Proje Örneği

1. ERKEN UYARI SİSTEMİ
KURULMASI TEKLİFİ
Deprem İzleme İstayonlarının Güçlendirilmesi
16.06.2011
İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Bölümü
Prof.Dr. Ali Osman Öncel – Bölüm Başkanı
Bilim Danışmanı Prof. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi
Teknik Sorumlu Fuat Doğaltay DOHAD

2. Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 2 7/01/2016

3. İÇİNDEKİLER
Derin İzlemeli Sismik Yöntem ............................................................................................................5
Görevlilerin Özgeçmişleri.....................................................................................................................10
Ali Osman Öncel...............................................................................................................................10
ÖZET. İzmit depremi ile birlikte ülkemizde deprem riski çalışmalarına ilgi artmış ve ülkemizin
belediyeleri deprem tehlikesi belirleme çalışmalarına destek vermeye başlamıştır. Nilüfer belediyesi
kendi sınırları içersinde deprem tehlikesi oluşturacak bilinen ve bilinmeyen yakın fayların hem
izlenmesi hem de tehlike oluşturma potansiyelinin belirlenmesine yönelik çok ciddi alt yapı
çalışmalarını başlatmıştır. Marmara bölgesinde büyük deprem oluşturacak alanlar incelenmiş1
ve
belirlenmiştir. Bursa Nilüfer belediyesi büyük deprem oluşturacak veya büyük depremden
etkilenecek alanlardan biri olarak görünmektedir. Deprem tehlikesi oluşturacak alanlardan biri
Marmara denizi içersinden geçen Kuzey Anadolu Fayıdır ve bölgeyi takip eden ikincil bölgelerden
biride Bursa bölgesidir. Bursa bölgesi özellikle 1855 yılında meydana gelen iki depremle etkilenmiştir.
Bunun anlamı yakın fayların aktif olduğundan, gerilme değişimlerinin değişiminin zaman ve uzay
ortamlarında takip edilmesinin gerektirmesidir. Bu projenin amacı, Bursa Nilüfer belediyesi
tarafından başlatılan çalışmaların daha sağlıklı ve çok amaçlı kullanılabilmesi için alternatif çalışma
konularını Nilüfer belediyesi ile paylaşmaktır.
Şekil 1. Bursa ve civarının etkileyen tarihi depremler2
.
GÜVENLİ BELEDİYE: GERİLİM İZLEMELİ RİSK YÖNETİMİ. Nilüfer Belediyesine yakın
risk oluşturacak faylar, 1992 yılında hazırlanan Deprem Risk Haritasında
gösterilmektedir fakat bilinen kayıtlı fayların dışında henüz bilinmeyen faylarda
mevcut olabilir. Simav’da olan depremler bu haritanın eksik belirlemeler içerdiğini
göstermiş ve Simav’da riske neden olan faylanmanın gömülü bir fay ile ilişkili olduğu
yerinde yaptığımız bir çalışma ile tespit edilmiştir. Ülkemizde son depremlerle
Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 3 7/01/2016

