Deprem Senaryoları ve İstanbul Örneği

Bülent ÖZMEN, Gazi Üniversitesi, Deprem Mühendisliği Araştırma Merkezi

GİRİŞ
Depremler meydana gelmeden önce deprem sonrası yapılacak işlerin ve alınacak önlemlerin planlanması gerekmektedir. Bu planlama çalışmalarının iyi bir şekilde yapılabilmesi için gelecekte ne kadar büyüklükte bir depremin oluşabileceği ve yerleşim merkezlerinin bu depremden nasıl etkilenebileceği sağlıklı bir şekilde tahmin edilmelidir.

Gelecekte ne kadar büyüklükte bir deprem oluşabileceği deprem tehlike çalışmaları ile, yerleşim merkezlerinin oluşması olası büyüklükte bir depremden ne ölçüde etkilenebileceği de deprem senaryoları ile belirlenmeye çalışılır. Depremlerin oluşmasını engellemek veya önceden haber vermek bugünkü teknoloji ile mümkün değildir. Fakat deprem zararlarının azaltılmasına yönelik tedbirleri almak mümkündür. Alacağımız bu tedbirleri belirlemede deprem senaryoları önemli bir yer tutar.

Ülkemizde acil yardım planlarının hazırlanması, 7269 sayılı yasanın 4.maddesi gereğince hazırlanmış “Afetlere İlişkin Acil Yardım Teşkilatı ve Planlama Esaslarına Dair Yönetmelik” gereğince yapılmaktadır. Bakanlar kurulunun 01.04.1988 tarihli ve 88/12777 sayılı kararı ile ve 08.05.1988 gün ve 19808 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe girmiş olan bu yönetmelik acil yardım planlamasının genel esaslarını ülke, il ve ilçe düzeyinde vermektedir. Bu yönetmeliğin amacı, Devletin tüm güç ve kaynaklarını afetten önce planlayarak, afetin meydana gelmesi halinde Devlet güçlerinin afet bölgesine en hızlı bir şekilde ulaşması ile afetzede vatandaşlara en etkin ilk ve acil yardım yapılmasını sağlamak için acil yardım teşkilatlarının kuruluş ve görevlerini düzenlemektir. Bu planın iyi bir şekilde yapılabilmesi için deprem senaryosu çalışmasının olabildiğince detay ve bilimsel kriterlere uygun bir şekilde yapılması gerekir.

DEPREM TEHLİKESİ
Hasar ve can kaybına neden olabilecek büyüklükte bir depremin, belli bir yerde ve belli bir zaman aralığı içerisinde meydana gelme ihtimali “Deprem Tehlikesi” olarak tanımlanmaktadır. Bölgenin deprem tehlikesini belirlerken öncelikle detaylı jeolojik ve sismolojik çalışmalar yapılarak bölgede meydana gelmiş depremler ve diri faylar hakkında detaylı bilgiler elde edilir. Daha sonra diri fayların deprem oluşturma potansiyelleri, maksimum üretebileceği deprem büyüklükleri ve senaryo çalışması yapılacak yerleşim birimini maksimum düzeyde etkileyecek fay belirlenir. Çeşitli azalım ilişkileri kullanılarak olası deprem nedeniyle oluşabilecek şiddet (veya ivme) değerleri belirlenir ve aynı şiddet değerine sahip noktaların birleştirilmesiyle eş şiddet haritaları elde edilir.

Bu şiddet değerleri ve geçmiş yıllarda oluşmuş depremlerden yararlanarak elde edilmiş hasar görebilirlik oranlarından / analizlerinden yararlanarak mevcut yerleşme ve yapılaşma üzerinde meydana gelebilecek hasarlar, sorunlar, zarar ve kayıplar deprem senaryosu çalışması yapılarak tahmin edilmeye çalışılır. Deprem senaryolarının olabildiğince gerçekçi olması ve olası depremin yerleşim alanlarında meydana getireceği can kayıplarını, yaralanmaları, açıkta kalabilecek insan sayılarını, çadır ihtiyaçlarını, yapı ve altyapı hasarlarını, ikincil tehlike ve riskleri, sosyal ve ekonomik kayıpları olabildiğince detaylı bir şekilde içermesi istenir. Yerel yönetimler tarafından hazırlanması zorunlu olan Afet ve Acil Yardım planları senaryo sonuçlarına göre hazırlanır.

