Bitirme Projesi - İstanbul Üniversitesi Sismik Hız Tomografisi

1. T.C.
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
Jeofizik Mühendisliği Bölümü
SİSMİK YANSIMA TOMOGRAFİSİ
Mehmet Safa ARSLAN
1302080010
Danışman
Prof.Dr. Ali Osman ÖNCEL
Haziran, 2012

2. İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ
1302080010 numaralı Mehmet Safa ARSLAN tarafından hazırlanan “ ” isimli bitirme
ödevi tarafımdan okunmuş ve kabul edilmiştir.
Danışman
…………………………..
1302080010 numaralı Mehmet Safa ARSLAN’ın Bitirme Projesi Sınavı tarafımızdan
yapılmış ve başarılı bulunmuştur.
SINAV JÜRİSİ
Ünvanı, Adı ve Soyadı İmza
1. ………………………….. ………………………..
2. ………………………….. ………………………..
3. ………………………….. ………………………..
2

3. ÖNSÖZ
Bu projenin hazrlanmasında emeği geçen herkese, en başta sayın Prof. Dr. Ali
Osman ÖNCEL öğretmenimiz olmak üzere, Jeofizik Odası İstanbul şubesinde bulunan
Serhan GÖREN bey’e, Optim software firmasının geliştiricisi sayın Dr.Satish
Pullammanappallil bey’e, Elektrik Üretim Anonim Şirketi Afşin-Elbistan Linyitleri
İşletmesinde yaptığımız arazi çalışmamızda bizimle olan GEOSİS firması ekibine,
işletmede çalışan personel ekibe, çok değerli çalışma arkadaşım Mustafa BİRDAL’a
ve mühendislik bilimleri bölümü araştırma görevlisi Seda ALP hanım’a teşekkürlerimi
sunarım.
Ayrıca eğitimim süresince bana her türlü konuda tam destek veren aileme,
arkadaşlarıma ve bana hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarıma saygı ve sevgilerimi
sunarım.
Haziran, 2012 Mehmet Safa ARSLAN
3

4. İÇİNDEKİLER
ÖNSÖZ............................................................................................................................3
İÇİNDEKİLER..............................................................................................................4
ÖZET...............................................................................................................................5
1. GİRİŞ...........................................................................................................................6
2. SİSMİK YÖNTEM.....................................................................................................7
2.1 Sismik Kırılma.............................................................................................. 8
2.2 Sismik Yansıma............................................................................................10
2.2.1 Arazide Sismik Verilerin Toplanması.........................................11
2.2.2 Verilerin Ofiste Bilgisayarlarla İşleme Tabi Tutulması............12
2.2.3 Verilerin Değerlendirilmesi ve Yorumlanması..........................12
2.2.4 Sismik Yöntemin Amacı...............................................................13
2.2.5 Sismik Yansımanın Uygulama Alanları.....................................13
3. MALZEME VE YÖNTEM......................................................................................14
3.1 Malzeme.......................................................................................................14
3.2 Yöntem.........................................................................................................18
4. BULGULAR..............................................................................................................20
4.1 Geometrics SeisImager/2D.........................................................................20
4.2 Optim Software SeisOPT® @2D...............................................................25
5. SONUÇ......................................................................................................................43
6.YARARLANILAN KAYNAKLAR.........................................................................45
4

5. ÖZET
Bu projede yapılması amaçlanan çalışma, sismik yansıma yöntemi kullanılarak yer
altındaki yapıların belirlenmesidir. Kullanılan sismik yöntem ile saha çalışmasında yani
arazide alınan verilerin düzgün bir şekilde yorumlanması ve hedef profilin uygun yeraltı
tomografisinin elde edilmesi amaçlanmıştır.
Arazide alınan verilerin düzgün olması, yapılan çalışmadaki ilk ve en önemli temel
husustur. Verilerin düzgün alınmasından sonra başlayacak olan süreçte, bilgisayarda
kullanılan yorum programlarının büyük bir hassasiyetle irdelenmesi gerekmektedir. Bu
çalışmamızda, hedeflenen proje amacına uygun olarak seçilen bu programların
kullanılışı ve yorumlaması hakkında bilgiler sunulmuştur.
5

