Creating an Earthquake Scenario Using a Simulation Model and Triage Prediction Analysis for Aksaray Province

Year 2024, Volume: 6 Issue: 2, 122 - 131

Asuman Akşit , Semih Ekercin , Ümran Kaya

https://doi.org/10.51489/tuzal.1577968

Abstract

Earthquakes are natural disasters that can severely impact living conditions. While their effects may vary depending on the characteristics of the ground, in some cases, significant loss of life and property damage can occur due to the intensity of the earthquake. According to studies in the literature, it is not possible to predict earthquakes in advance. Proper planning of disaster management strategies can minimize material damage and socio-economic losses. Effective risk and crisis management planning aims to reduce societal impact while ensuring efficient resource use. The primary responsibility lies with regional managers, who develop earthquake scenarios to manage the significant loss of life and property caused by earthquakes. To achieve this, two main approaches based on stochastic foundations and fictional structures are used. In this study, an earthquake scenario has been developed for the 11 neighborhoods in the central district of Aksaray, a province with increasing population and industrial potential in Turkey. A stochastic-based fictional method was used to create an ARENA simulation model for generating the earthquake scenario. Using the model's data, a detailed triage prediction analysis was conducted for Aksaray province for the first time. The model considered factors such as ground profiles, building heights, and population numbers to estimate potential damage. The results showed that in a 5.1 Mw earthquake, there would be no casualties (T4), while a 6.5 Mw earthquake would result in 705 casualties, affecting approximately 0.70% of the population.

Keywords

Earthquake, Arena Simulation Model, Earthquake Scenario, Damage Estimate, Triage Process

Simülasyon Modeli ile Deprem Senaryosu Oluşturulması ve Aksaray İli Triyaj Tahmin Analizi

Abstract

Depremler, canlı yaşamını ciddi şekilde etkileyebilen doğal felaketlerdir. Zemin özelliklerine bağlı olarak değişkenlik göstermekle birlikte, bazı durumlarda deprem şiddeti nedeniyle önemli can ve mal kayıpları meydana gelebilir. Literatürdeki çalışmalara bakıldığında depremleri önceden belirlemek mümkün olmamaktadır. Fakat, afet yöntemi çalışmalarının doğru planlanması ile maddi hasarlar ve sosyo-ekonomik kayıplar en aza indirgenebilir. Afet yönetimi kapsamında risk yönetimi ve kriz yönetimini iyi bir şekilde planlamak toplumun olumsuz yönde etkilenmesini azaltarak kaynakların doğru kullanılması hedefini gözeten bir yaklaşımdır. Bu noktada en büyük görev bölge yöneticilerine düşmektedir. Ülkemizde afetlerden kaynaklanan can ve mal kayıplarında önemli bir rol oynayan depremlere yönelik afet yönetimi çalışmalarında, olası depremler için senaryolar geliştirilmektedir. Bunun için, stokastik temellere dayanan ve kurgusal yapıya sahip iki ana yaklaşım kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında Türkiye’nin artan nüfus ve sanayi potansiyeline sahip Aksaray ilinin merkez ilçesindeki 11 mahalle için deprem senaryosu üretilmiştir. Senaryonun üretilebilmesi için stokastik temelleri olan kurgusal yöntem kullanılarak ARENA simülasyon modeli oluşturulmuştur. Ayrıca modelden elde edilen verilerle üretilen senaryonun sonuçları kullanılarak Aksaray ili için ilk defa detaylı bir triyaj tahmin analizi yapılmıştır. Simülasyon modeli oluşturulurken ilgili mahallelerin zemin profil bilgisi, bina kat sayıları ve mahallelerin nüfus sayıları arasındaki ilişki değerlendirilerek olası hasar ve kayıp tahmini yapılmıştır. Simülasyon tabanlı deprem senaryosundan elde edilen sonuçlara göre yapılan triyaj analizi, 5,1 Mw büyüklüğündeki olası bir depremde can kaybı sayısının (T4) 0 iken, 6,5 Mw büyüklüğündeki olası bir depremde 705 olacağını ve nüfusun yaklaşık %0,70'inin depremden etkilendiğini göstermektedir.

