Sillyon arkeolojik kültürel mirasının araştırılması ve korunmasında jeofizik çalışmalar
Geophysical methods in surveying and conservation of the archaeological cultural heritage of sillyon
Yazar: ENGİN ERÇETİN
Danışman: PROF. DR. ZİHNİ MÜMTAZ HİSARLI ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MELDA KÜÇÜKDEMİRCİ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeofizik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Arkeojeofizik = Archaeogeophysics ; Sayısal modelleme = Numerical modelling ; Statik stabilite = Static stability ; İki boyutlu modelleme = Two dimensional modelling

Özet:
Pamfilya bölgesinde Aspendos ve Perge antik şehirlerin ortasında kalan Sillyon antik kentini kapsayan bu tez çalışmasının amacı, arkeolojik alanlarda gömülü kalmış kültürel mirasın, hasarsız yöntemler olan jeofizik çalışmalar ile araştırılması ve bu mirasın dolaylı olarak korunmasına yönelik modelleme çalışmalarıyla desteklenmesidir. Bu amaca yönelik olarak araştırma kapsamında, yaklaşık 28 hektar bir alanı kapsayan Sillyon antik kentinin 3 farklı cephesinde 15 farklı alanda gradiyometrik manyetik ölçümler ve 2 farklı cephede 6 farklı bölümde yer radarı çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Kültürel mirası üzerindeki olası risk ve tehlikelerin tespitine yönelik olarak ise çalışma sahasını tarifleyecek şekilde 28 adet mikrotremör kaydı, 7 adet düşey elektrik sondaj çalışması ve 3 adet sismik kayıt elde edilmiş ve şev stabilitesi çalışmaları kapsamında modelleme çalışmaları yapılmıştır. 
Kültürel mirasın araştırılması kapsamında düşey gradiyent manyetik ölçümlere band geçişli filtre, uç değerlerin atılması, yukarı analitik uzanım, kutba indrigeme, kosinüs filtreleri uygulanmıştır. Yer radarı ölçümlerinde ise dewow filtresi, statik düzeltme, genlik kazanımı, band geçişli filtre, arka plan gürültü temizlenmesi ve hız analizleri yapılmıştır. Elde edilen bulgularla beraber stadyum, hamam ve tapınak A bölümlerinde, çoklu yöntemler ile yer altında gömülü kalmış olası yapılar ve sınırları belirlenmiştir. Nymphaeum, Ana Kent Kapısı ve tapınak B bölümlerinde ise gradiyometrik manyetik yöntemler ile olası yapı sınırıları analiz edilmiştir. Hanelerin bulunduğu Doğu bölgesinde ise geniş kapsamlı manyetik tarama yapılmış olup, bu alanda da olası yapılar irdelenmiştir. Mikrotremör çalışmalarında ise topuk erozyonu sebebiyle kütle hareketleri gerçekleşen Sillyon antik kentinin yukarı kent kısmında, ayrışma zonları belirlenmiş ve yıkılma tehlikesi olan alanlar tespit edilmiştir. Düşey elektrik sondaj çalışmaları ile beraber mekanik sondaj imkanı çok zor olan Sillyon antik kentinin jeolojik katmanlarının tespit edilmesi hedeflenilmiştir. Bu veriler ışığında ise kütle hareketleri üzerine, sonlu elemanlar yöntemi ile statik ve dinamik yükler altında zeminlerin davranışları incelenmiştir. Bu inceleme için ise yine sismik yöntemlerle sismik-elastik parametrelerin hesabı yapılmıştır. Modelleme çalışmalarının sonucu göstermektedir ki, kireçtaşı boşluklarından süzülen yer altı suları, geçirimsiz kiltaşı tabakasının üzerinde birikme göstermesi sebebiyle dinamik ve statik yükler altında, bozunmaları ve erozyonları arttırmakta ve Sillyon antik kentinin olasu  yıkılma ve deforme olma süresini kısaltmaktadır. Modelleme çalışmalarında farklı deprem kayıtları ile simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiş olup, farklı büyüklüklerde ki depremlerin Sillyon antik kentine olan etkileri yer altı su seviyesinin yükselim ve alçalımı ile ilişkilendirilmiştir. Sonuçlar göstermektedir ki, yer altı su seviyesinin yükselmesi yıkılma parametrelerini etkileyen en önemli faktördür.

Abstract:
The aim of this thesis which encompasses the ancient city of Sillyon situated between the ancient cities of Aspendos and Perge in the Pamphyllia region, is to investigate the buried cultural heritage features using non-invasive geophysical studies, and to support the indirect preservation of the heritage through modelling studies.
To achive these objectives, within the scope of the research, approximately 28 hectares of the Sillyon ancient city were studedied. Gradiometric magnetic measurements were conducted in 15 different sections on three different facades of the city, and ground penetrating radard surveys were carried out in 6 different sections on two different facades.
For the purpose of detecting potential risks and hazards to cultural heritage, 28 microtremor recording, 7 vertical electrical resistivity surveys and 3 seismic record were obtained. Additionally, modelling studies were conducted with the framework of slope stability investigations.
In the investigation of cultural heritage, various techniques were applied to vertical gradient magnetic measurements, including band-pass filters, upward analytic continuation, pole reduction and cosine filters. For the processing of GPR data, dewow filters, static correction, gain, band-pass filters, background removal and velocity analysis were applied. The findings were interpreted to identify the possible buried features.
Microtremor studies identified areas of possible mass movement areas due to the erosion in the upper city section of Sillyon ancient city. Weathering zones and areas at risk of collapse were determinded. Vertical electrical resistivity surveys aimed to identify geological layers of the city, where mechanical drilling was challenging in such an archaeological sites. Using these data, finite element method anlaysis investigated the behavior of soils under static and dynamic loads, particular focusing on mass movement. Seismic-elastic parameters were calculated using seismic methods for this analysis.
The results of the prospection studies indicate the possible archaeological remains buried under the ground. Modelling studies indicate that groundwater seeping from limestone voids accumulates above impermeable claystone layers. This accumulation increase deterioration and erosion under dynamic and static loads, thereby shortening the potential collapse or deformation time of Sillyon's features. Simulation studies with various earthquake records were conducted in the modelling process, and the effects of earthquakes of different magnitudes on Sillyon ancient city associated with fluctuations in groundwater levels. The results suggest that rising ground water levels are the most influential factor affecting possible collapse parameters