Şekil 1. 2023 Kahramanmaraş deprem sonrası İskenderun limanı terminal sahalarında ve kapılarında tespit edilen kırılma ve çökme.

Şekil 2. 2023 Kahramanmaraş deprem sonrası İskenderun limanı terminal sahalarında ve kapılarında tespit edilen kırılma ve çökme ((https://9koy.org/)

Şekil 3. 2023 Kahramanmaraş deprem sonrası İskenderun limanındaki Ekipman hasarları ((https://www.virahaber.com/)./)

Marmara Bölgesi için eğim bazlı Vs30 verisine dayanarak (USGS), ESHM20 sismik modeli alan kaynak ve arka plan düzleştirilmiş sismisite ile birleştirilen fay kaynak sismojenik kaynakların, mantık ağacı uygulaması ile kabuk sismisitesi için Kotha ve diğ. (2020)’nin geliştirdiği yer hareketi tahmin modeli (YHTİ) kullanılarak OpenQuake yazılımı ile olasılıksal sismik tehlike analizi gerçekleştirilmiştir. Bu YHTİ modelinde, girdi olarak deprem büyüklüğü ve hiposantral derinliği, Joyner-Boore mesafesi ve Vs30 parametresi kullanılmaktadır. Açık kaynak kodlu Python tabanlı bir yazılım olan OpenQuake (OQ)’in tehlike ve risk hesapları için kullanılan iki modülü bulunmaktadır. Tehlike analizi için Senaryo Bazlı Deprem Tehlike Analizi (SBDTA), Monte Carlo yönteminin kullanıldığı event-based tehlike analizi ve Olasılıksal Deprem Tehlike Analizlerini (ODTA) desteklemektedir (Crowley et al., 2015). Bu çalışmada kullanılan Olasılıksal Deprem Tehlike Analizi ile Marmara bölgesinde tehlike eğrisi, tehlike dağılım haritası ve eşdeğer (üniform) tehlike spektrumu elde edilmiş ve 2020 Türkiye Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliklerindeki tehlike spektrumları ile karşılaştırmalı olarak sunulmuştur.

Olasılıksal Deprem Tehlike Analizi için dairesel bir alan içerisinde yer alan çalışma alanını etkileyen tüm çizgisel, düzleştirilmiş arka plan ve alan kaynaklar ESHM20 modeli ile değerlendirilmiştir. Homojen deprem kataloğu oluşturulurken Şekil 4’te sunulan aletsel dönem verilerinin yoğun olarak gözlemlendiği Marmara Bölgesinde meydana gelen geniş bir magnitüt dağılımına sahip deprem verilerinden faydalanılmıştır. Çalışma alanında bulunan alan kaynak bölgeleri ve çizgisel fay kaynakları Şekil 5 ve 6’da gösterilmiş olup, dairesel alan içerisinde bulunan tüm sismojenik kaynaklar Marmara Bölgesi için deprem tehlikesi oluşturmaktadır.

Şekil 4. Çalışma alanı içerisinde yer alan aletsel dönem depremlerinin magnitüt dağılmı.

Bu tehlike seviyesi PGA, spektral ivmeler Sa (T=0.2 sn) ve Sa (T=1.0 sn) cinsinden TBDY (2018)de tanımlanan 50 yıl içinde %10 aşılma olasılığına karşılık gelen DD-2 deprem düzeyi (T=475 yıl) ve 50 yıl içinde %2 aşılma olasılığına karşılık gelen DD-1 deprem düzeyi (T=2475 yıl) için Şekil 7’de tanımlanan topografik eğime dayalı Vs30 verisine göre 5 km x 5 km boyutlu hücreler üzerinden hesaplanmıştır (Şekil 8 ve 9). Buna göre en yüksek PGA değerleri, Kocaeli İli’nden geçerek İzmit Körfezi açıklarından Batı Marmara’ya doğru uzanan KAF hattı ve görece zayıf zemin koşullarının görüldüğü denize paralel sahil kesimlerinde gözlemlenmektedir. Marmara Denizi’nden kuzeye ve güneye doğru uzaklaştıkça PGA değerlerinin orta kısımlara nazaran azaldığı görülmektedir. Dönüş periyodunun T=2475 yıla çıktığı DD-1 deprem düzeyinde PGA değerleri zayıf zemin koşullarının hakim olduğu Marmara Fayı’na yakın lokasyonlarda 2.1-2.3 g değerlerine ulaşmaktadır.

Şekil 5. Çalışma alanı içerisinde bulunan alan kaynaklar.

Şekil 6. Çalışma alanı içerisinde yer alan çizgisel kaynaklar.

Şekil 7. Marmara Bölgesinin topografik eğime dayalı Vs30 dağılım haritası; Vs30 değerleri 98 m/s ile 2197 m/s arasında değişmektedir.

