Deprem Büyüklük Parametreleri

Deprem büyüklük parametreleri konusundan önce depremi tanıyalım. Deprem, yerkabuğunun hareketi sonucu oluşan sismik dalgalanmaların sebep olduğu bir doğal afettir. Deprem büyüklüğü, depremin şiddetini belirlemek için kullanılan bir parametredir. Deprem büyüklüğü, sismik dalgalanmaların enerjisi ile orantılıdır ve Richter ölçeği olarak adlandırılır. Ancak, günümüzde farklı deprem büyüklüğü parametreleri kullanılmaktadır. Bu makalede, deprem büyüklüğü parametreleri ve özellikleri hakkında bilgi verilecektir.

 

Sismik Enerji (E_S)

Deprem sonucunda ortaya çıkan toplam enerjiyi göstermektedir. Kinetik ve potansiyel enerjinin toplamıdır. Enerji, kaydedilen sismogramlarda tüm frekanslarda zaman ve mekândan entegrasyonla hesaplanır.

 

Sismik Moment (M₀)

Sismik Moment bir depremin toplam boyutunu göstermekte olup deprem sonucunda oluşan fay alanı ve yer değiştirme ile ilişkilidir.

Magnitüd

Depremin büyüklüğünün bir ölçütüdür ve deprem kayıtlarından belirlenir. Genel tanımı 100 km uzaklıkta wood Anderson sismografı ile kaydedilen maksimum genliğin logaritmasıdır. Genel olarak Magnitüd;

 

denklemi ile verilir. Burada A;  genlik, T; sinyalin periyodu,  f ; episantr uzaklığı (Δ) ve odak derinliği (h) için düzeltme, ; istasyonun bulunduğu bölge için düzeltme ve ; kaynak bölgesi için düzeltmedir. İstasyon ve deprem odağı arasındaki geometri görselde verilmiştir.

 

 

Bu ilişki logaritmik olduğundan, magnitütdeki 1 birimlik bir artış genlikteki 10 katlık bir artışa karşılık gelmektedir. Aşağıdaki şekilde magnitüdün sismogram üzerinden nasıl belirleneceği gösterilmiştir. İlgilenilen dalganın genliği ve periyodu hesaplanarak magnitüd kolayca belirlenebilir.

 

 

Magnitüd Türleri

1-) Cisim dalgası magnitüdü (m_b)

2-) Yüzey dalgası magnitüdü (M_S)

3-) Yerel Magnitüd (M_L)

4-) Süre magnitüdü (M_D)

5-) Moment Magnitüdü (M_W)

6-) Enerji Magnitüdü (M_E)

 

Deprem Büyüklük Parametreleri : Richter Ölçeği

Richter ölçeği, deprem büyüklüğünü ölçmek için kullanılan ilk parametredir. 1935 yılında Charles Richter tarafından geliştirilmiştir. Bu ölçekte, deprem büyüklüğü, sismik dalgalanmaların en büyük genliklerinin logaritması kullanılarak hesaplanır. Ölçekte, her bir büyüklük birbirinden 10 kat farklıdır. Örneğin, 6 büyüklüğündeki bir deprem, 5 büyüklüğündeki bir depremden 10 kat daha fazla enerjiye sahiptir. Richter ölçeği, daha çok düşük büyüklükteki depremler için kullanılır.

 

Deprem Büyüklük Parametreleri : Moment Magnitude Ölçeği

Moment Magnitude ölçeği, depremin serbest enerjisi ile orantılı olan büyüklük parametresidir. Bu ölçek, deprem sırasında açığa çıkan enerjiyi ölçer ve Richter ölçeğinden daha kesin sonuçlar verir. Moment Magnitude ölçeği, Richter ölçeğinden farklı olarak, sismik dalgalanmaların farklı özelliklerini de hesaba katar. Bu özellikler, depremin süresi, yüzey hızı, titreşim periyodu, çevresel etkiler ve sismik dalgalanmaların frekansıdır. Moment Magnitude ölçeği, Richter ölçeğindeki gibi logaritmik bir ölçeğe sahip değildir. Bu ölçeğin avantajı, daha büyük depremler için de geçerlidir ve daha kesin sonuçlar verir.

 

Deprem Büyüklük Parametreleri : Mercalli Şiddeti Ölçeği

Mercalli şiddeti ölçeği, depremin insanlar ve yapılar üzerindeki etkisini ölçmek için kullanılır. Bu ölçekte, depremin şiddeti, insanlar tarafından hissedilen etkiler, yapısal hasarlar, çevresel etkiler ve diğer faktörler dikkate alınarak belirlenir. Bu ölçekte, depremin şiddeti 1 ile 12 arasında bir skala kullanılarak belirlenir. 1 ile 3 arasındaki şiddetler genellikle hissedilmezken, 4 ile 6 arasındaki şiddetler hafif hasarlara neden olabilir. 7 ile 9 arasındaki şiddetler ise ciddi hasarlara neden olabilir ve insanlar için hayati risk taşıyabilir. Mercalli şiddeti ölçeği, depremin yıkıcı gücünü değil, etkilerini ölçtüğü için Richter ve Moment Magnitude ölçeklerinden farklıdır.

