Saha Sismolojisi: Proje Teklifi Yazmayı Öğreniyorum

782 views
576 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
782
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
10
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Saha Sismolojisi: Proje Teklifi Yazmayı Öğreniyorum

  1. 1. 05.05.2014 YALOVA İLİ, ÇINARCIK İLÇESİ, KOCADERE BELDESİ POTANSİYEL FAYLARI ARAŞTIRMA PROJE TEKLİFİ Proje Yöneticileri: Setenay AYDIN ve Ömer Burak ÖZDEMİR Proje Danışmanı: Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ OLASI DİRİ DEPREM FAYLARININ ARAŞTIRILMASI
  2. 2. ÖZET Çalışma yapılacak alan incelendiğinde; Yalova (Armutlu Yarımadası) sınırları içerisinde Paleozoyikten günümüze kadar farklı dönemleri gösteren kaya türleri yüzeylenmektedir. Prekambriyen-Alt Paleozoyik (545 myö-251.4 myö) yaşlı olduğu tahmin edilen amfibolit, amfibol şist, granit, metavolkanitlerden meydana gelen, Pamukova Metamorfitleri (Metamorfoz etkisinde kalarak oluşan kayaç) alanın temelini oluşturmaktadır (Şekil 1.). Neotektonik (Herhangi bir bölgede meydana gelmiş olan son tektonik rejim değişikliğinden günümüze kadar geçen zaman içerisindeki tektonizmanın tümüne birden neotektonik denir.). Dönem oluşumlarından en önemli yapısal unsur Kuzey Anadolu Fayı (KAF) Armutlu Yarımadası'nda kuzey-güney olmak üzere iki parçaya ayrılmaktadır. Kuzey kol İzmit - Adapazarı güzergahını izleyerek Marmara Denizine uzanmaktadır. Yalova Yöresi'nde, kabaca Doğu-Batı doğrultusunda Marmara Denizi çukurluklarını izleyerek batı yönünde devam etmektedir. Yalova’da neotektonik döneme ilişkin diğer faylar KB-GD ve KD-GB doğrultusundadır. Hersek ve Laledere Deltaları'nda gözlemlenen aktif faylar Kuzey Anadolu Fayı içerisinde yer almakta olup dönem dönem kuvvetli depremler üretir (Akartuna, 1968, Güncüoğlu, 1990). Çalışma yapılacak bölge, 1992 yılında hazırlanan Ulusal Deprem Tehlike Haritasında 1. derece deprem bölgesi olarak gösterilmektedir (Şekil 2.). Çalışma alanını içine alan Yalova-Çınarcık bölgesi aktif faylar bakımından zengin olduğundan yapılacak çalışmanın önemi çok büyüktür. Şekil 1. Yalova ili Jeoloji, fay haritası (MTA, 2014) Şekil 2. Yalova ili depremsellik haritası (AFAD, 1992). Bu projedeki hedef MTA Jeoloji Dairesi Başkanlığında çalışan ve Türkiye Diri Fay Haritasını hazırlamakla görevlendirilmiş jeologlar tarafından yapılan gözlemsel ve yüzeysel çalışmalarda potansiyel gizli veya gömülü fay olarak resmi diri fay haritasında işaretlenmiş
  3. 3. iki olası fayın gerçekte olup olmadığı, derinlik, atım v.b. gibi karakteristik özelliklerinin belirlenmesidir. Sorunun çözümlenmesi için 2 farklı proje teklifi hazırlanacaktır. İlk teklif Sismik Yansıma ve Multi Elektrot birlikte uygulanıp, Jeoloji desteği ile de sondaj kuyuları açılarak elde edilen verilerin birleştirilmesi ve yorumlanması ile fayları belirlemektir. Diğer bir teklif ise SP ve Sismik Kırılma, Yer Radarı ve Wenner dizilimleri kullanılarak fayı belirlemektir. İki teklif arasında fiyat ve verim farkı bulunmaktadır. Tercihe göre seçilen teklifin uygulaması yapılacaktır. Çalışma alanında gizli veya gömülü olabilecek olası fay araştırmasında öncelikle bölgenin Jeolojik incelemesi yapıldığı eğer ortam kayalıksa ve varsa fay aynası gözlemlenmeye çalışıldığı için sondaj bilgisiyle bu teoriler desteklenmeye çalışılacaktır. ÇALIŞMANIN AMACI Problem var olduğu düşünülen ve MTA Yerbilimleri Portalı üzerinden uzunlukları yaklaşık 486 m ve 410 m olarak ölçülen iki olası fay hattının gerçekte var olup olmadığını ve eğer var ise karakteristiklerini belirlemektir. Bu çalışmanın amacı, bir yerleşim alanına açılmamış ve sit alanı özelliği taşıyan bu bölgede bundan sonra yapılacak her türlü yapıyı yerleşime açılacaksa faylı zeminden uzak ve varlığına göre inşa etmek ve şuan üzerinde ruhsatsız yapı bulunuyorsa önlem almaktır. Araştırmanın diğer bir amacı ise, deprem bölgesi olan bu alanda, yakın mesafeden geçen diri faylardan birinde deprem meydana geldiğinde, fayların tetiklenmesi söz konusu olursa gizli ya da oluşmamış fay düzlemleri ile birleşme riski gibi incelemelere öncülük etmesidir. YÖNTEM VE METODLAR Söz konusu arazide yapılacak araştırmalar için 2 farklı proje teklifi hazırlanmıştır. İlk Uygulama (Sismik Yansıma+Multi Elektrot+ Sondaj Kuyusu) Sismik Yansıma: Yeraltına kaynak olarak verilen dalgaların arz içindeki yapı sınırları ve malzemelerden yansımalarını ölçmektedir. Yeraltında bulunan stratigrafik enkesitlerin oluşturulmasında en önemli yöntemlerden birisidir. Tabaka ara yüzeylerinden yansıma geometrisi ve sismik dalga enerjisi, kaya ve sedimanların fiziksel özellikleri gibi bilgiler sağlanır. Sismik yansıma da katlama olabildiği için sinyaller üst üste biner ve veri kaliteli bir şekilde elde edilir (Milsom ve Eriksen, 2011).
  4. 4. Şekil 3. Sismik Yansıma, Multi elektrot ve Sondaj Kuyularının yerleri. Aşağıda yöntemlerle ilgili bilgi verilecektir. Multi elektrot: Bu sistem toprak direnci ve toprak altındaki cisim veya bilinmeyen cisimlerin elektriksel akülenme zamanını ölçerek sonuca ulaşan Rezistivite yönteminin bir setten fazla elektrot kullanılarak yapılabilmesini sağlayan otomatikleştirilmiş bir yöntemdir. Sistemde elektrotlar klasik yöntem yani 4 adet elektrodun elle değiştirilmesi yerine kullanılmakta olan çoklu elektrot kabloları tarafından yönlendirilerek bir çok noktadan veri alınabilmesi özelliği geliştirilmiştir. Sinyal ilerledikçe derinlikle birlikte azalan bir üçgen şeklini alır (Jeosist, 2014). Sondaj Kuyusu: Yer yüzeyinden derine doğru delik açarak inceleme imkanı sunan bir yöntemdir. Sondaj kuyusu derinliği 20 metre ana kaya+10 metre=30 metre Rotary sondaj olarak belirlenmiştir. Sismik Yansıma için 24 kanallı Geometrics marka cihaz ve waterproof jeofonlar tercih edilecek, jeofon frekansı arazinin doğal frekansı ölçüldükten sonra belirlenecektir. Multi Elektrot için 48 elektrot (ESC SYSTEM 48 Elektrotlu (Multi Electrot) Rezistivite & IP Cihazı), Sondaj derinliği ise 0-20 metre arası kayalarda karotlu sondaj yapılması için 30 metre seçilmiştir. Bu yöntemler kullanılırken tercih edilecek yöntem tahmini fayların devamlılığı kesin olarak bilinmediği için eldeki verinin uç noktalarından biraz daha dışarıdan başlayarak
