ATATÜRK BARAJI SU DÜZEYİ VE TETİKLENMİŞ DEPREMSELLİK İLİŞKİLERİ, 1992-2009
-
Upload
haluk-eyidogan -
Category
Presentations & Public Speaking
-
view
111 -
download
0
Transcript of ATATÜRK BARAJI SU DÜZEYİ VE TETİKLENMİŞ DEPREMSELLİK İLİŞKİLERİ, 1992-2009
ATATÜRK BARAJI SU DÜZEYİ
VE
TETİKLENMİŞ DEPREMSELLİK İLİŞKİLERİ
1992-2009
Haluk EYİDOĞAN ve Veli GEÇGEL
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Bu çalışmanın amacı, Türkiye’nin en büyük barajlarından
biri olan Atatürk Barajı’nın çevresindeki depremselliğin
özelliklerini incelemek, baraj su seviyesi değişimleri ile
varsa tetiklenmiş depremsellik oluşumlarını araştırmak
ve baraj gölü havzasında 3 Eylül 2008 de olan ML=5.2
(Mw=5.0) büyüklüğündeki depremi ve onun art
sarsıntılarını değerlendirmektir.
AMAÇ
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Atatürk Barajının Özellikleri
• Atatürk Barajı Fırat nehri üzerinde
konumlanmıştır. Baraj ürettiği elektrik ve su
hacmı açısından dünyanın en büyük dördüncü kil
çekirdekli kaya dolgu barajıdır. Barajın
doldurulması 1988 yılında başlamış, sonra seviye
düşürülmüş, 1989 yılında yeniden doldurulmaya
başlanmış, su düzeyi 1994 Mart’da 530 m’lik
maksimum düzeyine ulaşmıştır. O zamandan bu
günümüze kadar su düzeyi 526 m ile 537 m
arasında değişmiştir. Baraj gölünün baskısı ile ilk
inşaasındaki yüksekliği 10 m kısalmıştır.
• Baraj Yüksekliği - 170 m; Gövde Uzunluğu -
1670 m; Tepe kotu - 549 m; Baraj Gövde Hacmı
- 84 x 106 m3; Su Alanı - 817 km2; Göl depo
kapasitesi - 48.7 milyar m3; Faydalı Hacim - 19.3
milyar m3; Göl su düzeyi değişimi minumum - 16
m; Normal - 4 m. Yıllık Enerji Üretimi - 8100
GWh.
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Atatürk Baraj gövdesi bölgenin
deprem tehlikesi en yüksek aktif fayı
olan Doğu Anadolu Fayı’ndan
ortalama 50 km uzaktadır. Baraj
gövdesine 1.5 km uzakta bulunan
KB-GD doğrultulu Bozova Fayı aktif
fay sınıfına sokulan önemli bir faydır
ve 55-60 km uzunluktadır. Bu fayın
hasar yapıcı deprem üretme
potansiyeli vardır.
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Atatürk Barajı çevresinin tarihsel depremselliği (1900 öncesi) düşük seviyededir. Baraj çevresindeki
bazı yerleşmelerde deprem kökenli hasarlardan bahsedilmektedir. Ancak bu hasarları oluşturan
depremlerin DAF üzerinde (Adıyaman Fayı, Bozova Fayı??) oluştuğu düşünülmektedir. KRDAE
verisine dayanarak elde edilen depremsellik dağılımını zaman ve mekan ortamında incelediğimizde,
depremselliğin sayı ve büyüklük olarak 1994 yılından sonra arttığı gözlenmektedir..
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
01.01.1985
01.01.1986
01.01.1987
01.01.1988
01.01.1989
01.01.1990
01.01.1991
01.01.1992
01.01.1993
01.01.1994
01.01.1995
01.01.1996
01.01.1997
01.01.1998
01.01.1999
01.01.2000
01.01.2001
01.01.2002
01.01.2003
01.01.2004
01.01.2005
01.01.2006
01.01.2007
01.01.2008
Time
Magn
itude
0
100
200
300
400
500
600
Water
Leve
l in M
eters
31.12.2008
Eksik Veri ?
KOERI DATA 37.0o-37.75o N - 38.0o-39.3o E
37.75-39.3
37.69-39.3
BARAJ GÖLÜ 24.09.99
BARAJ GÖLÜ 03.09.08
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Eksik Veri
veya
Gecikmeli
Tetiklenme?
