Türkiye Deprem Gözlem Sistemleri Çalışma Grubu

1      GÖREVLERİ
2      PERSONEL
3      YÜRÜTÜLEN FAALİYETLER
        3.1        Ulusal Sismik Ağın Geliştirilmesi ve Deprem Araştırmaları Projesi
               3.1.1     Hızölçer İstasyonlar
               3.1.2     İvmeölçer İstasyonlar
        3.2        Türkiye Deprem Veri Merkezi Projesi (TDVMS)
        3.3        Derinkuyu Sismometre Ağı Kurulması Projesi
        3.4        GONAF Projesi
        3.5        Uydu Sistemi ile Deprem Kaynak Parametrelerinin Belirlenmesi Projesi

 

1  GÖREVLERİ

  • Daire Başkanlığının mevcut web ve iletişim sistemlerini işletmek, güncellemek ve geliştirmek.
  • Deprem verilerinin değerlendirilmesi için gerekli yazılımı yapmak veya yaptırmak.
  • Deprem istasyonlarının kurulum, bakım ve onarım işlerini yaparak sistemin çalışır halde olmasını sağlamak.
  • Gözlem ağının yaygınlaştırılması amacıyla, deprem gözlem istasyonları ve yan ekipmanları alımına yönelik teknik şartname hazırlama, ihale ve ödeme işlemlerinin yürütülmesi.
  • Yeni kurulacak deprem gözlem istasyonları için yer seçim çalışmaları yapmak ve gerekli resmi yazışmaları gerçekleştirmek.
  • 7/24 esasına göre çalışılan deprem izleme merkezindeki sistemlerin sürekliliğini sağlamak.
  • Türkiye Deprem Veri Merkezi Sistemi ile AFAD Bölgesel Deprem Merkezinin çalışmalarını sürdürmek, sürekliliğini sağlamak, veri paylaşım standartlarını belirlemek.
  • Artçı deprem aktivitesini takip etmek için deprem gözlem istasyonu kurmak ve/veya jeofizik-jeolojik çalışmalar için gerekli malzemeleri tedarik etmek, depolamak ve kullanıma sunmak.
  • Sistemi geliştirmek amacıyla, istasyon, cihaz ve yan ekipmanlarla ilgili ürün tasarlamak veya tasarlamasını sağlamak.
  • Daire Başkanlığında kullanılan bilgisayar, yazıcı, vb. donanımların etkin kullanımını sağlamak, ihtiyaçlar doğrultusunda yenilemek ve sürekliliğini sağlamak.
  • Taşınır mal yönetmeliğine ilişkin iş ve işlemleri yürütmek.
  • Deprem Dairesi Başkanlığımıza ait taşınır ambarlara ait iş ve işlemleri yürütmek.
  • Depremle ilgili teknik hizmetlerin yürütülmesinde Başkanlığın diğer birimlerine danışmanlık yapmak.
  • Diğer Daire Başkanlıklarından gelen kendi çalışma grubu konusuyla ilgili strateji, projeler, işbirlikleri, soru önergelerini koordine etmek, cevaplamak, sürekliliğini sağlamak.
  • Çalışma grubunun göreviyle ilgili Ulusal ve/veya uluslararası projeler, toplantılar, çalıştay vb. çalışmalarda yer almak.

 

2 PERSONEL

Adı SOYADI

Kadro Ünvanı

Görevi

Vedat ÖZSARAÇ

Jeoloji Y. Mühendisi

Grup Başkanı

Murat Doruk ŞENTÜRK

AFAD Uzmanı

Üye

Aytaç APAK

Jeoloji Y. Mühendisi

Üye

Sami ZÜNBÜL

Jeofizik Y. Mühendisi

Üye

Recai Feyiz KARTAL

Jeofizik Y. Mühendisi

Üye

Kenan YANIK

Jeofizik Y. Mühendisi

Üye

Savaş ALTIOK

Jeofizik Y. Mühendisi

Üye

Erkan ATEŞ

Jeofizik Mühendisi

Üye

Derya AKSEL

Jeofizik Mühendisi

Üye

Mehmet COŞKUN

Jeoloji Mühendisi

Üye

Mustafa ÖZTEMUR

Jeoloji Mühendisi

Üye

Bülent OKAY

Jeoloji Mühendisi

Üye

Cüneyt ŞAHİN

Tekniker

Üye

Mustafa DEMİR

Teknisyen

Üye

 

