Depremler

Yurdumuzda ilk sismojik laboratuvarı Kandilli Rasathanesi’nde kurulmuş ve uluslararası gelişmelere uyarak; bu gün modern sismoloji biliminin gerektirdiği aşamaya erişmiştir. Kandilli Rasathanesi’nde özellikle uzun peryotlu sismografların dış ısı ve gürültülerden etkilenmemesini sağlamak amacı ile planlanan laboratuvar inşaatı 1928 yılında tamamlanmıştır. 1926 yılında getirilen pandül ağırlığı 250 kg olan Vickert sismografları, 1928 yılında Ankara Belediyesi’nin hediyesi olan iki adet Mainka sismografı 1933 yılında bu mekanik sismograflara eklenen Galitzin sismografları yapılan binada servise sokuldu. 1948 yılında kısa peryotlu Coulonb Grenet düşey bileşen sismografı hizmete girdi.

Yerkabuğunun derin katmanlarının kırılıp yer değiştirmesi yada yanardağların püskürmesi sırasında oluşan sarsıntı-yersarsıntısı, zelzele. Deprem olduğu yörelerde yer titreşimi yapar ve sallanır. Deprem bir doğa olayıdır ve yapay olarak sarsıntılara deprem denmez. Yapay olarak oluşan sarsıntılara “Yerin Salınımı” adı verilmektedir. Deprem titreşimlerini, yer salınımlarından genel olarak; depremlerin doğal nedenlerinden oluşmaktadır.

Tarih boyunda derin izler bırakan depremler, en çok can kaybına yer açanlardır. Nitekim 526’da Akdeniz kıyılarını etkileyen bir depremde 120.000 ile 200.000 kişi, 1692 Sicilya depreminde 60.000, 1755 Lizbon depreminde 40.000 kişi ölmüştür.

Doğal güçlerin neden olduğu yer kabuğu titreşimlerine ve sarsıntılara “Deprem” denir. Bazıları güçlükle fark edilen, bazıları da bir kenti yok edecek güçlükte deprem şiddetlerine denir. Depremlerin bir diğeri volkanik bölgelerde yerkabuğunun altındaki kayaçların hareket etmesidir. Ancak bu tür depremler hafif sarsıntılardır. Asıl büyük depremler yerkabuğundaki kırıklıkların oluşturduğu kırık kuşakları boyunca görülür. Büyük kütleler halinde yerkabuğu katmanlarının birbirinden farklı hareketleri kırık kuşağı boyunca büyük bir gerilim oluşturur.

Depremin yeryüzünde oluşturduğu sarsıntı ve yol açtığı yıkım, depremin şiddetine bağlıdır. Dış merkez yakınındaki yerlerde depremin şiddeti çok fazladır. Buralarda yapılar sarsılabilir. Sonu yıkım olan yapılarla birlikte toprakta çatlaklar oluşabilir. Depremin oluşturduğu zarar ve yıkımların büyük bir bölümünü yanan ve yıkılan yapılardan, bozulan su, havagazı ve elektrik hatalarından kaynaklanır. Deniz altındaki depremler genellikle tsunami denen büyük dalgalardan oluşur.

Türkiye’nin yakın tarihinde yaşanan en büyük deprem felaketi 1939’da olan Erzincan depremidir.

DEPREMİN ŞİDDETİ

Depremin şiddetinin derecesi değişkendir. Kimisi yalnız çok duyarlı sismograflarla algılanabilirken, kimisi toprağın yayılmasına ve yerleşim bölgelerinde yıkıma yol açan kataklizmler doğurabilir. Bu konuda yanılmaları önlemek için değerlendirme tabanı seçilebilecek çeşitli öğeleri tanımak gerekir. Önce tabanın derinliklerini kabaca “merkez” adı verilen ve bir noktayla özleştirecek belirli bir bölgedeki başlangıç tedirliği gözönüne alınabilir. Bu tedirliğin şiddetinin, kendisinin doğuran bilincil olayın şiddetine eşit olduğu kabul edilebilir. Ne var ki bunun değerini saptamak güçtür. Daha sonra bu coğrafi bölge göz önünde bulundurulur. Çeşitli toprak sarsıntıları yapıların yıkılmasına ve daha kötüsü baraj çökmesi sonucu taşkınlar, yangınlar, can kaybı, mal kaybı vb.. olaylara neden olan deprem şiddetidir.

Toprakaltının yapısı ve dayanımı, yapıların tümü ortalama nüfus yoğunluğu, depremin ortaya çıktığı yerel saat ve halkın alışkanlıkları. Bütün bu nedenlerle, şiddetleri birbirine yakın depremler, çok farklı kayıplara yol açabilir.

