Faylara olan güvenli uzaklığın sismik yöntemle hesaplanması

Bu çalışmada, faya olan güvenli uzaklığın sismik yöntemle hesaplanması için bir yöntem önerilmektedir. Yöntem, arazi ölçümlerine bağlı, herhangi bir yapay (bina) ve doğal (jeolojik) unsura bağlı olmayan nicel değerlendirmelere dayanmaktadır. Yöntemin esası, faya yakın çevredeki soğurganlığın ölçülmesidir. Kaynak ve en az iki alıcının aynı profil üzerinde bulunduğu bir arazi düzeninde, iki alıcı arasındaki ortamın soğurganlığı, bu istasyonlarda kaydedilen sismik dalgacıkların (yüzey dalgalarının) spektral oranlarının doğal logaritmasından hesaplanır. Bu ilişki doğrusal olduğundan, soğurganlık basit bir şekilde ilgili doğru parçasının eğiminden hesaplanır. Başka bir deyişle, sismik kalite faktörü (Q) ve sismik dalga hızına (v) bağlı A eğim parametresi, fay üzerinde yapılan bir veya birden fazla sismik ölçümle belirlenir; fay üzerinde ve fay doğrultusuna dik x uzaklığında ölçülen titreşim genliklerinin spektral oranına bağlı olarak r genlik azalması elde edilir. Böylece, istenilen deprem etken frekansı f ve genlik azalma oranı r için gereken faya olan güvenli uzaklık sınırı x bulunabilir. Bu çalışmada, ölçümler fay boyunca ve fayın her iki bloğunda yapılmıştır. 1 Hz etken frekansa sahip bir deprem için, titreşim genliği oranının 0.1 olması istendiğinde, fayın güney bloğundaki güvenli uzaklık 56 m, kuzey bloğundaki güvenli uzaklık ise 73 m bulunmuştur.

Determination of safe distances from faults using the seismic method

In this study, a method for determining the safe distance from a fault is proposed. The method is based on quantitative evaluations related to field measurements. Those evaluations are not based on any artificial (building) or natural (geological) materials. The principle of the method is to measure the absorptivity of the environment close to the fault. The absorptivity of an environment between two receivers (the source and at least two receivers should have the same profile) is calculated from the natural logarithms of the spectral ratios of seismic waves (surface waves) recorded at these stations. Because of this linear relationship, absorptivity can be calculated from slope of the line. In other words, parameter A, which depends on seismic quality factor (Q) and seismic wave velocity (v), is determined from one or more seismic measurements carried out on the fault. A decrease in amplitude, (r), which depends on the spectral ratio of vibration amplitudes measured on the fault and the perpendicular x distance to the fault. Therefore, using the proposed method, a buffer zone width, x, may be computed for a desired earthquake with a known dominant frequency f, and an amplitude ratio r. In this study, the measurements were done along the fault line and on each block of the fault. If the vibration amplitude ratio,(r), is desired to be 0.1 for a 1 Hz dominant earthquake frequency, safe distances on the south and north blocks of the fault were calculated as 56 m and 73 m, respectively.

___

Aki, K., and Richards, P.G., 2002. Quantitative Seismology. University Science Books, California.

Anderson, D. L., and Hart, R. S., 1978. Q of the Earth. Journal of Geophysical Research, 83, 5869-5882.

Batatian, D., 2002. Minimum standards for surface fault rupture hazard studies. Salt Lake County Geologic Hazards Ordinance - Chapter 19.75 Appendix A, p.11. http://www.pwpds.slco.org/zoning/ pdf/geologichazards/AppAfault- ReportMinStds.pdf, 2007.

Bath, M., 1974. Spectral Analysis in Geophysics. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam.

Becker, J., Saunders, W., and Dissen, R.V., 2005. Planning for the development of land on or close to active faults: a study of the adoptation and use of the active fault guidelines. Science Report 2005/16. Institute of Geological and Nuclear Science. http://www.gns.cri.nz, 2005.

Bullen, K.E., and Bolt, B.A., 1985. An Introduction to the Theory of Seismology. Cambridge University Press, Cambridge.

California Public Resources Code, 1970. Earthquake Fault Zoning. Section 2621- 2630. http://law.justia.com/california/ codes/prc.html, 2003.

Canyaran, L. ve Ecevitoğlu, B., 2002. Yönlü sismik enerji kaynağı. Türk Patent Enstitüsü, Ankara, Patent No. 2002/01203.

Doyle, H., 1995. Seismology. John Wiley & Sons, NewYork.

Kjartansson, E., 1979. Constant Q wave propagation and attenuation. Journal of Geophysical Research, 84, 4737-4748.

Liu, Y,, Teng, T.L., and Ben-Zion, Y., 2005. Nearsurface seismic anisotropy, attenuation and dispersion in the aftershock region of the 1999 Chi-Chi earthquake. Geophysics Journal International, 160, 695–706.

Perrin, N.D., and Wood, P.R., 2003. Defining the Wellington Fault within the urban area of Wellington City. Client Report 2002/151. Institute of Geological and Nuclear Science. http://www.gns.cri.nz, 2003.

Quan, Y., and Harris, J.M., 1997. Seismic attenuation tomography using the frequency shift method. Geophysics, 62 (3), 895–905.

Rosenberg, L., 2005. San Luis Obispo County guidelines for engineering geology reports. San Luis Obispo County Department.

Sheriff, R. E., and Geldart, L. P., 1982. Exploration Seismology: History, Theory, and Data Acquisition. Cambridge University Press, Cambridge.

Stein S., and Wysession, M., 2003. An Introduction to Seismology, Earthquakes and Earth Structure. Blackwell Publishing, USA.

Strick, E., 1970. A predicted pedestal effect for pulse propagation in constant-Q solids. Geophysics, 35, 387-404.

Udias, A., 1999. Principles of Seismology. Cambridge University Press, Cambridge.

Waters, H. W., 1981. Reflection Seismology. John Wiley and Sons, New York.

White, J. E., 1983. Underground Sound. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam.

___