4. ortaya çıkan deprem riskinin, kayıt dışı faylara bağlı depremlerle ilişkili olması, yerel
yönetimlerin risk oluşturacak yakın görünen ve derinede gömülü fayların
belirlenmesi ve izlenmesi çalışmalarına katkı vermesi önemli bir gelişmedir. Bu
sebeple, Nilüfer belediyesinin bir örnek çalışma ile başlatmış olduğu, depremlerin
öncül sinayallerinin izlenmesi çalışmaları, civarda tehlike oluşturacak fayların
mekanik özelliklerinin anlaşılması ve risk potansiyelinin anlaşılması çalışmaları ile
güçlendirilebilir. Risk üreten fayların belirlenmesi, yerel yerleşim planlarının doğru
yapılmasına ve riski azaltacak yerel yapı standartlarının geliştirilmesine katkı
sağlayacak temel bir çalışmadır.
İnsanların üretimlerine bağlı (Maden ve Sıcak Su) depremlerde meydana
gelebilmekte ve insan üretimli depremlerin takibinin yapılması ve yakın faylarla
ilişkilendirilmesi için sürekli deprem izleme istasyonlarının kurulması önem arz etmektedir.
Üretim sahalarında (Maden veya Jeotermal) oluşan gerilme (yapay sismisite) değişimleri,
üretim amaçlı kazı, sıcak suların çekilmesi veya yer altında su pompalanması gibi
çalışmalarda ki değişime bağlı farklı faktörlere bağlı olarak meydana gelebilir. Her bir
gerilme değişiminin yeri, büyüklüğü ve derinliği yapay veya tektonik sismisite ile verilir.
Projenin bundan sonra ki kısmında gerilme yapay veya tektonik depremsellik anlamında
kullanılacaktır. Bu nedenle, NİBESA (Nilüfer Belediyesi Sismik Ağı) izleme istasyonları
içersinde ve civarındaki izlenen gerilme değişimi, yapay veya tektonik sismik risk oluşturacak
faktörlerle ilişkili olduğu düşünülebilir. Riskin tanımlanmasında üç büyük sorunun cevabının
tanımlanması gerekir: a) gerilmenin ne kadar büyük olduğu, b) gerilmenin nerede
odaklandığı ve c) gerilmenin geometrisi. NİBESA izleme sistemi ile gerilme değişimlerinin
ML=2’den çok küçük yapay/tektonik depremlerin izlenebileceğini tahmin ediyoruz.
Nilüfer belediyesi ilçe sınırlarında maden ve sıcak suya bağlı üretimin durumu dikkate
alındığında, yapay gerilme ile meydana gelecek riskin düşük olduğunu düşünüyoruz, fakat
sıcak su kaynaklarının kullanımının artması yapay gerilmeli riske bağlı sorunlarıda ilerde
meydana getirebilir. Üretim sahalarında meydana gelen yapay gerilmelerin kayıt edilmesi ve
analiz edilmesi ve civarda ki tektonik faylarla etkileşiminin bilinmesi gerekir.
Nilüfer Belediyesi ve DOHAD işbirliği ile Doğal ve Yapay Gerilme İzleme
İstasyonlarının (NIBESA) kurulması, üretim hızında ki ve civarda ki tektonik faylarda ki
gerilme değişimiyle ilişkili yapay ve tektonik gerilmelerin izlenmesine, güvenli belediyecilikte
Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 4 7/01/2016

5. değişen riskin yönetilebilir olmasına katkı sağlayacaktır. Bu proje kapsamında yapay gerilme
değişimlerinin sürekli incelenerek, en düşük riskle yaşanabilir belediyecilik yapılabilmesi için,
kurulma aşamasında ki NIBESA’nın standartlarında yükselmeler yapılmasını öneriyoruz.
NIBESA ile bölgedeki genel tektonik gerilme düzeyi öncelikle incelenecek ve üretime bağlı
yapay gerilmeden ayırt edilebilecektir. Yapay ve tektonik gerilme ölçümleri, Nilüfer
Belediyesi civarında ki riskin anlaşılmasına ve riskin yönetilmesine katkı sağlayacaktır.
Sertifikalı Sensörlerin Kullanılması
DOHAD ülkemizde ucuz sismik sensör üretmekte ve ülkemizde ucuz ve kaliteli sismik izleme
istasyonlarının düşük maliyetli yerli sismometrelerle geliştirilmesini hedeflemektedir. Bu
kapsamda, Nilüfer Belediyesini Deprem İzleme Sistemi tamamen DOHAD tarafından yapılan
sensörlerle izlenecektir. Bu sensörler için ilk etapta Amerika Deprem Araştırma Servisinden
(IRIS) sertifika alınması, dünya standartlarında olduğu belgelenen cihazlarla deprem
izlemesinin yapıldığının gösterilmesi açısından önemlidir. Bu proje çerçevesinde gerekli
iletişim İstanbul Üniversitesi tarafından sağlanacak ve IRIS ile yapılacak antlaşma ile IRIS
onaylı sensörlerle izlemenin yapıldığı belgelenecektir.
Tokai Deprem Deneyleri: Türkiye'nin Tokai'si Nilüfer Belediyesi Nilüfer Belediyesi,
Japonya’nın Tokai Belediyesi ile antlaşmalı tek belediyesidir ve bir belediye olarak
depremlerin önceden haber verilmesinde kullanılacak çoklu parametre izleme çalışmalarını
desteklemektedir. Tokai’de Japonya’da Depremlerin Önceden Belirlenmesinin yapıldığı tek
bölge olduğu için, ülkemizin Tokai Depremlerin Önceden Belirlenmesi çalışmalarına benzer
standartda çalışmaları, Nilüfer Belediyesi civarında ki fayların izlenmesi içinde kullanması,
Jpaonya’nın depremleri önceden izleme ve risk çalışmaları konusunda ki devasa birikimlerini
ülkemize taşıyabilir. Bununla birlikte, DOHAD öncülügünde ülkemizde başlatılan
depremlerin öncül işaretlerinin bilinmesi ile ilgili yapılan izleme çalışmaları ile ilgili birikimler,
benzer uygulamalar Tokai bölgesinde uygulanabilir. Bu konularda projelendirme için
İstanbul Üniversitesi katkı sağlayabilir.
Derin İzlemeli Sismik Yöntem
Gürültünün bastırılması ve kaydedilen gerilme sismisite büyüklükleri ile ilgili olarak
farklı normlar geliştirmiştir. Kuyu içi sensörlerinin kullanılması ile ilgili gelişmeler aşağıda ki
Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 5 7/01/2016

