Investigation of earthquake hazard and seismic site characteristic in the examples of Bursa and Izmir

Abstract

Bu tezin temel hedefi; Marmara ve Ege bölgesinde yer alan Bursa ve İzmir illerinde meydana gelen ve iki farklı işbirliği kapsamında kurulan istasyonlar tarafından kaydedilen depremleri incelemek ve yapılan mühendislik sismolojisi çalışmalarını değerlendirmektir. Bu şehirler Batı Anadolu'nun en gelişmiş ve yoğun nüfusa sahip yerleşim bölgeleri olmalarından dolayı, ayrıca önem arz etmektedir. Dolayısıyla bu tez çalışmasında, Bursa ve İzmir İl'lerinde, biri uluslararası iki ayrı TÜBİTAK projesi kapsamında yürütülen sismotektonik ve mühendislik sismolojine yönelik bilimsel araştırmalardan elde edilen bulgular irdelenmiştir. Bursa'da sismik etkinliğin ortaya konmasına yönelik olarak, geçici deprem istasyon ağı kurulmuş ve 6 ay süreyle işletilmiştir. Bu süreçte, en iyi lokasyon kalitesine sahip 384 adet depremin çözümü yapılmış ve 10 adet odak mekanizması çözümü elde edilmiştir. Fay düzlemi çözümleri kullanılarak gerilme tensörü (stress tensor) eksenleri elde edilmiş ve Bursa ve çevresinde kuzey güney yönlü açılma rejiminin hakim olduğu ortaya konmuştur. Bu çalışmaya ek olarak, yoğun yerleşime sahip Bursa'nın kuzeyinde yapılan mikrotremor ve deprem çalışmalarında yatay- düşey spektral oran yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemle farklı jeolojik birimlerin hakim frekansı ve spektral oranları hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçların, jeolojik birimlerle uyumlu olduğu anlaşılmıştır. 2008 yılı Ağustos ayında, T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durumu Yönetimi Deprem Dairesi Başkanlığı ile Dokuz Eylül Üniversitesi işbirliğindeki bir başka TÜBİTAK projesi kapsamında, İzmir İl'ine 16 adet kuvvetli yer hareketi deprem istasyon ağı kurulmuştur. Bu yerel ağ, İzmir'in farklı jeolojik birimlerini temsil edecek şekilde yerleştirilmiştir. Bursa'da yapılan araştırmalara benzer çalışmalar (sismolojik-sismotektonik çalışmalar, mikrotremor ölçümleri, yerel zemin etkileri), Ege Bölgesinin kültürel başkenti konumundaki İzmir İl'inde de ayrıntılı olarak irdelenmiştir. The principal objectives of this thesis are to investigate the earthquakes are recorded by the local networks installed in Bursa and Izmir cities which belong to the Marmara and Aegean regions of Turkey respectively, and to make a contribution to study, engineering seismology in those cities. These cities are important since they are the most developed and populated settlements of Western Anatolia. The results in this thesis were obtained in the framework of two different TUBITAK projects, formulated to contribute to the understanding of the seismotectonics and engineering seismology in Bursa and Izmir. A temporary seismic network was installed in Bursa and operated during six months. Its main purpose was to determine the seismic activity. 384 well located events were mapped, and 10 focal mechanism solutions were obtained. The principal stress tensor axes were calculated by using fault planes, and a North-South directed extension was determined as a stress regime around Bursa. In addition to this study, microtremor records were analyzed in the north of the city, the most densely populated area of Metropolitan Bursa. Fundamental site frequencies and amplifications at different geological sites were obtained. The results coincide well with the underlying geology. In August, 2008 a strong-motion local network was installed as part of a bi-lateral cooperation between the Disaster and Emergency Management Presidency of the Turkish Republic and the Dokuz Eylul University. Similar investigations as those performed for Bursa were also carried out in Izmir, the cultural capital of the Aegean region of Turkey.