DEPREMİ ÖLÇMEDE KULLANILAN ÖLÇEKLER

Şiddet ölçekleri: (Hasarın yapısına ve önemi için)

Genlik ölçekleri: (aygıtlarla yapılan, ölçme noktasında yapılan bağımsız ölçümler).

Bir depremin şiddetini belirlemek için sismik dalgalar aracılığıyla ortaya çıkan enerjinin ölçülmesidir. Henüz bilgisayarın olmadığı yıllarda bu enerjinin ölçülebilmesi uzun ve çoğu zaman olumsuz çabalardan oluşuyordu. 1935’te Amerika Birleşik Devlet’li deprem bilimci Charles F. Richter, deprem şiddetlerinin belirlenmesinde kendi adı ile anılan ölçeğin kullanılmasını önerdi. Bu öl çeğe merkez üssü sismograftan 100 km uzakta bulunan bir depremin şiddeti, yeryüzünün hareket genliğinin (Mikron birimi) logaritmasına eşittir.

Büyük depremlerin topraküstü ve toprakaltı etkileri çok büyük boyutlara ulaşır. Çoğu kez yüzeysel toprak kabartmaları ve çökmelere, kırılmalara yol açar. Bu kırıkların en ilgi çekicisi 1906 San Fransisco depreminde oluşan ve toprak yüzeyinde kolayca izlenebilen kırıktır. Bu kırık 470 m’lik büyük bir arazi üzerinden geçmiş. Bu tür olaylarda yüzey ve yer altı sularının akışı rejimleri büyük değimlere uğrar. Ayrıca kırıklar boyunca yarılan arazi parçaları çoğu kez yatay veya düzey kaymalarla karşılaşır. Eski Kırık çizgisi yer yer metrelerce saptalar gösterir.

RİCHTER ÖLÇEĞİ NEDİR?

Richter ölçeği, 1930 yılında, Charles Richter ile Beno Gutenberg tarafından Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde geliştirilmiştir. Richter, doktorasını teorik fizik alanında yapmış olmakla birlikte, kariyerinin geri kalan bölümünü depremleri incelemekle geçirmiştir. Richter kuvvetinin bulunmasından önce, bir depremin büyüklüğünü ölçmek son derece zordu. Depremin büyüklüğü, yerin sallanmasını insanların nasıl hissettiklerine ve binalara verdiği hasara göre ölçülmekteydi. Oysa değişik insanların depremlere değişik tepkiler verdikleri bir gerçek. Aynı şekilde bina yapım kalitesinin bir yerden diğerine farklılıklar gösterdiği de ortada. Richter bu sorunların üstesinden, depremin büyüklüğünü ölçmek için sismik kayıt cihazları (sismograflar) kullanarak gelmiştir. Depremin şiddetinin ölçülebilmesi açısından, yerin sarsılması, deprem karşısında insanların verdikleri tepkilerden ya da binalarda meydana gelen hasarlardan çok daha doğru bir ölçüdür. 1'den 9'a kadar numaralanan Richter ölçeği logaritmik bir ölçektir, yani bir depremin etkileri, ölçeğin derecesi ile birlikte artar. Ölçekteki her birlik bir artışa karşılık, yer sarsıntısında 10'un katları şeklinde artan bir büyüklük söz konusudur. Bu, 6 büyüklüğünde bir depremin, 5 büyüklüğünde bir depremin on katı daha fazla sarsıntı meydana getirdiği anlamına gelmektedir; dolayısıyla 7 büyüklüğünde bir deprem, 5 büyüklüğünde bir depremin yarattığı sarsıntının yüz katı bir sarsıntı meydana getirir; 8 büyüklüğündeki bir deprem 5 büyüklüğündeki depremin yarattığı sarsıntının 1000 katı büyüklüğünde bir sarsıntı meydana getirir! 1 büyüklüğünde bir deprem, dışmerkezden 100 km uzaklıkta, dönemi 0.8 sn olan ve toprağın devinimlerini 2800 kere büyüten bir sismograf iğnesinin yerini 0.01 mm değiştirir. 9 büyüklüğünde deprem olağandışıdır; bu büyüklükteki tek örnek, 1755'te Lizbon'da gerçekleşen yer sarsıntısıdır.

SİSMİK DALGALAR

Bu dalgalar belli özel koşullarda, özellikle merkez yakınında yapı dönüşümlerine uğrasa bile ilke olarak mekanik dalgalardır.

Yüzey dalgalar yerkabuğunun oluşumu üzerinde çeşitli bilgiler verir. Ancak yerin derin katmanlarının oluşumu üzerindeki bilgilerden, derinlere yayılan ve rastlandıkça iç süreksizliklerde yansıyan yada kırılan hacim dalgalarından elde edilir. Aynı ortamda bu dalgaların izlediği yolun yüzeyden yukarı doğru iç bükeyliği derine indikçe hızlarının arttığı gösterilir. Dış çekirdekteki yol, iç çekirdekteki yolu gösterir. Belirli istasyonda belirli bir deprem için ancak bu yolları izleyen dalgaların kaydedileceği ve gölge bölgelerinin bulunabileceği varsayılır.