İSTANBUL ÖRNEĞİ
İstanbul, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı tarafından 1996 yılında yayımlanan ve halen yürürlükte bulunan Deprem Bölgeleri Haritasına göre %17’si I.Derece, %41’i II.Derece, %31’i III.Derece ve %11’i IV.Derece deprem bölgesinde bulunan bir ilimizdir (Özmen ve diğ., 1997). Bu rakamlara göre İstanbul ilinin %58’inin I. ve II.Derece, %42’sinin ise III. ve IV.Derece deprem tehlikesi altında bulunduğu söylenebilir.

Kuzey Anadolu Fayının Marmara Denizinde nasıl bir seyir izlediğini saptamak amacı ile İTÜ Avrasya Yerbilimleri Enstitüsü, İTÜ Jeofizik Bölümü ve Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü ortak bir çalışma yaparak Marmara Denizi içindeki aktif fayları saptayarak haritalamışlardır. Bu haritaya göre, İzmit Körfezine kadar tek bir kol oluşturan Kuzey Anadolu Fayı, körfez içinde önce ikiye çatallanmakta, daha sonra kuzeydeki kol körfez çıkışında tekrar ikiye ayrılmaktadır (Okay ve diğ., 1999) (Şekil 1). İstanbul iline en yakın olan Kuzey Sınır Fayı, Marmara Denizi’nin derinliği 110 metreyi geçmeyen sahanlığı ile derinliği 1276 metreyi bulan Çınarcık çukuru arasındaki yamacı izler. Güney Sınır Fayı ise Çınarcık çukurunun güney yamacı boyunca devam eder. Armutlu Fayı ise İmralı Adası ile Armutlu Yarımadası arasında yeralır. Bu çalışmada oldukça tartışmalı olan ve halen tartışılmaya devam eden Marmara Denizi aktif fayları için yukarıda bahsedilen çalışmada elde edilen diri faylar kullanılmıştır.

İstanbul için deprem senaryosu deterministik metod kullanılarak Kuzey Sınır Fayının İstanbul’a en yakın (11 km) yerinde 28.80K boylamı ve 40.86D enleminde meydana gelebilecek Mw= 7.4 büyüklüğünde bir deprem için yapılmış ve yüzey kırığı uzunluğunun 140 km olacağı kabul edilmiştir (Bkz. Şekil 1). Senaryo depremin büyüklüğü ve yüzey kırığı uzunluğu 17 Ağustos 1999 İzmit Körfezi Depremi ile aynı alınmıştır.

Senaryo deprem neticesinde İstanbul ve diğer komşu illerde oluşabilecek maksimum şiddet değerleri uygun bir azalım ilişkisi kullanılarak hesaplanmış ve elde edilen değerlerin birleştirilmesi ile eşşiddet haritası elde edilmiştir (Bkz. Şekil 1). Burda elde edilen değerler sert zemin koşullarında oluşabilecek şiddet değerlerini göstermektedir.

Şekil 1: İstanbul merkezli senaryo depremin eşşiddet haritası

Depremin şiddeti, depremlerin gözlenen etkileri sonucunda ve uzun yılların vermiş olduğu deneyimlere dayanılarak hazırlanmış olan şiddet cetvellerine göre belirlenmektedir. Dünyada kullanılan birçok şiddet cetvelleri vardır. Ülkemizde bu şiddet cetvellerinden Medvedev Sponhuver Karnik (MSK) tarafından 1964 yılında hazırlanmış 12 dereceli MSK şiddet cetveli kullanılmaktadır. Şiddet cetvellerinde şiddetin derecesi Romen rakamı ile gösterilmektedir. Bir depremin şiddeti ise onun yapılar, doğa ve insanlar üzerindeki etkilerine bağlı olarak belirlenir. Bu etki, depremin büyüklüğü, odak derinliği, uzaklığı, yapıların depreme karşı gösterdiği dayanıklılık, yerel zemin yapısı ve jeolojiye bağlı olarak değişir.

