Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı

Alt yapı elemanlarının yer radarı yöntemi ile araştırılması (KTÜ Kanuni yerleşkesi)

Bu tez çalışmasında; yerleri ve derinlikleri bilinmeyen alt yapı unsurlarının (metalik ve metalik olmayan borular, telefon/elektrik/fiberoptik kablolar) yer radarı yöntemi ile belirlenmesi kapsamında, Karadeniz Teknik Üniversitesi (KTÜ) Kanuni yerleşke alanı içerisinde seçilen pilot alanlarda çok sayıda ölçümler alınarak, belirtilen alt yapı unsurlarının, KTÜ' nün hali hazır harita üzerine işlenmesi amaçlanmıştır. Buna yönelik olarak; modelleme ve arazi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Öncelikle gömülü boru ve kabloların model ile test çalışması yapılmıştır. Daha sonra arazi çalışması kapsamında konumları ve büyüklükleri bilinmeyen kablo ve gömülü boruların yerlerini belirlemek için yer radarı ölçümler alınmıştır. Ölçüler, toplam 21 inceleme alanında birbirine paralel hatlarda 250, 500 ve 800 MHz merkez frekanslı korumalı antenler kullanılarak toplanmıştır. Toplanan verilere gerekli veri işlem aşamaları uygulandıktan sonra 2 ve 3 boyutlu görüntüler elde edilmiştir. Bu görüntülerle ve modelleme çalışmalarındaki görüntüler kıyaslanarak, inceleme alanlarında nerelerden hangi alt yapı elemanlarının geçtiği tespit edilmiştir.

Farklı istatistiksel yöntemlerle Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) ve çevresinin depremselliğinin incelenmesi

Alp-Himalaya deprem kuşağında yer alması ve büyük depremler oluşturan aktif Kuzey Anadolu Fay Zonunu (KAFZ) içermesinden dolayı Türkiye'de deprem gerçeğinin iyi bilinmesi ve araştırılması gerekmektedir. Bu bağlamda depremler üzerine araştırmalar yapılmalı ve bu çalışmalar sonucuna göre depremlere karşı önlemler alınmalı, deprem riskinin az olduğu yaşam alanlarında uygun binalar tasarlanmalı, deprem öncesi ve sonrası afet yönetim planları oluşturulmalıdır. Depremler üzerine yapılan bu çalışmaların önemli bir kısmını depremsellik açısından yapılan istatistiksel çalışmaları içermektedir. Türkiye'nin yerleşim alanlarının ve sanayisinin büyük bir kısmının deprem riskinin yüksek olduğu bölgelerde olmasından dolayı detaylı istatistiksel çalışmalar yapılması gerektiği düşünülmüştür. Bu bağlamda bu tez kapsamında Türkiye'de belirlenen 3 önemli bölgeye 4 faklı istatistiksel model (Poisson, Markov, Weibull ve Üstel dağılım) uygulanarak deprem olma olasılıkları hesaplanmıştır. Modellerden elde edilen tahmin sonuçları kendi aralarında karşılaştırılıp, tutarlılıkları ve farklılıkları incelenmiştir. Yapılan deprem tahmini olasılık çalışmalarına bakıldığında kullanılan üç olasılık tahmin modelinin (Poisson, Markov, Weibull) uzun zaman aralığı için daha kullanışlı olduğu görülmüştür. Bu çalışmalar ışığında Ms ≥ 5.0 olan bir depremin olma olasılığının tüm bölgeler ve uygulanan tüm yöntemler için en yüksek olduğu görülmüştür. Ayrıca Markov modeli kullanılarak üç bölge için yapılan çözümlemelerde gelecek 2 yılda 5.5 ≤M <6.0 aralığında bir deprem meydana gelme olasılığının en yüksek değeri 2.bölge için hesaplanmıştır.

Zaman ve magnitüd kestirilebilir model ile Türkiye'de uzun dönem deprem kestirimi

Türkiye'de oluşan büyük depremlerin tekrarlanma aralıklarının kestirilmesi için, 36-42° K ile 25-45° D koordinatları ile sınırlanan bu bölge belirli sismolojik ve jeomorfolojik özelliklere dayanarak otuzüç sismojenik kaynağa ayrılmış ve her bir kaynak için bölgesel zaman ve magnitüd-kestirilebilir model uygulanmıştır. Çözümlemelerde 2015 yılına kadar olan aletsel dönem verileri (Ms≥5.5) ile 1900 öncesi tarihsel döneme ait veriler (Ms ≥ 7.0) kullanılmıştır. Ana şokların magnitüdleri ve tekrarlanma zamanları aşağıdaki ilişkilerin belirlenmesinde kullanılmıştır. logTt= 0.37 Mmin+ 0.19 Mp– 0.14 logMo + 1.39 Mf= 0.72 Mmin– 0.01 Mp+ 0.31 logMo– 5.44 Burada Tt yıl olarak hesaplanan olaylar arasında geçen zaman, Mmin ele alınan en küçük ana şokun magnitüdü, Mp önce olan ana şokun magnitüdü, Mf sonraki ana şokun magnitüdü ve Mo her bir kaynakta bir yılda açığa çıkan sismik momenttir. Birinci bağıntı için çoklu ilişki katsayısı ve standart sapma 0.69 ve 0.30 olarak hesaplanmıştır. İkinci bağıntı için karşılık gelen değerler sırasıyla 0.63 ve 0.43 dür. Yukarıdaki ilk bağıntıdan son ana şokun oluş zamanı ve magnitüdü dikkate alınarak gelecek 50 yıllık sürede onar yıllık aralıklarla tüm kaynaklarda 6.0 ve 7.0 magnitütündeki depremlerin oluşma olasılıkları P(t) ve ikinci bağıntıdan ise beklenen ana şokun magnitüdü hesaplanmıştır.

Sarıçiçek ve sarıhan granodiyoritlerinin yerinde gama-ışını spektrometresi ve manyetik suseptibilite yöntemleriyle incelenmesi

Bu tez çalışmasında, Sarıçiçek (Gümüşhane) ve Sarıhan granodiyoritleri (Bayburt) ile yakın çevrelerindeki toprak ve kayaçlar üzerinde yerinde gama-ışını spektrometre ve manyetik suseptibilite ölçümleri yapılmış, çalışma alanları için radyojenik ısı üretim değerleri de hesaplanmıştır. Aynı zamanda, Sarıçiçek granodiyoriti ve çevresinden toplanan toprak ve kayaç örnekleri laboratuvarda analiz edilmiş ve yapılan jeofizik çalışmalarla bölgenin jeolojik yapısı arasındaki uyum ortaya konulmuştur. Ortalama K, U ve Th değerleri; Sarıçiçek granodiyoriti için %2.98, 3.15 ppm,12.45 ppm ve Sarıhan granodiyoriti için %1.83, 2.73 ppm ve 13.6 ppm olarak bulunmuştur. Granitik plütonlar, çevre kayaçlardan (bazaltik, tortul ya da metamorfik bileşimli kayaçlar) yüksek radyoaktivite göstermiştir. Radyonüklid konsantrasyonları ve oranlarına göre, çalışma alanlarındaki granitik kayaçlar üst manto ve kabuk karışımı sonucu oluşmuştur. Sarıçiçek ve Sarıhan granodiyoritleri için hesaplanan ortalama radyojenik ısı üretim değerleri (1.9 μWm−3 ve 2.03 μWm−3), üst kıtasal kabuk değerleri ile uyumludur. Yapılan manyetik suseptibilite ölçümleri sonucunda, çalışma alanlarındaki kayaçların türüne ve mineral içeriklerine göre farklı manyetik suseptibilite değişimleri gözlemlenmiştir. Manyetik suseptibilitedeki değişimler ile plütonlar ve çevre kayaçlar arasındaki sınır açık bir şekilde ortaya konulmuştur. Hesaplanan radyolojik tehlike parametrelerine göre, her iki çalışma alanı da çevre ve insan sağlığı açısından bir risk taşımamaktadır.

Çok kanallı yüzey dalgası verilerinin düşey elektrik sondajı verileri ile birleşik ters çözümü

Rayleigh dalgası dispersiyon eğrisi (RD) geleneksel tekil ters çözümünde, RD' nin modellenmesinde S-dalga hızından sonra ikinci önemli parametre olan tabaka kalınlığı doğru ve çözüm boyunca sabit tutulan bir giriş parametresi olarak kabul edilir. Tabaka kalınlığının kestirimi genellikle çok hassas yapılamadığından, bu bilginin çözüm boyunca sabit tutulması RD tekil çözümünü çok çözümlülük tuzağına düşürmektedir. Bu çalışmada, RD verilerinin Düşey Elektrik Sondajı (DES) verileri ile birleşik ters çözümü gerçekleştirilerek bu sorun önlenmeye çalışılmıştır. Önerilen birleşik ters çözüm akışı, iki yöntemi ortak parametre olan tabaka kalınlığı ile birbirine bağlamakta ve tek bir Jacobian matris içinde toplamaktatır. Geliştirilen birleşik ters çözüm algoritmasında doğrusal olmayan ağırlıklandırılmış-sönümlü en küçük kareler çözümü, değişken sönüm faktörü stratejisi ile beraber kullanılmıştır. Yöntemin ilk denemeleri 6 yapay yeraltı modeli üzerinde başarılı şekilde tamamlandıktan sonra, saha uygulamaları Trabzon ilinde 10 farklı profilde toplanan saha verileri ile yapılmıştır. Ayrıca saha verilerinin çözümü sırasında sismik ilk varışlar da ters çözüm sürecine dâhil edilmiştir. Yapılan çalışmalar, oluşturulan birleşik ters çözüm akışının, RD tekil çözümlerinde kalınlık bilgisine bağlı problemleri büyük oranda indirgediğini ve çözümün başlangıç modeline olan bağımlılığını önemli derecede azalttığını göstermiştir. Sonuç olarak oluşturulan birleşik çözüm yapısı karmaşık ve zorlu durumlarda, hedef yer altı modeline ait herhangi bir önbilgi bulunmaması durumunda da güvenilir yaklaşımlar elde edilmesini sağlamıştır.

Sismik verilerin yüksek ayrımlı dekonvolüsyonu ve akustik empedans ters çözümü

Sismik yansıma verilerinin yüksek ayrımlı dekonvolüsyonu ve akustik empedans ters çözümü, yeraltı yapılarının geometrisini ve fiziksel özelliklerini açıklamak için son derece önemlidir. Yüksek ayrımlı dekonvolüsyon sonuçları yerin yansıtma katsayısı serisi olarak göz önüne alınır. Ancak, sismik verilerin gürültü içeriği arttığı zaman en küçük kareler ve quadratik regülarizasyon yöntemleri gibi ters çözüm yöntemleri çoğunlukla güvenilir olmayan ve düşük kalitede sonuçlara neden olurlar. Bu tez kapsamında, yüksek ayrımlı dekonvolüsyon ve güvenilir akustik empedans sonuçlar üretmek için Cauchy norm regülarizasyon ters çözümü kullanılmıştır. Bu yöntem, yüksek gürültüye karşı etkilidir ve yüksek doğrulukta empedans hesaplayı sağlar. Cauchy olasılık yoğunluk fonksiyonuna bağlı olan Cauchy norm regülarizasyon bir önbilgi olarak çözüme dahil edilir ve çözümü seyrek olmaya zorlar. Ters çözüm algoritması yinelemeli yeniden ağırlıklandırılmış en küçük kareler çözümüdür ve çözümün kalitesi ters çözüm matrisine başlangıçta Cauchy norm regülarizasyon ön bilgisi (köşegen matris) eklenerek (çözümü kısıtlama yada ön şartlandırma) geliştirilmiştir. Böylece başlangıçta kısıtlanan çözüm, her bir yineleme sonucunda Cauchy norm regülarizasyonun ağırlıklandırılması ile tamamlanır. Yüksek ayrımlı dekonvolüsyon sonuçlarının ardışık ve bant sınırlı integrasyonu akustik empedans yüksek ayrımlı, güvenilir ve doğru empedans izlerinin hesaplanmasını sağlamıştır. Anahtar Kelimeler: Cauchy norm regülarizasyon, Yüksek ayrımlı dekonvolüsyonu, Akustik empedans ters çözümü, Sismik yansıma verisi, Yansıtma katsayısı serisi

Beton ve betonarme yapıların yapı kalitesinin jeofizik yöntemlerle araştırılması

Yapı kalitesinin jeofizik yöntemlerle araştırılması çalışmalarında son yıllarda yapı jeofiziği başlığı altında önemli gelişmeler sağlanmıştır. Günümüzde yer radarı yöntemi, elektrik özdirenç yöntemi ve ultrasonik yöntem yapı jeofiziği araştırmaları kapsamında sıkça kullanılmaktadır. Çalışmanın amacı; yapı jeofiziği araştırmalarında kullanılan yöntemlerin etkinliklerini araştırmaktır. Bunun için bu çalışma kapsamında hazırlanmış beton ve betonarme numuneler ve mevcut bir yapı üzerinde birçok yüksek frekanslı radar, ultrasonik ve özdirenç ölçüleri alınarak değerlendirmeler yapılmıştır. Alınan ölçülerle yapılarda dayanım, kırık çatlak, korozyon durumu ve donatıların belirlenebilirliği araştırılmıştır. Bu çalışmada bir düşey, bir yatay betonarme numune ve ayrıca küp beton numuneleri oluşturulmuştur. Düşey betonarme numunede yer radarı, elektrik özdirenç ve ultrasonik yöntem, yatay betonarme numunede yer radarı ve ultrasonik yöntem, küp beton numunelerinde ise ultrasonik yöntem ve basınç deneyi uygulanmıştır. Oluşturulan numunelerin dışında da mevcut bir kolon üzerinde yer radarı, ultrasonik ve elektrik özdirenç yöntemleri ile ölçümler yapılmıştır. Yer radarı yöntemi ile elde edilen veriler bilgisayar ortamında yazılım ile değerlendirilip donatı tespitleri yapılmıştır. Elektrik özdirenç yöntemi ile elde edilen veriler ile yapıların korozyon durumu hakkında yorumlar yapılmıştır. Ultrasonik yöntem ile elde edilen verilerle beton kalitesi, dayanımı ve kırık tespiti yapılmış ayrıca beton basınç deneyi sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda yapıya herhangi bir zarar vermeden, hızlı ve ucuz bir şekilde jeofizik ölçülerle donatının belirlenebileceği, beton kalitesinin, kırık çatlak durumunun ortaya konulabileceği ve betondaki korozyonun tespit edilebileceği anlaşılmıştır.