 

3 YÜRÜTÜLEN FAALİYETLER

3.1 Ulusal Sismik Ağın Geliştirilmesi ve Deprem Araştırmaları Projesi

Türkiye Deprem Gözlem Ağları

2004 yılında İstanbul'da düzenlenen Deprem Şurası’ nda; “Ülke çapında depremlerin izlenmesi, kaydedilmesi, değerlendirilmesi, arşivlenmesi ve duyurulması işleri gelişmiş bir Ulusal Deprem İzleme Ağı Sistemi altında ele alınmalıdır." kararı alınmıştır.

2014 yılında faaliyete geçen AFAD Türkiye Deprem Veri Merkezi Sistemi aracılığı ile ülkemizde deprem gözlemi yapan ve istasyon işleten tüm üniversite, kamu kurumu ve yerel kuruluşların deprem verilerini söz konusu merkeze aktarmaları ve depremlerle ilgili her türlü bilgilendirmenin sadece AFAD tarafından yapılması konusu, 15 Temmuz 2018 tarih ve 4 sayılı Cumhurbaşkanlığı Kararnamesinin 40.  maddesinin 2. fıkrası ile hüküm altına alınmıştır. Bu kapsamda, AFAD depremlerle ilgili her türlü çalışmayı yapmak ve yaptırmak konusunda tek resmi yetkili kuruluştur.

 

Ülke genelinde işletilen deprem gözlem istasyon sayılarının yıllara göre dağılımı

 

3.1.1 Hızölçer İstasyonlar

1980 ile 1989 yılları arasında mürekkep yazıcılı kısa period sismograflarla lokal bazda kayıt alınmış, 1989 yılından itibaren Afet İşleri Genel Müdürlüğü bünyesinde bulunan Deprem Araştırma Dairesince 12 istasyondan oluşan bir telemetrik deprem gözlem ağı kurulmuş, 1995’ den sonra gelişen teknoloji ile ülkedeki radiolink altyapısından faydalanılması ile 2001 yılına kadar analog kayıtlar alınmıştır. 2005 yılından itibaren ise ilk uydu iletişimli geniş bant cihazların alımı yapılmış ve 2007 sonrası internetin gelişimi ile iletişim çeşitlendirilmiştir.

            Bayındırlık ve İskan Bakanlığınca 29 Eylül – 1 Ekim 2004 tarihlerinde, bilim insanları, araştırmacılar ve uygulayıcılardan oluşan komisyonlar kurulmuş, İstanbul’ da bir deprem şurası gerçekleştirilmiş ve “Ülke çapında depremlerin izlenmesi, kaydedilmesi, değerlendirilmesi, arşivlenmesi ve duyurulması işleri gelişmiş bir Ulusal Deprem İzleme Ağı Sistemi altında ele alınmalıdır." kararı alınmıştır. O dönemki adıyla Deprem Araştırma Dairesinin, yukarıda bahsi geçen şuraya istinaden, hayata geçirdiği ve halen Başkanlığımız uhdesinde devam eden USAG (Ulusal Sismik Ağın Geliştirilmesi ve Deprem Araştırmaları)  projesi kapsamında, telemetrik gözlem ağı, dünya standartlarında, veri kalitesi yüksek ve gerçek zamanlı, Türkiye Deprem İzleme Ağı’na dönüştürülmüştür

Günümüze gelindiğinde Ülke genelinde kurulu bulunan 299 adet 120 sn'lik geniş bant  (BB) hızölçer deprem gözlem istasyonları kullanılarak;

•          Deprem parametrelerini (zamanı, yeri, büyüklüğü, derinliği) doğru ve hızlı hesaplanmakta, kriz yönetim merkezi ve yetkililer anında bilgilendirilmekte,

•          Deprem kaynak parametrelerini (fay mekanizması çözümleri) belirlenmekte,

•          Hasar yapıcı bir deprem sonrası artçı deprem çalışmalarıyla bölgenin sismik hareketliliğini yakından takip edilmektedir.