DEPREM BİLİM

Deprem bilim duyarlı biçimde inceleme yoluyla doğal depremlerin ve depremlerin başlama koşullarını daha iyi tanımaya çalışır. Böylece bir gün depremleri yer ve zaman olarak kestirmenin başarılacağı ümit edilir. Öte yandan deprembilim bu depremlerin incelemenin dışında, patlamalarla yerin yapısına ilişkin henüz sınırlı olan bilgilerin kapsamını genişletmeyi amaçlar.

DEPREM ARAŞTIRMA ENDÜSTRİSİ

Türkiye’nin depremlerle ilgili sorunlarını karşılamak için ve çözüm getirmek amacıyla Bayındırlık İskan Bakanlığına bağlı olarak Ankara’da kurulmuş araştırma kurumu (1979). Endüstünün görevleri; deprem tehlikesi ve şiddeti derecesine göre bölgeleri jeolojik ve zemin mekaniğin araştırmalarını yapmak, yerleşmeye uygun alanları saplamak ve depreme dayanıklı yapı tiplerini belirlemek. Yapılan çalışmalar endüstrinin “Deprem Araştırma Bülteni” dergisinde yayınlanmaktadır. Ayrıca “Türkiye Deprem Bölümleri ve Bölgeleri Haritası” hazırlanmıştır.

NOT: Sonuç olarak yurdumuzun % 92’si deprem bölgesidir. Nüfusumuzda 95’i tehlike altında yaşar. Türkiye’de yapılmış ve yapılacak 87 büyük barajın % 15’i 1. derece, % 26’sı 2. derece tehlikesizdir.

Deprem Sözlüğü

Artçı Deprem (Aftershock): Ana sarsıntıdan sonra Yerkabuğu'nda bozulan dengenin sağlanamsı için meydana gelen küçük deprem.

Aktif Sismik Kuşak (Seismic Belt): Uzunlamasına uzanan deprem kuşağı. Dünya depremlerinin %60'ı Pasifik Çevrimi Kuşağı'nda ortaya çıkar.

Asimistik (Aseismic): Sismik olmayan, depremle ilgisiz.

Büyük Deprem (Great Earhquake): Richter ölçeğinde 8 ve üstünde büyüklüğü olan deprem.

Büyüklük (Magnitude): Bir depremin kuvvetinin ya da ortaya çıkardığı gerilim enerjisinin sismografik gözlemlere dayanılarak ölçümü. 1935'te Charles Richter tarafından geliştirilen logaritmik bir ölçeği temel alır.

Cisim Dalgası (Body Wave): Dünya'nın içme özelliğine sahip olan sismik dalga. "P" ve "S" dalgaları cisim dalgalarıdır.

Çekirdek (Core): Dünya'nın en içteki katmanı, iç çekirdek katıdır ve 1300 kilometrelik bir yarı çapa sahiptir. Dünya'nın yarı çapı 6 bin 371 kilometredir. Dış çekirdek sıvıdır ve yaklaşık olarak 2 bin 300 kilometre kalınlığındadır. "S" dalgaları dış çekirdekten geçmez.

Deniz Dalgaları (Tsunami): Okyanus tabanında meydana gelen büyük çaplı hareketlenme sonucu ortaya çıkan dev deniz dalgaları.

Deprem (Earthquake): Yer'in, yüzeyin altındaki kayaların ani hareketi sonucunda silkinmesi.

Deprem Fırtınası (Earthquake Swarm): Sınırlı bir alanda ve sürede gerçekleşen, ana şoktan ayrı, bir dizi küçük deprem.

Elastik Dalga (Elastic Wave): Bir tür elastik deformasyon (etki eden güçler, ortadan kalktığında yok olan bir şekil değişikliği) sonucu ilerleyen dalga. Sismik dalgalar buna örnektir.

Episantır-Merkezüstü (Epicenter): Yerkabuğu içinde bulunan odak noktasının, Yeryüzü'ndeki iz düşümü.

Episantır Uzaklığı: Yeryüzü'ndeki bir noktadan episantıra olan uzaklık.

Fay 'Kırık' (Fault): Yerkabuğu ve üst mantoda, kaya tabakalarının, koptuğu ve kaynadığı yerdeki zayıf nokta. Başka bir deyişle, Yerkabuğu'ndaki deformasyon enerjisinin artması sonucu, kayaç kütlelelerinin, bir kırılma düzlemi boyunca yerlerinden kaymasıyla ortaya çıkan kırık faylar, depremler sonucunda ortaya çıkar. Depremlerde, daha önceden varolan faylar boyunca ortaya çıkar.