Orta Karadeniz bölgesinin kabuk yapısının gravite verileri ile modellenmesi

Orta Karadeniz Bölgesi tektonik açıdan önemli bir bölgedir. Bölgenin sismik aktivitesi fay zonları boyunca yüksek, diğer yerlerde ise oldukça düşüktür. Bu çalışmada sismik aktivite farklılıklarının sebepleri, bölgeye ait Dünya Gravite Haritası 2008 (EGM08) Bouguer gravite anomalileri ve son 30 yıla ait sismisite bilgileri kullanılarak araştırılmıştır. Bölgeye ait Bouguer gravite anomalilerinin radyal ortalama güç spektrumlarından yumuşak ve sıkı sediment tabaka sınırları, temel kaya, Conrad ve Moho sınırlarının ortalama derinlikleri belirlenmiştir. Ayrıca, Moho derinlik hesabında kullanılmak üzere süzgeçleme için gerekli olan dalga sayısı belirlenmiştir. Spektrumun farklı eğilimli doğrusal parçalarından yumuşak ve sıkı kaya sınırı, temel kaya, Conrad ve Moho ortalama derinlikleri sırasıyla 2,812 km, 6,418 km, 10,980 km ve 39,956 km olarak bulunmuştur. Parker-Oldenburg gravite ters çözüm algoritmasıyla Moho'nun 3B geometrisi modellenmiştir. EGM08 Bouguer gravite anomalileri kullanılarak hesaplanan Gravimetrik Moho ile topoğrafya verilerinin kullanımıyla hesaplanan İzostazik Moho yüzeyleri karşılaştırılmıştır. Daha sonra deneysel formüller kullanılarak, Moho yüzeyleri hesaplanmıştır. Hesaplanan yüzeyler kıyaslanmıştır ve böylece bölgeye ait Moho topografyası en doğru şekilde modellenmiştir.

Zile (Tokat) batısında uzunköy çevresinin jeolojisi ve tektonik özellikleri

İnceleme alanı, Tokat iline bağlı Zile ilçesinin batısında yaklaşık 345 km2'lik bir alanı kaplamaktadır. Çalışma alanında yaşlıdan gence doğru Permo-Triyas yaşlı Tokat metamorfitleri, Üst Jura-Alt Kretase yaşlı Amasya Grubu 'na ait Ferhatkaya ve Carcurum formasyonları, Orta Eosen yaşlı Çekerek Formasyonu ve Miyo-Püyosen yaşlı Kemerkaş Formasyonu yüklemektedir. Tokat metamorfitleri, inceleme alanında fîllit, mermer, metavolkanitler, metatortullar ve mikaşistler ile temsil edilmektedir. Tokat metamorfıtlerinin, dalma-batma zonunda yüksek basınç/düşük sıcaklık metamorfizması geçirdiği kabul edilmektedir. Tokat metamorfitleri üzerine uyumsuz olarak gelen Amasya Grubu, litolojik ve fasiyes özelliklerine göre Ferhatkaya ve Carcurum formasyonlarından oluşmaktadır. Ferhatkaya Formasyonu, tabanda her yerde gözlenemeyen metamorfik gereçlerden yapılı ince bir konglomera ve kumtaşı seviyesi ile başlar. Formasyon, taban kısmı dışmda egemen olarak kireçtaşlarmdan yapılıdır. Yaygın oolitik ve psödooolitik doku ve yer yer breşik doku izlenmektedir. Ferhatkaya Formasyonu kireçtaşlan sığ bir ortamda çökelmişlerdir. Carcurum Formasyonu ise, genel olarak, altta kiltaşı ve çamurtaşı düzeyleri, üste doğru çört tabaka ve mercekleri içeren kireçtaşlarmdan oluşmaktadır. Carcurum Formasyonu 'na ait bu kireçtaşlan derin deniz ortamında çökelmişlerdir.in İnceleme alanında, geniş yayılımlar sunan Orta Eosen yaşlı Çekerek Formasyonu, bu çalışmada alttan üste doğru Kozluca üyesi, Kuzalan kireçtaşı üyesi ve Göynücek Aglomera Üyesi olmak üzere üç üyeye ayrılarak incelenmiştir. Kozluca üyesi, yaygın olarak çakıltaşı, kumtaşı, çamurtaşı, kiltaşı ve marn ardalanmasından oluşmaktadır. Kozluca üyesi üzerinde uyumlu olarak izlenen Kuzalan kireçtaşı üyesi, bazı seviyelerde bol Nummulites sp. fosilleri içeren kireçtaşı litolojisindedir. Göynücek Aglomera Üyesi ise, genel olarak volkanik gereçlerden oluşmuş bir matriks ve bu matriks içerisinde yer alan bazalt ve andezit çakıl ve bloklarından oluşmuş bir aglomera niteliğindedir. Birim içerisinde, yer yer iyi korunmuş, silisleşmiş ağaç fosilleri, metamorfik kayaç parçalan, rekristalize kireçtaşı ve kireçtaşı blokları, çamurtaşı ve kiltaşı topakçıklan ve kömür damarları da gözlenmektedir. Çekerek Formasyonu 'nu oluşturan üyelerin Orta Eosen 'de sığ denizel bir havzada başlayan çökelimiyle, önce Kozluca üyesine ait kırıntılılar, ortamın yersel olarak daha sığ kesimlerinde ise Kuzalan kireçtaşı üyesi çökelmiştir. Volkanik faaliyetin şiddetlenerek, bölgenin kara haline gelmesiyle birlikte Göynücek Aglomera Üyesi de oluşumunu tamamlamıştır. İnceleme alanında uyumsuz bir dokunakla Orta Eosen yaşlı Çekerek Formasyonu üzerinde yer alan Miyo-Pliyosen yaşlı Kemerkaş Formasyonu, genel olarak konglomera, çakıltaşı, kaba kumtaşı ardalanması, çamurtaşı, jips ara tabakaları ve travertenlerden oluşmaktadır. Geniş yayılımı olan birim, sergilediği tortul yapılar ve litolojik özelliklerine göre, sıcak ve kurak iklim koşullarında dağ eteği, alüvyal yelpaze, geçişli örgülü nehir ve taşkın ovası ortamlarında çökelmiştir. Alpin dağ oluşum hareketlerinin etkili olduğu bölgede, Erken Kimmeriyen, Oregoniyen ve Pireneen orojenik fazlarının izleri saptanmıştır. İnceleme alanında görülen bindirme fayları, Tokat metamorfıtleri ile Amasya Grubu 'na ait formasyonların, Çekerek Formasyonu üzerine bindirmesiyle ve Çekerek Formasyonu'nun kendi üyelerinin bir birine bindirmeleriyle gelişmiştir. Yaklaşık olarak KD-GB doğrultum ve KKB'ya eğimli bindirme fayları Orta Eosen sonrası tektonik hareketlere bağlı olarak oluşmuştur. Gerek kıvrım eksenleri, gerekse bindirme faylarının sahip oldukları doğrultular, bölgenin Geç Alpin Orojenezi döneminde yaklaşık K-G ve/veya KB-GD doğrultulu basınç gerilmesi etkisinde kaldığını göstermektedir. İnceleme alanından derlenen tektonik verilerden yararlanılarak hazırlanan gül ve kontur diyagramları da, bu görüşü desteklemektedir. Bu basınç gerilmesi, Neo- Tetis'in kapanmasından beri süregelen sıkışmaların sonucu gelişen kuzey ve güney doğrultulu bindirme hareketinden kaynaklanmaktadır.IV Bölgenin jeotektonik evrimini oluşturan olaylar dizisinde, bölgede Liyas'ta açılmaya başlayan Neo-Tetis okyanusunun, Alt Kretase'den itibaren kapanmaya başlaması ve bu kapanmanın Miyosen'de tamamlanması önemli dönemlerdir. İnceleme alanında, Orta Eosen yaşlı Çekerek Formasyonu'nun Göynücek Aglomera Üyesi'nin tüflü kesimlerinde ekonomik değer taşıyan linyit damarları sözkonusudur. Bunun yanı sıra Ferhatkaya Formasyonu 'na ait kireçtaşlan ticari mermer olma özelliğini taşımaktadırlar. ANAHTAR KELİMELER: Zile, Uzunköy (Büyükbultu), Büyükkozluca, Kuzalan, Tokat Masifi, Kuzey Anadolu Fayı, bindirme fayı, klip, linyit, oolit, karasal çökeller.

Temiz ve atık su altyapı sistemlerindeki problemlerin yer radarı yöntemi ile araştırılması

Bu tez çalışmasında; şehir veya çeşitli yerleşim alanlarındaki altyapı elemanlarından temiz ve kirli su iletimi için kullanılan farklı tür ve çaptaki borularda yaşanan problemlerin (su sızdırmaları, tıkanmalar vb.), çalışma alanına herhangi bir hasar vermeyen (kazma, delme vb.) ve bu hasar vermeme özelliğiyle günlük yaşamı da aksatmayan bir yöntem olan yer radarı yöntemiyle (GPR) incelenmesi ve tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak, 500 ve 800 MHz merkez frekanslı antenler kullanılarak modelleme, laboratuvar ve arazi çalışmaları yürütülmüştür. İlk olarak; içi boş ve su dolu pvc boruları içeren model geometrileri oluşturularak sonlu farklar zaman ortamı yaklaşımıyla düz çözümler yapılmıştır. İkinci olarak; laboratuvardaki metal ve plastik deney sandıkları içerisine kum doldurularak farklı çap ve türdeki (çelik, pvc, koruge, sert pvc ve kangal) borular yerleştirilip sandıkların üzerinden yer radarı verileri toplanmıştır. Çalışmanın son aşamasında ise, hâlihazırda kullanımda olan farklı inceleme alanlarında mevcut yeraltı sistemlerindeki sorunların yer radarı ölçümleriyle tespit edilmesi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu araştırmalarda elde edilen yer radarı verilerinden 2 ve 3 boyutlu görüntüler elde edilmiştir. Modelleme, laboratuvar ve araziden elde edilen radargramlardaki yansıma hiperbollerinin şekilleri ve genlikleri kıyaslanarak boruların derinlikleri, çapları, türleri, tıkalı ve problemli olan yerleri tespit edilmeye çalışılmıştır.

Önkestirim dekonvolüsyonunda parametre seçimi ve uygulamaları

Sismik veri-işlem akışlarının değişmez bir aşaması olan dekonvolüsyon işlemi matematiksel olarak bir ters çözüm işlemidir ve yaygın olarak sismik verilerin zamansal ayrımlılığını artırmak için kullanılır. Genel dekonvolüsyonun özel bir türü olan önkestirim dekonvolüsyonu özelde sismik verilerdeki yankılanmaları, kısa yollu ve hatta uzun yollu tekrarlıları süzgeçlemek için yaygın olarak kullanılır. Önkestirim dekonvolüsyonunun uygulanabilirliği ve performansı iki önemli parametre olan kestirim uzaklığı ve operatör uzunluğu'na bağlıdır. Önkestirim dekonvolüsyon süzgeci bu iki parametre ile tasarlanır ve tekrarlıların herhangi bir türünü süzgeçlemek için konvolüsyonal olarak sismik sinyale uygulanır.Her iki parametre sismik sinyalin özilişkisi analiz edilerek belirlenir. Genel olarak kestirim uzaklığı çıkış sinyalinin zamansal ayrımlılığını kontrol eden parametredir. Küçük seçilirse zamansal ayrımlılık artar, ancak bu durumda birincil yansımalara zarar verebilir ve dolayısıyla Sinyal/Gürültü oranı azalır. Operatör uzunluğu ise önkestirim dekonvolüsyonu ile süzülecek kısmı ve performansı kontrol eden parametredir. Bununla birlikte, geleneksel sabit parametre yaklaşımı ile istenilen süzgeçleme sağlanamaz.Bu çalışmada önkestirim dekonvolüsyonun iki önemli parametresinin belirlenmesinde karşılan problemlerin çözümüne yönelik yeni yaklaşım geliştirilmiştir. Yaklaşımın dayandığı temel düşünceyi, ön veri işlem aşamalarından geçmiş bir atış kaydının özilişkisi üzerinde birincil yansıma olayları arasındaki zaman farklarının uzak ofsetlere doğru azalması ve kaynak dalgacığın periyodunun genişlemesi oluşturmaktadır. Bu yaklaşımın detaylı analizleri yapay ve gerçek veriler üzerinde yapılmış ve neden-sonuç ilişkilerine göre önkestirim dekonvolüsyonun uygulanabilirliği ve performansı tartışılmıştır. Buna göre, uygulamada operatör boyu uzak ofsetlere doğru kısaltılırken, kestirim uzaklığı ise artırılmıştır. Sonuç olarak, ofset bağımlı değişken parametrelerin kullanımının sabit parametrelere göre tekrarlıları süzgeçlemede performansı arttırdığı gözlenmiştir.

