Gümüşhane ve çevresinin jeofizik verilerle yer etkisinin incelenmesi ve mikrobölgelendirme çalışması
Investigation of site effect in Gumushane and its surroundings with geophysical data and microzonation study
Yazar: YASEMİN BEKER USTA
Danışman: PROF. DR. NİLGÜN LÜTFİYE SAYIL
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Sismoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Düşey elektrik sondajı = Vertical eletric sounding ; Mikrobölgelendirme = Microzonation ; Mikrotremor = Microtremor ; Yer etkisi = Ground effect ; Yüzey dalgaları = Surface waves

Özet:
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.

Abstract:
Although Gümüşhane province is a quiescent region in terms of seismicity, it carries an earthquake hazard due to its proximity to the NAFZ. In this context, since it is in a fast build process, it is of great importance to reveal the local site effects. For this purpose, multi-channel surface wave, vertical electric sounding and microtremor measurement methods (H/V, and SSR) were used. By H/V and SSR data, the predominant vibration frequency, the H/V ratio, the amplification factor and the seismic vulnerability index (Kg) values of the investigation area were determined. Moreover, earthquake hazard analysis (DHA) was carried out in the investigation area. P and S velocities, VS30 and dynamic/elastic parameters were obtained from the multi-channel surface wave data. The resistivity changes and the thicknesses of the soil layers in the investigation area were determined from the vertical electric sounding data. According to the data, the predominant vibration frequency of the investigtion area is 1.21 – 13.40 Hz for H/V and 1.56 – 13.24 Hz for SSR. However, H/V ratio is 1.12 – 9.76; the SSR amplification factor is 0.19 – 38.13, and the Kg vary between 0.094 – 22.2 for H/V and 0.18 – 314.7 for SSR. While the distribution of VS30 in this area varies in the range of 300.2 – 886.1 m/s, the soil class of investigation area is "ZC" according to TDBY (2018), "CD – C" according to NEHRP (2020), and "B soil class" according to Eurocode 8. The results of multi-channel surface wave, vertical electric sounding, H/V and SSR in the same profile were evaluated with the previous drilling data and it was concluded as "that all findings were closely related to the geological structure of the investigation area and that there was a coherence between the geological formation transitions. According to the DHA results, the probability of exceeding a 7.0 magnitude earthquake in the investigation area and its surrounding for a period of 50 years is 53.3%, and the danger level for the relative acceleration calculated according to European Seismological Commision (ESC) is determinedmedium level".