi bir yılda oluşma riski
* M ≥ 4.5 'in baz alındığı ilgili kaynakta toplam 34 yıla ait veri olması nedeni ile deprem kaydı
bulunmayan 65 yıl için deprem büyüklüğü Mmin.= 4.4 kabul edilmiştir. Bu çalışmanın yazarlarının
elindeki veri sayısının sınırlı olması nedeni ile M < 5.5 ve M > 6.7 için diğer iki bağıntıya kıyasla bir
sapma mevcuttur. Ancak yapılan risk olasılığı analizlerinde diğer iki bağıntı ile hesaplanan
magnitüdlerden önemli bir sapma oluşmadığı için anılan bağıntı aynen kullanılmıştır (Şekil EK-4.2).
Devamı
o Yıllık ortalama magnitüd (M),
M= Mmin. +
1
= 5.3
β
o En sık oluşan yıllık magnitüd (modal maksimum)
Mmaks. =
Mmaks. (Tekrarlanma periyodu 1 yıldır)
ln α a
= = 4.09
β
b
o Tekrarlanma periyodu
(Tr) = 99 yıl içinde meydana gelebilecek maksimum magnitüd
log N = a - b M + log Tr
N=1 ⇒ Mmaks = M = 8.2
o
Seçilen bir M veya daha büyük magnitüdlü bir depremin herhangi bir yıl içinde
meydana gelebilme ihtimali olan "Yıllık Risk" (R),
Normal mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.10 - 0.15 (% 10-15)
Önemli mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.05 (% 5)
Nükleer santrallarda
⇒ R= 0.005 (% 0.5)
R= 0.10 için (Şekil 2),
R= 1- G = 1- e − α.e
− β.M
⇒ M= 6.1
Depremin tekrarlanma periyodu (Tr) ,Tr= 1 / R = 1 / 0.1 = 10 yıl
o Ekonomik ömrü Td olan bir yapıda bu süre içinde bir M magnitüdün en az bir defa aşılma
olasılığı Rd,
Rd = 1- (1 − R ) Td
R=0.10 için Td=50 yıl boyunca M=6.1 magnitüdünün en az bir defa aşılma olasılığı Rd=%99'dur.
T= Td= 50 yıllık bir ekonomik ömür süresince yapıya gelecek maksimum magnitüd
Mmaks.= Md = (a + log T) / b = 7.62
olarak hesaplanır.
1.000
5
Yıllık Risk Olasılığı , R
o
3
2
Normal yapılar R=%10, Tr=10 yıl
0.100
5
Önemli mühendislik yapıları R= % 5
3
2
0.010
5
3
2
0.001
4
5
6.1
6
6.8
7
8
9
Magnitud, M
Şekil EK 4.2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
Çizelge EK.4 EGS (40.0-36.4 N, 26.0-30.5 E)'de (1900-2000) Dönemi (M ≥ 4.5 ) Depremleri İle
İlgili Karakteristik Büyüklükler (Bağcı,1991,Eyidoğan,1991, KRDAE verileri)
Tarih
N
E
h
(km)
Ms
Şiddet
Yer
(Io)
V
Bayındır
VIII
Ayvalık
VI
Akhisar,Urla
V
İzmir,Denizli, Sarayköy
VIII
Sisam
VI
İzmir,Ödemiş
IX
Foça
V
Sakız
VI
Cumaovası
V
Sakız
V
Torbalı
VI
Sakız
IX
Soma
V
Sakız
VIII
Afyon-Dinar
Milas
IX
İzmir-Torbalı
VIII
Denizli-Çivril
IX
İzmir-Dikili
VIII
Muğla
VIII
Bigadiç,Sındırgı
VIII
Gediz-Uşak
IX
Ayvalık-Edremit
Orhaneli-Harmancık
