Ünite 5: Deprem Senaryoları

Giriş

Olası bir acil durum veya afetten, olaya maruz kalanların etkilenmemesi veya en az şekilde etkilenmesi için mutlaka acil durum ve afet yönetimi planlarının hazırlanması, bu planların etkili bir şekilde uygulanması ve belirli aralıklarla tatbikatların yapılması gerekmektedir. Acil durum ve afet yönetimi ile ilgili bütün planların mutlaka ama mutlaka bilimsel veriler kullanılarak hazırlanmış olan acil durum ve afet senaryolarına dayandırılarak yapılması gerekir.

Deprem Senaryosu

Türkiye jeolojik özellikleri, topoğrafik yapısı ve iklimi nedeniyle doğa kaynaklı afetleri sıkça yaşayan ülkelerden birisidir. Doğa kaynaklı afetler neden oldukları can kaybı yanında önemli ekonomik kayıplar da meydana getirmektedirler.

Bu bölüm kapsamında Türkiye’nin en önemli afeti olan deprem afeti için deprem senaryosunun nasıl hazırlanması gerektiği açıklanmaya çalışılacaktır. Ayrıca örnek bir uygulama ile konunun daha iyi anlaşılması sağlanmaya çalışılacaktır.

Depremler meydana gelmeden önce deprem sonrası yapılacak işlerin ve alınacak önlemlerin planlanması gerekmektedir. Bu planlama çalışmalarının iyi bir şekilde yapılabilmesi için gelecekte ne kadar büyüklükte bir depremin oluşabileceği ve yerleşim merkezlerinin bu depremden nasıl etkilenebileceği sağlıklı bir şekilde tahmin edilmelidir.

Kentsel deprem risk senaryolarının hazırlanması genelde aşağıda sıralanan etüt safhalarını kapsar (Erdik ve diğ., 1996):

1. Depremsellik ve mikro bölgelendirme çalışmaları
2. Hasar görebilirlik belirlemeleri
3. Deprem Risk Senaryoları

Herhangi bir yer veya bölgedeki deprem tehlikesinin doğru olarak saptanabilmesi için;

1. Bu yer veya bölgenin yakın veya uzağında bulunan deprem kaynak zonlarının (diri fay ve/veya diri fay zonları),
2. Bu kaynaklarda oluşan veya oluşabilecek olan depremlerin mekanizmalarının,
3. Bu kaynaklarda oluşacak olan değişik büyüklüklerdeki depremlerin oluş olasılıklarının,
4. Kaynaktan yayılan sismik dalgaların ilgilenilen yer veya bölgeye gelene kadar kat ettikleri yol boyunca uğrayacakları azalım veya değişim özelliklerinin,
5. Yer veya bölgedeki topoğrafik ve jeolojik yapı ile yerel zemin özelliklerinin genel sismik dalgalar üzerindeki etkilerinin,

iyi bilinmesi veya tahmin edilmesi gerekmektedir.

Deprem senaryoları yapılaşmış alanlarda olası deprem neticesinde meydana gelebilecek tüm hasarları, zarar ve kayıpları sorunları tahmin etmek için yapılır. Deprem senaryolarının bütün tehlike ve riskleri göz önüne alarak olabildiğince gerçekçi bir şekilde yapılması arzu edilir. Deprem senaryoları başlıca;

• İl, ilçe ve yerleşmelerde zarar azaltma çalışmalarında,
• İl, ilçe ve yerleşmelerde afet müdahale planlarının hazırlanmasında,
• Afet yönetiminin her aşaması ile ilgili hazırlanması gereken plan ve çalışmalarda,
• Kentsel dönüşüm planlarının hazırlanması çalışmalarında,
• Deprem tatbikatları ve benzeri çalışmalarda,
• Afet yönetimi ile ilgili eğitim çalışmalarında,
• Lojistik depoların kurulması ve kurulacak yerin belirlenmesi ile ilgili çalışmalarda,
• Geçici barınma veya toplanma alanlarının belirlenmesi çalışmalarında,
• Kapasite geliştirme çalışmalarında, kullanılır.