6. şekilde ve takip eden şekillerde gösterilmiştir. Delgi derinliğine bağlı olarak yapay gerilmeli
depremselliğin kalite ve sayısal açıdan değişimi önceki sayfada tartışıldığı üzere, minimum
çapı 100 mm olacak şekilde, açılması önerilen kuyuların derinliğinin en az 100 ve 150 metre
olmasını öneriyoruz. İstanbul Üniversitesi San Andreas Fayının 5 km derinliğine ilk
sismometre yerleştiren Auckland Üniversitesi ile ortaklık antlaşması vardır. Gerekirse, derin
sismometrelerin yerleştirilmesi ile ilgili ortak çalışma imkânını sağlayabilir.
1 Hz 10 Hz 100 Hz 1000 Hz
+ +
Sinyal -Gürültü
lAzalma ve saçılmadan dolayı meydana gelen kayıp
Derinlik(metre)
4096
2048
1024
512
256
128
64
32
16
8
4
2
1 2 4 8 16 32 128 256 512
Sinyal – Gürültü Oranı
64
Şekil 2.Derine gittikçe sinyal kalitesinin arttığı görülmektedir (Malin,2011).
Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 6 7/01/2016

7. -2 -1 0 1 2 3
Magnitüd
??
Maliyet-fayda analizine göre
derinlikle sinyalin en makul düzeyde
kayıt edilebileceği derinlik.
Derinlik(metre)
Şekil 4. Derine inildikçe kayıt edilen deprem büyüklüğü küçülür ve kayıt edilen deprem sayısı artar
(Malin, 2011).
Şekil 3.Derinde ve yüzeyde yerleştirilmiş iki istasyon ile kayıt edilmiş verilerin farkı (Malin,2011).
Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 7 7/01/2016

8. Şekil 5. a) Sismometrenin en üstünde ki jeofon düşey, orta jeofon yatay ve en altta ki jeofon ise
orthogonal bileşeni kayıt ediyor. Jeofonlar silindir şeklinde yapılıyor ve büyük konik yapı şeklinde
yapılması dengeyi sağlamak ve sismometrenin eğiminin control edilmesinde kullanılıyor. B) HQ
(Yüksek Kalite) seviyesinde bir sismometrenin yerleştirilmesini gösteriyor. Cihazın üstü yerdeki
yamulmayı ölçen bir tiltmetreyide içeriyor.
Erken Uyarı Sisteminin Kurulması. NİBESA deprem istasyonları erken uyarı amaçlı
kullanılabilir. Depremler uyaran (P-dalgası) ve yıkan (S-dalgası) dalgalar yayarlar. Uyaran
dalgalar daha hızlı yayıldığı için uyarma zamanı (T= Tp-Ts) Japonya’da kullanılmaktadır ve
ülkemizde bu sistemin etkin kullanıldığı bir kent mevcut değildir. Büyük depremin beklendiği
Tokai bölgesinin belediyesi ile yakın işbirliği antlaşması yapmış olan Nilüfer belediyesinin bu
sistemi ülkemizde ilk uygulayacak yerleşim olması oldukça önemlidir. Bunun nedeni Nilüfer
belediyesinin hem büyük büyük deprem üretecek bir alan içersinde olması hem de Marmara
civarında büyük deprem üretecek asperitelere yakın (50-80km) olmasıdır. Bu nedenle erken
uyarma sistemi kurulma çalışmalarının başlatılması hem yıkıcı olmayan orta büyüklükte ki
depremlerle eğitim amaçlı, yıkıcı olacak depremler için ise uyarılma amaçlı olarak
geliştirilmesi dünülebilir. İstanbbul Üniversitesi, Tokai bölgesinde ki erken uyarı sistemlerinin
incelenmesi ve Tokai standartlarında erken uyarı sisteminin Nilüfer belediyesine kurulmasına
öncülük edebilir. Nilüfer belediyesi deprem çalışmalarına vermiş olduğu destek ve Tokai
belediyesi ile olan ilişkileri dikkate alındığında, Türkiye’nin Tokai’si olmayan namzet bir yer
olarak görülebilir.
Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 8 7/01/2016