6. 1.GİRİŞ
Jeofizik Mühendisliği, yeraltında bulunan derin hammadde yatakları ve enerji
kaynaklarının yerlerini, kayaların birbirlerine göre konumlarını, fiziksel yöntemler
yardımıyla inceleyen bir mühendislik dalıdır. Jeofizik Mühendisinin görevi ise maden
ve yeraltı sularının derinliğini ve rezervlerini saptar, suların gelişmesini, bozulmasını,
dağılımını inceler, depremlerin, buzul ve volkanların yapıları ve hareketlerini inceler,
atmosferdeki olayların, yer kabuğu ile etkileşimini sismik ölçümler yaparak araştırır ve
araştırılan bölge hakkında ayrıntılı rapor hazırlayabilir.
Projede kullanılan metodumuz yansıma sismolojisi yöntemi olduğu için, hazırlanan bu
bitirme tezinde yansıma sismolojisinin jeofizik araştırmalarda kullanılması üzerinde
duracağız.
6

7. 2.SİSMİK YÖNTEM
Bir enerji kaynağından elde edilen sarsıntıyı (titreşim), atış noktasından belirli
uzaklıklara yerleştirilmiş olan (jeofonlar) ve kayıtçılarla kayıt ettikten sonra, elde
edilecek sismogramlardan yeraltının jeolojik yapısını hesap yoluyla çıkarma işlemine
sismik yöntem denir.
Elde edilen sismik kayıtların jeofonlara varış zamanları bilgisayarda okutulduktan sonra
sismik Vp ve Vs hızları belirlenerek yeraltı tabakaları belirlenir. Sismik dalgaların
yeraltı yayılımı geçtiği ortamın elastik özelliklerine bağlıdır. Dolayısıyla hesaplanan
sismik veriler yerin elastik özelliklerini verir. Yerin elastik parametreleri olan Bulk,
Young, Shear modülleri ve Poisson oranı hesaplanır. Kesme(Shear) modülü; deprem
veya benzeri olayların meydana getireceği makaslama kuvvetine karşı dayanımını
vermektedir. Vp ve Vs hız oranları zeminin sıkılığını ve konsolidasyon derecesini
göstermeleri, zemin oturmaları ve zemin sıvılaşmalarını belirlemede kullanılmaktadır.
Hız oranı azaldıkça, zeminin bir depremde vereceği büyütmenin(PGA) artmasına bağlı
olarak şiddeti artar. Elastisite Modülü, zeminin sağlamlığını, sertliğini, başka bir deyişle
zeminin katılığını yansıtır. Kayma modülü, birimlerin yanal kuvvetler sebebiyle
makaslama, dolayısıyla deprem gibi yanal kuvvetlere karşı dayanımını yansıtmaktadır.
Sismik yöntemde bir kaynakla oluşturulan elastik dalgaların yer içinde kırılarak veya
yansıyarak yayılmalarına ilişkin yol alış zamanları ölçülür. Bu zaman-uzaklık kayıtları
daha sonra uygun yöntemlerle işlenerek katmanlı ortamların kalınlık ve sismik dalga
hızlarını belirleyen yer altı modelleri oluşturulur. Sismik dalgaları üretmek için
patlayıcılar ve diğer enerji kaynakları, bunun sonucu meydana gelen yer hareketini
saptamak için de sismometre veya jeofon sistemleri kullanılır. Temel sismik arama
tekniği sismik dalgaların üretilmesi ve kaynaklardan jeofon serimlerine giden dalgalar
için gerekli zamanı ölçmekten ibarettir.
Yapısal bilgiyi çıkarmada başlıca iki yol vardır:
a) İki kayaç tabakası arasındaki ara yüzey boyunca olan kırılma (refraksiyon).
b) İki tabakayı birleştiren sınırda yansıyıp yeryüzüne dönen yansıma (refleksiyon).
7

8. 2.1 Sismik Kırılma
Bu yöntemde, zeminde balyoz, silah veya dinamit patlatarak oluşturulan şok (titreşim)
dalgalarından elde edilen yayılma süreleri, jeofon(sismograf) denilen aletlerle belirlenir.
Zeminde şok dalgaları olusturmak için; ya, bir miktar patlayıcı sığ bir derinlikte
patlatılır, veya ağır bir çekiçle zemin üzerindeki bir metal plakaya vurulur. Zemin
üzerinde, bir doğrultu boyunca yöntem uygulanır. Ya çok sayıda jeofon kullanılır veya,
bir jeofon, sabit şok kaynağından, gittikçe uzaklaştırılarak, deney tekrarlanır. Deney
sonunda, uzaklık-yayılma süresi grafiği çizilir. Bu grafik, tabakalı zeminde, kırık doğru
parçalarından oluşur. Şok kaynağından çıkan dalgalardan, 1. tabaka içinde doğrudan
yayılanlar, ilk jeofonlara daha önce varırlar. Daha sonraki jeofonlara ise; alttaki
tabakaya ulaşıp, onun içinde yayılıp, tekrar yüzeye varanlar, doğrudan yayılanlara göre,
daha önce varırlar. Bunların kat ettikleri yol daha uzun olsa da, alttaki tabakada yayılma
hızı daha büyük olduğu için, jeofonlara daha erken varırlar. Böylece, bu yöntemde
tabakaların, aşağıya doğru gittikçe artan dalga yayılma hızlarına sahip olmaları gerektigi
anlaşılmış olur. Uzaklık-yayılma süresi grafiginde, kırılma noktaları, yeni bir tabakanın
varlığına işaret eder.
Şekil 2.1.1 Sismik Kırılma Yöntemi (UZUNER,2000)
8

