H/V ve SPAC yöntemlerinin ortak ters çözümü: Eskişehir Ovası örneği
Joint inversion of H/V and SPAC methods: A case study of Eskişehir Basin
Yazar: MEHMET SAFA ARSLAN
Danışman: PROF. DR. ASIM OĞUZ ÖZEL
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeofizik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Jeofizik = Geophysics ; Jeofizik araştırmaları = Geophysic researches ; Mühendislik jeofiziği = Engineering geophysics ; Otokorelasyon = Autocorrelation ; Çapraz korelasyon = Cross correlation

Özet:
Jeofizikte sismolojik verilerin analizi, zemin yapılarının anlaşılması ve deprem mühendisliği uygulamaları açısından kritik önem taşımaktadır. Çalışma alanı olan Eskişehir ovası, Türkiye'nin en önemli tarım ve sanayi bölgelerinden biridir. Bu bölgede nüfus yoğunluğu ve yerleşim alanları hızla artarken, zemin yapısının bilinmesi ve deprem riskinin değerlendirilmesi oldukça önemli hale gelmiştir. Havza, kuzeyde ve güneyde yükseklikler ile çevrili, orta bölümünde ise düz ova karakterindedir. Çalışma alanında seçilen yedi farklı noktada elde edilen mikrotremor kayıtları, bir boyutlu (1D) sismik hız profili elde etmek amacıyla birlikte ters çözüm yöntemine tabi tutulmuştur. Ters çözümde, başlangıç modeli olarak çok katmanlı bir yapı kabul edilmiş ve Monte Carlo simülasyonu ile çözüm elde edilmiştir. Bu sayede, ovanın farklı bölgelerindeki zemin yapısı hakkında detaylı bilgi edinilmiştir. Yöntem olarak, Nakamura'nın Yatay bileşen/Düşey bileşen Spektral oran (H/V) tekniği ve Uzamsal Özilişki (Spatial Auto Correlation (SPAC)) metodu kullanılarak, yerel zemin etkisinin değerlendirilmesinde temel parametreler olarak kayma dalga hızı (Vs), sediman kalınlığı (h) ve hâkim titreşim frekansı (f) belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, Eskişehir ovasının zemin yapısının oldukça değişken olduğunu göstermektedir. Ölçüm noktalarında, mühendislik anakayası derinliği olarak en derin 130 m ve en sığ da 20 metreye ve ~530 m/s Vs hızlarına ulaşılmıştır. Hâkim frekans değerleri olarak da 0.6 Hz, 0.8 Hz, 1.3 Hz, 3 Hz ve 8 Hz değerleri baskın olarak gözlemlenmiştir. Anakaya derinliği ve hızındaki değişimler, şehrin farklı bölgelerinde deprem riskinin de farklı olacağını işaret etmektedir. Bu bilgiler, şehir planlaması, depreme dayanıklı binalar tasarımı ve afet riskini azaltma çalışmaları için kullanılabilir.

Abstract:
The analysis of seismological data is crucial for understanding subsurface structures and informing earthquake engineering practices. The Eskişehir Plain, a significant agricultural and industrial hub in Turkey, is experiencing rapid urbanization. To obtain one-dimensional (1D) seismic velocity profiles, the microtremor records collected at seven different points and multi-layered initial model was assumed within the study area were subjected to an inversion process. This approach provided detailed information about the subsurface structure of different regions within the plain. The basin, characterized by a flat plain surrounded by elevated regions, was investigated using Nakamura's H/V spectral ratio and SPAC methods to determine shear wave velocity (Vs), sediment thickness (h), and dominant frequency (f). Inverse modeling with a 7-layer initial model and Monte Carlo simulation was employed to obtain S-wave velocity depth profiles. Results indicate a highly variable subsurface structure. Engineering bedrock depths ranged from 20 to 130 meters, with corresponding Vs values reaching approximately 530 m/s. Dominant frequencies were observed at 0.6 Hz, 0.8 Hz, 1.3 Hz, 3 Hz, and 8 Hz. These variations in subsurface properties suggest that seismic risk is spatially variable within the plain. The findings from this study have significant implications for urban planning, earthquake-resistant design, and disaster risk reduction in the Eskişehir Plain.