9. Şekil 4. Erken uyarı sisteminin çalışma mekanizması ve kullanım amaçları gösteriliyor.
Şekil 5. Nilüfer belediyesinin büyük deprem üretebilecek Marmara Asperitelerine3
uzaklığı.
Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 9 7/01/2016

10. KAYNAKLAR
1. Oncel, A.O., Wilson, T., 2006. Evaluation of earthquake potential along the Northern
Anatolian Fault Zone in the Marmara Sea using comparisons of GPS strain and
seismotectonic parameters, Tectonophysics, 418, pp. 205-218
2. King, G.C.P. et al., 2001. Coulomb interactions and the 17 August 1999 Izmit, Turkey
earthquake, Earth and Planetary Sciences, 333, pp. 557-589.
3. Öncel, A.O., Wyss, M., 2000. The major asperities of the 1999 M7.4 Izmit earthquake,
defined by the microseismicity of the two decades before it, Geophysical Journal
International-OXFORD.,143, 501-506.
Görevlilerin Özgeçmişleri
Ali Osman Öncel
Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 10 7/01/2016
Birim :
Jeofizik Mühendisliği
E-posta :
oncel@istanbul.edu.tr
Telefon :
(+90) 212- 4737284
Web :
https://www.xing.com/profile/AliOsman_Oencel
Görev :
Mühendislik Bilimleri Bölüm Başkanı
Mühendislik Fakültesi Erasmus Kordinatörü
Adres :
İstanbul Universitesi, Mühendislik Fakültesi,
Jeofizik Bölümü, 34825 Avcılar- Istanbul

11. Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 11 7/01/2016
Eğitim Bilgileri
Lisans: 1985 yılında girmiş olduğu İstanbul Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği bölümünden 1989
yılında mezun oldu. Deprem Araştırma Dairesinde, "Tünel Güzergahlarının Sismik Kırılma Yöntemi
ile Zemin Etüdünün Yapılması" üzerine çalışmalarda bulunarak bitirme projesini tamamladı.
Yüksek Lisans Çalışması: 1989 yılında Yüksek Lisans eğitimine başladı ve "Kuzey Anadolu Fay
Zonu’nda ki Depremlerin İstatistiksel Analizi" başlıklı yüksek lisans çalışmasını 1992 yılında bitirdi.
Doktora Çalışması: 1992 yılında İstanbul Üniversitesinde Doktora çalışmalarına başladı. 1993 yılında
Edinburgh Üniversitesi Jeoloji ve Jeofizik Bölümüne, önerdiği doktora projesi kabul edildi. Doktora
çalışmalarının bir kısmını misafir araştırmacı statüsünde, Edinburgh Üniversitesinde tamamladı.
Daha sonra, İstanbul Üniversitesinde doktora çalışmalarına devam ederek tamamlamış olduğu
çalışması ile 1996 yılında "Turkiyede'ki Doğrultu Atımlı Fay Zonlarının Fraktal Analizi" başlıklı
çalışması ile doktor unvanı aldı.
Post-Doktora Çalışmaları: 1998-1999 yılları arasında Japonya Yer Bilimleri servisinde, "Japonya'nın
Fay ve Deprem Dağılımlarının İstatistiksel Mekaniği" ve "Marmara Bölgesinde ki Küçük Depremlerin
İncelenmesi ve Deprem Tehlikesi" üzerine, 2001-2003 yılları arasında da Kanada Yer Bilimleri
Servisinde, "Kanada'da ki Büyük Depremlerin Coulomb Gerilme Modellemesi", 2003-2004 yılları
arasında Japon Yerbilimleri Servisine bağlı Aktif Fayları Araştırma Merkezinde de, "Batı Anadolu'da
Deprem Dağılımları ve GPS'den Belirlenen Kabuk Gerilmesi Dağılımlarının İstatistiksel Mekanik
Açısından İncelenmesi ve İlişkilendirilmesi" konularında çalışmalarda bulundu. 2008-2010 yılları
arasında Alberta Üniversitesinde, "Kuzey Alberta Grosmont Petrol Sahasının Karakterizasyonu"
konusunda çalışmalarda bulundu.
Yayınları: Çalışmalarının büyük bölümü Sismoloji konusunda Dünya’nın en iyi 20’sine giren sismoloji
dergilerinde yayınlandı ve ayrıca bu dergilerin bazılarında hakem olarak da görev yapmaktadır.
Uluslararası ve ulusal 20 yayın ve 30'dan fazla vermiş olduğu bilimsel tebliğlerle yayınlanmış toplam
50 çalışması vardır. Çalışmaları bugüne kadar yaklaşık 90’nın üzerinde atıf almıştır.

12. Prof. Dr. Ali Osman Öncel Page 12 7/01/2016