9. Sismik kırılma yöntemi yer altı suyu aramalarında ve bir çok çevre probleminin
çözümünde elektrik yöntemlerden sonra en çok kullanılan yöntemdir. Bu yöntem,
patlayıcı madde kullanma ve ağır bir cismi yüksekten yeryüzüne düşürme sırasında,
darbe etkisiyle oluşan titreşimlerin(sismik dalgaların) belirli uzaklıklara ne kadar
zamanda ulaştığı esasına dayanır. Sismik kırılma yöntemi, tabakalı bir ortamda kırılarak
yayılan ve sonrada yeryüzüne ulaşan elastik dalgalardan hızları ölçme esasına dayanır.
Sismik dalgalar çeşitli özellikteki kayaçlar içerisinde değişik hızda yayılırlar. Böylelikle
ölçülen farklı hızlardan hareket edilerek doğrudan fiziksel özellikler çıkarılmış olur.
Grafik ve bazı bağıntılarla, tabaka kalınlıkları, zemin cinsleri vb. belirlenir. Örneğin 1.
tabakadaki Şekil 1’de yayılma hızı vı (1) denklemiyle hesaplanır.
(1)
bu ifadede,
v1: dalga yayılma hızı
L1: uzaklık
t1: yayılma zamanı olarak tanımlanmaktadır.
İlgili tablolardan, v hızından zemin cinsi (sınıfı) tahmin edilir. Çünkü her zeminin
kendine özgü bir dalga yayılma hızı vardır. Benzer işlemlerle, tabaka kalınlıkları ve
zemin cinsleri belirlenir (Hvorslev, 1949).
Kırılma yöntemi bilhassa tuz domlarının haritalanması açısından çok yararlı olmaktadır.
Pek çok avantajına rağmen petrol aramasında kırılma yöntemi yansıma yönteminden
çok daha az boyutta kullanılır. Bunun muhtemel sebepleri olarak büyük ölçekte arazi
operasyonları için daha büyük miktarda dinamite gereksinim duyulması ve yöntemden
elde edilebilir yapısal bilgi düşük hassasiyetle sağlanabilir. Bilindiği gibi kırılma
yöntemi yer altı suyu araştırmalarında mühendislik amaçlı zemin etütlerinde özellikle
9

10. deprem tehlikesinin beklendiği yörede, sismik tehlike araştırmalarında, yatay ve düşey
yönde her bir katman için sismik hızların belirlenmesi ve gerçek tabaka kalınlıklarının
bulunması ve ayrıca heyelan araştırmalarında kullanılır.
Şekil 2.1.2 Yatay katmanlı ortamdan kırılarak gelen sismik dalganın izlediği yol ve oluşturacağı
zaman-uzaklık (t-x) grafiği. (UZUNER,2000)
2.2 Sismik Yansıma
Sismik Yansıma Yöntemi ekonomik olarak petrol ve doğal gaz araştırmalarında,kömür
yatağı araştırmalarında, mühendislik amaçlı olarak kıyı tesislerinin denizaltı zemin ve
çökel istif şartlarının belirlenmesinde, liman, karayolu, baraj ve büyük yapıların inşası
ile ilgili temel kaya problemlerinin çözümünde, kültürel olarak arkeojeolojik
çalışmalarda bilimsel amaçlı olarak kara ve denizde yerkabuğu araştırmalarında
kullanılmaktadır.
Sismik Yansıma Yöntemi çalışmalarını üç aşamada toplamak mümkündür.
1. Arazide sismik verilerin toplanması.
10