Faz (Phase): Farklı bir tür sismik dalganın gelişini belirleyen ve sismogramda görülen bir hareket ya da osilasyon.

İlk Varış (First Arrival): Bir kaynaktan gelen sismik dalgaya atfedilen ilk kayıtlı sinyal.

İzoseist (İsoseimal): Yeryüzü'nde deprem şiddetinin aynı olduğu noktaları birbirine bağlayan eğri.

Kırılma (Refract): Bükülme ya da yön değiştirme.

Kıtasal Kayma (Continental Drift): İlk kez Alfred Wegener tarafından öne sürülen ve Dünya kıtalarının başta tek bir parça olduğunu söyleyen kuram. Kara parçaları, buradan koparak, uzaklaştı ve kıtaları oluşturdu.

Büyük Deprem (Major Earthquake): Richter ölçeğinde büyüklüğü 7 ile 7.99 arasında olan deprem.

Merkezi Varış Açısı (Central Angle): Merkez üssü, yerin merkezi ve kayıt istasyonu arasındaki açı.

Mikro Deprem (Microearthquake): Richter ölçeğinde büyüklüğü 2 ya da daha düşük olan deprem.

Odak (Focus, Hypocenter): Depremin Yerkabuğu içinde başladığı ve enerjinin açığa çıktığı nokta.

Odak (Focus): Bir depremin ilk hareketinin ve elastik dalgalarının kaynağı olan yerin içindeki nokta.

Odak uzaklığı: Yeryüzü'ndeki bir noktadan, odağa olan uzaklık.

Öncü Deprem (Foreshock): Daha büyük bir depremden ya da ana şoktan birkaç saniye ya da birkaç hafta önce gelen ve büyük depremin kırılma alanının içinde ya da yakınında ortaya çıkan küçük titreme.

Periyod (Period): İki dalga tepesi arasındaki zaman.

Richter Ölçeği (Richter Scale): Bir depremin kuvvetini ölçmeye yarayan sistem. 1935'te Charles Richter tarafından geliştirilmiştir. Matematiksel formüllerden oluşur, fiziksel bir araç değildir.

Sismik (Seismic): Depremle ilgili olan.

Sismik Deniz Dalgası (Seismic Sea Wave): Denizaltı depremi sonucu ortaya çıkan tsunami.

Sismik Kaynak (Seismic Source): Deprem tehlikesi yaratabilecek bölgeler. Bu bölgeler, uygulamada nokta, çizgi ve alan biçiminde dönüştürülmüşlerdir.

Sismik Sabit (Seismic Contstrant): Deprem riskleriyle ilgili yapı kodlarında, bir binanın dayanması gereken hızlanma değeri.

Sismik Zon (Seismic Zone): Depremlerin olduğunun bilindiği bölge.

Sismograf (seismograph): Yer'in hareketlerini, özellikle de depremleri kaydeden cihaz.

Sismogram (Seismogram): Depremin bir sismograf tarafından kaydedilen, yazılı kaydı.

Sismolog (Seismologist): Deprem bilimci.

Sismometri (Seismometry): Depremle ilgili ölçümleri konu alan dal.

Şiddet (Intensity): Herhangi bir derinlikte olan bir depremin, Yeryüzü'nde hissedildiği bir noktadaki gücünün ölçüsü. Deprem şiddetini belirlemek için yapılan ve depremin insan, eşya, yapı ve yere yaptığı etkilerin derecesine dayanan ölçek.

Şiddet (Intensity). Belirli bir yerdeki depremin insanlar, yapılar ve toprak üzerindeki etkisinin ölçüsü. Şiddet yalnızca depremin büyüklüğüne değil merkez üssünden uzaklığına ve o yerin yapısına bağlıdır.

Tektonik (Tectonic): Yerkabuğu'nun biçim değiştirmesi sonucunda ortaya çıkan yapıya ilişkin. (Yapı:Kayaç kütlelerinin kıvrılma, kırılma gibi biçim değiştirme olayları sonucu birbirleriyle ilgili durumları)

Tekrarlama Aralığı (Recurrence Interval): Sismik olarak aktif bir bölgede depremler arasındaki ortama süre.

Yansıma (Reflect): Bir sn sekme.

Yırtılma Zonu (Repture Zone): Bir deprem sırasında faylanmanın meydana geldiği Yeryüzü alanı. Toplu iğne başından, yüzlerce kilometrelik bir alana kadar değişebilir.

Zemin İvmesi (Ground Acceleration): Zemin üzerindeki bir birim kütlenin üzerine deprem nedeniyle gelen kuvvetin ölçüsü olan zemin hareket parametresi. Deprem sırasında yapıyı etkileyen yanal yükler, zemin ivmesinin sonucu olarak ortaya çıktığından, yapı mühendisliğinde en yaygın kullanılan parametre, en büyük zemin ivmesidir.