Doğu Karadeniz bölgesinde yapılan patlatmalarla oluşan depremlerin ayırt edilmesi ve deprem oluşturan aktif fayların belirlenmesi

Doğu Karadeniz Bölgesinde son yıllarda çok sayıda patlatma yapılmış ve deprem istasyonlarında kaydedilmiştir. Bu durum kataloglarda depremlerle patlatmaların karışmasına sebep olmaktadır. Bir bölgenin depremselliğini doğru bir şekilde belirleyebilmek için kataloglardan depremlerle taş ocağı patlatmalarının ayrımının yapılması gerekmektedir. Patlatma ve depremler değişik yöntemlerle birbirlerinden ayırt edilebilir. Bu ayrımı güvenli bir şekilde yapabilmek için farklı yöntemlerin birlikte uygulanması gerekmektedir.Bu çalışmada Türkiye'nin Doğu Karadeniz Bölümünde (37.60-420 boylamları ve 40.20-41.50 enlemleri arasında kalan bölge) oluşan depremlerin ve taşocağı patlatmalarının ayrımı yapılmıştır. Bunun için 2002-2010 yılları arasında meydana gelen, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü (BÜ-KRDAE) ve Karadeniz Teknik Üniversitesi'ne ait istasyonlarda kaydedilen sismik olaylar Gece gündüz oranı, S/P oranı ve Zaman-Frekans Analizi yöntemleriyle incelenmiştir.Sonuç olarak kayıtlar bu şekilde analiz edildiğinde olayların yaklaşık %65'ini patlatma kayıtları oluşturmaktadır. Karada gözlenen patlatmalar yoğun olarak Of, Maçka, Yomra, Araklı, Rize ve Gümüşhane' de büyük taş ocaklarının bulunduğu yerlerdedir. Giresun, Gümüşhane, Trabzon arasında kalan bölgede hem patlatma hem de küçük depremler kaydedilmiştir. Depremlerin büyük bir kısmı denizde gözlenmiştir. Karadeniz açıklarında oluşan olayların deprem olduğu ve bölgedeki Karadeniz sahili boyunca uzanan bindirme zonu üzerinde olduğu görülmüştür.

Karadeniz Teknik Üniversitesi yerleşkesinde mikrotremor yöntemi ile zemin özelliklerinin belirlenmesi

Mühendislik sismolojisi çalışmalarında kullanılan mikrotremor yöntemi, dinamik zemin parametrelerinin ve değişimlerinin belirlenebilmesinde oldukça önemli bir yer tutmaktadır. Yatay ve düşey bileşen mikrotremor kayıtlarının frekans içeriğinin belirlenmesine dayanan yöntem, dinamik zemin parametrelerinin kestiriminde oldukça hızlı ve ekonomik sonuçlara ulaşılmasını sağlar. Tek istasyon yöntemi olarak tanımlanan Nakamura yönteminin en büyük avantajı referans noktası gerektirmeyen, sismik yoğunluğun az olduğu veya temel kaya'nın bulunmadığı alanlarda kolayca uygulanabilmesidir. Bu çalışmada KTÜ kampus alanının zemin hakim frekansı, zemin hakim peryodu ve büyütme parametrelerinin belirlenmesi amacıyla oluşturulan profillerde CMG-6TD geniş-band hız ölçen üç bileşen sismometre ile alınan mikrotremor kayıtlarına Nakamura tarafından geliştirilen H/V yöntemi uygulanmıştır. İnceleme alanındaki her bir ölçüm noktası için hakim frekans, hakim peryod ve büyütme değerleri belirlenmiştir. Elde edilen değerler kullanılarak inceleme alanına ait büyütme haritası, hakim frekans haritası ve hakim peryodlara göre zemin sınıfı (Z1, Z3, Z4) haritası oluşturulmuştur. Mikrotremor ölçümlerinin alındığı profiller üzerinde daha önce bu alan için yapılmış olan sismik kırılma ölçümlerinden belirlenen S-dalga hızı verileri mikrotremorlardan bulunan sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.KTÜ kampus alanının geneli için mikrotremor ölçüm noktalarına ait hakim peryod ve büyütme değerleri birbirini desteklemekte ve ölçüm noktaları bulundukları zeminin özelliğini iyi bir şekilde yansıtmaktadır.

Bayburt kıratlı traverten sahasında jeofizik yöntemlerle ile kırık-çatlak sistemlerinin araştırılması

Bu tez kapsamında, Bayburt ili Kıratlı Traverteninde işletilmesi planlanan kısımların kısa sürede en az maliyetle sağlam, kırıksız ve bozulmamış blokların elde edilmesi amacıyla yer radarı (GPR) ve elektrik yöntemler uygulanmıştır. GPR ile 4 sahada farklı antenlerle toplamda 54 profilde 100 MHz korumasız anten kullanılarak yaklaşık 10-25 m nüfuz derinliği elde edilmiştir. Bu profillerden 10'unda 250 MHz korumalı antenle toplanan verilerden yaklaşık 5-6 m derinliğine kadar görüntüleme yapılmıştır. Bunlara ilaveten inceleme sahalarından birinde 4 profilde 32 noktada Düşey Elektrik sondaj (DES) tekniği ile yaklaşık 20-25 m derinliğine kadar veriler toplanmıştır. Veriler değerlendirildikten sonra 2 ve 3 boyutlu görüntüler elde edilmiştir. Bu görüntülerden inceleme sahasının yanal ve düşey yöndeki yapısal durumu ayrıntılı bir şekilde belirlenmiştir.Sonuç olarak, ilk inceleme sahası olan Ocaküstü `nde tespit edilen kırıklı-çatlaklı ve ayrışmış traverten yapılarının oldukça yaygın olmasından dolayı burada ocak işletilmesi durdurulmuştur. Buradaki DES kat haritalarından yaklaşık 12 m derinlik seviyesi ve alt kısımlarında yüksek özdirençli oldukça sağlam yapının çok geniş bir alana yayıldığı gözlenmiş ve ocağın düşey yönde genişletilmesi önerilmiştir. Ocak açılması planlanan Alarduç (Alarduç 1, Alarduç 2) sahasından elde edilen GPR veri sonuçlarına göre, Alarduç 1'de 2-6 m derinlikleri arasında gözlenen yüksek genlikli bir yansıtıcı sınırın ana bir kırık olduğu düşünülmektedir. Ocak açıldığında bu kısımlarda parçalanmış yapıyla karşılaşılabileceği işletmeciye önerilmektedir. Ayrıca profillerde 0-10 m uzaklıkların altında derine doğru sağlamlaşan yapıların varlığı, bu uzaklıktan sonra ise 6 m derinliklerin altında bu yapının devamı niteliğinde kaliteli hammadde üretilebileceği de belirtilmiştir. Ayrıca Alarduç 2'de belirlenen kırıklı-çatlaklı yapı nedeniyle bu kısımların işletilmesinin uygun olmadığı sonucuna varılmıştır.

Bulanık mantık yaklaşımı ile deprem konumlarının belirlenmesi

Ters çözüm yöntemleri ile istasyon ağı dışında meydana gelen depremlerin konumları, azimutal boşluğun büyük olması ve faz okumalarının hatalar içermesinden dolayı çoğu zaman hatalı hesaplanır. Bu çalışmada, istasyon ağı dışında meydana gelen depremlerin konumları, P-P, S-S ve S-P gözlemsel varış zamanları farklarını kullanarak bulanık mantık yaklaşımı ile belirlenmeye çalışılmıştır. Yöntem ilk önce teorik olarak denenip, olumlu ve olumsuz tarafları detaylı bir şekilde incelenmiş ve yeni yaklaşımlar geliştirilmiştir. Teorik çalışmalardan edinilen deneyimler yardımı ile yöntem gerçek deprem verileri üzerinde uygulanıp, elde edilen sonuçlar zSacWin lokasyon programı ile belirlenen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

3b gravite ters çözüm hesaplarında sismik hız sınırlarının kullanılmasıyla yoğunluğun derinlikle değişiminin tespiti

Bazı bilim adamları, 3 boyutlu gravite model hesaplamalarında, yoğunlukları her formasyon içinde değişken olarak ele alırlar. Yani yoğunluğu parametrelere bağlı bir fonksiyon olarak tanımlarlar. Bir yeraltı tabakası içindeki yoğunluk değişimi derinlikle orantılı olarak bulunur. Bu çalışmada, her formasyon içinde tespit edilen sismik hız sınırları kullanılarak, yoğunluğun değişken olarak göz önüne alınması amaçlanmıştır. Sismik hız sınırlarının izlediği yol, yoğunluk değişiminin bir göstergesidir. 3B ters çözüm hesaplarında model geometri içindeki ana formasyonlara ek olarak bir formasyon daha tanımlanmıştır. Bu ek formasyon tanımı, her formasyon içinde mevcut olan sismik hız sınırlarının tümü kesintisiz kullanılarak yapılmıştır. İşte bu ek formasyon için hesaplanan yoğunluk, sismik hız sınırları arasındaki yoğunluk değişim miktarı olarak kabul edilmiştir. Bu değişim, ana formasyonlar için hesaplanan yoğunluklara bir düzen içinde ilave edilerek, yoğunluğun derinlikle değişimi ayrıntılı olarak saptanmıştır.Çalışma başlangıcında yoğunluklar sabit olarak dikkate alınmıştır, fakat her tabaka içindeki yoğunluklar değişken olarak hesaplanmıştır. Bu tezde üç farklı model kullanılmıştır. İlk iki model çalışması sonunda sismik hız sınırlarının ekstra bir kütle olarak alınmasıyla yoğunluğun derinlikle nasıl değiştiği saptanmıştır. Sonuncu çalışma, Adıyaman, Diyarbakır ve Gaziantep bölgesine ait sismik verilerin bir kısmının TPAO'dan alınmasıyla düşük hızlı yer altı modeli oluşturularak yapılmıştır. Bu çalışma sonunda sismik hız sınırlarının ekstra bir kütle olarak alınmasıyla yoğunluğun derinlikle nasıl değiştiği saptanmıştır. Hidrokarbon aramalarında bu yöntem kullanılarak, daha az sondaj kuyusu açılarak sonuca gidilebilir.

Yapay sinir ağları yöntemi ile heyelanlarda stabilite analizi

Bu tez çalışmasında, Yapay sinir Ağları (YSA) yöntemi kullanılarak heyelanlarda yamaç/şev güvenliği hesaplanabilirliği araştırıldı. İlk olarak kullanılan YSA programı için 100 adet yapay heyelan verisi oluşturuldu ve bu heyelanların güvenlik faktörleri (GF) GeoStudio programı ile hesaplandı. Bu şekilde oluşturulan veri tabanının 80 adedi YSA?nın eğitimi, 20 adedi ise testi için kullanıldı. YSA yöntemi ile giriş parametresi olarak heyelan yüksekliği, yeraltı su tablasının derinliği, heyelan açısı, birim hacim ağırlığı, kohezyon ve içsel sürtünme açısı, çıkış parametresi olarak ise GF kullanılarak heyelanların GF?leri hesaplandı. Klasik yöntemle ve YSA ile hesaplanan GF?leri arasında iyi bir uyum elde edildi. Daha sonra zemin parametreleri dikkate alınarak NEHRP Zemin Sınıflamasına göre her bir heyelana sismik hız bilgileri eklendi. Bu durum için de YSA yöntemi ile GF?leri tekrar hesaplandı. Giresun Organize Sanayi heyelanlarında sismik kırılma ve sismik yüzey dalgası yöntemleri kullanılarak boyuna ve enine dalga hızları hesaplandı. Araklı-Yiğitözü heyelanında ise araziden numune alınarak zemin parametreleri belirlendi. Bu veriler kullanılarak üç heyelanın GeoStudio programında GF?leri hesaplandı. Heyelanların birim hacim ağırlığı, kohezyon, içsel sürtünme açılarına sismik hızlarına göre aralık değer verilerek GF?leri YSA ile hesaplandı. Sonuçlar incelendiğinde kohezyonun GF üzerinde en etkili parametre olduğu tespit edildi. Son olarak incelenen heyelanların YSA yöntemi ile GF?leri değerlendirildi. Sonuç olarak, heyelanlarda YSA yöntemi ile güvenlik faktörünün hızlı ve kolay bir şekilde hesaplanabileceği, heyelanlar için belli olmayan bazı zemin parametreleri yerine sismik hızlar kullanılarak stabilite hesaplamaları yapılabileceği ortaya konulmuştur.

Doğal gerilim (sp) ve elektromanyetik vlf yöntemleri ile aktif tektonik zonlarının incelenmesi

Bu çalışmada tektonik açıdan aktif bir bölge olan Urla ? İçmeler ve Demircili mevkilerinde elektromanyetik ? VLF ile doğal potansiyel yöntemleri (SP) yardımıyla tektonizmanın etkisiyle oluşan yeraltındaki olası süreksizliklerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda bölgede jeofizik anlamda geniş çapta çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmaların diğer jeofizik araştırmalarda kullanılan hatlar üzerinde başarılmıştır.EM ? VLF yönteminde üç farklı frekans kullanılarak, gerçel bileşen, sanal bileşen, eğim, toplam alan ve özdirenç değerleri ölçülmüştür. EM ? VLF' den elde edilen değerler ters-çözüm ile değerlendirilerek yeraltına ait özdirenç kesitleri elde edilmiştir. Bu kesitler üzerinde fay zonu ile ilgili süreksizlikler gözlenmiştir. Doğal potansiyel yönteminde ise toplam alan ve gradyent şeklinde iki tür ölçüm alınmıştır. Toplam alan verileri üzerinde yapılan ters-çözüm işleminden sonra küre modeline ait parametrelere ulaşılmıştır. Bu parametrelerden yer altı ile ilgili derinlik, polarizasyon açısı ve konum bilgileri elde edilmiştir. Buna göre İçmeler bölgesinde dike yakın polarlanma açısı ile faya ilişkin belirtiler saptanmıştır.Aktif tektonik amaçlı yapılan EM-VLF ve SP yöntemlerinin ters-çözüm değerlendirmeleri yapılarak, bu tür alanlarda fay türü süreksizlikleri belirlemede başarılı olabileceği ortaya çıkarmıştır.