11. 2. Verilerin ofiste bilgisayarlarla işleme tabi tutulması (Veri-İşlem).
3. Verilerin değerlendirilmesi.
Şekil 2.2.1. Arazi çalışmasında yapılan uygulamanın şematik görünümü.(UZUNER,2000)
2.2.1 Arazide Sismik Verilerin Toplanması
Arazide sismik veri toplama işlemleri verinin fiziksel yapısı ve verinin taşınma
biçimi olmak üzere iki ayrı biçimde sınıflandırılabilir. Sismik veriler, fiziksel
özelliklerine göre, ya analog(şekil.2) ya da sayısaldır(şekil 4.2.1). İster analog ister
sayısal, arazide algılanan tüm sismik veriler uydu, internet ve data hattı olmak üzere 3
ayrı veri taşıma yönteminden herhangi biri ile taşınabilir. Bu verilerin arazide kalite
kontrol işlemine tabi tutulması, düşük (sinyal / gürültü) oranı olan sahalarda sinyal
/gürültü oranını artırıcı parametre tayini ve modelleme çalışmalarının yapılması,
toplanan verilerin kalitesinin artmasına neden olur.
11

12. Şekil 2. Arazide alınan bir sismik veri örneği
2.2.2 Verilerin Ofiste Bilgisayarlarla İşleme Tabi Tutulması (Veri-
İşlem)
Verilerin ofiste bilgisayar ortamında veri toplama amacına uygun olarak 2B/3B kara
/deniz veri işleme tabi tutulması (sinyal /gürültü oranı düşük sahalarda veri kalitesini
arttırıcı işlem, yüksek ayrımlı sismik veri işlemi, kömür aramacılığına yönelik özel veri
işlem vs). Bu süreç verilerimizin doğru yorumlanmasındaki önemli adımlardan biridir.
İtina ile yapılmayan bu işlemler, ölçüm aldığımız arazideki tabakayı yanlış anlamamıza
sebep olabilir.
2.2.3 Verilerin Değerlendirilmesi ve Yorumlanması
Jeofizik çalışmanın yapıldığı sahada uygulanan yöntemin önemi büyüktür.
Aranılan hedefin niteliğine ve araştırma sahasının jeofizik, jeolojik durumuna göre
çalışmayı yapan kişilerin en iyi verileri elde etmesine yardımcı olacak ve en az
masraflı yöntemi kullanmaları gerekir. Alınan verilerin arazide düzgün ve gürültüsüz
geldiği değerlendirilmelidir.
12

13. Doğru işlemler uygulandıktan sonra verilerin yorumlanması (kömür amaçlı sismik
verilerin yorumlanması, yeraltı, kömür yayılımının 3 boyutlu görüntülenmesi, jeotermal
sahalarda fay geometrisi ve temel kayanın tespiti, kuyu bilgilerinin sismik veri ile
birleştirilmesi vs.) son aşamadır. Yapılan çalışmalar sonucunda yürütülen yorumlar, yer
altındaki olağan yapılar sonucunda bir fikir elde etmemizi sağlar.
2.2.4 Sismik Yöntemin Amacı
Sismik yöntemin temel amaçları sismik enerjiyi yansıtan katman ve arayüzlerinin
geometrisini bulmak, kaya veya sedimanter katmanların fiziksel özelliklerini
belirlemek, stratigrafik ve yapısal özellikleri kestirmek ve katmanlara ait sismik hız
değerlerini hesaplamaktır.
2.2.5 Sismik Yansımanın Uygulama Alanları
Sismik yansıma yönteminin uygulama alanlarını şu şekilde sıralayabiliriz;
 Jeolojik yapıların derinlik ve kalınlıklarının belirlenmesi
 Fay hatlarının saptanması
 Petrol yataklarının belirlenmesi
 Maden aramaları
13

14. Şekil 2.2.2.1. Karada yapılan bir yansıma çalışmasının şematik görünümü. (Sismik yansıma
ölçümü-seismic reflection surveying, Sismik kaynak-seismic source, air wave-hava dalgası,
geophones-jeofonlar, ground surface-toprak yüzey, seismic waves-sismik dalgalar, direct wave-
direkt dalga, ground roll-zeminin hemen alt kısmı, reflected wave-yansıyan dalga, sesismic
reflector-sismik yansıma yüzeyi, layer-tabaka, velocity-hız, density-yoğunluk) (http://www.rri-
seismic.com)
3. MALZEME VE YÖNTEM
3.1 Malzeme
Çalışmalarda Seistronix Ras-24 model sismik kayıt cihazı, 24 adet 24Hz’lik jeofon, 2
adet 120 metrelik jeofon kablosu, 1 adet akü, dizüstü bilgisayar, 1 adet
trigger(tetikleme) jeofonu, 1 adet trigger kablosu, patlayıcı fişekler ve sismik kaynak
olarak “Gun” adı verilen 18 fişek kapasiteli patlatma ekipmanı kullanılmıştır.
14

15. Şekil 3.1.1 Seistronik RAS 24 sismik kayıt cihazı
Şekil 3.1.2 24 Hz'lik jeofon
15