X
Sakız-Karaburun
VII
Karaburun
VIII
Söke-Balat
VIII
Muğla
Germencik
VII
Marmaris
Denizli
Denizli
VIII
Denizli-Honaz
VIII
Salihli
VI
Menemen
VIII
Demirci
VII
Demirci
VIII
Alaşehir
VIII
Karaburun
IX
Gediz
VIII
Çavdarhisar-Kütahya
Demirci
VI
İzmir
VII
Denizli
İzmir
VIII
İzmir
Foça
VII
Karaburun
VII
İzmir, Doğanbey
VI
Manisa
VIII
Dinar
VII
Afyon-Sultandağı
Can
kaybı
Yaralı
1900
38.2 27.65
4.58*
1901
39.4 26.07
5.9
1903
38.6
27.4
5.17*
1903
38
28.5
4.58*
1904
37.7 26.93
6.8
1908
38.3
27.9
5.17*
1909
38
26.5
5.8
1914
38.4
26.2
1915
38.2
27.1
1915
38.4
26.2
1916
38.2
27.4
1916
38.4
26.1
1919
39.6
27.7
6.9
1923
38.4
26.1
1925
37.4
30.5
20
5.9
3
1926
36.8
27.1
30
4.7
2
1928
38.2
27.8
10
6.5
50
1933
38.2 29.79
40
5.8
20
1939
39.1 26.94
10
6.6
60
1941
37.1 28.17
30
5.9
1942
39.6 28.55
10
6.1
7
1944
38.8 29.31
40
6
21
1944
39.4
26.7
40
6.8
27
1949
39.9 29.35
40
5.2
1949
38.6
26.3
10
6.6
1
7
1953
38.5 26.55
40
5.6
1955
37.7 27.26
40
6.7
23
1959
37
28.5
5.9
1960
37.7
27.8
40
4.4
1961
36.4
28.3
70
6.5
1963
38
29.14
40
5.5
1963
37.1 29.68
60
5.1
1965
37.9 29.32
33
5.6
14
217
1965
38.4
28.4
5.5
1966
38.6
27.4
9
4.9
1969
39.1
28.4
9
5.9
1969
39.3 28.44
37
6
1969
38.6 28.46
4
6.6
41
186
1969
38.5
26.4
16
5.8
3
1970
39.2 29.51
18
7.1
1086
1260
1970
39.1
29.7
26
5.5
2
1970
39.1
28.7
28
5.7
43
1974
38.6 27.22
31
5.2
2
20
1976
37.7 29.17
20
4.9
4
28
1977
38.6 27.47
4.8
1977
38.4 27.19
24
5.3
1979
38.9 26.89
5.9
1979
38.8 26.57
15
5.6
1
1992
38.2 27.05
6.2
1994
5.1
1995
6.1
90
2000
5.8
6
Ortalama
28
Açıklama : h= Odak derinliği (km), * Ms , Ms= 0.59 Io+1.63 bağıntısından kestirilmiştir.
Ağır +
yıkık
2043
598
2100
200
1235
400
1262
3476
1158
150
824
73
470
> 90
100
61
54
298
488
1100
1826
4372
443
9452
41
150
47
887
11
40
22
2
Şekil EK 4.3 Batı Anadolu'nun Sismotektonik haritası ve MS 11-1998
döneminde meydana gelen (M ≥ 4) depremlerin dağılımı (Büyük rakamlar 2o
enlem ve boylam arasında kalan alanlarda meydana gelen toplam deprem
sayısını göstermektedir) (Sismotektonik harita Koçyiğit, 1984, işlenmiş toplam
deprem sayıları Sezer, 2000 kaynağına aittir)
EK-5
ERZİNCAN VE ÇEVRESİNDE (1900-1999) DÖNEMİNDEKİ
DEPREMLERE AİT SİSMOTEKTONİK BÜYÜKLÜKLER
• Dikkate Alınan Sismotektonik Alan : 39.3-40.2 N, 38.7-40.9 E
• Kayıtların alındığı dönem
: 1900 - 1999 (99 yıl)
• Bölgedeki fay sistemi
: Kuzey Anadolu Fay Sistemi üzerinde gelişmiş bir
kompleks bir çek-ayır havzasıdır.