  5. 5. ve bitirerek inceleme yapmak olacaktır. Bir fay için, düzlem boyunca karşılıklı biçimde her iki uçta sondaj kuyusu açılacaktır. Bu şekilde fayların iki yanındaki formasyonlar incelenebilecek, derinlik boyunca malzeme dizilimlerindeki değişim takip edilebilecektir. Bir doğrultu boyunca yapılan sondajlardan, iki sondaj noktasından geçecek şekilde Sismik Yansıma ve Multi Elektrot profilleri eş zamanlı geçirilerek aradaki değişimlerde görülebilecek ayrıca sondaj bilgisiyle birlikte fay sınırları belirlenmiş olacaktır. Aynı işlem fayın diğer ucunda da yapılacak 486 m olduğu düşünülen fay için arada 7 tane daha sismik yansıma profili atılacaktır. Sismik yansıma verisini kontrol etmek amacıyla veriyi sağlamlaştırıp karşılaştırma yapabilmek için aynı profil üzerinden geçen şekilde görüldüğü gibi birer boşluk bırakarak 5 tane Multi Elektrot dizilimi yapılacaktır (Şekil 4.). Bir diğer fay için (410 m) aynı işlemler tekrarlanacak ancak fayın boyu diğer faya göre kısa olduğundan Sondaj araları dahil 8 adet Sismik Yansıma profili açılacaktır. Bu fay için kenarlardan 1 ortada 2 boşluk bırakılarak 4 tane Multi Elektrot profili atılacaktır. Multi Elektrot dizilimleri maliyeti düşürmek amacıyla ve Sismik Yansıma yanında yardımcı yöntem olduğu için daha az sayıda tutulmuştur. BİRİNCİ PROJE İÇİN İŞ-ZAMAN PLANI Şekil 4. Uygulanan işlemler- İş günü Gantt Şeması. **Olabilecek çeşitli aksaklıklar (aletsel, kişisel ölçüm hataları, arazi engelleri vs) göz önüne alınarak 8 günde bitirilmesi planlanan işler için toplam 10 günlük iş bitiş verilmektedir. **Her yöntemde farklı işçilerin çalıştığı düşünülmekte işlemler aynı anda yürütülmektedir. 0 2 4 6 8 10 Sondaj İşlemleri Sismik Yansıma Multi Elektrot İş Günü
  6. 6. Bütçe* TABLO 1: PROJE BÜTÇE VE BİLGİLERİ PROJE DANIŞMANI: Prof. Dr. Ali Osman Öncel ÜNİVERSİTESİ: İstanbul Üniversitesi PROJE ADI: YALOVA İLİ, ÇINARCIK İLÇESİ, KOCADERE BELDESİ POTANSİYEL FAYLARI ARAŞTIRMA PROJE TEKLİFİ PROJEYİ YÖNETİCİLERİ: SETENAY AYDIN, ÖMER BURAK ÖZDEMİR BÜTÇE UYGULAMAYA YÖNELİK CİHAZ KULLANIM MALİYETLERİ Sismik Yansıma 9+8=17 (iki fay için) 24 Kanallı 6 Katlamalı Ortak Derinlik Noktası (CDP) (24 kanallıda birim fiyat %50 artar). Multi Elektrot 5+4=9 (iki fay için) 48 Elektrotlu Çoklu Dizilim Sondaj Kuyusu 4+4=8 (iki fay için) Ana Kaya+10 m Karotlu Rotary Sondaj ULAŞIM Dizel (RENAULT KANGOO MULTİX) Sondaj / CPT Makinesi ve Ekipmanı Nakli (Gidiş/Dönüş) Gidiş+Dönüş=2*56=114 TL 325+(2.9*72)=533 TL TOPLAM =74.837 TL **Bu hesaplar %96 verimi elde etmek amacıyla yapılmıştır daha detaylı sonuçlar elde edilmek istenirse Yansımada katlama sayısı, Multi Elektrotta elektrot sayısı arttırılarak yeniden teklif hazırlanabilir. İkinci Uygulama SP+Sismik Kırılma+Wenner+Yer Radarı Sismik Kırılma: Mühendislik çalışmalarında; zeminlerin elastik parametrelerinin bulunmasında, kayaç kalınlığının ve ana kaya derinliğinin tayininde, zemin sınıflandırılmasında, dayanım ve dayanıklılık belirlenmesinde sismik kırılma yöntemleri çok başarılı bir yöntemdir. Bunun yanında ara kesitlerdeki süreksizlikler, kırık ve çatlak sınırları, yer altında bulunan boşluklar da sismik kırılma çalışmasıyla ortaya konulabilmektedir (Field Geophysics).