16. Şekil 3.1.3 Akü (sismik kayıt cihazının çalışmasını sağlamak için kullanılır)
Şekil 3.1.4 : Sismik gürültü oluşturan “GUN” ve fişeklerin yerleştirildiği bölmesi
16

17. Şekil 3.1.5 : Trigger kablosu, jeofon bağlantı kablosu ve 48 kanal çalışmak istersek
gerekli olan ara bağlantı kablosu
Şekil 3.1.6 Patlatma esnasında saçılacak Şekil 3.1.7 Koruyucu eldiven
taş, toprak vs. den korunmak amacıyla
giyilen baret
17

18. 3.2 Yöntem
Sismik Yansıma Verilerinin Tomografik Analizi için veri toplamak amacıyla
Kahramanmaraş’a bağlı Elbistan ilçesindeki Afşin-Elbistan Linyitleri ve EÜAŞ(Elektrik
Üretim Anonim Şirketi) yönetimindeki arazide sismik yansıma yöntemi uygulanarak
veri toplama çalışmaları başlatılmıştır. Sismik yansıma yöntemi uygulayacağımız
profiller harita üzerinden belirlenmiş ve koordinatlar eşliğiyle arazideki profile
ulaşıldıktan sonra patlatma yapabilmemiz için iş makineleri yardımıyla profil boyunca 5
metre aralıklarla 120 adet çukur kazılmıştır. Bu çukurların amacı GUN’ın sabitlenerek
sismik enerjinin yer içerisine en iyi şekilde yayılmasını sağlamak ve patlamanın
etkisiyle oluşabilecek ekipman kazalarının önlenmesinde etkili olmaktır. Daha sonra
jeofonlarımız çukurların tam orta noktasına yerleştirilerek serim yapılmış olur. Bu
işlemden sonra jeofon bağlantı kablosu bütün jeofonlara takıldıktan sonra sismik kayıt
cihazına bağlanmaktadır. Daha sonra sismik kayıt cihazının çalışabilmesi için akü
bağlanmış ve kayıtların dijital ortamda görülebilmesi için RAS-24 cihazımıza bilgisayar
bağlanmıştır. Sismik kaynağımız olan Gun’a patlatma için fişekler ve tetik düzeneği
yerleştirilmiştir. Patlatma ekipmanı da çalışmalara başlanmadan önce açtırılan çukurlara
yerleştirilmiştir. Patlatma ekipmanının ilk jeofonla arasındaki mesafe 2,5 metredir.
Patlatmanın yapılacağı çukura trigger(tetik) jeofonunun yerleştirilmesi ve bu jeofonun
trigger kablosu yardımıyla sismik kayıt cihazına bağlanmasından sonra serim
patlatmanın yapılması için hazır hale getirilmiştir. Bilgisayar yardımı ile sismik kayıt
cihazı ile alınacak kaydın kayıt süresi 1 saniye olarak ayarlanmıştır. Yapılan her
patlatmanın ardından serim 5 metre kaydırılarak ölçümler alınmıştır ve çalışma boyunca
120 adet patlatma yapılmıştır. Patlatmaların yapıldığı hat 595 metre olup jeofonların
ulaşmış olduğu son uzaklık 715 metredir.
18

19. Şekil 3.2.1 Profil kaydırma işleminin şematik gösterimi
Şekil 3.2.2 Arazi çalışmasında yapılan sismik yöntemin, 3.profil hattının uydu görüntüsü
19

20. 4. Bulgular
Arazi çalışmalarında elde edilen veriler iki program tarafından irdelenmiştir. Bunlardan
ilki Geometrics şirketinin SeisImager/2D(“Pickwin” ve “Plotrefa”) isimli yazılımlarının
yardımıyla değerlendirilmiştir. 120 adet verinin tamamı incelenmiştir. Pickwin yazılımı
kullanılarak sismik kaynaktan yayılıp yeraltında kırılmaya uğradıktan sonra yüzeydeki
jeofonlara gelen kırılma dalgalarının jeofonlara varış zamanları veriler içerisinde tespit
edilmiştir ve zaman-uzaklık grafiği haline getirilmiştir. Plotrefa yazılımı kullanılarak da
elde edilen zaman-mesafe grafiklerinden yararlanılarak yeraltına ait tomografi modeli
elde edilmiştir. Aynı işlemlerden geçen verilerin kullanıldığı bir diğer program ise
Optim software firmasının “SeisOpt® @2D” isimli yazılımıdır. Yapılan çalışmalarda
kullandığımız bu iki programın karşılaştırılması ile verilerimizi ne kadar doğrulukta
işlemden geçirdiğimizi göreceğiz.
4.1 Geometrics SeisImager/2D (“Pickwin” ve “Plotrefa”)
SeisImager/2D, gelişmiş modelleme yazılımı ve tam entegre bir kırılma modelleme
programıdır. Sismik jeofonlar yardımıyla alınan verilerin bilgisayar üzerinde
değerlendirilmesini sağlar. Tabakaların ilk varış hızlarını otomatik veya manuel olarak
kolayca belirleyebilmemizi sağlar. Ayrıca programın bünyesinde bulundurduğu
filitreleme işlemleri ile gürültülü gelen verileri kolayca temizlememize yardımcı olur.
Böylece veride meydana gelen tutarsızlıkları elemiş oluruz.
20