İzmir metropolitan alanı zemin özelliklerinin deprem kayıtları kullanılarak hvsr yöntemi ile incelenmesi

Bu yüksek lisans tez çalışması kapsamında, İzmir İli ve yakın çevresindeki zeminlerin sismik davranışının araştırılması amacıyla, 2008 yılında T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı'nın (AFAD) Deprem Dairesi Başkanlığı (DDB) desteğiyle, TÜBİTAK KAMAG (Proje No:106G159) Projesi kapsamında, İzmir İli metropolitan alanında kurulan 16 adet yerel ivme-ölçer deprem istasyon ağı tarafından kaydedilen 16 adet deprem kaydı incelenmiştir. Büyüklükleri 4.0 ile 5.0 (ML) arasında değişen bu deprem kayıtları; S-dalgası, P-dalgası ve deprem anından önceki 20 saniyelik süreyi içeren Gürültü kayıtları ayrı ayrı incelenmiş ve Yatay Düşey Spektral Oran (HVSR) yöntemiyle değerlendirilmiştir. Elde edilen veriler ile İzmirNET istasyonlarının kurulduğu bölgelere ait hakim frekanslar ve büyütme değerleri elde edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen frekans değerleri Rodriguez-Marek ve diğ. (2001) tarafından güncellenen NEHRP zemin sınıflamasına göre yorumlanmıştır. S-dalgası, P-dalgası ve Gürültü kayıtlarının sonuçları karşılaştırılmıştır. P-dalgası ve Gürültü kayıtlarının spektral oranları birbirine benzer özellik göstermiştir. S-dalgasından elde edilen spektral oran sonuçları ise daha güvenilir bulunmuş ve zemin sınıflaması sonuçları S-dalgasının spektral oran sonuçlarına göre verilmiştir.

İzmir ve çevresindeki mikrogravite verilerinin değerlendirilmesi

Batı Anadolu bölgesi karakteristik olarak aktif deformasyon alanıdır. Bu aktif bölge içinde yer alan çalışma alanı İzmir ve çevresi mikrogravite verileri ile ayrıntılı olarak incelenmiştir.Bu amaçla, TÜBİTAK 108Y285 nolu proje kapsamında İzmir ve çevresinde ilk olarak ölçülmüş mikrogravite verilerinin değerlendirme ve modellenmesi çalışmanın konularını kapsamaktadır. Çalışma alanında öncelikle profiller boyunca mikrogravite ölçümleri yapılmıştır. Arazi çalışmalarından sonra elde edilen verilere düzeltme ve indirgemeler uygulanmış ve Bouguer gravite anomali değerleri elde edilmiştir. Daha sonra elde edilen Bouguer gravite verilerine veri işlem yöntemleri uygulanmıştır. Son aşamada üç boyutlu gravite modelleme yöntemi irdelenmiştir. Yöntem önce kuramsal verilere ikinci aşamada ise çalışma alanına ait gravite verilerine uygulanarak, çalışma alanı üç boyutlu olarak modellenmiştir.Sonuç olarak çalışma alanına ait mikrogravite verilerinin batıdan doğuya doğru göreceli olarak değiştiği saptanmıştır. Bölgedeki fayların bu değişimi denetleyen etkenler olduğu modelleme sonuçlarıyla değerlendirilmiştir.

Kula volkaniklerinin oluşumu ve jeofizik veri izleri

Kula, Simav Grabeni'nin güney yönlü taban bloğu ve Alaşehir Grabeni'nin güney yönlü tavan bloğuyla sınırlanan Menderes Masifi'nin kristalin kayaçları üzerinde yer alır. Çok sayıda volkanik öğeleri olan Kula volkanik bölgesi (Yanık Ülke ?Katakakeumene?) İzmir-Ankara yolu üzerindedir. Yaygın plato bazaltları ve iyi korunmuş kraterler ve lav akıntılarıyla Batı Anadolu'nun en genç volkanları aktif riftleşme alanındaki alkali bazalt bölgesinin en mükemmel örnekleridir. Eski grabenler (GB-KD yönlü Gördes, Demirci ve Selendi) daha ince (1 km den daha az) sedimanlarla doludur.Yaygın volkanizma ve yüksek ısı akısı değerleri açısından, Kula volkanik bölgesi ve ABD'deki Yellowstone alanda büyük benzerlikler göstermektedir. Dünya'nın en büyük hacimli riyolit ve bazaltik malzeme sahası olan Yellowstone volkanik bölgesi, 2 milyon yıl önce başlayan, her biri binlerce küp kilometre piroklastik birikinti açığa çıkaran üç patlama döneminde oluşmuştur. Kula cüruf konilerinin küçük oluşu muhtemelen yüzeye çok düşük bir akışla çıkan magmanın sonucudur ve bu küçük hacim bölgedeki küçük uzantıları yansıtır (ß<1.2 , ß=kabuğun başlangıç kalınlığı).Plato bazaltlarının manyetik izleri yoktur. Manyetik anomaliler oldukça belirgindir ve durum 3000 nT büyüklüğe sahip ikinci ve üçüncü evre volkan konileriyle kolaylıkla ilişkilendirilebilir. Volkan konileri Demirci ve Selendi grabenlerini ayıran GB-KD doğrultulu fayların kesiştiği yerlerdedir. Bu yapıların derinlikleri 10-200 m arasında değişir ve genişlikleri yaklaşık 1000 m civarındadır. Bu sokulumlar neredeyse dik veya kuzeye doğru hafif eğimlidir.Havadan manyetik sonuçlarımıza göre derinde iki temel manyetik kütle, ancak yüzeyde beş volkan konisi tespit edilmiştir. Buna ek olarak bu iki magmatik kütle, yüzeye ulaşan örtü malzemenin nedeni olan tektonik yapıların olması gerektiğini gösteren volkanların güneyinde yer alır.

Doğu pontidlerde hava ve yer manyetik anomali değişimlerininanaliz edilerek derin ve sığ jeolojik yapılar ile ilişkilendirilmesi

Doğu Pontidler tektonik olarak Alp-Himalaya dağ oluşum kuşağının bir parçası olarak, iki büyük levhanın (Lavrasya ve Gondvana) sınırını teşkil etmektedir. Belirtilen bu alan için yer ve hava manyetik verilerinden yararlanarak, bölgenin jeolojik yapısı ve tektonik deformasyon izleri araştırılmıştır. Tüm Doğu Pontidi kapsayacak olan bu çalışma ile havadan alınmış manyetik ölçümler (EMAG-2) ile karadan bu çalışma ile alınan manyetik veriler karşılaştırılmıştır. Böylece hem bu bölge için daha ayrıntılı bir manyetik harita elde edilmiş, hem de mevcut anomali haritası ile aralarındaki farklılıkların nedenleri tartışılmıştır. Alınan ölçüm sonuçları ile kayaçların fiziksel özellikleri denetlenerek, bölge için önerilen üç farklı alt zon için manyetik değişimler incelenmiştir. Bu amaçla literatürde sıklıkla kullanılan altı farklı çigisellik analizi metodu uygulanmıştır. Öncelikle yapay veri üzerinde bu metodlar denenmiş daha sonra gerçek verilere uygulanmıştır. Elde edilen çizgisellikler Gül diyagramları ile çizdirilerek hakim trendler belirlenmiş ve olası nedenleri tartışılmıştır. Manyetik verilerin sonuçlarını karşılaştırmak amacı ile üç farklı (sayısal yükseklik verisi, faylar, uydu fotoğrafı) veride analiz edilerek gül diyagramları oluşturulmuştur. Tüm veriler derlendiğinde bölge için genel doğu-batı yönlü çizgiselliklerin hakim olduğunu bunun sonucu olarak bölgenin kuzey-güney yönlü bir sıkıştırmalı rejim altında deforme olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Hava ve yer manyetik, Çizgisellik, Doğu Pontidler

Depremlerin magnitüd türü dönüşümü ve maksimum yer hareketi ivmesi (PGA) tahmininde yapay zeka uygulamaları

Türkiye, Kuzey Anadolu Fay Zonu, Doğu Anadolu Fay Zonu ve Ege Açılma Sistemi gibi aktif tektonik yapıları içermesinden dolayı yüksek deprem tehlikesine sahiptir. Bu nedenle, sismik tehlike değerlendirme çalışmalarının güvenilir ve doğruluğunun yüksek olması gerekmektedir. Sismoloji ve tehlike değerlendirme çalışmaları içeresinde homojen deprem magnitüd türü için dönüşüm denklemleri ve depremlerin mühendislik yapılarına etkilerini belirlemek için maksimum yer hareketi ivmesi (PGA) değerleri kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında depremlerin magnitüd türü dönüşümü ve depremlerin PGA değerlerinin hesaplanması için Yapay Sinir Ağları (YSA), Meta-sezgisel algoritmalar ve Makine Öğrenmesi algoritmaları gibi Yapay Zeka (YZ) teknikleri kullanılarak denklemler, YSA ve regresyon modelleri geliştirilmiştir. Magnitüd türü dönüşümü için, Türkiye ve civarında (1900-2020) meydana gelen (M ≥ 4.0) depremlerin farklı magnitüd türleri ve değerleri kullanılarak regresyon yöntemleriyle 8 denklem ve makine öğrenmesi algoritmalarıyla 3 regresyon modeli oluşturulmuştur. PGA tahmini için, Türkiye ve civarında meydana gelen depremlerin (1976–2020) parametrelerinden oluşan 2 veri setiyle (M ≥ 3.0 ve Mw ≥ 5.0) 6 farklı veri formuna göre YSA ile Meta-sezgisel algoritmalar kullanılarak modeller ve makine öğrenmesi algoritmalarıyla 3 regresyon modeli oluşturulmuştur. Tüm modeller oluşturulan test verileriyle literatürden seçilen magnitüd türü dönüşümü ve PGA tahmin denklemleri ile karşılaştırılmıştır. Magnitüd türü dönüşümü için oluşturulan regresyon modelleri gerçek değerlere daha yakın sonuçlar vermişlerdir. PGA tahmini için oluşturulan YSA ve regresyon modellerinin, literatürden seçilen tahmin denklemlerine göre ölçülen PGA değerlerine daha yakın değerler hesapladığı görülmüştür. Özellikle, YZ teknikleriyle yapılan ölçülen değerlere daha yakın PGA tahminleri sismik tehlike çalışmalarının güvenirliliğini artıracaktır. Ayrıca, sismoloji ve mühendislik sismolojisi alanlarındaki bu önemli değerlendirmelerde YZ tekniklerinin etkin bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür.

Gümüşhane ve çevresinin jeofizik verilerle yer etkisinin incelenmesi ve mikrobölgelendirme çalışması

Gümüşhane ili, depremsellik açısından sakin bir bölge olmakla birlikte KAFZ' a olan yakınlığı nedeniyle deprem tehlikesi altındadır. Bu kapsamda hızlı bir yapılaşma süreci içerisinde olduğundan, yerel zemin etkilerinin ortaya çıkarılması büyük önem taşımaktadır. Bu amaçla, çok kanallı yüzey dalgası, düşey elektrik sondaj ve mikrotremor ölçüm yöntemleri (Y/D ve SSO) kullanılmıştır. Y/D ve SSO yöntemlerinden inceleme alanının zemin hakim titreşim frekansı ve periyodu ile Y/D oran ve zemin büyütme faktörü ve sismik duyarlılık indeks değerleri belirlenmiştir. Ayrıca inceleme alanı için deprem tehlike analizi (DTA) yapılmıştır. Çok kanallı yüzey dalgası kayıtlarından inceleme alanı için S dalga hızı, VS30 değeri ve zemin dinamik/elastik parametreleri elde edilmiştir. Düşey elektrik sondaj verilerinden inceleme alanındaki zemin tabakalarının derinliğe bağlı özdirenç değişimleri ve tabaka kalınlıkları belirlenmiştir. Elde edilen verilere göre, inceleme alanına ait zemin hakim titreşim frekansı Y/D için 1.21 – 13.40 Hz (0.07 – 0.82 sn) ve SSO için 1.56 – 13.24 Hz (0.07 – 0.64 sn) arasındadır. Bununla birlikte Y/D oranı 1.12 – 9.76 ve SSO zemin büyütme faktörü 0.19 – 38.13 ve Kg değerleri Y/D için 0.094 – 22.2 ve SSO için 0.18 – 314.7 arasında değişim göstermektedir. İnceleme alanı için VS30 dağılımı 300.2 – 886.1 m/sn aralığında değişirken, TDBY (2018)' e göre "ZC", NEHRP (2020)' e göre "CD – C " ve Eurocode 8' e göre "B zemin sınıfındadır. Aynı profildeki çok kanallı yüzey dalgası, düşey elektrik sondaj, Y/D ve SSO sonuçları, daha önce yapılan sondaj verileriyle değerlendirilmiş ve tüm bulguların inceleme alanının jeolojik yapısıyla yakından ilişkili olduğu ve jeolojik formasyon geçişleri arasında uyum sağlandığı sonucuna varılmıştır. DTA sonuçlarına göre Gümüşhane Merkez ilçesi ve çevresinde 7.0 magnitüdlü bir depremin 50 yıllık süre için aşılma olasılığı % 53.3 ve European Seismological Commision (ESC)' a göre hesaplanan göreceli ivme değeri için tehlike düzeyi "orta seviye" olarak belirlenmiştir.