  7. 7. Şekil 5. Uygulanan Wenner, Sismik Kırılma, Yer Radarı ve Sp’nin yerleri. Uygulanacak yöntemlerle ilgili bilgiler aşağıda verilmektedir. SP ( Doğal Potansiyel Yöntemi): Doğal elektrokimyasal durumların meydana getirdiği arz içi akım akışının kendi doğal alanını ölçen bir yöntemdir. Fay ve kırık süreksizliklerinin belirlenmesinde kullanılmaktadır (Telford). Wenner: Bu dizilim yanal değişimlere çok daha duyarlıklı olduğundan jeolojik malzemelerin yanal değişimlerinin izlenmesinde öngörülen bir yöntemdir. Bu nedenle artan her bir elektrot aralığı için yanal kayma ile aynı anda derinliklerde araştırılmış olmaktadır (Keçeli, 2012). Yer Radarı: Bu yöntem oldukça geniş bir uygulama alanına sahiptir. Başlıca yüzeye yakın stratigrafik malzemelerin ortaya çıkarılmasında, yeryüzüne yakın jeolojik modellerin belirlenmesinde fay ve kırık gibi süreksizliklerin haritalandırılma işlemlerinde, yeraltı boşluk aramalarında yeraltı su seviyesinin tayininde yer yüzüne yakın sıvı hidrokarbon aramalarında ve daha birçok alanda kullanılmaktadır (Telford ve diğ., 1998). Sismik Kırılma için 24 kanallı Geometrics marka cihaz kullanılacak, yerin doğal frekansına uygun jeofonlar tercih edilecek ve jeofon aralıkları 1-5 m arası karşılıklı atış S dalgası dahil seçilecektir. Sismik kırılmada son vuruşlarda offset aralığı uzak offset olacak ve bu şekilde tüm profiller için daha derinlerin taranması sağlanacaktır. SP dizilimleri Sismik Kırılma dizilimleri ile çakıştırılacak elde edilen verilerden profil atılan doğrultuda daha çok bilgiye sahip olunabilecektir. Wenner dizilimleri (gradien yöntemi) her bir profil için 2 baş noktalara yakın 1 orta nokta da seçilerek diğer profille birlikte 6 adet serim yapılacaktır. Yüksek
  8. 8. özdirençler arasında düşük özdirenç değeri ölçülür ise bu fay zonundaki herhangi bir çatlaktan bir su çıkışı olarak anlaşılacaktır. Yer Radarı çalışmasında (Zond 12 Marka 38 Mhz 25-35 metre) ana kayayı 20 m kabul ettiğimiz için çalışmamız derin odaklı çalışma olarak kabul edilmiş bu nedenle antenin frekansı düşük seçilerek derinlere kadar mevcut yapıların taranması hedeflenmiştir. Bu radar incelemeleri Wenner dizilimlerinin üstünden geçecek şekilde yine 3 profil boyunca yapılacak 2 fay hattıyla 6 profil radar incelemesi elde edilmiş olacaktır. İnceleme alanındaki kırıklı yapıları ve çatlakları analiz etmek amacı ile 2 boyutlu tomografik kesitler elde edilmeye çalışılacaktır. Bu şekilde iki kenar bir orta noktalarda 4 yöntem üst üste binecek hata oranı azalacaktır. İKİNCİ PROJE İÇİN İŞ-ZAMAN PLANI Şekil 6. Uygulanan işlemler- İş günü Gantt Şeması. **Olabilecek çeşitli aksaklıklar (aletsel, kişisel ölçüm hataları, arazi engelleri vs) göz önüne alınarak 3 günde bitirilmesi planlanan işler için toplam 5 günlük iş bitiş verilmektedir. **Her yöntemde farklı işçilerin çalıştığı düşünülmekte işlemler aynı anda yürütülmektedir. 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Yer Radarı Sismik Kırılma SP WENNER İş Günü