Geçmişte yıllarda oluşmuş depremlerden elde edilen hasar görebilirlik oranları kullanılarak İstanbul ilinde aşağıda belirtilen sayıda can kaybı, yaralı ve açıkta kalacak kişi olabileceği tahmin edilmiştir.

Hayatını kaybedebilecek vatandaşların sayısı : 32 536
Yaralı sayısı : 81 828
Ağır hasarlı konut sayısı : 125 137
Orta hasarlı konut sayısı : 169 473
Hafif hasarlı konut sayısı : 206 187
Açıkta kalacak insan sayısı : 1 219 685

Genel olarak yaralıların %75’inin ayakta tedavi edilebileceği %25’inin ise hastane bakımına ihtiyaç duyacakları kabul edilmektedir. Bu oranlara göre senaryo deprem neticesinde 61371 kişinin ayakta tedaviye, 20547 kişinin ise hastane bakımına ihtiyaç duyabileceği söylenebilir. Çadır ihtiyacıda açıkta kalacak kişi sayısından yararlanarak 294610 olarak tahmin edilmiştir.

Senaryo deprem sonucunda oluşabilecek
YOL
KÖPRÜ
LİMAN
İÇME SUYU ve ATIKSU ŞEBEKELERİ
ELEKTRİK ŞEBEKESİ
KANALİZASYON
DOĞAL GAZ
hasarları veri eksikliği nedeniyle senaryoya dahil edilememiştir.

İstanbul’u etkileyebilecek büyük bir depremde (Senaryo depremi) kuvvetli yer hareketinden kaynaklanacak sarsıntılara ilave olarak
HEYELAN
ZEMİN GÖÇMELERİ
SIVILAŞMALAR
TSUNAMİ
YANGIN
SU BASMASI
TEHLİKELİ MADDE SIZINTILARI

nedeniyle de hasarlar oluşabilecektir. Afet planlaması yapmadan önce Senaryo deprem sonucunda yukarıda belirtilen hususlarda meydana gelebilecek hasarlarında tahmin edilmesi ve hazırlanacak olan planın buna göre yapılması gerekmektedir. Bu tahminleri yapabilmek için detaylı veri tabanlarına uzun süreli ekip çalışmalarına ihtiyaç vardır.

Deprem senaryoları ile bir deprem anında oluşabilecek hasarın büyüklüğü tahmin edilerek olası bir afet olayında nasıl bir durumla karşı karşıya kalınabileceği resmedilmeye çalışılır. Birçok belirsizlik ve hata içermesi doğal olan bu tip çalışmaları mutlak doğru bilimsel çalışmalar olarak algılamamak gerekir. Bu çalışmaların amacı yetkililerin meydana gelebilecek olası bir afetten toplumun enaz zarar ve fiziksel kayıpla kurtulabilmesi için gereken teknik, idari ve yasal tüm önlemleri almalarına ve planlamalarını daha gerçekçi bir biçimde yapmalarına yardımcı olmaktır.

YARARLANILAN KAYNAKLAR
[1] Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Afetlere İlişkin Acil Yardım Teşkilatı ve Planlama Esaslarına Dair Yönetmelik, Ankara, 1997.
[2] Okay, A.I., Demirbağ, E., Özcan, A.K., Güney, A.B., Kurt, H., Okay, N., Kuşçu, İ., 1999, North Anatolian Fault System under the Marmara Sea, ITUIAHS International Coonference on the Kocaeli Earthquake 17 August 1999 (Ed. Karaca, M., Ural, D.N.), İstanbul Technical University.
[3] Özmen, B., Nurlu, M., Güler, H., 1997, Coğrafi Bilgi Sistemi ile Deprem Bölgelerinin İncelenmesi, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi, 89 sayfa, Ankara.
[4] Şaroğlu, F., Emre, Ö., Boray, A., 1992, Türkiye Diri Fay Haritası, Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü (MTA), Ankara.