Orta Anadolu'nun kabuksal hız yapısının araştırılması

Bu tez çalışmasında Orta Anadolu altında kabuk ve üst-manto hız yapısının tespiti için P dalgası alıcı fonksiyon analizi kullanılmıştır. Bu amaçla Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Deprem Araştırma Daire Başkanlığı bünyesinde aktif olarak çalıştırılan geniş-bantlı ANTO (Ankara), BBAL (Ankara), CDAG (Kırşehir), ELDT (Çankırı) ve ILGA (Çankırı) deprem istasyonlarında kaydedilen telesismik depremlerin zaman ortamı P alıcı fonksiyonları hesaplanmıştır. Ayrıca bölgesel yüzey dalgası grup hızı bilgileri ile her deprem istasyonunda hesaplanan radyal alıcı fonksiyon sinyalleri birlikte ağırlıklı ters çözülerek çok çözümlülük sorunu da giderilmiştir.Ters çözüm sonuçlarından ANTO istasyonu altında kabuksal kalınlık 36 km ve makaslama hızı 4.33 km/sn, BBAL istasyonu altında kabuksal kalınlık 38 km ve makaslama hızı 4.28 km/sn, CDAG istasyonu altında kabuksal kalınlık 40 km ve makaslama hızı 4.33 km/sn, ELDT istasyonu altında kabuksal kalınlık 36 km ve makaslama hızı 4.21 km/sn, ILGA istasyonu altında kabuksal kalınlık 36 km ve makaslama hızı 4.20 km/sn elde edilmiştir. Bu durum Orta Anadolu'da kuzeyden güneye doğru bir kabuksal kalınlaşmanın olduğunu gösterir. Bölgenin tektonik bakımdan Ezinepazarı-Tuz Gölü Fayı, Ecemiş Fayı, Kırıkkale-Erbaa Fayı ve kuzeyden İzmir-Ankara-Erzincan ile güneyden Toroslar'ın paleosütur kuşaklarının sıkıştırma etkisi altında olması, güneydeki bu kabuksal kalınlık artışının nedenidir. İstasyonlar altında üst-kabuk makaslama hızları 2.20-3.49 km/sn arasında değişmektedir ve üst-manto hızı <7.8 km/sn'dir. Orta-kabuk ve üst-kabukta anormal düşük hızlı (LVZ) bir durum gözlenmemiştir.

Beton dayanımının tahmininde kullanılan jeofizik yöntemler

Tahribatsız yöntemler son yıllarda inşaat mühendisliği yapılarını test etmede ve incelemede önemli roller oynamaya başlamıştır.Bu çalışmanın amacı bir yapısal inceleme programında kullanılan tahribatsız yöntemlerin temel prensiplerini vermek ve yapılan modelleme çalışmalarından elde edilen fiziksel verilerin yorumlanması ile anlaşmalı standartlar ve kuralların belirlenmesine katkı sağlamaktır.Çalışmada 5 adet prizma ve 5 adet silindir numune üretilmiş ve kullanılmıştır. Prizmatik numuneler üzerinde Wenner, Schlumberger ve dipol-dipol dizilimleri kullanılarak elektrik özdirenç ve indüksiyon polarizasyonu ölçümleri alınmıştır. Veriler 2-Boyutlu ters çözüm programı ile yorumlanmıştır. Silindir numuneler üzerinde Wenner ve dipol-dipol dizilimleri kullanılarak 2-Boyutlu ters çözüm programı ile yorumlanmıştır.Tüm modellerde P dalgasının malzeme içinden geçiş hızları belirlenmiştir.Beton numuneler Basınç, Çekme, Eğilme deneyleri gibi tahribatlı deneylere tabi tutulmuştur.Bu çalışma farklı özellikte üretilen 10 beton numune üzerinde uygulanan tahribatsız ve tahribatlı deneylerin sonuçlarını kapsamaktadır.Anahtar Kelimeler: Tahribatsız Yöntemler, Beton, Elektrik Özdirenç, İndüksiyon Polarizasyonu, P Dalga Hızı, Tahribatlı Yöntemler

Sismik kırılma verilerinin ilk varış zamanlarının işaretlenmesinde ilişki işleminin uygulama ilkelerinin araştırılması

Bu tez çalışmasında, ilk varış zamanı işaretleme zorluğu olan sismik kırılma verilerinden ilk varış zamanlarını daha doğru ve güvenilir olarak işaretlemek için, genel olarak sismik yansıma verilerinin işlenmesinde bir çok aşamada çok yaygın olarak kullanılan ilişki (korelasyon) işlemine dayalı otomatik/yarı otomatik algoritma içeren yeni bir teknik geliştirilmiş ve katkıları incelenmiştir. Düşünülen otomatik/yarı otomatik algoritmanın başarısı belirlenen kaynak dalgacığı operatörlerinin duyarlılığı ile doğrudan ilişkili olduğu için, ilişki operatörleri üç şekilde tasarlanmıştır. Operatör kestirimi sırasında, sismik verinin güç spektrumundan, verinin temiz bir kanalı üzerindeki dalgacık formlarından veya kullanılan sismik kaynak dikkate alınarak minimum fazlı dalgacık modellerinden yaralanılmıştır. Hangi tür operatörün kullanılacağı verinin genel karmaşıklık karakterine göre belirlenmiştir.Geliştirilen teknik, değişik yer modelleri için hesaplanmış yapay ve farklı jeolojik ortamlardan kaydedilen gerçek arazi verilerine uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar detaylı olarak neden-sonuç ilişkilerine göre tartışılmıştır. Verilerin gürültü içeriği arttıkça ve ofset boyunca ilk varış dalga şeklinin bozularak işaretleme zorluğu oluştuğunda, ilişki tekniği ile ilk varış işaretlemesinin çok faydalı olduğu görülmüştür. Ayrıca, geliştirilen teknik sayesinde işaretlenen ilk varış zamanları ile manuel olarak işaretlenen ilk varış zamanları arasındaki küçük zaman farklarının sismik değerlendirmeler üzerindeki etkisi, sismik tomografi ve gecikme zamanı yöntemleri çözümleri ile ortaya konmuştur. Yapılan karşılaştırmalarda ilişki yönteminden elde edilen ilk varış zamanları ile yapılan tomografi çözümlerinin daha iyi bir yanal çözünürlüğe sahip olduğu, gecikme zamanı çözümlerinde ise bu zaman farklarının sismik hızlar ve tabaka kalınlarını beklenmedik şekilde değiştirebileceği görülmüştür.

Uzak alan deprem kayıtlarından Trabzon (TBZ) deprem istasyonunun altındaki litosfer yapısının belirlenmesi

ÖZET Alıcı fonksiyon analiz yöntemi kullanılarak Trabzon (TBZ) sismik istasyonunun altındaki kabuk ve üst Manto yapısı belirlenmiştir. Veri olarak 1996 - 1998 yıllan arasında TBZ sismik istasyonunda kaydedilen geniş-bandlı telesismik üç bileşen sayısal 39 deprem kaydı kullanılmıştır. Seçilen 39 depremin radyal ve tanjansiyel alıcı fonksiyon bileşenleri hesaplanmış ve radyal alıcı fonksiyon bileşenlerine ters çözüm yöntemi uygulanmıştır. TBZ sismik istasyonunun, kuzeyinde okyanusal kabuk ve güneyinde ise kıtasal kabuk yer almaktadır. Bundan dolayı kuzeyden güneye doğru bir kabuksal kalınlaşma söz konusudur. Tanjansiyel bileşenlerdeki varışlar yanal hız değişimlerine duyarlı olduğu için kabuksal hız süreksizliklerinin eğimi hakında bilgi vermektedir. Farklı geri-azimut düzlemlerinden gelen depremlerin tanjansiyel alıcı fonksiyon bileşenlerindeki doğrudan gelen P ve Ps dönüşüm dalga fazlan incelenmiştir. Birbirine göre zıt kadranlarda olan deprem kayıtlarının tanjansiyel alıcı fonksiyon bileşenleri incelendiğinde polaritelerinin birbirine göre ters yönelim gösterdiği görülmüştür. Bunun sonucunda istasyon altında eğimli bir yapının var olduğu ve yönünün ise yaklaşık güney batıya doğru olduğu saptanmıştır. Radyal alıcı fonksiyonlann ters çözümü sonucunda elde edilen S dalgası hız yapılannda 0 - 10 km derinlikleri arasında hızın ani bir artış gösterdiği görülmüştür. 20 - 35 km derinlikleri civarında ise yaklaşık 3.5 km/sn hızında düşük hızlı bir bölgenin varlığı belirlenmiştir. Tanjansiyel alıcı fonksiyon bileşenlerinde görülen düzensizlikler yeraltı anizotropisinin varlığına işaret etmektedir. Anahtar Kelimeler: Alıcı fonksiyon, Geniş-band, Telesismik, Ters çözüm, Ps dönüşümü, Anizotropi. IV

Sismik verilerin incelenmesinde normalize edilmiş tam gradyan (NTG) yönteminin kullanımı ve karmaşık zarf eğrileri ile karşılaştırılması

ÖZET înce tabakalı ortamlardan kaydedilen sismik yansıma genliklerinin zaman bağımlı değişimleri analitik yaklaşımlarla analiz edilir. İnce tabakalı ortamlardan kaydedilen sismik yansımalar girişimli karaktere sahiptir. Girişimli yansımaların analizi zarfların (anlık genliklerinin) hesaplanmasıyla yapılmaktadır. Çünkü, bir sismik yansıma izinde yansıtıcıların yerlerinin tespit edilmesinde zarf gösterimi önemlidir. Ayrıca zarflar yansıma dalgacığının genliğinin ve şeklinin zamanla olan değişimini ortamın fiziksel özelliklerine göre yansıtır. Özellikle güçlü yansımalara neden olan petrol ve gaz içerikli ortamlar için zarfların ayrımlılığı daha da önemlidir. Geleneksel olarak karmaşık iz yaklaşımı ile hesaplanan sismik zarf izleri girişimden, uyumlu ve uyumsuz gürültülerden etkilenirler ve yeterli ayrımlılıkta olmazlar. Bu çalışmada, sismik zarfların ayrımlılığın artırılması ve girişim problemine bir çözüm olması açısından sismik yansıma verileri Normalize Edilmiş Tam Gradyan (NTG) yöntemiyle incelenmiştir. Yöntemde sismik dalga alanına Fourier sinüs serileri ile bir yaklaşım sağlanmış ve elde edilen analitik fonksiyonun bağımlı değişkenlerine göre türevleri analitik olarak alınmış ve sayısal olarak sismik ize ait Gn normalize edilmiş tam gradyan değerleri hesaplanmıştır. Bu Gn değerlerinin zamana göre çizimi sismik izin daha ayrımlı zarf eğrilerini ve aynı zamanda enerji dağılımını göstermiştir. Girişim probleminin sıklıkla karşılaşıldığı ince tabakalı ortam modelleri (sandwich, kama, pinchout ve fay tipi yapılar) için hesaplanan yapay sismik veriler ve bir arazi verisi üzerinde yapılan uygulamalardan elde edilen sonuçlar, hesaplanan zarf eğrilerin görüntü olarak karmaşık iz zarfına benzer ancak daha ayrımlı ve pürüzsüz yüzeylere sahip olduklarım göstermiştir. Böylece, analitik yaklaşımla türetilen geleneksel sismik niteliklere ek olarak Gn değerlerinin arayüzeyleri ve litolojik değişimleri gösteren gradyan niteliği (attribute) olarak yığılmış sismik verinin yorumunda kullanılması önerilmektedir. Anahtar Kelimeler: Analitik Sismik İz, Karmaşık Zarf, İnce Tabakalarıma, Yansıma Girişimi, Normalize Edilmiş Tam Gradyan, Harmonik Analiz VI

Alıcı fonksiyonlar ve yüzey dalgalarının birlikte ters çözümünden TBZ (Trabzon) sismik istasyonunun kabuk yapısı

ÖZET Bu çalışmanın öncelikli amacı TBZ (Trabzon) sismik istasyonunun altındaki kabuk hız yapışım ortaya çıkarmaktır. Bu amaçla, TBZ istasyonunda kayıt edilen tele-sismik P dalgalan ve bölgesel yüzey dalgalan birlikte kullanılmıştır. Tele-sismik P dalgalarının ters- evrişiminden hesaplanan alıcı fonksiyonlar tek başına ters-çözüm işleminde kullanıldığında, alışıla gelmiş çok çözümlülük sorunu ile karşılaşılmaktadır. Bu sorunu aşmak için, son yıllarda kullanılmaya başlanılan bir çözüm yöntemi (alıcı fonksiyon ve yüzey dalgası) başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Yeni yöntemin en önemli avantajı, alıcı fonksiyon ile yüzey dalgası arasında bir ağırlık sisteminin kurulabilmesidir. Tez çalışmasında kullanılan deprem verileri tamamen tek-istasyon özelliğindedir ve literatürde benzer niteliğe sahip çalışmalar oldukça azdır. Yüzey dalgalan ve alıcı fonksiyonları birlikte ters çözerken dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, her iki veri grubunun yaklaşık benzer Jeolojik yapıyı örneklemesidir. Söz konusu veri gruplarının örneklediği kabuk kalınlıkları birbirinden önemli miktarda (örneğin, +10 km) farklı ise, bu çalışmada olduğu gibi, yorumlama aşamasında ayrıca dikkat etmek gerekmektedir. Böyle bir durumda, alıcı fonksiyonlar Moho süreksizliğinin derinliğini doğru olarak verebilir, ancak tekabül eden mutlak sismik hızlar büyük olasılıkla yanlıştır. Bu şekilde ortaya çıkabilecek yanılgı, yüzey dalgası ters-çözüm hız yapışma gerekli müdahale ile kolayca giderilebilir. Yüzey dalgalarının alıcı fonksiyon ters-çözüm işlemine katılmasının bir diğer avantajı ise, istasyon altındaki olası yanal Jeolojik düzensizliklerden kaynaklanan sismik etkileri bastırmasıdır. TBZ sismik istasyonunun doğusunda 30 ±2 km ve batısında ise, 36 ±2 km kabuk kalınlığı saptanmıştır. İstasyonun altındaki sığ makaslama dalgası hızlan oldukça düşüktür (2.45 ±0.18 km/s). Üst kabukta, makaslama dalgası hızı 3.77 ±0.18 km/s olan bir yüksek- hız zonu ve orta kabukta ise, sismik hızı 3.55 ±0.18 km/s olan bir düşük-hız zonu saptanmıştır. Moho süreksizliğindeki hız atlaması 0.5 km/s' den küçüktür ve üst-manto Sn hızı 4.41 ±0.18 km/s olarak karakterize edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Alıcı Fonksiyon, Çok Çözümlülük, Kabuk Hız Yapısı, Ters-çözüm, Yüzey Dalgası rv