• İstatistik analizde alınan deprem magnitüdleri : Ms ≥ 4.5 , 27 adet (bütün veriler
aletsel büyüklüklerdir)
Anılan dönemdeki depremlerde :
o Odak derinliği (h)
: 0 - 80 km , ortalama 32.2 km
o Magnitüd aralığı
: 4.5 - 7.9
o Ortalama magnitüd : 5.2
o Şiddet aralığı
: V - XI
o Ortalama şiddet
: VI
o En tahripkar deprem ve ilgili büyüklükler :26 Aralık 1939 Erzincan
Depremi , Ms= 7.9, h= 20 km, Io= X-XI (merkez üssü), Can kaybı = 32962,
yıkık+ağır hasar sayısı = 116720
ERZİNCAN ve Çevresinde (1900-1999) Dönemine Ait
Depremsellik Büyüklüklerinin Değerlendirilmesi
•
Anılan dönemde mevcut toplam 27* yıla ait deprem kayıtları (Deprem Araştırma
Dairesi ,1993) kullanılarak,
log N = a - b M (Gutenburg-Richter bağıntısı)
a= 1.3566 , b= 0.4387
log N = 1.3566 - 0.4387 M
log N= 1.165- 0.352 M
r=0.869, n = 99*
Bu çalışma
(Bolu-Erzincan KAF)
0.0
-0.5
log N= 1.3566- 0.4387 M
r=0.986 , n =99*
(Bu çalışma, Erzincan için)
log N
-1.0
-1.5
-2.0
-2.5
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
Magnitüd (M s )
Şekil EK 5.1 Erzincan ve çevresi için çıkartılan magnitüd (M)- log N bağıntısı ve karşılaştırması
Açıklama :
a , b = Regresyon katsayıları
M= Deprem büyüklüğü
N= Magnitüdü ≥ M olan tüm depremlerin bir yıldaki sayısı
n= Veri sayısı
• Gumbel "Yıllık Ekstrem Değerler Metodu"'na göre,
G (M) = e − α.e
− β.M
,
α= 10a ,
β=
b
log e
α= 22.7 , β= 1.01
G (M)= Seçilen M veya daha küçük magnitüdlü bir depremin bir yılda kümülatif ve relatif
oluşma sıklığı (frekansı)' dır.
α, β= Regresyon katsayıları
R = M veya daha büyük bir magnitüdlü bir depremin herhangi bir yılda oluşma riski
o Yıllık ortalama magnitüd (M)
M= Mmin. +
1
= 5.39
β
o En sık oluşan yıllık magnitüd (modal maksimum)
Mmaks. =
Mmaks. (Tekrarlanma periyodu 1 yıldır)
ln α a
= = 3.1
β
b
* Toplam 27 yıla ait veri olması nedeni ile deprem kaydı bulunmayan 72 yıl için deprem büyüklüğü
Mmin.= 4.4 kabul edilmiştir.
Devamı
o Tekrarlanma periyodu (Tr) = 99 yıl içinde meydana gelebilecek maksimum magnitüd
log N = a - b M + log Tr
N=1 ⇒ Mmaks = M = 7.64
o
Seçilen bir M veya daha büyük magnitüdlü bir depremin herhangi bir yıl içinde
meydana gelebilme ihtimali olan "Yıllık Risk" (R),
Normal mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.10 - 0.15 (% 10-15)
Önemli mühendislik yapılarında ⇒ R= 0.05 (% 5)
Nükleer santrallarda
⇒ R= 0.005 (% 0.5)
R= 0.10 için (Şekil 2),
R= 1- G = 1- e − α.e
− β.M
⇒
M= 5.3
Depremin tekrarlanma periyodu (Tr) ,
Tr= 1 / R = 1 / 0.1 = 10 yıldır.
o
Ekonomik ömrü Td olan bir yapıda bu süre içinde M veya daha büyük
magnitüdün en az bir defa aşılma olasılığı Rd,
Rd = 1 - (1 − R ) Td
Normal binalarda yıllık risk R= 0.10 için Td= 50 yıl boyunca M= 5.3 magnitüdlü
bir depremin en az bir defa aşılma olasılığı Rd ,
Rd = 0.99 (% 99)
o Td= 50 yıllık bir ekonomik ömür süresince yapıya gelecek maksimum magnitüd
T= Td= 50 yıl
Mmaks.= Md= (a + log T) / b = 6.96
olarak hesaplanır.