Şekil 8. Marmara Bölgesi için 50 yılda %10 aşılma olasılığına tekabül eden PGA dağılım haritası.

Şekil 9. Marmara Bölgesi için 50 yılda %2 aşılma olasılığına tekabül eden PGA dağılım haritası.

Çalışma alanı içerisinde temsili seçilen 7 farklı lokasyon için PGA’yı gösterir tehlike eğrileri elde edilmiş, 50 yıldaki aşılma oranları sunulmuştur (Şekil 10). 50 yılda %10 ve %2 aşılma olasılığına tekabül eden dönüş periyodu sırasıyla T=475 yıl ve T=2475 yıl olan deprem seviyeleri grafikler üzerinde işaretlenmiş, PGA seviyeleri İzmit Körfezi ve Tekirdağ dolaylarına tekabül eden 1-4-3 no’lu noktalar için diğer noktalara göre daha yüksek izlenmiştir.

Şekil 10. 50 yıllık aşılma olasılıklarını gösteren PGA tehlike eğrisi.

Marmara Bölgesi’nde temsili seçilen noktalarda, bu çalışma kapsamında DD-1 ve DD-2 deprem düzeyleri için elde edilen spektral tepki ivmeleri 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği tasarım spektrumları ile karşılaştırılmıştır (Şekil 11-Şekil 17). Temsili seçilen noktalardaki Vs30’a dayalı zemin sınıfı etkileri göz önünde bulundurulmuş, buna göre 2-5-6 no’lu noktalar dışındaki lokasyonlarda olasılıksal spektral ivme değerlerinin 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği tasarım spektrumlarını aştığı görülmüştür.

Şekil 11. 1 numaralı lokasyon için elde edilen tehlike spektrumu ve 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem yönetmeliği tasarım spektrumu karşılaştırması.

Şekil 12. 2 numaralı lokasyon için elde edilen tehlike spektrumu ve 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem yönetmeliği tasarım spektrumu karşılaştırması.

Şekil 13. 3 numaralı lokasyon için elde edilen tehlike spektrumu ve 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem yönetmeliği tasarım spektrumu karşılaştırması.

Şekil 14. 4 numaralı lokasyon için elde edilen tehlike spektrumu ve 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem yönetmeliği tasarım spektrumu karşılaştırması.

Şekil 15. 5 numaralı lokasyon için elde edilen tehlike spektrumu ve 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem yönetmeliği tasarım spektrumu karşılaştırması.

Şekil 16. 6 numaralı lokasyon için elde edilen tehlike spektrumu ve 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem yönetmeliği tasarım spektrumu karşılaştırması.

Şekil 17. 7 numaralı lokasyon için elde edilen tehlike spektrumu ve 2020 Kıyı ve Liman Yapıları Deprem yönetmeliği tasarım spektrumu karşılaştırması.

4. Tartışma ve Sonuçlar

Marmara Bölgesi kıyı ve liman yapılarının deprem tehlikesi karşısında performansını ölçmek amacıyla bölgedeki aktif sismik kaynaklar olasılıksal yöntem ile değerlendirilmiş, deprem yer hareketi DD-1 ve DD-2 deprem düzeyleri için PGA ve Sa cinsinden elde edilmiştir. Bölgeyi kapsayan temsili noktalar seçilerek, bu noktalardaki spektral ivmeler, 2020 Kıyı ve Liman Yapıları deprem yönetmeliği tasarım spektrumları ile karşılaştırılmış, buna göre ESHM20 bölgesel sismik veri modeli çoğunlukla 2020 tasarım spektrumlarından (DD1- ve DD-2 için) daha yüksek spektral ivme değerleri sunmuştur. Zemin bağımlı bu değerler topoğrafik eğime dayalı Vs30 dağılım haritalarından elde edilmiş olup, özellikle zayıf zemin koşullarının hakim olduğu lokasyonlarda deprem yer hareketi parametreleri (PGA ve Sa) yüksek seviyelerde gözlemlenmiştir. İzmit Körfezi’nin karşılıklı kıyıları, Tekirdağ kıyıları, Çanakkale dolayları, İstanbul’un güney sahilleri, Bursa Merkez ve sahil kesimlerinde görece daha yüksek deprem tehlikesi gözlemlenmiştir. Deprem tehlikesi düzeyleri yıllar içerisinde değişkenlik gösteren sismik kaynak veri modeline, gerçekleşmiş depremlerin büyüklük ve sayılarına, fayların kırınım uzunluklarına, zemin koşullarına vb. parametrelere bağlıdır. Detaylı olarak büyük ölçekte analiz edilen ve sahaya özel zemin koşullarını da göz önünde bulunduran tehlike modelleri doğru ve güvenilir sonuçlar sunmaktadır. Bu bakımdan büyük önem arz eden kıyı ve liman yapılarının deprem riski sahaya özel tehlike analizleri ile değerlendirilmelidir.