Deprem tehlikesinin belirlenmesi için yapılması gereken çalışmalar Şekil. 5.1. de gösterilmiştir. (Sy. 105) Şekil incelendiği zaman ilk yapılması gereken çalışmaların deprem tehlikesinin belirlenmesi, her türlü varlığa ait istatistiki bilgilerin toplanması gerektiği ve senaryo depremin yeri ve büyüklüğüne karar verilmesi gerektiği hemen görülmektedir. Bu adımlara göre deprem senaryosu oluşturulması için yapılması gereken temel çalışmalar Şekil 5.2.’de gösterilmiştir. (Sy 105) Bütün bu çalışmalar sonucunda elde edilen bilgilerin rapor haline getirilmesi ile de deprem senaryosu çalışmamızı tamamlanmış olur.

Örnek Deprem Senaryosu

Genelde yukarıda anlatılan çalışmaların tamamının eksiksiz bir şekilde yapılması gerekli bütçenin ayrılmaması, konuya vakıf personelin yeterli olmaması, istenilen düzey ve kalitede veri ve bilgilere ulaşılamaması, konunun ne kadar önemli olduğunun yöneticiler tarafından kabul edilmemesi gibi nedenlere bağlı olarak her zaman mümkün olamamaktadır.

Deprem senaryosunun hazırlanmasından sorumlu kuruluş veya kişilerin deprem senaryosunu hazırlayan ekipten beklentisi çalışmaların bilimsel gerçeklere uygun şekilde yapılması ve olası deprem sonucunda meydana gelebilecek hasarların tahmin edilmesi olmalıdır.

Aşağıda Ankara ili için 2008 yılında yapılmış olan deprem senaryosu adım adım anlatılmaya çalışılacaktır.

Deprem tehlikesinin belirlenmesi çalışması kapsamında Ankara ili ve yakın civarında meydana gelmiş depremler, aletsel (1900 yılı sonrası) ve tarihsel (1900 yılı öncesi) dönemde hasara neden olan depremler ve bu depremlerin etkileri hakkında bilgiler toplanmıştır.

Bölge ile ilgili yapılmış olan jeolojik özellikle aktif tektonik ile ilgili yapılmış olan çalışmalardan yararlanarak bölge için eksiksiz bir diri fay haritası hazırlanmaya çalışılmıştır. Senaryo ekibince Tuzgölü fayı için bir deprem senaryosu çalışması yapılmasına karar verilmiştir. Bu faya karar vermede ana etken bu fayın aktif bir fay olmasına rağmen çok uzun süredir deprem üretmemiş olması ve olası bir depremde fayın doğrultusundan dolayı Ankara kent merkezini şiddetli bir şekilde etkileme olasılığının bulunması gibi faktörler göz önüne alınmıştır.

Senaryo depremin büyüklüğüne ve derinliğine; fayın uzunluğuna, geçmişte yaratmış olduğu depremlere ve günümüzdeki deprem aktivitesi gibi kriterler göz önüne alınarak karar verilmiştir. Ankara için deprem senaryosu deterministik metod kullanılarak Tuz Gölü Fay Zonu üzerinde Şereflikoçhisar yakınlarında 33.58D boylamı ve38.91K enleminde meydana gelebilecek Ms: 7.5 büyüklüğünde bir deprem için yapılmıştır (Sy. 109, Şekil 5.3). Senaryo depremin büyüklüğü; fayın uzunluğu ve tarihsel dönemde meydana gelmiş olan M.S 110 ve 1104 depremleri dikkate alınarak belirlenmiştir.

Öncelikle Ms büyüklüğü Ulusay v.d tarafından geliştirilen Mw = 0.6798 Ms + 2,0402 bağıntısı kullanılarak moment magnitüde Mw = 7,34 çevrilmiştir. Daha sonra deprem nedeniyle meydana gelebilecek yüzey kırığı uzunluğu Wells ve Coppersmith (1994) tarafından geliştirilen;

Mw= 5.08 + 1.16 (Log L) bağıntısı ile 88.77 km (? 90 km) olarak hesaplanmıştır.

Tuzgölü fay zonu üzerinde oluşabilecek senaryo deprem için eşşiddet haritası bu fay zonu için geliştirilmiş herhangi bir azalım ilişkisi olmadığı için aşağıda açıklanan azalım ilişkisi kullanılarak hesaplanmıştır.