Doğu pontid orojenik kuşağının yapı stillerinin ve kabuk yapısının jeofizik yöntemlerle incelenmesi

Karadeniz sahili boyunca uzanan Doğu Pontid aktif kıta kenarı litoloji ve fasiyes birliklerine göre kuzeyden güneye doğru kuzey, güney ve eksen zonu olmak üzere üç alt tektonik birlikten oluşmaktadır. Arap-Afrika plakasının Avrasya plakasına göre sol yönlü yanal hareketi ve Atlantik Okyanusunun açılması Doğu Pontidlerin jeolojik evrimini kontrol etmiştir. Bu bölgede KD, KB ve D-B yönlü kırık sistemleri bu üç zonu birbirinden ayırmakta ve Doğu Pontidlerin aktif tektoniğinde önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada bölgenin tektonik yapısı, Moho topografyası ve Curie noktası derinliği belirlenmeye çalışılmıştır. Doğu Pontidlerin üç farklı zonunun tektoniğini kontrol eden fay sistemlerini belirlemek için gravite verilerinin yatay türev haritası oluşturulmuştur. Gravite anomali verilerinin yatay türev haritasında bir çok çizgisellik görülmektedir. D-B, KD ve KB yönünde uzanan bu çizgiselliklerin Doğu Pontid kıtasal kabuğunun büyük yapısal zonlarını gösterdiği anlaşılmaktadır. Bölgenin kabuk yapısını belirlemek için istatiksel bir yaklaşım tekniği olan Güç Spektrumu yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem frekans ortamında anomalilerin spektrumları ile kaynağın derinliği arasında bir ilişki sunmaktadır. Güç Spektrumu yöntemi Moho ve Curie noktası derinliğini tespit etmek için Doğu Pontid Orojenik Kuşağının gravite ve manyetik verilerine uygulanmıştır. Doğu Pontidlerde Moho derinliği 35.6 km ile 45.1 km arasında değişmektedir. Diğer yandan Curie noktası derinliğinin ise 17.4 km ile 31.2 km değerleri arasında değiştiği tespit edilmiştir. Moho yüzeyini belirlemek için ayrıca gravite ters çözüm yöntemi kullanılmıştır. Güç Spektrumu analizinden elde edilen derinlikler ile gravite ters çözüm yönteminden belirlen Moho derinliği arasında iyi bir uyum olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler :Doğu Pontidler, Gravite, Manyetik, Kabuk Yapısı, Moho, Conrad, Kristalin Temel, Curie Noktası Derinliği, Tektonik Yapı, Gravite Ters Çözümü

Jeofizikte global optimizasyon uygulamaları

Doğal Potansiyel (SP) ve Düşey Elektrik Sondajı (DES) verilerinin ters çözümü, yapay ısıl işlem (YIİ), genetik algoritma (GA) ve parçacık sürü optimizasyonunu (PSO) içeren üç global en iyileme (optimizasyon) yaklaşımıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında hem yapay hem de arazi verilerinden oluşan veri kümeleri kullanılarak SP ve DES uygulamalarına ait parametre kestirimi çalışmaları yapılmıştır. YIİ, GA ve PSO ile SP belirtisinin yeri, elektrik dipol momenti, biçim faktörü, uçlaşma açısı ve derinlik parametreleri kestirilmeye çalışılmıştır. Ayrıca GA ile DES belirtisinden tabakalı yapıya ait özdirenç ve kalınlık parametreleri kestirilmeye çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar aynı veri kümelerini kullanan farklı algoritmaların çıktıları ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada kullanılan global en iyileme yaklaşımlarıyla yapılan test çalışmaları birbirleriyle uyumlu ve lokal en iyileme algoritmalarıyla karşılaştırılabilir sonuçlar üretmiştir.

İzmir metropol alanında mühendislik ana kayasının jeofizik çalışmalarla araştırılması

Bu tez çalışması kapsamında, depreme karşı güvenli yapı tasarımları yapılırken kullanılması gereken, zemin ana kaya modelinin elde edilmesi için yapılması gereken çalışmalar hakkında bilgi verilmiştir. Zemin ana kaya modellerinde kullanılan temel parametre S dalga hızıdır. S dalga hızının gerekli araştırma derinliği boyunca elde edilmesi için çalışma alanına özgün yöntemlerin kullanılması gerekir. Ana kaya derinliğinin 30 metreden daha az olduğu koşullarda Vs30 hızı temel alınır. Vs30 hız değerlerinin elde edilmesinde Çok Kanallı Yüzey Dalgaları Analizi Yöntemi (MASW) ve kuyu içi sismik yöntemler (down-hole) başarılı şekilde kullanılmaktadır. Derinliğin 30 metreden daha fazla olduğu koşullarda ise Vs30 yerine S dalga hızı derinlik profillerinin ana kaya dahil olmak üzere tanımlanması gerekir. Bu koşulda gerekli araştırma derinliği temel alınarak uygun yöntemlerin kullanılması gerekir. Ortalama 50 metre derinlik için MASW ve kuyu içi sismik çalışmalar kullanılabilir. Daha derin amaçlı çalışmalarda kuyu içi sismik ve Mikrotremor dizilim yöntemleri (SPAC) kullanılır. Ana kaya modelleriyle quasi transfer spektrumları hesaplanabilir. Bu çalışmada, İzmir Körfezi Çevresinde, zemin-mühendislik anakayası modelini tanımlamak için, seçilen bir pilot çalışma alanında mikrotremor tek nokta ve dizilim (SPAC) ölçümleri ile MASW ve Down-Hole kuyu içi sismik çalışmaları yapılmıştır. Mikrotremor ölçümlerinin değerlendirilmesi sonucunda gözlemsel Quasi Transfer Spektrumları (HVSR) elde edilmiştir. SPAC ve MASW çalışmalarından S dalga hızı derinlik profilleri hesaplanmıştır. S dalga hızı derinlik profillerini optimize etmek için de kuramsal ve gözlemsel hesaplanan Quasi Transfer Spektrumları arasındaki uyum derecesi araştırılmıştır. Ayrıca mühendislik anakayası ve zemin yüzeyi arasındaki deformasyon değişimleri hakkında bilgi almak için Nakamura hasar endeks katsayıları hesaplanmıştır. Sonuç olarak çalışma alanında mühendislik ana kayası derinliği ortalama 150-300 metre aralığında değişmektedir. Aralık bu kadar geniş olduğundan bölgesel olarak tanımlama yapılması önerilmez. Nakamura hasar endeksi katsayılarının çalışma alanında denize yaklaştıkça ve zemin kalınlığının arttığı bölgelerde yükseldiği gözlenmiştir. Bu durum zeminin bu bölgelerde elastoplastik ve/veya plastik davranış özellikleri gösterebileceğine işaret etmektedir.

Balçova zeminlerinin jeofizik yöntemlerle dinamik analizi

Deprem kaynak özellikleri ve yapı kalitesinin benzer olduğu yerlerde dinamik koşullar altındaki zeminin birim şekil değiştirme özelliği,olası hasarın belirlenmesinde etkin bir rol oynayacaktır. Zeminlerin birim şekil değiştirme özelliğiyle ilgili olarak hasar indeks değerini(Kg) tanımlanmıştır ve tanıma göre Kg değerleri 20'nin üzerinde olduğunda zeminlerin birim şekil değiştirme değiştirme özelliğinin elastik sınırlar içinde olmadığı kabul edilmektedir. Bu kapsamda Balçova İlçesi İzmir ve yakın çevresinin yerel zemin koşulları, jeofizik yöntemlerle irdelenerek,zeminin dinamik yükler altındaki davranışı hakkında bilgi edinilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca Rayleigh dalgalarının dispersif özelliğinden yararlanılarak iki boyutlu derinlik-hız haritaları oluşturularak, Vs değişimi gözlenmiştir. Sismik ana kaya PGA değerleri ile zemin yüzeyindeki PGA değerleri arasındaki değişimleri izlemek için, Quasi transfer spektrumunun genlik değerlerinin karekök ortalaması alınarak, elde edilen sonuçlar haritalanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, zemin birim şekil değiştirme özelliğinin elastik yapıda olmadığı görülmüştür. MASW seviye haritaları incelendiğinde zeminin 40 metrede dahi baskın olduğu ve bu yüzden yönetmeliklerde kullanılan Vs30 hızının söz konusu alan için geçersiz olduğu anlaşılmış olup yerinde tasarım kavramının ön plana çıkarılması tavsiye edilmektedir. Ayrıca QTS genlik değerlerinin karekök ortalaması alındığında, RMS değerlerine göre olasılıkla sismik ana kaya PGA değerlerinin, zemin yüzeyine 1,5-2 kat büyütülerek aktarılacağı öngörülmektedir.

Batı Karadeniz ve pontidlerin yapısının jeofizik verilerle irdelenmesi

Türkiye, Rusya, Ukrayna, Romanya ve Bulgaristan arasında bulunan, Asya ile Avrupa'nın birleşim bölgesinde kalan Karadeniz 432000 kilometrekare alanı ve 534000 kilometreküp hacmi ile dünyanın en büyük iç denizlerinden biridir. Kuzeydoğuda Kafkaslar, kuzeyde Kırım dağları ve güneyde Pontidler' in arasında oval bir basen oluşturan Karadeniz, oldukça ilgi çekici bir jeolojik yapıya sahip olup, çok sayıda çamur volkanı, aktif tortul taşınmasında rol oynayan kanallar, aktif faylar, metan sızıntıları gibi birçok jeolojik ve ekonomik oluşumlar içermektedir. Bu çalışma da amaç Batı Karadeniz Baseni ile Batı Pontidler arasındaki ilişkiyi irdeleyebilmektir. Bu olguları irdeleyebilmek için gravite, manyetik, sismik, ısı akısı gibi birden çok jeofizik veriler yorum için kullanılmıştır. İzostatik denge açısından Karadeniz yükselmesi gerekirken batmakta ve Anadolu Platosu ise batması gerekirken yükselmektedir. Sonuç olarak Batı Karadeniz Havzasının izostazik dengeye sahip olmadığını ve bu sebeple çökmekte olduğunu ve bu çöküntüye muhtemel sebep kalın sediman örtülerinin varlığının olduğunu söylemek mümkündür. Ayrıca havza içindeki bazı jeolojik yapıların karasal alandaki yapılarla ilişkili olduğunu söylemekte yanlış olmaz.

Eskişehir Grabeni'nin potansiyel alan verileri (gravite ve manyetik) ile araştırılması ve yorumu

Potansiyel alan verilerinin dalga sayısı ortamına dönüştürülmesi işlemi sonucu elde edilen Fourier katsayıları analitik uzanımlar, ikinci türev ve süzgeçleme gibi jeofizik veri-işlem yöntemlerinin uygulanmasını kolaylaştırır. Potansiyel alan verilerine uygulanan analitik uzanım, trend analizi, süzgeç ve ikinci türev gibi jeofizik veri-işlem yöntemleri bir bölgenin genel yapısal özelliklerinin ortaya çıkarılmasına yardımcı olurlar. Bu amaçla, Eskişehir ve çevresinin gravite ve manyetik verileri bu yöntemler ile irdelenerek bölgenin genel yapısal özellikleri çıkarılmaya çalışılmıştır. Manyetik verilere, ayrıca kutba indirgeme, yapay gravite alanı ve sınır analizi yöntemleri uygulanmıştır. G-K yönünde alınan A-A' ve B-B' kesitleri üzerinde gravite modelleme çalışması yapılmıştır.Veri-İşlem yöntemlerine ek olarak, bölgenin yer altı taban topoğrafyasının saptanması amacıyla gravite verileri değişken/sabit yoğunluk farkı ilkesine dayanılarak ile 2 ve 3 boyutlu yapı derinliği analizi yapılmıştır. Bu amaçla, 1 km aralıklarla sayısallaştırılmış gravite verileri kullanılmış, bölgenin ortalama yoğunluk değeri jeolojik verilere bakılarak saptanmıştır.Eskişehir ve çevresinin potansiyel alan verilerine uygulanan veri-işlem yöntemleri sonucunda bölgenin yapısal unsurlarının sınırları ortaya konmuş, Kalkanlı-Altıpatlar tepesi arasında genişliği 4-5 km'yi bulan, KB-GD uzanımlı, Pleyistosen yaşlı tortullardan ve Triyas yaşlı ofiyolitik topluluklardan meydana gelen alanda derinliği yaklaşık 8-10 km'yi bulan taban derinliği olduğunu göstermiştir. Bu bilgilere ek olarak, Eskişehir fayı olarak nitelendirilen ve Eskişehir grabeninin kuzey kanadını oluşturan fayın izi sınır analizi çalışmasıyla belirgin olarak ortaya konmuştur.

Ege bölgesinin sismotektoniği

Bu tez çalışmasında, Ege Bölgesinin güncel deprem etkinliği ve sismotektonik özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla; TÜRDEP (Türkiye Deprem) PROJESİ (Proje No: 105G019) kapsamında 2007 yılından itibaren kurulan 29 adet mikro-sismoloji istasyonu tarafından kaydedilmiş depremlerden faydalanılmıştır.Elde edilen deprem etkinliği ile fay yapıları arasındaki kinematik ilişkileri ve bölgenin tektoniğini daha iyi anlamak için, odak mekanizma çözümleri yapılmıştır. Bu hedef doğrultusunda belli kriterleri sağlayan, doğruluk payı yüksek depremler seçilmiş ve elde edilen fay düzlemi çözümleri haritalanmıştır. Seçilen depremlerin büyüklük aralığının 2.9 ile 4.2 arasında değiştiği, derinliklerinin ise yer kabuğunun üst kesimlerinde (h<20km) yoğunlaştığı gözlenmiştir.Elde edilen fay düzlemi çözümlerinin, bölgenin aktif tektoniği ile uyumlu olduğu anlaşılmıştır. Ağırlıklı olarak normal veya doğrultu atımlı faylanma mekanizmaları elde edilmiştir. Bu ise Ege bölgesindeki depremlerin; normal ve ters faylanma sistemleri denetiminde meydana geldiğini göstermektedir.