 

Ülke genelinde kurulan istasyonların yer yapımlarında aynı standart yöntem kulanılmıştır. Aşağıdaki resimlerde yer yapım süreci görülmektedir.

Hızölçer İstasyon Yer Yapım Süreci

3.1.2 İvmeölçer İstasyonlar

Ülkemizde ivmeölçer istasyonlarının kurulumuna ilk olarak 1973 yılında başlanmış, ilk kayıtlar ise 1976 yılında alınmıştır. 1990 lı yıllara kadar analog kayıtçılarla yer ivmesi kaydedilmiş, 1993 yılı sonrasında ise gelişen teknoloji ile sisteme sayısal kayıtçılar eklenmiştir. 2012 yılına gelindiğinde ise analog cihazlar sayısallarıyla tamamen yer değiştirmiştir. 2013 yılında ise tüm sistem online kayıt alabilir hale gelmiştir. Günümüzde, Deprem Dairesi Başkanlığı, işlettiği ivmeölçer istasyonlar ile hem sayı,  hem de veri arşivi ve kalitesi bakımından dünyanın önde gelen veri merkezleri arasında yerini almıştır

Deprem etkinliğini daha yakından gözlemek amacıyla, öncelikle önemli aktif fay sistemleri ve nüfus yoğunluğu dikkate alınarak belirli geometrik şekillerde ve sık aralıklarla 11 adet yerel ağ kurulmuştur. Bu lokal ağların bir kısmı çeşitli kurum ve üniversitelerle işbirliği çerçevesinde işletilmektedir. Bunlar; Dokuz Eylül Üniversitesi ile İZMİRNet (34), Anadolu Üniversitesi ile ANANet (20), Düzce Belediyesi ile DÜZNet (10), Kocaeli Büyükşehir Belediyesi ile KOCNet (32), ODTU-KKTC ile KKTC-NET (13) ve İskenderun Belediyesi ile İSK-NET (10) ve Gazi Üniversitesi ile ANK-NET (22) tir.  BYTNet (Bursa-Yalova) (35), DATNet (Denizli-Aydın-Muğla-Burdur)(59), MATNet (K.Maraş-Hatay-G.Antep-Kilis-Osmaniye) (69) ve ANTNet  (Antalya) (16) ise AFAD tarafından işletilmektedir.

Veriler, sürekli veya trigger modda (Dial-up, Internet, ADSL, GPRS/EDGE) iletişim araçları sayesinde merkeze ulaşmaktadır. Veriler, değerlendirildikten sonra kullanıcılara sunulmaktadır Türkiye’ de tum yurda yayılmış, ivmeölçerlerden oluşan istasyon ağı Başkanlığımız tarafından işletilmekte ve 7/24 kayıt alınmaktadır.

Ülkemizde büyük depremler üretmiş ve üretme potansiyeli bulunan Kuzey Anadolu Fay Sistemi, Doğu Anadolu Fay Sistemi ve Ege Çöküntü Sistemleri boyunca ivmeölçer istasyonları bulunmaktadır.

Ülkemizde ulusal ölçekte ivmeölçer istasyonlarnın işletilmesi sayesinde , depremle her tür yapıya gelen ve hasar yapabilen kuvvetleri ölçülebilmekte buradan elde edilen verilerle deprem mühendisliği açısından depreme dayanıklı yapı tekniklerinin geliştirilmesine katkıda bulunulmakta, deprem bölgeleri haritasının hazırlanmasına yönelik çalışmalar yapılmakta, hasar yapıcı bir depremden hemen sonra deprem bölgesinde olması muhtemel yapısal hasarı ve can kaybını bölgeden henüz bilgiler gelmeye başlamadan tahmini olarak hesaplanmaktadır.

2018 yılı Eylül ayı itibariyle Başkanlığımızca işletilen ivmeölçer istasyon sayısı 678’dir

İstasyonların yerel zemin koşulları, MASW yöntemiyle ilk 30m derinliğe ait hız ortalaması (VS30) belirlenmiş ve istasyonlara ait zemin bilgi formları oluşturulmuştur. Web sayfasında bulunan istasyon bazlı arama motoru aracılığıyla, özel olarak hazırlanmış bu formlara ulaşılabilmektedir.