KOERI DATA
37.0o-37.75o N - 38.0o-39.3o E
1 x 1 derecelik alan içerisindeki deprem istasyon
sayısına bakıldığında istasyonların hem uzak hem de
sayı olarak az olduğu anlaşılmaktadır. 1989-1994
yılları arasında deprem aktivitesi yoktur. 1994 de
baraj su seviyesinin maksimuma eriştiği tarihten
sonra baraj çevresindeki deprem sayısı artmıştır.
Bölgedeki deprem istasyon sayısı 2006 da başlayan
TURDEP Projesi nedeniyle artmış (ağırlıklı olarak
DAF üzerinde) ve baraj çevresindeki depremsellik
daha ayrıntılı incelenebilir duruma gelmiştir (Inan et
al., 2007).
1992
37.75-39.3
37.69-39.3
DAM LAKE 24.09.99
DAM LAKE 03.09.08
Gecikmeli
Tetiklenme?
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
01.01.1985
01.01.1986
01.01.1987
01.01.1988
01.01.1989
01.01.1990
01.01.1991
01.01.1992
01.01.1993
01.01.1994
01.01.1995
01.01.1996
01.01.1997
01.01.1998
01.01.1999
01.01.2000
01.01.2001
01.01.2002
01.01.2003
01.01.2004
01.01.2005
01.01.2006
01.01.2007
01.01.2008
Time
Mag
nitu
de
0
100
200
300
400
500
600
Wat
er L
evel
in M
eter
s
31.12.2008
Eksik Veri
veya
Gecikmeli
Tepki ?
Kandilli Verisi
Alan Koordinatları
37.0o-37.75o N
38.0o-39.30o E
1992
37.75-39.3
37.69-39.3
Baraj Gölü 24.09.99
Baraj Gölü 03.09.08
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Su
Se
viy
esi
, m
1993 yılında baraj su düzeyi 535 m düzeyine eriştikten sonra, barajın bugüne kadar olan işletilme süresi
boyunca su düzeyinin uzun süreli düşümü ile ilgili iki ana dönem bulunmaktadır. Bunlardan ilki, 1996’da Temmuz ortasında başlamış (535 m) ve 2000 Ağustos’nun ortasına (326 m) (toplam 4 yıl) kadar sürmüştür. Bu süreç içerisinde su düzeyi 530 m
deyken 2 yıl sonra 24 Eylül 1999 tarihinde M=4.5 büyüklüğünde bir deprem olmuştur. İkinci büyük su azalma süreci 2007 yılının Temmuz’nda başlamıştır.
YIL
Do
lum
Ba
şla
ng
ıcı
2007- 2009 yılları arasında bölgesel ve yerel sismik ağlarla kaydedilen ve yerleri yeniden
hesaplanan depremlerin episantır dağılımları ve büyüklükleri 3.8 den daha büyük depremlerin
Yerel Moment Tensör analiziyle fay parametreleri ve çözümleri hesaplanmıştır. 3 Eylül 2008
depremi (ML=5.2, Mw=5.0) dahil önceki ve sonraki depremlerin fay düzlemi çözümleri doğrultu
atımlı hareketlerin hakim olduğunu göstermektedir. Episantır dağılımları ve fay düzlemi
çözümleri sol yanal hareketin tektonik aktiviteyi temsil ettiğini düşündürmektedir. 3 Eylül 2008
depremi ve art sarsıntılarının Bozova Fayı ile ilişkili olduğunu savunmak mümkün
gözükmemektedir.
0
1
2
3
4
5
0,00 0,50 1,00
Md vs RMS Residuals
Md
Deprem Sayısı
0<M<3 = 258
3<M<4 = 36
4<M<5 = 3
M:5.2 = 1
Toplam = 298 adet
21022008
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
3.5 yıllık bir stabil su seviyesiden sonra ikinci büyük su azalma süreci 2007 yılının Haziran’ında
başlamış ve küçük bazı salınımlara rağmen Aralık 2009 yılına kadar sürmüştür. Bu dönem içerisinde iki
azalma dönemi vardır. Bu azalma dönemlerinde biri ML=3.8 büyüklüğünde, diğeri ise ML=5.2
büyüklüğünde dikkat çekici iki adet deprem tetiklenmiştir. 5.2 büyüklüğündeki deprem bir çok küçük
artçı şok yanısıra büyüklükleri 4 olan iki adet artçı şok yaratmıştır. Baraj gölü yakınında olan bu
depremlerin hepsi sığ derinliklerde olmuş ve az bir normal (düşme) bileşeni olan doğrultu atım faylanma
mekanizmasına sahiptir. Deprem aktivitesi ortalama 7 km derinlikte olmuştur.