1.000
Yıllık Risk Olasılığı , R
5
3
2
0.100
5
3
Normal yapılar
R=%10, Tr=10 yıl
Önemli mühendislik yapısı
R= % 5 , Tr= 20 yıl
2
0.010
5
3
2
0.001
4
5
5.3
6.0
6
7
8
9
Magnitud, M
Şekil EK 5.2 Magnitüd ile yıllık risk olasılığı arasındaki değişimler
Çizelge EK-5 Erzincan ve Çevresinde (1900-1999) Döneminde Oluşan
( M > 4.5 ) Depremler İle İlgili Bazı Karakteristik Büyüklükler
Tarih
N
E
h
Şiddet*
Ms
(km)
(Io)
06.04.1907
39.3
40.4
30
V-VI
4.9
15.09.1929
40.3
38.8
50
VI
5
09.04.1930
39.6
39.3
10
VI
5
20.04.1930
39.4
39.4
60
V-VI
4.9
10.12.1930
39.7
39.2
30
VII
5.6
13.10.1935
39.4
40.5
40
VI
5
07.12.1937
39.9
40.4
60
V
4.7
21.11.1939
39.8
39.7
80
VII
5.9
26.12.1939
39.8
39.5
20
X
7.9
29.12.1939
39.9
39.3
10
V-VI
4.9
29.12.1939
39.7
39.6
10
V
4.8
22.04.1940
39.6
39.9
20
VI
5.2
29.05.1940
39.4
40
60
V
4.8
08.11.1941
39.7
39.7
30
VI
5.5
12.11.1941
39.7
39.4
70
VII
5.9
27.07.1941
40
40.8
40
V-VI
4.9
17.08.1949
39.6
40.6
40
IX
6.7
17.08.1949
39.6
40.6
0
VI
5.3
17.08.1949
39.6
40.6
60
VI
5.2
29.08.1949
39.6
40.6
0
V
4.8
04.02.1950
39.5
40.6
30
V-VI
4.9
24.10.1954
40
40
30
V
4.6
07.11.1954
40.2
40
20
V
4.5
07.07.1957
39.4
40.4
60
VI
5.1
14.01.1958
39.5
40.4
60
VI
5.1
13.12.1959
39.8
38.8
0
V
4.5
26.01.1960
40.2
38.8
20
VII
5.9
01.11.1961
39.7
40.8
20
V
4.5
21.08.1964
40
40.9
20
V
4.5
04.09.1964
39.4
40.3
54
V
4.8
16.11.1964
39.5
40.3
16
V-VI
4.9
31.08.1965
39.4
40.8
11
VI-VII
5.6
20.08.1966
39.3
40.5
34
V
4.6
26.07.1967
39.5
40.4
30
VII
5.9
18.09.1968
39.8
40.2
25
V
4.5
01.10.1969
39.3
40.6
17
V
4.7
03.09.1970
39.6
38.8
22
VI
5.3
20.01.1979
40
39.6
42
V
4.6
18.10.1980
39.9
40.3
37
V
4.6
06.04.1983
39.9
40.4
45
V
4.5
18.11.1983
39.8
39.4
37
V
5
13.3. 1992
39.7
39.56
27
VIII
Ortalama
32.3
Açıklama :
* M= 0.59 Io + 1.63 bağıntısından kestirilmiştir.