 

Şiddet

Depremin büyüklüğünü gösteren bir parametredir, fakat bir kaynak parametresi değildir. Magnitüd aletsel kayıtlardan hesaplanmasına rağmen, şiddet deprem şoklarının doğrudan binalar, topografya gibi dış etkenler üzerindeki etkilerine dayanır. Magnitüd bir deprem için kesin bir tanımlama değeri olmasına rağmen, şiddet gözlem noktasının pozisyonuna göre değişim göstermektedir. En büyük şiddet değeri depremin merkezi etrafındadır ve bütün yönlerde uzaklıkla bir azalma gösterir. Şiddet değerleri I-XII arasında yer alır.

 

MSK Şiddet ölçeği

Şiddet	Şiddetin Etkisi
I- Duyulmayan	Titreşimler insanlar tarafından hissedilmeyip, yalnız sismograflarca kaydedilirler.
II- Çok Hafif	Sarsıntılar yapıların en üst katlarında, dinlenme bulunan az kişi tarafından hissedilir.
III- Hafif	Deprem ev içerisinde az kişi, dışarıda ise sadece uygun şartlar altındaki kişiler tarafından hissedilir. Sarsıntı, yoldan geçen hafif bir kamyonetin meydana getirdiği sallantı gibidir. Dikkatli kişiler, üst katlarda daha belirli olan asılmış eşyalardaki hafif sallantıyı izleyebilirler.
IV-Orta Şiddetli	Deprem ev içerisinde çok, dışarıda ise az kişi tarafından hissedilir. Sarsıntı, yoldan geçen ağır yüklü bir kamyonun oluşturduğu sallantı gibidir. Kapı, pencere ve mutfak eşyaları v.s. titrer, asılı eşyalar biraz sallanır. Ağzı açık kaplarda olan sıvılar biraz dökülür. Araç içerisindeki kişiler sallantıyı hissetmezler.
V- Şiddetli	-Deprem, yapı içerisinde herkes, dışarıda ise çok kişi tarafından hissedilir. Uyumakta olan çok kişi uyanır, az sayıda dışarı kaçan olur. Hayvanlar huysuzlaşmaya başlar. Yapılar baştan aşağıya titrerler, asılmış eşyalar ve duvarlara asılmış resimler önemli derecede sarsılır. Sarkaçlı saatler durur. Az miktarda sabit olmayan eşyalar yerlerini değiştirebilirler ya da devrilebilirler. Açık kapı ve pencereler şiddetle itilip kapanırlar, iyi kilitlenmemiş kapalı kapılar açılabilir. İyice dolu, ağzı açık kaplardaki sıvılar dökülür. Sarsıntı yapı içerisine ağır bir eşyanın düşmesi gibi hissedilir. – A tipi yapılarda hafif hasar olabilir. – Bazen kaynak sularının debisi değişebilir.
VI- Çok Şiddetli	-Deprem ev içerisinde ve dışarıda hemen hemen herkes tarafından hissedilir. Ev içerisindeki birçok kişi korkar ve dışarı kaçarlar, bazı kişiler dengelerini kaybederler. Evcil hayvanlar ağıllarından dışarı kaçarlar. Bazı hallerde tabak, bardak v.s.gibi cam eşyalar kırılabilir, kitaplar raflardan aşağıya düşerler. Ağır mobilyalar yerlerini değiştirirler. -A tipi çok ve B tipi az yapılarda hafif hasar ve A tipi az yapıda orta hasar görülür. -Bazı durumlarda nemli zeminlerde 1 cm genişliğinde çatlaklar olabilir. Dağlarda rasgele yer kaymaları, pınar sularında ve yeraltı su düzeylerinde değişiklikler görülebilir.
VII- Hasar Yapıcı	-Herkes korkar ve dışarı kaçar, pek çok kişi oturdukları yerden kalkmakta güçlük çekerler. Sarsıntı, araç kullanan kişiler tarafından önemli olarak hissedilir. -C tipi çok binada hafif hasar, B tipi çok binada orta hasar, A tipi çok binada ağır hasar, A tipi az binada yıkıntı görülür. -Sular çalkalanır ve bulanır. Kaynak suyu debisi ve yeraltı su düzeyi değişebilir. Bazı durumlarda kaynak suları kesilir ya da kuru kaynaklar yeniden akmaya başlar. Bir kısım kum çakıl birikintilerinde kaymalar olur. Yollarda heyelan ve çatlama olabilir. Yeraltı boruları ek yerlerinden hasara uğrayabilir. Taş duvarlarda çatlak ve yarıklar oluşur.