Mevcut durumda, 258 istasyonda sismik etüt, 153 istasyonda da hem sismik etüt hem de sondaj çalışmaları mevcuttur. 2018 yılı içerisinde tamamlanan UDAP-G-15-04 projesiyle ise, 314 adet istasyon noktasında MASW, REMI ve mikrotremor ölçümleri yapılmış olup tüm istasyonlar TBDY’ne ve uluslararası zemin sınıflarına göre kategorize edilmiş ve istasyon raporları oluşturulmuştur. Ayrıca, EPOS (European Plate Observing System) projesi ve Orfeus WG5 çalışmalarının ürünü olan ESM (European Strong Motion Database) kapsamında yapılan çalışmalara paralel olarak ivmeölçer istasyonları jeolojik ve topoğrafik olarak da sınıflandırılacak ve bahsi geçen Uluslararası çalışmalarda yerini alacaktır.

Örnek bir KYH istasyon zemin bilgi formu (a) ve zemin hız ve sondaj profili (b).

 

3.2  Türkiye Deprem Veri Merkezi Projesi (TDVMS)

Günümüzde Türkiye’de bilimsel çalışma yapan yerbilimcilerin en büyük sıkıntılarından biri deprem verisine ulaşamamak veya nasıl ulaşacağını bilememektir. Türkiye Deprem Veri Merkezi Sistemi (TDVM)’nin kurulması ile araştırmacılar ihtiyaç duydukları veriyi tek bir merkezden düzenli ve zenginleştirilmiş olarak alabilecek, böylelikle araştırmacıların rekabet gücü artacak, sismolojik problemlerin çözümlerinde yenilikler sağlanacaktır. AFAD çatısı altında Türkiye Deprem Veri Merkezi Sistemi’nin kurulması ile Türkiye’deki tüm sismik ağlardan gelen veriler birleştirilecek ve arşiv sistemi geliştirilecektir. Aynı zamanda 15 Temmuz 2018 tarih ve 4 sayılı Cumhurbaşkanlığı Kararnamesinin 40. maddesinin 2. fıkrası ile deprem gözlemi yapan üniversiteler, yerel yönetimler ve tüm kurum ve kuruluşlar deprem gözlem verilerini eş zamanlı olarak başkanlığa aktarması hususunda hüküm konmuştur. Türkiye Deprem Veri Merkezi’ ne benzer  veri merkezlerinin Amerika, İngiltere, Japonya ve Avrupa’da örnekleri olmasına rağmen, Ortadoğu, Kafkasya, Arap Yarımadası ve Orta Asya’da benzeri bulunmamaktadır.

Türkiye Deprem Veri Merkezi’nin, bu bölgelerdeki sismoloji merkezleri ile antlaşmalar yapıp, bahsedilen bölgelerdeki sismolojik verileri içeren bir Uluslararası Veri Merkezi’ne dönüşmesi, Türkiye’nin bu alanda da önder ülke olması hedefine ulaşmasını sağlayacaktır. Veriye ulaşan yerbilimci sayısının artması ile sismoloji alanında yapılan çalışma sayısı artacaktır. Yapılan çalışmalardan elde edilen sonuçlar genç araştırmacıların bu sonuçlardan faydalanmasını sağlayacaktır. Ayrıca, elde edilen sonuçlar Afet Yönetimi Sisteminin gelişmesine de yardımcı olacaktır. Ayrıca çoğu araştırmacı araştırma kurumu içerisinde yeterli hesaplama kaynaklarına sahip değildir. Bu verilere yüksek hızlı erişime sahip olacak yüksek performanslı hesaplama kaynaklarının kişi, üniversite veya kurum ayrılmadan sağlanabilmesi, aynı zamanda bütün araştırmacılara eşit koşullarda araştırmalarını yürütme şansı tanıyacaktır. Bu işlemin gerçekleştirilmesinde verilerin merkeze aktarılması ve ulusal ve uluslararası kullanıma açılması için uygun veri iletim yollarının oluşturulması oldukça önemlidir. Proje 2011 yılında başlamış olup, mevcut veri ağının kullanılması, verilerin korunması, verilerin depolanması ve yedeklenmesi konusunda projeye destek verecek olan TÜBİTAK-ULAKBİM ile protokol imzalanmıştır.

TDVMS, ülkemizde ve yakın çevresindeki meydana gelen depremleri izlemek, gözlemlemek amaçıyla kurulan deprem gözlem İstasyonlarından elde edilen gerçek zamanlı ve Offiline verileri tek bir merkez toplamak, düzenlemek , saklamak ve kullanıcıların paylaşıma açmak amacıyla kurulmuştur. AFAD –TDVMS yapısı içinde İnternet standartları, web servisleri, çeşitli yazılımlar kullanılarak, farklı verilerin entegrasyonu, birleştirilmesi ve kullanıcıların paylaşımına açılması sağlanmıştır.

AFAD TDVMS’ ye Veri Sağlayan Merkezler

 

AFAD-TDVMS Tarafında Kullanıcılara Sağlanacak Olan Veriler

Olay Bazlı Deprem Verisi (Earthquake Event Data)

Sürekli Deprem Dalgaformu Verisi (Continuous Broadband and Short Period Waveform Data)

İvme Dalgaformu Verisi (Acceleration Waveform Data)

AFAD-TDVMS’ nin Sağlayacağı Verileri Formatı

MiniSEED

SEED (Full Seed)

Dataless, SEED File

Journal File (Load Only)

 

 

3.3 Derinkuyu Sismometre Ağı Kurulması Projesi

Fayların deprem öncesi, esnası ve sonrasında davranışlarını anlamak, dünya üzerinde meydana gelen deprem kayıtlarının ülkemizdeki istasyonlar tarafından kayıt edip değerlendirmek, bu verileri erken uyarı sistemlerinde kullanabilmek, Deprem parametrelerinin hesaplanmasındaki çözünürlüğü arttırmak ve hata payını düşürmek, ivme dağılım haritaları için referans ölçümler almak, mikro ve  makro deprem aktivitesini izlemek, kKabuk modeli, yüzey dalgası çalışmaları, sığ kabuk sönümlenme oranının belirlenmesi, artalan gürültünün belirlenmesi amacıyla yürütülen projede Ülkemizde toplam 36 adet derin kuyu deprem gözlem istasyonu, komşu ülkelerde ise 9 adet derin kuyu deprem gözlem istasyonu kurulması hedeflenmekte olup, bahsi geçen istasyonların 7 tanesi Çanakkale, İzmir, Kahramanmaraş, Balıkesir, Denizli ve Afyonkarahisar’ a kurulmuştur.

Derinkuyu Deprem Gözlem İstasyonları Tahmini Dağılım Haritası

Kurulumu Yapılan Bir Derinkuyu Deprem Gözlem İstasyonunun 2 Boyutlu Kesiti

Kuyu Açma ve Kurulum Çalışmaları

Sensörün Yerleştirilmesi ve Alınan İlk Kayıtlar

 

 

3.4  GONAF Projesi

*(İNG): A Deep Geophysıcal Observatory At The North Anatolian Fault A Borehole –Based Seismometer Network At The Eastern Sea Of Marmara

 

2011 yılında GFZ (German Research Centre for Geosciences) ile AFAD Başkanlığı arasında ülkemizde ilk derin kuyu sismometre projesi olan GONAF projesi başlatılmıştır. Söz konusu proje ile 1999 İzmit Kırığını ve mevcut güncel sismik boşluk arasındaki geçişi içeren Kuzey Anadolu Fayının Marmara Denizi içerisindeki Adalar segmenti boyunca, derin kuyu sismometreleri yardımıyla beklenen Marmara depremi (M>7) öncesi ve sırasında meydana gelecek fiziksel süreçlerin incelenmesi hedeflenmektedir. Aynı zamanda, büyüklük algılama ölçeği önemli ölçüde azaltılmış ve yüksek çözünürlüklü deprem dağılım haritası ile mikro sismik aktivitenin gözlenmesi ve olası kırık boyunca çeşitli noktalarda kuyu sismik kayıtları kullanılarak büyük bir deprem dalgası yayılım özelliklerinin incelenmesi projenin hedefleri arasındadır.