Karşılıklı kuyu yer radarı verisinin iki boyutlu seyahat zamanı tomografisi

Bu tez kapsamında, karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin iki boyutlu seyahat zamanı tomografisinde, seyahat zamanı denkleminin fonksiyonel tanımına (Yöntem 1) ve ışın izleme temeline dayanan (Yöntem 2) iki ayrı yöntem üç test modeli ve bir arazi veri seti kullanılarak karşılaştırılmıştır. Yapay veri setleri, basitten karmaşığa doğru değişen çeşitli hız dağılımlarından oluşan modellerden üretilen seyahat zamanlarıyla oluşturulmuştur. Değerlendirmede, sadece ilk varışlar dikkate alınarak, hava-yer arayüzeyinde oluşan baş dalgaları hesaplamaya dahil edilmemiştir. Seyahat zamanları eikonal denkleminin sonlu farklarla çözümü ve elektromanyatik dalga yayılımının zaman ortamı sonlu farklar (FDTD) modellemesiyle elde edilmiştir.Bu tez kapsamında önerilen yöntem (Yöntem 1), Tikhonov düzgünleyicisi ile seyahat zamanlarının doğrusallaştırılmış en küçük-kareler ters çözümüne dayanmaktadır ve geleneksel ışın izleme yöntemi bu ters çözümün bir parçası değildir. Bu yöntemde, hücre yavaşlılıklarına göre seyahat zamanlarının kısmi türevlerinden oluşan duyarlılık dizeyi bir sonlu-farklar yaklaşımıyla elde edilmiştir. Dizey terslemeleri için yinelemeli eşlenik türev yöntemleri, çözümü durağanlaştırmak için düzgünlük kısıtlı düzgünleyici ve duyarlılık dizeyinin hesaplama zamanını hızlandırmak için Broyden yöntemi kullanılmıştır. Işın izleme temeline dayanan Yöntem 2'de, hız alanları, doğrusal ve de eğrisel ışın yaklaşımları kullanılarak eşzamanlı yinelemeli çözüm tekniğiyle (SIRT) güncellenmiştir. Test modellerinde; hücre hızı boyutlarının, başlangıç hızı modelinin ve gürültünün her iki yöntemin çözüm gücüne etkisi araştırılmıştır. Yöntem 1'den elde edilen hız tomogramları, daha küçük seyahat zamanı rezidüelleri, Öklid uzaklıkları ve hücre hızı hatalarıyla tanımlanmıştır. Ayrıca, Yöntem 1'in çözümlerinin yakınsama hızları, Yöntem 2'nin her iki yaklaşımından daha fazladır. Test modellerinin düşük hız zıtlığına sahip zonları, her iki yöntem tarafından çok iyi görüntülenirken yüksek hız zıtlığı olan zonlarda Yöntem 1 daha başarılı olmuştur. Yöntem 2'nin yaklaşımları arasında, genel olarak, eğrisel ışınların kullanıldığı çözümler daha iyi sonuçlar üretmiştir. Bu sonuçlar neticesinde, arazi veri seti hem Yöntem 1 hem de eğrisel ışın temelli Yöntem 2 ile değerlendirilmiştir. Her iki yöntem de modeldeki karakteristik hız anomalilerini başarıyla görüntülemiştir. Bu tez çalışması kapsamında önerilen algoritmanın (Yöntem 1) karşılıklı kuyu yer radarı verilerinin değerlendirilmesinde etkin bir şekilde kullanılabileceği gösterilmiştir.

İzmir metropoliten alanına yerleştirilecek olan kuvvetli yer istasyonlarının zemin özelliklerini tanımlamaya yönelik jeofizik çalışmalar

Depreme dayanıklı bina tasarımı depremlerin hasarlarının azaltılmasında en önemli görevlerin başında yer almaktadır. Deprem kuvvetlerini absorbe edecek, depremin yıkıcı gücüne karşı koyabilecek bir yapı deprem felaketinin en baştan yok edilmesi için çok büyük bir avantajdır. Bu avantajı yakalamak için jeofizik, jeoloji ve inşaat mühendislerinin etkili bir biçimde çalışması gerekmektedir. Binanın yapılacağı zemin özelliklerinin bilinmesi, deprem sırasında zeminin ve üzerindeki yapının nasıl davranacağının ortaya konulması, yapının zemin özelliklerine uygun olarak inşa edilmesi depreme karşı savaşta önemli bir adımı oluşturmaktadır.İzmir Metropolü Yerleşim Alanında sık aralıklarla yerleştirilmiş ivme-ölçer kayıtçılardan elde edilen deprem kayıtlarına ve diğer jeofizik ölçümlere (MASW, microtremor, sismik, özdirenç ve zemin sondajları) dayalı olarak elde edilen verilerden en uygun yer hareketi davranış modelleri oluşturulacaktır.Kurulan 16 adet kuvvetli yer hareketi kayıtçısı kurulum alanlarında (istasyonlarında), Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW) çalışmaları, Özdirenç Düşey Elektrik Sondajı (DES) ve Özdirenç Tomografi çalışmaları, mikrotremor ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca her istasyonda birer tane olmak üzere ve derinliği 20-300 m arasında değişen karotlu ve standart penetrasyon deneyli (SPT) zemin sondajları da yapılmıştır.İkinci aşamada ise ön değerlendirme sonuçlarına göre bazı istasyonlarda (bu çalışmada BLC-Balçova BRN-Bornova istasyonu ve MVS-Mavişehir) çalışmalar genişletilerek yöne bağlı olarak zemin özelliklerinin değişimi mikro dağılım özellikte irdelenmiştir. Bu aşamada elde edilen tüm jeofizik sonuçlar mekanik sondaj ile birlikte değerlendirilmiştir.Elde edilen tüm sonuçlara göre İzmir Metropol alanında zemin sınıflaması yapılırken mikro ölçekte çalışmaların yapılması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır.

İzmir Balçova Kuvvetli Yer Hareketi İstasyonu zemin şartlarının jeofizik yöntemlerle araştırılması

Depremin yıkıcı gücüne karşı koyabilecek bir yapının inşa edilmesi, deprem felaketinin en baştan yok edilmesi için büyük bir avantajdır. Bu avantajı yakalamak için jeofizik, jeoloji ve inşaat mühendislerinin etkili bir biçimde çalışması gerekmektedir. Binanın yapılacağı zemin özelliklerinin bilinmesi, deprem sırasında zeminin ve üzerindeki yapının nasıl davranacağının ortaya konulması, yapının zemin özelliklerine uygun olarak inşa edilmesi depreme karşı savaşta önemli bir adımı oluşturmaktadır.Bölgenin, depremle son derece hareketli bir ilişkiye sahip olduğu, bu özelliğiyle bölge morfolojisinin şekillenmesinde önemli bir rol oynadığı bilinmektedir. İzmir ve Çevresi, Batı Anadolu deprem rejimi içinde deprem aktivitesi çok yüksek ve hasar riski üst seviyede olan birinci derece deprem bölgesidir.Bu çalışmada, İzmir Metropolitan alanına kurulan 16 adet kuvvetli yer hareketi kayıtçısından biri olan BLC kodlu Balçova kuvvetli yer hareketi istasyonunun kurulum alanı ve çevre bölgesinin seçilmesinde, istasyonun bulunduğu zemin şartlarının kendi içinde ve çevre yapılara göre farklılık göstermesi sonucu olası bir depremde farklı bir zemin karakteristiği gösterebilme riski önemli rol oynamıştır.Öngörülen sorunların belirlenmesi hedeflenerek, Çok Kanallı Yüzey Dalgası (MASW), Düşey Elektrik Sondajı (DES), Özdirenç Tomografi ve Mikrotremor ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca derinliği 40 metreye erişen karotlu zemin sondajı açılmıştır. Kuyu açımı sırasında zemin geçilen zonlarda standart penetrasyon deneyi (SPT) her 1,5 metrede bir kez tekrarlanarak uygulanmıştır.İkinci aşamada ise ön değerlendirme sonuçlarına göre çalışmalar genişletilerek, yöne bağlı olarak zemin özelliklerinin değişimi irdelenmiştir. Bu aşamada elde edilen tüm jeofizik sonuçlar mekanik sondaj ile birlikte değerlendirilmiştir.Elde edilen sonuçlara göre Balçova ? İnciraltı kuvvetli yer hareketi istasyonunun bulunduğu bölgenin zemin grubu ve zemin sınıflaması yapılmıştır.

Balçova-Mavişehir ve Güzelbahçe (İzmir) kuvvetli yer hareketi istasyon zeminlerinin uygulamalı jeofizik yöntemlerle incelenmesi

İzmir Metropolitan alanının, deprem ve deprem riski açısından irdelenmesi amacıyla 106G159 no'lu TÜBİTAK projesi tarafından desteklenen proje kapsamında kurulan 16 adet Kuvvetli Yer Hareketi istasyonlarından; jeolojik olarak alüvyon birimine karşılık gelen zeminlere yerleştirilen Balçova (01_BLC), Güzelbahçe (07_GZL) ve Mavişehir (12_MVS) istasyonları zeminlerinde, iki aşamalı uygulamalı jeofizik ve zemin sondajı çalışmaları bu tezin içeriğini oluşturmaktadır.Bu kapsamda; ilk aşamada Balçova, Güzelbahçe ve Mavişehir istasyonlarında zemin özelliklerinin yanal ve düşey yönlü özelliklerini irdelemek amacıyla 1 sondaj kuyusu, 1 profil DES uygulaması, 1 profil özdirenç tomografi, 1 nokta microtremör ve 1 profil MASW ölçüsü, ikinci aşamada ise X, Y, Z yönlü yapısal özelliklerin değişimlerini irdelemek için Balçova istasyonunda 3 profil özdirenç tomogrofi, 4 profil MASW ve toplam 68 noktada mikrotremör ölçüsü; Güzelbahçe istasyonunda 6 profil MASW, 30 noktada mikrotremör ölçüsü ve Mavişehir istasyonunda 4 profil özdirenç tomogrofi, 4 profil MASW ve 21 noktada mikrotremör ölçüsü alınmıştır. Ayrıca Balçova ve Güzelbahçe istasyonu arasındaki bölgede K-G yönlü 8 profilde MASW ölçüsü alınmıştır.Elde edilen jeofizik sonuçlar, zemin sondajı sonuçları ile birlikte değerlendirilmiş ve jeolojik olarak özellikle birikim alanlarında zemin tipi ve yapısal özelliklerin çok kısa aralıklarda (10m ? 100 m) bile X, Y, Z yönlerinde ani değişimler gösterebileceği saptandığından bu durumun dikkate alınarak zemin araştırmalarında arazi araştırma ve ölçü alma planlamasının çok dikkatli yapılması gerektiği sonucuna varılmıştır.

Investigation of earthquake hazard and seismic site characteristic in the examples of Bursa and Izmir

The principal objectives of this thesis are to investigate the earthquakes are recorded by the local networks installed in Bursa and Izmir cities which belong to the Marmara and Aegean regions of Turkey respectively, and to make a contribution to study, engineering seismology in those cities. These cities are important since they are the most developed and populated settlements of Western Anatolia. The results in this thesis were obtained in the framework of two different TUBITAK projects, formulated to contribute to the understanding of the seismotectonics and engineering seismology in Bursa and Izmir.A temporary seismic network was installed in Bursa and operated during six months. Its main purpose was to determine the seismic activity. 384 well located events were mapped, and 10 focal mechanism solutions were obtained. The principal stress tensor axes were calculated by using fault planes, and a North-South directed extension was determined as a stress regime around Bursa. In addition to this study, microtremor records were analyzed in the north of the city, the most densely populated area of Metropolitan Bursa. Fundamental site frequencies and amplifications at different geological sites were obtained. The results coincide well with the underlying geology.In August, 2008 a strong-motion local network was installed as part of a bi-lateral cooperation between the Disaster and Emergency Management Presidency of the Turkish Republic and the Dokuz Eylul University. Similar investigations as those performed for Bursa were also carried out in Izmir, the cultural capital of the Aegean region of Turkey.

Elektrik özdirenç ters-çözümüyle çok katmanlı arkeolojik yerleşmelerin görüntülendirilmesi

Farklı arkeolojik dönemlere ilişkin karmaşık arkeolojik konteks içeren çok katmanlı höyük türü yerleşmeler arkeolojide önemli araştırma alanlarından biridir. Bu tez çalışmasında, elektrik özdirenç ters-çözüm (elektrik özdirenç tomografisi-ERT) yönteminin veri toplama ve ters-çözüm stratejileri höyük türü arkeolojik yerleşmeler bağlamında benzetim ve arazi çalışmaları yardımıyla araştırılmıştır. ERT sonuçları, farklı elektrot dizilimleri (Wenner-alfa, Wenner-Schlumberger, dipol-dipol, pol-pol ve pol-dipol), profil ile elektrot aralıkları ve profil yönlenmesi etkileri göz önüne alınarak test edilmiştir. Ayrıca, yöntemin gömülü yapılar ile farklı arkeolojik dönemlere ilişkin yerleşim mimarisini görüntülendirmedeki başarısı incelenmiştir. Yöntemin 3-boyutlu uygulamalarında düz ve ters-çözüm değerlendirmeleri ticari ve geliştirilen Matlab tabanlı programlar ile gerçekleştirilmiştir. Bu değerlendirmelerde, bloklu ve düzgünlük-kısıtlı ters-çözümler kullanılırken, düz-çözüm ise sonlu-elemanlar ve sonlu-farklar yaklaşımları ile başarılmıştır. Modelleme ve arazi çalışmaları, ERT yönteminin arkeolojik yapı ile örtü toprak arasında yeteri bir özdirenç zıtlığı bulunması durumunda başarılı yeraltı görüntüleri ürettiğini göstermiştir. Ayrıca Matlab tabanlı programın, ticari yazılıma oldukça benzer sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Değerlendirmelerde kısmi-3B görüntüler yetersiz bir çözünürlüğe sahipken, yarı-tam 3B çözümler yeraltının daha yorumlanabilir görüntülerini vermiştir. Dizilim araştırmalarında ise, dipol-dipol, pol-pol ve pol-dipol dizilimleri Wenner ve Wenner-Schlumberger dizilimlerine göre daha nitelikli görüntüler sunmuştur. Profil ve elektrot aralıkları ile profil yönlenmesinin etkileri de bu çalışma ile ortaya çıkarılmıştır. Böylece, yöntemin veri toplama ve değerlendirme aşamalarında uygun yolların izlenmesiyle yeraltının 3-boyutlu özdirenç dağılımı ayrıntılı olarak belirlenebilmekte ve gömülü yapıların yorumlanması daha kolay bir biçimde yapılabilmektedir. Sonuç olarak bu tez çalışması elektrik özdirenç ters-çözümünün höyük türü yerleşmelerin çok katmanlı stratigrafisinin görüntülendirilmesinde önemli bir araç olabileceğini ortaya koymuştur.