  9. 9. Bütçe* TABLO 2: UYGULAMAYA YÖNELİK CİHAZ KULLANIM MALİYET BÜTÇESİ Sismik Kırılma 9+8=17 (iki fay için) 24 Kanallı Jeofon aralığı 1-5 metre Karşılıklı atış S dalgası dahil (24 kanallıda birim fiyat %50 artar). SP 9+8=17 (iki fay için) Wenner 3+3=6 (iki fay için) Yer Radarı(GPR) 3+3=6 (iki fay için) Derin (10-50 m) (Merkezi anten frekansı<50 MHz) ULAŞIM Dizel (RENAULT KANGOO MULTİX) **(Cihazlar araç yardımı ile taşınabilir artı bir taşıma maliyeti gerekmez). Gidiş+Dönüş=2*56=114 TL TOPLAM =24.000 **Bu hesaplar ~%65 verimi elde etmek amacıyla yapılmıştır. SONUÇ Projeden elde edilmesi beklenen sonuçlar henüz bir yerleşim alanına açılmamış ve sit alanı özelliği taşıyan bu bölgede bundan sonra yapılacak her türlü yapıyı -yerleşime açılacaksa- faylı zeminden uzak tutmak, yakın çevresinde fayın varlığına göre inşaa etmek ve şuan üzerinde ruhsatsız yapı bulunuyorsa önlem almaktır. Fayların bir deprem sırasında aktif hale gelmesi ile oluşturabileceği hasar odak-fay mekanizmaları hiposantr ve izdüşümü episantrın yerleşim yerlerine etkisi araştırmaları -gerekli görülürse- bu çalışmadan sonra yapılabilir. Eğer faylar ciddi anlamda tehlike arz ediyorsa sismometreler yerleştirilebilir ve istasyonlardan sürekli takibi yapılabilir. KATKI BELİRTME Proje Teklifinin hazırlanmasında deneyim, yardım ve rehberliklerini bizlerden esirgemeyen Mehmet ABİDİN ve Refik Hakkı ERKAL’a katkılarından dolayı teşekkür ederiz. Proje teklifinde kullanılan haritaların oluşturulmasında Yerbilimleri Harita Görüntüleri ve Çizim Editörü kullanılmıştır.
  10. 10. KAYNAKLAR YALOVA KENT MÜZESİ, İlin Jeomorfolojik Durumu (online), http://www.yalovakentmuzesi.gov.tr/KentDetay_TR/KentDetayHtm/DO%C4%9EA%20VE% 20CO%C4%9ERAFYA/ilin%20Topo%C4%9Frafyas%C4%B1%20ve%20Jeomorfolojik%20 Durumu/ilin%20Topo%C4%9Frafyas%C4%B1%20ve%20Jeomorfolojik%20Durumu.htm. [Ziyaret Tarihi: 04.05.2014]. JEOSİST, Çoklu elektrotlu toprak direnci ve akülenme süresi ölçümüyle tomografi ( resimleme ) sistemleri (online), http://jeosist.com/Multielectrode.aspx. [Ziyaret Tarihi: 04.05.2014]. Keçeli, Ali, 2012, Uygulamalı Jeofizik, Hermes Tanıtım Ofset Ltd. Şti., Ankara, s.134. Sismik Kırılma Yöntemi (online), http://ajeoloji.com/tr/sismik.pdf. [Ziyaret Tarihi: 04.05.2014]. John J. Milsom, Asger Eriksen, 2011. Field Geophysics, 314 pp. W. M. Telford , L. P. Geldart , R. E. Sheriff , 1998. Applied Geophysics, 751 pp.

×