1. faz 6 aylık gecikme (drained response)
2. faz -> 5 aylık gecikme (drained response)
Haziran 2007- Aralık
2009 arasında kuraklık
nedeniyle
817 km2 x 6.25 m
≈ 5 milyar ton su
kaybedilmiş…. 21 Feb. 2008
Samsat ML=3.7, Mw=3.5
Phase-I
Phase-II Phase-III ??
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
21022008
3 Eylül 2008 Bozova-Samsat
M=5.2 deprem etkinliği
Difüzyon katsayısı αS yi Talwani and Acree (1995) tarafından verilmiş olan formül:
αS = L2/t ile hesapladık. Burada L deprem odağından uzaklığı (Singh and Chadha, 2007), t ise difüzyon zamanıdır. L yi 7 km aldığımızda; - 1992-1995 arasındaki Baraj Dolum Dönemi (Impoundment Period--- Un-Drained Response) su seviyesinin artışı sonrası gecikme zamanı 2.5 yıl için difüzyon katsayısıαS = 0.6 m2/s,
- 2007-2009 yılları arasındaki Baraj Dolum Sonrası Dönemi (Post-Impoundment ----Drained Response) su seviyesinin düşüş sonrası; Gecikme zamanı 6 ay için difüzyon katsayısı αS = 3.2 m2/s (Phase I) Gecikme zamanı 5 ay için difüzyon katsayısı αS = 3.8 m2/s (Phase II)
Talwani, 1997
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
Örnek
SONUÇLAR
• Atatürk Barajının dolumunu takiben başlayan depremsellik
(undrained or coupled response) 2.5 yıl gecikmelidir.
• Baraj tam olarak dolduktan sonra 2009 yılının sonuna kadar biri 4
yıl süren, diğeri 2 yıl süren uzun süreli su seviyesi düşümü olmuştur.
Her iki su seviye azalımı döneminde depremsellik dikkat çekici
oranda artmıştır (drained response).
• İkinci büyük su seviye düşümü döneminde (2007-2009), iki ayrı
seviye düşümü dönemi olmuştur. Bu dönemler 4 ve 6 ay arasında
değişmektedir (drained response). Bu düşümleri takiben deprem
büyüklükleri artmıştır.
…….. Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN
SONUÇLAR
• Elde edilen sonuçlar irdelendiğinde uzun süreli mevsimsel değişimlerin su
yükünü ve yeraltında çeşitli derinliklerde gözenek basıncını değiştirmesi
nedeniyle kritik tektonik gerilme alanını etkileyerek tetiklenmiş depreme
neden olduğu ileri sürülebilir.
• Depremsellik dağılımı ve fay düzlemi çözümleri, 2008 sonrası bir bölüm
tetiklenmiş depremselliğin üst kabukta ve KB-GD yönlü sağ-yönlü doğrultu
atım niteliğinde faylanmalarla ilişkili olduğunu ortaya koymaktadır
• 2007 sonrası duyarlı olarak yerleri belirlenen deprem aktivitesinin 60 km
uzunluğundaki Bozova Fayı ile ilişkilerini kesinleştiren bir sismolojik bulgu
elde edilememiştir.
• Atatürk Barajı’nın uzun dönemli su seviye değişimleri sürerse, derinlere
yayılan gözenek basıncı değişimleri nedeniyle tektonik gerilme alanının
değişimleri barajın yakın çevresindeki potansiyel fayları harekete geçirebilir.
Özellikle Bozova Fayı’nın bu çerçevede çok disiplinli yaklaşımlarla izlenmesi
ve incelenmesi tavsiye edilir.
Eyidoğan ve Geçgel
ATAG 3-6/11/2010 ADIYAMAN