Modelling 3D seismic wave propagation in Marmara Region
Marmara Bölgesi için 3B sismik dalga yayılımı modellemesi
- Tez No: 430103
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA AKTAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeofizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 175
Özet
Çalışma kapsamında, Marmara denizinin doğusunda, spesifik olarak İstanbul ve çevresinde üç boyutlu sismik dalga yayınımı modellemesi yapılmıştır. Bu çalışma ile ilk kez birleştirilmiş bir 3 boyutlu sismik model oluşturulması ve bu modelin gerçek veriler ile test edilmesi girişiminde bulunulmuştur. 3B hız modeli oluşturulması aşamasında, Marmara bölgesinde önceden yapılmış kabuk çalışmaları ile İstanbul'da yapılmış tüm arazi ölçümleri (kuyu logları ve yüzey ölçümleri) bir araya getirilerek 1B hız modelleri derlenmiştir. Böylece, çalışma alanı içinde belli noktalara ait 1B modeller oluşturulmuştur. Çalışma bölgesinde yer alan 1B ölçüm noktaları dışında very olmayan noktaların doldurulması için çeşitli interpolasyon tekniklerinden Delaunay üçgenleri yaklaşımı kullanılmıştır. Oluşturulan 3B model içinde sonlu farklar yaklaşımı kullanılarak elastik dalga yayılımı modellenmiştir. Bu amaçla, parallel işlem çevrelerinde çalışan yeni bir sonlu farklar kodu, Dalga Yayılımı programı (WPP) kullanılmıştır. 3B modelin performansı gerçek veriler ile test edilmiş ve bu aşamada 29, Eylül 2004 tarihinde Çınarcık baseninde meydana gelen ve 18 broadband istasyon ile 100 strong motion istasyonu tarafından kaydedilen 4.1 büyüklüğündeki deprem kullanılmıştır. Bu depreme ilişkin lokasyon ve fay düzlem çözümü açısından detaylı analizler yapılmıştır. Gerçek ve sentetik dalga formları zaman ve frekans ortamında karşılaştırılmıştır. Her durumda 3B modelin 1B modele göre gelişimi tartışılmıştır. Dalga formları korelasyonu ile 1B ve 3B model karşılaştırmaları daha kantitatif olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, 3B model ile hem genlikler hem de geliş zamanları açısından kayda değer gelişmeler sağlanmıştır. Sonlu farklar yöntemi ayrıca düşük hızlara sahip sedimanlarla dolu olan lokal havza yapılarına da uygulanmıştır. Bu amaçla geometrisi ve sedimanter özellikleri iyi bilinen bir alan olan Sabiha Gökçen havaalanı bölgesi detaylı olarak çalışılmıştır. Zaman ve frekans ortamında yapılan analizler, bölgede sismik dalga yayınımı özelliklerinin araştırılmasına yardımcı olmuştur.
Özet (Çeviri)
This study focuses on the modeling of 3D seismic wave propagation in the east of the Marmara Sea in particular for the city of Istanbul, which is identified as one of the megacities with the highest seismic risk in the world. For the first time, an attempt is made for creating a 3D seismic model and for testing the new model with real data. In the frame of constructing 3D velocity model, previous crustal studies of Marmara region and all other available field data, including surface and borehole measurements, are compiled to form a collection of 1D models. Each 1D model relates to a specific location point inside the study area. We have used interpolation methods, in particular Delaunay triangles approach, in order to fill in the no-data zones, which separate the 1D observation points. Elastic wave propagation is simulated inside the newly created 3D model using finite difference approach. An open source code called Wave Propagation Program (WPP), which operates on parallel processing environment, is used for that purpose. We have tested the performance of the 3D model with real data using the earthquake of September 29, 2004 (Ml=4.1) occurred in Çınarcık Basin, which was recorded by 18 permanent broadband stations and 100 strong motion stations. A detailed analysis of the source properties of the event is done, both for the location and the fault plane solution. Real and synthetic waveforms are compared both in time and frequency domains. Matching of the waveform shapes are studied in detail. In each case improvement of 3D model over 1D counterpart is discussed. A more quantitative evaluation of 1D and 3D performances is carried out using waveform correlation. The final result shows that a considerable improvement is achieved with 3D model both in terms of amplitudes and P and S arrival times. The finite difference method is also applied to specified basin structures filled with soft sediments of low shear velocities. Sabiha Gökçen Airport area in Pendik, is studied in detail because its basement geometry and sedimentary cover are well-known. The analysis, performed both in the time and frequency domain, helps to understand the characteristics of the 3D wave propagation inside the basin and the site effects related to it.
Benzer Tezler
- 3-D velocity structure for the Sea of Marmara and surrounding region (NW Turkey) by using full waveform tomography
Marmara Denizi ve Kuzeybatı Anadolu Bölgesi üç boyutlu (3-B) hız yapısının tam dalgabiçimi tomografi yöntemi ile analizi
YEŞİM ÇUBUK SABUNCU
Doktora
İngilizce
2016
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCAY TAYMAZ
- Seismic performance of tunnel in liquefiable soil
Sıvılaşabilen zemin tüneli sismik performansı
MOHSEN FATHIEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği ve Afet Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYFER ERKEN
- Isparta havza yapısının jeofizik yöntemler ile modellenmesi ve senaryo deprem sismik tehlike haritalarının hazırlanması
Modeling of Isparta basin structure with geophysical methods and preparation of scenario earthquake seismic hazard maps
ALİ SİLAHTAR
Doktora
Türkçe
2018
Jeofizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜNAY BEYHAN
DOÇ. DR. MEHMET ZAKİR KANBUR
- Investigation of mantle kinematics beneath Turkey and adjacent regions based on seismological and numerical modelling
Türkiye ve yakın çevresinin altında kalan üst mantonun kinematik özelliklerinin sısmolojik ve sayıssal model ve gözlemlerile incelenmesi
JUDITH MARIA CONFAL
Doktora
İngilizce
2020
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCAY TAYMAZ
- Göllerdeki hidrodinamik dengeye sismik salınımların etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of seismic waves on hydrodynamic regime of lakes
MURAT AKSEL
Doktora
Türkçe
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI