Türkiye için topoğrafik etkiyi de içeren eş ivme haritasının geliştirilmesi
Development of an iso-acceleration map for Turkey considering topographical effect
Yazar: ÇİĞDEM YILDIRIMLI
Danışman: DOÇ. DR. HARUN SÖNMEZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Deprem = Earthquake ; Türkiye = Turkey ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
Depremler tarafından üretilen kuvvetli yer hareketine ait parametrelerin kestirimi, sismik açıdan aktif olan bölgelerde inşa edilen yapılar ve mühendislik jeolojisi uygulamaları için büyük öneme sahiptir. Kuvvetli yer hareketi parametrelerinden bir tanesi olan en büyük yatay yer ivmesinin azalım ilişkileri ile belirlenmesine yönelik çok sayıda ampirik (görgül) yaklaşım mevcuttur. Türkiye'de yaşanan depremlere ait veriler kullanılarak bazı azalım ilişkileri de önerilmiştir. Bu azalım ilişkilerinde de literatürde çok sayıdaki örneklerde olduğu gibi tasarım yeri ve yakın çevresine ait topoğrafik özellikler dikkate alınmamaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, en büyük yatay yer ivmesinin kestiriminin yapılacağı bölgenin topoğrafyasının kullanımı, Coğrafi Bilgi Sistemi ortamında kolaylıkla üretilebilen Topoğrafik Konum İndeksi (Topographic Position Index, TPI) kavramı kullanılarak yapay sinir ağı (ANN) modellemesi ile araştırılmıştır. Ölçeğe bağlı bir parametre olan TPI'nın hesaplanması için duyarlılık yaklaşımı kullanılmış ve 400 m, 1000 m, 2000 m ve 4000 m dairesel tarama alanları dikkate alınmıştır. En yüksek performans 1000 m tarama alanı ile elde edilen TPI değerlerinin kullanıldığı ANN modelinde sağlanmıştır. Bu çalışmada oluşturulan ANN modelden elde edilen kestirim sonuçları, literatürde önerilen bazı azalım ilişkileriyle karşılaştırılmıştır. Literatürdeki bazı azalım ilişkileri 150 gal'in üzerinde genellikle ± %100 hata sınırları içerisinde tahminler üretirken, bu çalışmada oluşturulan ANN modelde tahminler ±%60 hata sınırları içerisinde kalmaktadır. Ayrıca, TPI'nın kullanılmadığı ANN modeli için bir tahmin abağı hazırlanırken, topoğrafik unsurların da dikkate alındığı ANN modeli kullanılarak Türkiye eş ivme haritası kaya, toprak zemin ve gevşek toprak zemin durumları için hazırlanmıştır.

Abstract:
Prediction of strong ground motion parameters of earthquakes has high importance for geo engineering applications in seismically active areas. There are numerous empirical approaches to be used for determination of peak horizontal acceleration which is one of strong ground motion parameters. Some attenuation relationships have been proposed by using the data from earthquakes which occurred in Turkey. Topographical features of a project site and its close vicinity are not taken into consideration in these attenuation equations. In this thesis, the use of topography of the project site and its close vicinity for determination of peak horizontal acceleration is investigated by using artificial neural network (ANN) considering Topographic Position Index (TPI) which can be easily produced in GIS medium. Sensitivity approach is used for determination of the TPI, which is scale dependent parameter. For this aim circular scanning areas with diameters of 400 m, 1000 m, 200 m and 4000 m are considered. The highest prediction performance is obtained from ANN based model which considers the TPI values calculated from circular scanning area with a diameter of 1000 m. The prediction performance of the ANN based model constructed in this study is compared to some attenuation relations proposed in literature. While some attenuation relations proposed in the literature produce generally estimation within ±%100 error limits above 150 gal, estimations by ANN model produced in this study fall into ±%60 error limits. In addition, prediction chart based on ANN model without considering TPI is produced. Finally, the equa-acceleration maps of Turkey, which includes topographical properties, are prepared for rock, soil and soft soil conditions.