Erdik ve Eren (1983) Kuzey Anadolu Fay hattı boyunca oluşan depremlerle ilişkili olarak var olan eşşiddet haritalarından yararlanarak fay izine dik olacak şekilde aşağıdaki gibi bir azalım ilişkisi elde etmiştir:

I = 0.34 + 1.54 M – 1.24 LnR

Burada;

I : MSK ölçeğinde yapı yerindeki ortalama şiddet.
M : Yüzey dalgası magnitüdü
R : Faya en yakın uzaklık (km. cinsinden)

Senaryo depremi nedeniyle Ankara il sınırları içinde oluşabilecek maksimum şiddet değerlerini hesaplayabilmek için öncelikle Ankara ili 0.1 ^? gridlere bölünmüş (Şekil 5.4) ve her gridin düğüm noktasının senaryo deprem neticesinde kırılması düşünülen faya yani Tuzgölü fayına uzaklıkları hesaplanmıştır. Bu değerlerin yukarıda verilen azalım ilişkisinde yerine konulmasıyla da her düğüm notasında oluşabilecek maksimum şiddet değerleri hesaplanmıştır. Eşit şiddet değerlerine sahip noktaların birleştirilmesi ile eşşiddet haritası hazırlanmıştır (Şekil 5.5).

Sonraki aşamada, senaryo deprem için hazırlanmış eşşidet haritasından yararlanarak her bir yerleşim biriminin senaryo depreminden hangi şiddette etkilenebileceği bulunmuştur. Daha sonra geçmiş yıllarda meydana gelmiş depremlerin eşşiddet haritaları ve hasar verilerinden yararlanarak Ergünay ve Gülkan (1991) tarafından farklı yapı türleri için geliştirilmiş hasar oranlarının kullanılarak hasar tahminlerinin yapılmasına karar verilmiştir.

Bu aslında bir nevi Ankara il sınırları içindeki yapıların ortalama zarar görebilirliklerini göstermektedir. Örneğin, eşşiddet haritasına (Şekil 5.4) bakarak bulunduğunuz yerleşim biriminin VIII şiddetinde etkilendiğini tespit etmiş olduğumuzu varsayalım. Tablo 5.2’ye bakarak VIII şiddetinde etkilenen yerleşim birimindeki Betonarme binaların ortalama olarak %40’ının orta hasara, %15’ininde ağır hasara uğrayabileceğini bu şekilde ön görmüş oluruz. Yani bu çalışmada Şekil 5.4’ten yararlanarak hangi yerleşim biriminin kaç şiddette etkilenebileceği ve Tablo 5.2’den yararlanarak bina tiplerine bağlı olarak o yerleşim birimindeki binaların % kaçının yıkılabileceğine dair oranlar kullanılarak hasar tahmini yapılmaya çalışılmıştır.

Bu hasarlı konut sayılarından yararlanarak can kaybı ve yaralı sayıları da tahmin edilebilir. Bu çalışmada can kaybı sayısı 17 Ağustos 1999 İzmit Körfezi Depreminden elde edilen ağır hasarlı konut sayısı ve can kaybı sayısı arasında kurulan ilişkilerden elde edilen oranlar kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışmada can kaybı sayısı 17 Ağustos depremindeki can kaybı sayısı ve ağır hasarlı konut sayısına bölünmesi ile elde edilen % 26 oranı kullanılarak, yaralı sayısı ise yine aynı depremde oluşan yaralı sayısının ölü sayısının kaç katı olduğunun hesaplanmasıyla bulunan 2.515 rakamı kullanılarak hesaplanmıştır. Burada kullanılan oranlar örnektir. Bu amaçla geliştirilen başka oranlar veya formüller de vardır. Senaryo ekibi bölgenin özelliklerine en uygun olan oran veya formülü belirlemelidir.

Elde edilen verilere bağlı olarak, yaralıların %75’inin ayakta tedavi edilebileceği, %25’inin ise hastane bakımına ihtiyaç duyacakları kabul edilmektedir. Bu oranlar kullanılarak senaryo deprem neticesinde kaç kişinin ayakta tedaviye, kaç kişinin ise hastane bakımına ihtiyaç duyabileceği söylenebilir. Her yerleşim birimi (ilçe, bucak, köy) için tahminler aşağıdaki formatta hazırlanarak raporun ekine konulur.