21. Şekil 4.1.1 Kırılarak gelen dalgaların jeofonlara varış süresinin Pickwin yazılımı yardımıyla
belirlenmesi
Şekil 4.1.2 : Ölçüm yapılan 3. profilin tomografi görüntüsünün tamamı
21

22. Şekil 4.1.3 : 0-100 metre arası tomografi modeli
Şekil 4.1.4 : 100-200 metre arası tomografi modeli
22

23. Şekil 4.1.5 : 200-300 metre arası tomografi modeli
Şekil 4.1.6 : 300-400 metre arası tomografi modeli
23

24. Şekil 4.1.7 : 400-500 metre arası tomografi modeli
Şekil 4.1.8 : 500-600 metre arası tomografi modeli
24

25. Şekil 4.1.9 : 600-700 metre arası tomografi modeli
4.2 Optim Software SeisOpt® @2D
SeisOpt® @2D, jeofonlara gelen ilk varış seyahat süresi kullanılarak hız modeli elde
edebileceğimiz bir diğer programdır. Yerin altındaki 10 katmanlı bir yapının bize hız
değerlerini verebilmektedir. Programın detaylı kullanımını burada irdeleyeceğiz.
İlk olarak aldığımız verilerin, hızlarının ilk varış zamanlarını “pickwin” programıyla
pikledikten sonra bu hızları bir notepad dosyasına kaydediyoruz. Kaydedilen notepad
dosyası şekil(3.3.2.1) deki gibidir.
25

26. Şekil 4.2.1 Sol sütun örnek verimiz “1” olduğu için ilk patlamadaki jeofonlarımızın kaç metrede
konuşlandığını gösteriyor, orta sütun piklediğimiz hız değerlerimiz
SeisOpt® @2D programını çalıştırabilmemiz için bize 3 adet notepad dosyası
gerekiyor. Bu dosyalar SRC(patlatmayı hangi noktalarda yaptığımızı belirten dosya),
OBS(piklediğimiz hızların ilk varış zamanları) ve REC(jeofonların kaç metrede
durduğunu gösteren dosya) olarak kaydedeceğimiz ve programın çalışması için
okutacağımız dosyalardır. (Şekil 4.2.2)
Programın çalışması ve verilerimizi okutmamız şu şekilde olur:
Programımız bize bütün bir profilin verilerini aynı anda çalıştırmamıza ve tek bir
tomografi görüntüsü oluşturmamıza izin vermiyor. Bunun nedeni ise programı deneme
sürümünde kullandığımız içindir. Bu yüzden bize tek bir seferde maksimum
kullandırdığı atış sayısı 28 dir. Yani 28 patlatma atışından aldığımız 24 kanallı
ölçümümüzden elde ettiğimiz verileri tek bir seferde okutabileceğiz. Bu da 120 atışımız
olduğu için 5 ayrı tomografi görüntüsü elde edeceğimiz anlamına gelmektedir.
Şekil(4.3.2.4) de bulunan “Source count” bize izin verilen patlatma sayısı yani 28, “Pick
count” ise patlatma sayısı ile jeofon sayımızın çarpımı 672 dir.
26

27. Şekil 4.2.2 SRC, OBS ve REC notepad dosyaları.
Şekil 4.2.3 Program çalıştırılır
27

28. Şekil 4.2.4 Create input(Veri okutma)
Şekil 4.2.5 "source file"(kaynak dosya) yanındaki browse(araştır) a basılır.
28

29. Şekil 4.2.6 Hazırladığımız SRC dosyası seçilir.
Şekil 4.2.7 "Receivers file"(alıcılar dosyası) yanındaki browse(araştır) a basılır.
29

30. Şekil 4.2.8 Hazırladığımız REC dosyası seçilir.
Şekil 4.2.9 "Picks file"(pik dosyası) yanındaki browse(araştır) a basılır.
30

31. Şekil 4.2.10 Hazırladığımız OBS(piklediğimiz hızların ilk varış zamanları) dosyası seçilir.
Şekil 4.2.11 Programın verilerinin kaydedileceği yeri "Output directory"(çıkış dizini) yanındaki
"browse"(araştır) dan belirtilir.
31