Mikrotremor yöntemi ile Urla ve yakın çevresinin zemin özelliklerinin araştırılması

Mikrotremor yöntemi, son on yıl içinde mikrobölgeleme ve zemin etkileri çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Urla, İzmir körfezinin batı ucunda bulunan, turizm ve kültürel açıdan Ege Bölgesi' nin en önemli yerleşim alanlarından biridir. Urla bölgesi tektonik sistemler denetiminde harekete geçme potansiyeli yüksek Urla, Karaburun, Gülbahçe gibi doğrultu atımlı fay hatları ile çevrilidir.200 ayrı noktada alınan mikrotremor ölçümleri European SESAME (SESAME, 2004) projesi tarafından önerilen kiriterlere göre toplanmıştır. Tüm ölçümler Güralp CMG-6TD sismometresi kullanılarak en az 30 dakika süreyle alınmıştır. Mikrotremör ölçümleri yatay-düşey spektral oran metodu ile ölçüm aralıkları, yerleşimin yoğun olduğu kent merkezi ve liman mevkiinde 200-250 m, yerleşimin seyrek olduğu bölgelerde ise yaklaşık 500 m olacak şekilde seçilmiştir.Mikrotremor çalışmaları, yerel jeolojik koşullar doğrultusunda Urla bölgesindeki sismik yer hareketi üzerinde önemli etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, mikrotremor ölçümlerinden elde edilen zemin frekans haritaları, sondaj, jeofizik araştırmalar ve deprem kayıtlarından elde edilen bilgilerden bağımsız olarak yorumlanmıştır. Çünkü Mikrotremor ölçümlerinden elde edilen yorumlar frekans bilgileri ile sınırlıdır, yerin sisimik davranışındaki büyütme değerleri için güvenilir sonuç vermez

Yeraltına nüfuz eden radar (YNER) modellemesinde ışın izleme ve FDTD yöntemlerinin karşılaştırılması

Sentetik yeraltına nüfuz eden radar (YNER) modelleme çalışmalarının, faylanma, tabakalanma, aşınma ve benzeri sığ jeolojik özelliklerin yorumlanmasında büyük önemi vardır. Bu çalışmanın amacı, bazı sığ jeolojik yapıların ışın-izleme ve zaman ortamında sonlu-farklar (FDTD) yöntemleri kullanarak modellenmesidir aynı zamanda da iki tekniğin birbirleriyle karşılaştırılmasıdır. Başarılı bir yorumlama yapabilmek için, radar sinyallerini etkileyen farklı elektriksel değişken değerleri kullanarak bazı fay türleri (normal, bindirme ve doğrultu atımlı faylar gibi) için sentetik modelleme çalışması gerçekleştirilmiştir. Modelleme çalışması sırasında, çeşitli yer altı koşulları için birçok model üretilmiştir. Ayrıca, gerçek YNER verileri, fay ve tabakalanma probleminin olduğu bir alandan toplanmıştır. Sonuç olarak, gerçek YNER verileri ile sentetik modellemenin birlikte kullanımı, sığ jeolojik yapılarda tümleşik yorumlamaya katkı sağladığı görülmüştür. Anahtar sözcükler: YNER, modelleme, ışın-izleme, zaman ortamında sonlu-farklar

Zaman sinyallerinde pencere etkisinin giderilmesi ve microtremor verilerine uygulanması

Bu çalışmada, mikrotemor yöntemi ile elde edilen zaman verilerinin kesilmesinden kaynaklanan sorunlar ve verinin alınmasına yönelik sürecin ne olması gerektiği araştırılmıştır.Jeofizikte veriler zamana ya da uzaklığa bağlı olarak gözlenirler. Bu verilerin analizi için ise frekans ortamına aktarılmaları gerekmektedir. Çünkü zaman ortamında görülemeyen birçok olay frekans ortamında rahatlıkla saptanabilir. Toplanan veriler, olayın doğası gereği, ölçüm süresi boyunda bir pencere ile kesilmiş olurlar. Zaman ortamında bu işlemi, sonsuz boylu verinin, dikdörtgen bir pencere işlevi ile çarpımı olarak tanımlanabilir. Fourier dönüşümünün evrişim özelliğe göre, zaman ortamındaki bu çarpım işlemi frekans ortamında evrişime karşılıktır. Zaman ortamı pencere işlevi, verinin frekans ortamında değerlendirilmesi aşamasında ayrımlılığın azalmasına sebep olabilir.Bilindiği gibi mikrotemor verilerinin analizinden sonra zemine ait baskın salınım dönemi (T), Spektral dönem (Ta,Tb) ve yerin büyütmesi (K) belirlenmeye çalışılır. Belirlenen bu parametrelerin güvenilirliği çok önemlidir çünkü binalar bu parametrelere göre sınıflandırılmış zemine uygun olarak tasarlanırlar. Mikrotremor gibi 0,1 sn ile 2 sn arasındaki periyoda sahip verilerin analizinde, birbirine yakın frekanslardaki izlerin ayrılabilmesi oldukça zordur. Ferkans ortamında yakın periyotlu sinyallerin, dikdörtgen pencerenin spektrumu olan sinc işlevinin evrişimi nedeniyle ayrımlılığın kalmadığı gözlemlenmiştir. Dolayısıyla güvenilir bir değerlendirilme yapılabilmesi için, veriler üzerindeki pencere etkinin giderilmesi şarttır.Yapılan çalışmada, pencere etkisinin yakın frekanslardaki ayrımlılığı nasıl azalttığı gösterilerek ve giderilmeye çalışılmıştır. Etkinin giderilmesi için ters evrişim yöntemi kullanılmıştır. İkinci aşamada ise, araziden alınan gerçek mikrotremor verilerinde ters evrişim yöntemi ile pencere etkisi veriden ayrılmıştır.Bu çalışma sonucunda microtemor verilerin değerlendirilmesi sırasında kullanılacak olan pencerelerin boyunun en az 600 saniye olması gerektiği belirlenmiştir.

Gravite yönteminde dalgacık (wavelet) dönüşümü uygulamaları

Bu tez kapsamında gravite verilerinde dalgacık dönüşümü ile süreksizliklerin belirlenmesi, yapı sınırlarının saptanması, sığ ve derin yapılardan kaynaklanan etkilerin ayrımlanabilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla bir ve iki boyutlu veriler analiz için kullanılmıştır. Başlangıçta dalgacık dönüşümünün esasları, türleri anlatılmış ve Fourier dönüşümü ile kıyaslaması yapılmıştır. Sonrasında uygulamalar ile dalgacık dönüşümünün sonuçları irdelenmiştir. Öncelikle kuramsal bir boyutlu verilerde dalgacık dönüşümü denenmiştir. Bir boyutlu sürekli sinüzoidal dalgacığın içerisine eklenen süreksizliğin dalgacık analizi ile tespiti başarıyla gerçekleştirilmiştir. Sonrasında Potensoft programı vasıtasıyla farklı derinlik, yoğunluk ve boyutlarda oluşturulan iki boyutlu prizmalardan elde edilen sentetik gravite anomalilerine dalgacık dönüşümü, yönlü türevler (x,y,z yönünde), analitik uzanım (aşağı analitik uzanım) ve sınır analizi (tilt açısı, tilt türevi ve teta map) yöntemleri uygulanmıştır. Bu yöntemler sonucunda iki boyutlu prizmaların yerleri ve sınırları gürültüsüz verilerde çok iyi bir şekilde tespit edilebilmiştir. Yöntemlerin sonuçları aralarında karşılaştırılmıştır. Ayrıca sentetik verilere ortalaması 0, varyansı yüzde 4 olan beyaz Gauss gürültüsü eklenmiş ve aynı yöntemler uygulanarak karşılaştırmalar yapılmıştır. Yer altındaki prizmalar farklı derinlikte ve yoğunlukta, tek ve iki tane olduğunda gürültülü ve gürültüsüz analiz sonuçları başarılıyken, dört farklı prizmanın özellikle gürültülü sonuçlarında yöntemler bu karmaşık yapıyı saptamada yeterli olamamıştır.

Elektrik resistivite tomografi ve çok kanallı yüzey dalgası yöntemleriyle heyelan problemlerinin belirlenmesi

Heyelan önemli jeolojik sorunlardan biridir ve afet olarak insanlığı etkilemektedir. Kentleşmeye bağlı olarak dünyada her geçen gün heyelan sahaları artmaktadır. Jeofizik araştırmalar heyelan incelemelerinde büyük öneme sahiptir. Özellikle resistivite yöntemi uzun yıllardan beri heyelan araştırmalarında kullanılmaktadır. Heyelan geometrisi ve karakteristiğinin belirlenmesinde elektrik resistivite tomografi (ERT) yöntemi etkili sonuçlar üretmektedir. Ancak heyelan araştırmalarında çok kanallı yüzey dalgası (MASW) uygulaması sık görülmemektedir. Bu tez kapsamında İstanbul'un önemli heyelan sahalarından biri olan Avcılar'da ERT ve MASW tomografileri yapılmıştır. Bu çalışmalar kapsamında heyelan sahasının heyelan geometrisi ortaya çıkarılmış ve heyelanın karakteristiği belirlenmeye çalışılmıştır. Özellikle MASW tomografi yöntemi heyelan geometrisini ve buradaki jeolojik birimlerin Vs dalga hızlarını saptama anlamında önemli sonuçlar üretmiştir. Ayrıca Vs hız değerlerinden yapılan jeoteknik analizlerle heyelanlı alanın zemin özellikleri ortaya çıkarılabilmiştir. Yapılan zemin analizleri heyelan bölgesi ve çevresinin yerleşime uygun alan olmadığını ortaya çıkarmıştır. Ayrıca yapılan sondaj çalışmalarının sonuçları jeofizik verilerin yeraltını tanımlamadaki başarısını ortaya koymuştur.

Sismik yöntemlerde zeminlerin Q kalite faktörü üzerine incelemeler

Yüksek LisansindexliAçık ErişimTR

Deprem tehlike analizleri ve kentsel dönüşüm planlaması: Kahramanmaraş-Dulkadiroğlu örneği

Türkiye'nin, dünyanın en aktif deprem bölgelerinin içinde olduğu göz ardı edilemez. Bu bölgelerde yatırımlar yapılırken, kentsel gelişimin planlanması göz ardı edilemez. Yeni seçilecek yerleşim alanlarında, bölgenin jeolojik-jeofizik-jeoteknik özelliklerinin dışında, deprem tehlikesinin detaylı bir şekilde irdelenmesi gerekmektedir. Depreme dayanıklı yapıların projelendirilmeden önce “Deprem Tehlike Analizleri” çalışmalarının mutlaka yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada. Kahramanmaraş-Dulkadiroğlu bölgesinde yapılması planlanan deprem konutlarının proje sahasında jeofizik uygulamalar kapsamında belirlenen noktalarda yapılan mikrotremör ölçümleri sonucunda rezonans periyot aralıkları ve spektral büyütme oranları hesaplanmıştır. Zemin yapı periyot ilişkisi ve deprem tehlike düzeyi incelenmiş, yapının doğal periyodu, rezonans bölgesi kat adeti ve yapının yüksekliği arasındaki ilişkileri kullanılarak zemin hakim titreşim periyoduna karşılık gelen rezonans bölgesi kat miktarı eğrileri ile tespit edilmiştir. Ayrıca, spektral büyütme oranı ile de deprem tehlike düzeyi tespit edilmiştir. Sonuç olarak, kentsel dönüşüm projelerinde yapılacak olan yeni yerleşim yerlerinin yer seçimleri yapılırken depremden en az şekilde etkilenmesi yada etkilenmemesi için jeofizik yöntemlerden mutlaka yararlanılmalıdır. Yerbilimi verilerinden yoksun, sadece ekolojik ve teknolojik olarak geliştirilen akıllı şehirler, deprem gibi doğa olaylarına karşı korunmasız olacaktır. Bu çalışmada kentsel dönüşüm projelerinde uygulamaya geçilmeden önce planlama ve uygulama esaslarının belirlenmesinin ve aynı zamanda jeofizik parametrelerinin gerekliliği Kahramanmaraş-Dulkadiroğlu Örneği üzerinden vurgulanmıştır. Zemin hakim titreşim periyodu biliniyorsa, tasarlanan yapı yüksekliği kat miktarı rezonans bölgesi eğrilerinden kolayca tespit edilebilmektedir. Ayrıca, deprem rezonans ilişkisine bağlı olarak zemin hakim titreşim periyodu katman kalınlığı tartışılmıştır. Bundan ötürü zemin hakim titreşim periyotları hesaplamasında zemin kalınlığının yani ana kaya derinliğinin hesaplanması gerekmekte olduğu belirtilmiştir.