Proje kapsamında ilk olarak 2012 yılında Tuzla’da seçilen noktada, 6 hafta süren çalışmayla 300 m. derinliğinde ilk kuyu açılmıştır. Sismometrelerin kuyu içerisinde bulunacakları derinlikler belirlenerek, her birinin uzunluğu 6.03 m. olan borular yardımıyla açılan kuyuya yerleştirilmiştir. Sismometreler yerleştirilirken kuyunun en altında 2 m. boşluk bırakılarak 298. m’ye 2 Hz ve 15 Hz’lik sensörlerden oluşan ilk kuyu içi sismometre, sözü edilen borulara sabitlenerek vinç yardımı ile kuyunun içerisine salınmıştır. Borular arka arkaya eklenerek ve her 12 borudan sonra 1 Hz’lik sensör boruya sabitlenerek cihazların tümü kuyu içerisine indirilmiştir. Sensör derinlikleri;

• 298. m’de 1 sensör (2 Hz ve 15 Hz),

• 225.64 m’de 1 sensör (1 Hz),

• 153.28 m’de 1 sensör (1 Hz),

• 74.89 m’de 1 sensör (1 Hz)

 

Kuyu Açma Çalışmaları

Kullanılan Sismometreler

18 Kanallı Datalogger ve Alınan İlk Kayıtlar

 

Proje kapsamında belirlenen lokasyon yerleri aşağıda verilmektedir. 2015 itibariyle her bir istasyon için yukarıda bahsedilen çalışmalar gerçekleştirilmiş ve 7 ayrı noktada istasyonların kurulumu tamamlanmıştır. İstasyonlardan gelen veriler eş zamanlı olarak AFAD ve GFZ’ye ulaşmakta ve buradaki uzmanlar tarafından değerlendirilmektedir.

İstasyonların yerleri;

•          İstanbul Tuzla

•          İstanbul Büyükada

•          İstanbul Sivriada

•          Yalova Kurtköy

•          Yalova Esenköy

•          Yalova Bozburun

•          Yalova Teşvikiye

 

 

Gonaf Derin Kuyu İstasyonlarının Dağılımı

 

3.5  Uydu Sistemi ile Deprem Kaynak Parametrelerinin Belirlenmesi Projesi

Uydularla konum belirleme sistemleri ile yapılan konum belirleme çalışmaları, sistemin çalışma prensibi nedeniyle hem yatay hem de düşeyde yer alan yer değiştirme miktarlarının hesaplanabilmesine olanak sağlamaktadır. Hesaplanan yer değiştirme miktarlarından depremin moment büyüklüğü, kıtasal yer değiştirme ve fayın geometrisi ve deprem büyüklüğü (dalımı, uzunluğu, doğrultusu) gibi bilgilerin elde edilmesi mümkündür.

Proje kapsamında, ilk etapta halihazırda kurulu bulunan 7 GONAF sismik istasyonundan, yakın çevresinde kamu kaynakları ile işletilen sabit bir GNSS istasyonu bulunmayan 3 tanesine,  sabit GNSS istasyonu kurulması ve genişbant sismojeodezik yerdeğiştirme dalga formlarının elde edilerek deprem parametrelerinin daha yüksek duyarlıkta hesaplanması hedeflenmektedir.

Gonaf Derin Kuyu İstasyonları ve Sabit GNSS İstasyonlarının Birlikte Gösterimi

 

Türkiye ve yakın çevresinde meydana gelen depremlerin gerçek zamanlı olarak kayıt edilip değerlendirilmesi amacıyla, dünyadaki deprem gözlem sistemlerindeki gelişmeler ve güncel teknolojiler ışığında, halihazırda kullanılan GNSS ve İvmeölçer deprem gözlem istasyonları birlikte kullanımıyla,

yerdeğiştirme tabanlı, büyük depremlerde satüre olmayan, gerçek zamanlı bir deprem büyüklük kestirimini milli imkanlar ile bilimsel ve somut yeni tedbirler geliştirerek ,deprem büyüklüğünün yüksek duyarlıklı belirlenmesine katkı sağlayacak bir sistem kurulması hedeflenmektedir.