32. Şekil 4.2.12 Save(kaydet) tıklanır.
Şekil 4.2.13 "OK"(Tamam) a tıklanır.
32

33. Şekil 4.2.14 "Run RIOTS"(RIOTları çalıştır) a basılır.
Şekil 4.2.15 Program çalışmaya başlar.
33

34. Şekil 4.2.16 Çözümün yapılması program tarafından 2 saat 27 dakika olarak öngörülmüştür.
Şekil 4.2.17 Çözüm 1 saat 39 dakikada bitmiştir.
34

35. Şekil (4.2.17) da sonuç olarak verilen bilgiler bize o tomografinin % kaç hata payı ile
bulunduğunu, ve tomografi içindeki maksimum ve minimum hızların ne olduğunu
göstermektedir.
Bu aşamadan sonra programda “Output directory” (şekil 4.2.11) olarak belirttiğimiz
kayıt yerinden seçeceğimiz dosyaları programa okutuyoruz.
Şekil 4.2.18 Velfile(hız dosyaları) verilerinin okutulması aşaması
Şekil 4.2.19 Aynı isimli dosya seçilir.
35

36. Şekil 4.2.20 Tomografi görüntümüz elde edilir.
Şekil 4.2.21 Hitfile(atış noktası) verilerinin okutulması aşaması
36

37. Şekil 4.2.22 Aynı isimli dosya seçilir.
Şekil 4.2.23 Jeofonların algıladığı hız değerleri
Şekil 4.2.23’de gördüğümüz grafiğin bazı yerlerinde boşluklar vardır. Bu boşlukların
anlamı, oradaki yapı hakkında kesin bilgi alamadığımızın bir göstergesidir. Bu
37

38. boşlukların oluşum sebebi; arazide aldığımız verilerin kalitesinden (gürültüsünden)
kaynaklanmaktadır.
Şekil 4.2.24 Pickfile(pik noktası) verilerinin okutulması aşaması
Şekil 4.2.25 Aynı isimli dosya seçilir.
38

39. Şekil 4.2.26 Piklerimizi "pickwin" programından yaptığımız için burada seçilecek uygun bir pik
dosyası bulunamadığını söylüyor.
Şekil 4.2.26’da programın hata vermesinin sebebi uygun pick dosyasının
bulunmamasıdır. Çünkü alınan pik dosyaları kendi programından bağımsız farklı bir
programla alınmıştır. Bu işlem de “SeisOPT” programının okuması gereken veriyi
bulamamasına neden olmuş ve hata oluşturmuştur. Fakat bu işlem elde edilen tomografi
görüntüsünü etkilememiştir. Sadece alınan piklerin değerlerinin bu programda
görülmemesine neden olmuştur.
Şekil 4.2.27 Surveyfile verilerinin okutulması aşaması
39

40. Şekil 4.2.28 Aynı isimli dosya seçilir.
Şekil 42.29 Aynı profil görüntüsü fakat tek fark jeofonlarımız tomografi üzerinde belirginleşmiş
olur.
40

41. Şekil 4.2.30 Bütün işlemlerimizi bir ekranda gösterirsek bu görüntüyü elde ederiz.
Anlatımın başında belirtildiği gibi, programımız bize bütün bir profilin verilerini aynı
anda çalıştırmamıza ve tek bir tomografi görüntüsü oluşturmamıza izin vermiyor.
Bunun nedeni ise programı deneme sürümünde kullandığımız içindir. Bu yüzden bize
tek bir seferde maksimum kullandırdığı atış sayısı 28 dir. Yani 28 patlatma atışından
aldığımız 24 kanallı ölçümümüzden elde ettiğimiz verileri tek bir seferde
okutabileceğiz. Bu da 120 atışımız olduğu için 5 ayrı tomografi görüntüsü elde
edeceğimiz anlamına gelmektedir. Yukarıda uygulanan adımlar sadece ilk parametreleri
kullanarak oluşturulan profilimizin 5’de 1 lik kısmıdır. Bu yukarıdaki adımlar her bir
veri için teker teker uygulanır ve profilin tamamı için görüntü elde edilmiş olur.
Aşağıdaki şekilde(şekil 4.2.31) beş ayrı tomografi görüntüsü aynı anda verilmiş ve
yanyana koyularak tek bir profil görüntüsü oluşturulmaya çalışılmıştır.
41