VIII- Yıkıcı	-Korku ve panik meydana gelir. Araç kullanan kişiler rahatsız olur. Ağaç dalları kırılıp, düşer. En ağır mobilyalar bile hareket eder ya da yer değiştirerek devrilir. Asılı lambalar zarar görür. -C tipi çok yapıda orta hasar, C tipi az yapıda ağır hasar, B tipi çok yapıda ağır hasar, A tipi çok yapıda yıkıntı görülür. Boruların ek yerleri kırılır. Abide ve heykeller hareket eder ya da burkulur. Mezar taşları devrilir. Taş duvarlar yıkılır. -Dik şevli yol kenarlarında ve vadi içlerinde küçük yer kaymaları olabilir. Zeminde farklı genişliklerde cm ölçüsünde çatlaklar oluşabilir. Göl suları bulanır, yeni kaynaklar meydana çıkabilir. Kuru kaynak sularının akıntıları ve yeraltı su düzeyleri değişir.
IX- Çok Yıkıcı	-Genel panik. Mobilyalarda önemli hasar olur. Hayvanlar rasgele öte beriye kaçışır ve bağrışırlar. -C tipi çok yapıda ağır hasar, C tipi az yapıda yıkıntı, B tipi çok yapıda yıkıntı, B tipi az yapıda fazla yıkıntı ve A tipi çok yapıda fazla yıkıntı görülür. Heykel ve sütunlar düşer. Bentlerde önemli hasarlar olur. Toprak altındaki borular kırılır. Demiryolu rayları eğrilip, bükülür yollar bozulur. -Düzlük yerlerde çokça su, kum ve çamur tasmaları görülür. Zeminde 10 cm. genişliğine dek çatlaklar oluşur. Eğimli yerlerde ve nehir teraslarında bu çatlaklar 10 cm.den daha büyüktür. Bunların dışında, çok sayıda hafif çatlaklar görülür. Kaya düşmeleri, birçok yer kaymaları ve dağ kaymaları, sularda büyük dalgalanmalar meydana gelebilir. Kuru kayalar yeniden sulanır, sulu olanlar kurur.
X- Ağır Yıkıcı	C tipi çok yapıda yıkıntı, C tipi az yapıda yıkıntı, B tipi çok yapıda fazla yıkıntı, A tipi pek çok yapıda fazla yıkıntı görülür. Baraj, bent ve köprülerde önemli hasarlar olur. Tren yolu rayları eğrilir. Yeraltındaki borular kırılır ya da eğrilir. Asfalt ve parke yollarda kasisler oluşur. -Zeminde birkaç desimetre ölçüsünde çatlaklar oluşabilir. Bazen 1 m. genişliğinde çatlaklar da olabilir. Nehir teraslarında ve dik meyilli yerlerde büyük heyelanlar olur. Büyük kaya düşmeleri meydana gelir. Yeraltı su seviyesi değişir. Kanal, göl ve nehir suları karalar üzerine taşar. Yeni göller oluşabilir.
XI- Çok Ağır Yıkıcı	-İyi yapılmış yapılarda, köprülerde, su bentleri, barajlar ve tren yolu raylarında tehlikeli hasarlar olur. Yol ve caddeler kullanılmaz hale gelir. Yeraltındaki borular kırılır. -Yer, yatay ve düşey doğrultudaki hareketler nedeniyle geniş yarık ve çatlaklar tarafından önemli biçimde bozulur. Çok sayıda yer kayması ve kaya düşmesi meydana gelir. Kum ve çamur fışkırmaları görülür.
XII- Yok Edici (Manzara değişir)	– Pratik olarak toprağın altında ve üstündeki tüm yapılar baştanbaşa yıkıntıya uğrar. – Yer yüzeyi büsbütün değişir. Geniş ölçüde çatlak ve yarıklarda, yatay ve düşey hareketlerin yön miktarları izlenebilir. Kaya düşmeleri ve göçmeler çok geniş bir bölgeyi kaplarlar. Yeni göller ve çağlayanlar oluşur.

Sonuç olarak, deprem büyüklük parametreleri, depremin şiddetini ve etkilerini ölçmek için kullanılan önemli araçlardır. Richter ölçeği, daha düşük büyüklükteki depremler için uygunken, Moment Magnitude ölçeği, daha büyük depremler için daha kesin sonuçlar verir. Mercalli şiddeti ölçeği ise depremin insanlar ve yapılar üzerindeki etkilerini ölçmek için kullanılır. Her bir ölçeğin kendi özellikleri ve kullanım alanları vardır ve depremlerin etkilerinin belirlenmesinde önemli bir rol oynarlar.