Kaynak : Deprem Araştırma Dairesi (1993) verileri
6.8
EK-6
Çizelge EK 6.1 13.3.1992 Erzincan Depremi Hasarlı Konut, İşyeri Hasar Durumuna Göre Sayı ve Oranları (Ms=6.8)
Merkez ilçe
Mahallesi
Akşemsettin
Yenimahalle
Fatih
Kazımkarabekir
Yunus Emre
Cumhuriyet
Mimar Sinan
Taksim
Kızılay
Atatürk
Barbaros
90 Evler
Halitpaşa
Aslanlı
Gülalibey
Karaağaç
İnönü
Bahçelievler
Hocabey
Çarşı
Yavuz selim
Toplam
Hane
sayısı
1200
1000
1415
2033
1500
3500
650
350
893
2100
813
1650
1050
473
403
600
3200
1500
965
1200
1512
28007
Hasarlı Konut Sayı ve Yüzdeleri
YIKIK+AĞIR
ORTA
AZ
Adet
%
Adet
%
Adet
88
6.5
261
9.1
47
27
2.0
68
2.4
118
353
26.2
456
15.8
97
144
5.0
385
12
0.9
94
3.3
568
3
0.2
25
0.9
142
14
1.0
7
0.2
77
14
1.0
73
2.5
146
55
4.1
144
5.0
294
53
3.9
78
2.7
175
33
2.5
25
0.9
5
8
0.6
17
0.6
227
47
3.5
66
2.3
4
12
0.9
350
12.1
251
2
0.1
21
0.7
20
24
1.8
15
0.5
27
158
11.7
107
3.7
142
52
1.8
12
30
2.2
228
7.9
399
16
1.2
80
2.8
827
396
29.4
570
19.8
250
1345
100
2881
100
4213
Oran*
%
1.1
2.8
2.3
9.1
13.5
3.4
1.8
3.5
7.0
4.2
0.1
5.4
0.1
6.0
0.5
0.6
3.4
0.3
9.5
19.6
5.9
100
%7
%3
% 25
%1
∼% 0
%2
%4
%6
%3
%4
∼% 0
%4
%3
∼% 0
%4
%5
%3
%1
% 26
Hasarlı İşyeri Sayı ve Yüzdeleri
YIKIK+AĞIR
ORTA
AZ
Adet
%
Adet
%
Adet
13
1.6
20
3.8
8
1
0.1
2
142
17.3
177
33.3
8
44
5.4
45
8.5
22
1
0.1
123
23.1
5
0.6
1
0.2
195
23.8
69
13.0
7
413
50.4
95
17.9
37
1
5
0.6
1
0.2
136
1
0.2
819
100
532
100
221
Oran**
%
3.6
0.9
3.6
10.0
3.2
16.7
0.5
61.5
100
%1
% 16
%2
%1
% 33
% 13
%1
-
* (Yıkık + Ağır hasarlı konut sayısı) / toplam hane sayısı
** (Yıkık + Ağır hasarlı işyeri sayısı) / toplam hane sayısı
Kaynak : Afet İşleri Genel Müdürlüğü verileri (Sucuoğlu, H., Gülkan, P. "Yapısal Hasarların Genel Değerlendirmesi" , Eds: H.Sucuoğlu, M.Tokyay, 13 Mart 1992
Erzincan Depremi Mühendislik Raporu, T.M.M.O.B İnşaat Mühendisleri Odası Ankara Şubesi, Haziran 1992, Ankara kaynağından)
Çizelge EK 6.2 3.2.2002 Afyon-Çay Depremi Hasarlı Konut, İşyeri Hasar Durumuna Göre Sayı ve Oranları (Ms= 6.5)
İlçeler
Hane
sayısı
Hasarlı Konut Sayı ve Yüzdeleri
YIKIK+AĞIR
ORTA
AZ
Adet
%
Adet
%
Adet
%
1116
27.5
143
10.2
1597
17.3
Oran*
Afyon (M)
53416
Bayat
2132
9
0.2
2
0.1
144
1.6
∼%0
-
-
-
-
-
-
Bolvadin
17064
471
11.6
436
31.1
3163
34.3
%3
35
10.3
254
76.3
408
74.0
Çay
11228
1226
30.2
136
9.7
1660
18.0
% 11
245
72.3
14
4.2
29
5.3
Çobanlar
2692
445
11.0
375
26.8
972
10.5
% 17
5
1.5
35
10.5
37
6.7
İhsaniye
3436
3
0.1
-
153
1.7
∼%0
-
-
-
-
-
-
İscehisar
3600
45
1.1
3
0.2
56
0.6
%1
1
0.3
-
1
0.2
Sandıklı
1460
-
-
1
0.1
10
0.1
-
-
-
-
-
35
0.9
2
0.1
52
0.6
1
0.3
1
0.3
2
0.4
712
17.5
302
21.6
1427
15.5
15
4.4
22
6.6
48
8.7
4062
100
1400
100
9234
100
339
100
333
100
551
100
Sincanlı
Sultandağı
Toplam
7635
* (Yıkık + Ağır hasarlı konut sayısı) / toplam hane sayısı
Kaynak : http://www.deprem.gov.tr/rapor/afyon/afyon5.pdf
%2
Hasarlı İşyeri Sayı ve Yüzdeleri
YIKIK+AĞIR
ORTA
AZ
Adet
%
Adet
%
Adet
%
37
10.9
7
2.1
26
4.7
%9

Benzer belgeler