42. Şekil 4.2.31 Bütün verilerimizin tomografi görünümü
42

43. 5. SONUÇ
Yapılan çalışmalarda kullandığımız Sismik Yansıma Tomografisi yöntemi jeofizikte en
çok kullanılan yöntemlerdendir. Bu yöntemin kullanılmasındaki en temel sebeplerden
biri yapılan çalışmaların maliyetinin düşük olması ve elde edilen verilerin
değerlendirilmesiyle ortaya yüksek çözünürlüklü doğru neticelerin çıkmasıdır.
Yansıma Serimi (YS) boyunca kaydedilen saha kayıtlarında mevcut kırılan dalgaların
analizinden bir P-dalga hız-derinlik modeli, ve yansıyan dalgaların analizinden de
zemin ve temelkaya içindeki birimlerin arayüzlerinin ve fay-düzlemlerinin geometrisini
tarifleyen bir sismik kesit elde edilmiştir. Kahramanmaraşta yapılan bu yansıma
çalışmasındaki verilerin tamamının değerlendirilmesiyle elde edilen tomografi
görüntüleri Şekil(4.1.2) ve Şekil(4.2.31) de gösterilmiştir.
Şekil 4.2.32 Her iki programdaki tomografi görüntülerinin karşılaştırılması
43

44. Şekil 4.2.32’de her iki programın da görüntüleri alt alta verilmiş ve programların
çözümlemelerinin benzer ve farklı yönleri gözlen görülebilecek bir konuma
getirilmiştir. Yapılan çalışmada bu profilde bulunan herhangi bir fay düzlemi veya su
varlığı tespit edilememiştir. Fakat kullandığımız her iki program da bunu bize
göstermektedir, hız değerleri farklı olduğu için tabakalarda farklı kayaçların
bulunduğunu söyleyebiliriz.
Şekil 4.2.33 Eldeki verilerin “Surfer 8” programında haritalanmış hali
Yukarıdaki şekilde (şekil 4.2.33) “SeisOPT” programından elde ettiğimiz model
verilerinin “Surfer 8 “ programında haritalanmış hali gösterilmektedir. Burada ölçüm
yaptığımız arazinin boyu 710 metre olduğu ve 35 metre derinlikteki yapılaşmayı kısmen
görebilmekteyiz. Kesin sonuçlar her ne kadar yoruma bağlı olsada yani yorumun
düzgün yapılmasına bağlı olsa da, tomografilerden (şekil4.2.32) elde edilen bilgiler ile o
bölgenin jeolojik yapısı karşılaştırılarak elde edilebilir. Bir bölgenin jeolojik yapısı,
bizim bulduğumuz olguları neticelendirmemizdeki en önemli etkenlerdendir.
44

45. 6. YARARLANILAN KAYNAKLAR
[1] AKPINAR, M., Zemin Etüdlerinde Geoteknik ve Jeofizik Yöntemlerin Kullanılması
ve Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar, GEOTEKNIK, İnşaat Mühendisliği, s 11, 2008
[2] PALALI, A., Handere Kilinde Su İçeriği Değişimi ve Kompaksiyon Enerjisinin
Mukavemete Olan Etkisi, Maden Mühendisliği, s25 26 27, Adana, 2006
[3] MTA, Maden Tetkik ve Arama Müdürlüğü, www.mta.gov.tr
[4] YILMAZ, Ö., Sismik Mikrozonlanmaya Mahsus Entegre Sismik ve Geoteknik
İnceleme, s 1211, Kocaeli, 2005
[5] ESER, M., Sismik Mikrozonlanmaya Mahsus Entegre Sismik ve Geoteknik
İnceleme, s 1211, Kocaeli, 2005
[6] BERILGEN, M., Sismik Mikrozonlanmaya Mahsus Entegre Sismik ve Geoteknik
İnceleme, s 1211, Kocaeli, 2005
[7] GEOMETRICS, SeisImager/2D, refraction Modeling, Processing, and Interpretation
Software,www.geometrics.com,ftp://geom.geometrics.com/pub/seismic/SeisImager/Inst
allation_CD/Datasheets/SeisImager2D_v11_ds.pdf
[8] OPTIM™ Software & data solution. 200 S Virginia Street , Suite 560 Reno, NV
89501. http://www.optimsoftware.com/pdfs/2D_brochure.pdf
[9] Zemin Mühendislik, Kocaeli. http://www.zeminetudu.com.tr/sismik_yontemler.asp
[10] Resolution Resources International, 3D Acoustic Imaging For the Enviroment.
http://www.rri-seismic.com
[11] YILMAZER, M., Veri Toplama, Değerlendirme, Depolama ve Dağıtımı, Veri
Toplama, Değerlendirme, Depolama ve Dağıtım. Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli
Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, 2005
45

46. 46