Keywords

Deprem, Arena Simülasyon Modeli, Deprem Senaryosu, Hasar Tahmini, Triyaj İşlemi

Ethical Statement

Yapılan çalışmada yazarlar, araştırma ve yayın etiğine aykırı bir durum olmadığını ve çalışmanın etik kurul izni gerektirmediğini beyan etmektedir.

Thanks

Bu çalışma, Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeodezi ve Coğrafi Bilgi Sistemleri ABD’da 1. Yazarın 2. yazar danışmanlığında yürüttüğü tez çalışmasının bir bölümüdür. Yazarlar, çalışma kapsamında kullanılan verilerin temini için Aksaray Belediyesi, Aksaray İl Özel İdaresi’ne ve analizlerin yapılması ve değerlendirilmesi konusundaki katkıları için Antalya Bilim Üniversitesi Arş. Gör. Ümran KAYA’ya teşekkür ederler.

References

• Aki, K. ve Richards, PG (2002). Kantitatif sismoloji .
• Cornell, C. A. (1968). Engineering seismic risk analysis. Bulletin of the seismological society of America, 58(5), 1583-1606.
• Crozi, M., Galetto, R., & Spalla, A. (2005). Deprem sonrası acil durumları yönetmek için bir Web CBS. Afet Yönetimi için Coğrafi Bilgi , 1255-1270.
• Çiftçi, S., Çakırer, Z., & Sakallı, Ü. (2020). Simülasyon çalışması ile deprem senaryosu oluşturulması ve Kırıkkale ili kayıp tahmin analizi. International Journal of Engineering Research and Development, 12(2), 603-617.
• Doğan, M. (2015). İl bazında afet lojistiği: Kocaeli ili örneği. Bahçeşehir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi.
• Gezgin, C. (2020). Gnss ve insar teknikleri ile Tuz Gölü fay zonu'nun (TGFZ) kinematik analizi. Doktora Tezi, Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Gerdan, S. (2021). Kentsel planlama açısından il afet risk azaltma planlarının değerlendirilmesi. Gümüşhane Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi, 10(4), 1006-1012.
• Göktaş, B. (2021). Aksaray ili 5 ve 6 nolu yağmursuyu drenaj bölgelerinin jeoteknik özelliklerinin incelenmesi (Master's thesis, Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Gutenberg, B., & Richter, C. F. (1955). Magnitude and energy of earthquakes. Nature, 176(4486), 795-795.
• Işık, E., Sağır, Ç., Tozlu, Z., & Ustaoğlu, Ü. S. (2019). Farklı deprem senaryolarına göre Kırşehir ili kayıp tahmin analizleri.
• Jaiswal, K., Wald, D., & D'Ayala, D. (2011). Developing empirical collapse fragility functions for global building types. Earthquake Spectra, 27(3), 775-795.
• JICA, I. (2002). The study on a disaster prevention/mitigation basic plan in Istanbul including seismic microzonation in the Republic of Turkey. Pacific Consultants International, OYO Corporation, Istanbul.
• Karaman, H., & ŞAHİN, M. (2011). Zeytinburnu ilçesi için deprem hasar tahmini çalışması. İTÜ.
• Kürçer, A. (2012). Tuz Gölü Fay Zonu’nun Neotektonik Özellikleri ve Paleosismolojisi, Orta Anadolu, Türkiye.DERGİSİ/d, 8(3).
• Kaya, İ., & Yıldırım, S. (2012). Afet Yönetimi ve Stratejik Planlama. İstanbul: Nobel Yayın Dağıtım.
• Küçükçoban, S. (2004). Sismik hasar tahmini için bir yazılımın geliştirilmesi: Vaka çalışmaları (Yüksek lisans tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi).
• Özmen, B., & Can, H. (2016). Ankara için deterministik deprem tehlike analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(1).
• Pulat, M., Bayyurt, D., & Kocakoç, İ. D. (2023). Kayıt Sistemi Süreç İyileştirmesinde Simülasyon Tekniğinin Kullanımı ve Bir Uygulaması. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 13(1), 42-59.
• Wang, Y., Li, W., & Lu, J. (2009). Reliability analysis of phasor measurement unit using hierarchical Markov modeling. Electric Power Components and Systems, 37(5), 517-532.
• Wilson, D. T., Hawe, G. I., Coates, G., & Crouch, R. S. (2013). A multi-objective combinatorial model of casualty processing in major incident response. European Journal of Operational Research, 230(3), 643-655