İzmit Körfezi için tsunami senaryoları, dalga tırmanma ve kıyı içi su basma uzaklıklarının belirlenmesi
Tsunami scenarios, run-up and inundation for the Gulf of Izmit
Yazar: AHMET UTKU ÇAYIR
Danışman: DOÇ. DR. ERGİN ULUTAŞ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında Marmara Denizi doğu kesiminde tektonik yapıya uygun 6 adet olası deprem oluşum modeli belirlenmiş ve İzmit Körfezi kıyıları için tsunami yayılım modelleri oluşturulmuştur. Olası depremlerin fay parametrelerinin belirlenmesinde bölgenin tektonik yapısı ve geçmiş deprem dağılımları irdelenmiştir. Bölge tektoniğine uygun olarak fay parametreleri belirlenen senaryo depremlerden Yalova'nın kuzeyinde dışmerkezi seçilen ve doğrultu atım özelliği gösteren 6
numaralı senaryo deprem; körfez içinde tsunami su basma mesafelerinin hesaplanmasında kullanılmıştır. Bu senaryo deprem için fay parametreleri: deprem büyüklüğü Mw:7.2, fay boyu 40 km, fay eni 15 km, fay doğrultusu: 77 (derece), eğim açısı 66 (derece) ve kayma açısı 210 (derece) olarak alınmıştır. Fay parametreleri; statik elastik yer değiştirme teorisi yaklaşımı ile deniz tabanının düşey deformasyonun hesaplanmasında kullanılmıştır. Deniz tabanı için hesaplanan düşey
deformasyon, deniz yüzeyindeki başlangıç dalga yükselimi ile özdeş kabul edilerek batimetri ve topografya için GEBCO 30 grid veri yapısı ile birlikte kullanılarak dalga yayılım hesaplamaları SWAN-JRC kodu kullanılarak yapılmıştır. Körfeze kıyı alanlar için su basma uzaklığı tahminleri ise kıyı eğimi, pürüzlülük derecesi ve kıyıya en yakın başlangıç maksimum dalga yaklaşımı ile hesaplanmıştır.

Olası deprem oluşumlarından İzmit Körfezi içini etkilemesi beklenen 6 numaralı hipotetik fay modeline göre kıyılarda hesaplanan en yüksek dalga Darıca civarında ve en düşük dalga da Hersek Deltasının doğusuna doğru sırasıyla 0,92 m ve 0,16 m olarak bulunmuştur. Tsunamilerin kıyıdaki yüksek dalga etkilerinin yanında en önemli hasar verici özellikleri; kıyıdan içeri doğru girebilmeleri ve ulaştıkları alanın eğimine bağlı olarak tırmanma yükseklikleri (run-up) ve su basma mesafeleridir. Körfezin çeşitli lokasyonlarında kıyıdan içeri eğimin %1' in altında olduğu yerleşim
alanlarında 270 metre su basma mesafeleri ve eğimin %15 üzerinde olduğu alanlarda da birkaç metrelik su basma mesafeleri hesaplanmıştır. Faylanma türünün normal bileşen özellikleri, deprem sonrası heyelan tetiklenmeleri ve detaylı veri kullanımı ile beklenen dalga yükseklikleri daha fazla olabilir.

Abstract:
In this thesis, six possible scenario earthquakes were chosen in order to simulate tsunami propagation according to the responsiveness and coherence with tectonic regime of the Marmara Region. Previous earthquake distributions of the earthquakes and faults in the literature were examined in determining the fault parameters of the earthquakes. A scenario earthquake (named in this thesis as scenario 6) in the north of Yalova, strike slip with little normal component, were used to simulate tsunami inundation distances and run-up heights along the bay of İzmit. The fault parameters for this scenario earthquake are: earthquake magnitude Mw: 7.2, fault length 40 km,
fault width 15 km, strike of the fault 77 (degree), dip angle 66 (degree) and slip angle 210 (degree). Fault parameters have been used to calculate the vertical deformation of the sea floor by using an approach of elastic dislocation theory. It was assumed that the initial height for tsunami model is to be identical to the vertical component of sea floor dislocation. Then, wave propagation calculations were made using SWAN-JRC code using GEBCO 30 grid data structure for bathymetry and topography. Inundation areas along the bay of İzmit were calculated by using shore slope, roughness aperture parameter and maximum heights arrived the closest distance to the shoreline.

The highest tsunami waves were predicted around Darıca and the lowest waves towards the east of Hersek Delta are 0,92 m and 0,16 m respectively according to the hypothetical fault model named "scenario 6"which is expected to effect the bay of Izmit from possible earthquake occurrences. The most important damaging features of tsunamis compared to the maximum heights on the coast are inundation distances and run-up heights depending on the slope of the shore and roughness of the
inundated area. The inundation distances were calculated 270 m where the slope is below 1% and 1-5 m where the slope is over % 15. The modeling results were made by using the above-mentioned fault types and bathymetry data with 30 arc-second resolution. The wave heights predicted in this study may be higher that of those increased normal faulting component, induced landslides and the use of detailed bathymetry. With the normal component characteristics of the faulting type, landslide triggers after the earthquake and the use of detailed data, the expected wave numbers may be higher.