Sismik Kırılma, Filitreleme ve Sökülebilirlik

1. T.C.
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
BİTİRME PROJESİ
İSTANBUL, 2013
SİSMİK KIRILMA VERİLERİNDE FİLTRE VE
SÖKÜLEBİLİRLİK UYGULAMASI
Hazırlayan
Mert Sefa ÜNAL
1302090054
Danışman
Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL

2. İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ
1302090054 numaralı Mert Sefa ÜNAL tarafından hazırlanan “SİSMİK KIRILMA
VERİLERİNDE FİLTRE VE SÖKÜLEBİLİRLİK UYGULAMASI” isimli bitirme ödevi
tarafımdan okunmuş ve kabul edilmiştir.
Tarih:
Danışman
Prof.Dr. Ali Osman ÖNCEL
1302090054 numaralı Mert Sefa ÜNAL Bitirme Ödevi Sınavı tarafımızdan yapılmış ve
başarılı bulunmuştur.
SINAV JÜRİSİ
Ünvanı, Adı ve Soyadı İmza
1. Prof.Dr. Ali Osman ÖNCEL ………………………..
2. Prof.Dr. Murat BAYRAK ………………………..
3. Yard.Doç.Dr. Nihan SEZGİN HOŞKAN ………………………..

3. i
ÖNSÖZ
Bu bitirme tezi çalışmamda fikir ve yönlendirmeleriyle yol gösteren danışmanım
Prof.Dr. Ali Osman ÖNCEL’e, yardımları için Seda ALP’e, ofis çalışmalarında bilgilendiren
jeofizik mühendisliği odası sektör danışmanı sayın Serhan GÖREN ’e ve çalışmalarından
zaman ayırarak arazi ve bilgisayar çalışmalarında yardım eden sayın Serdar TANK ’a
yardımlarından dolayı teşekkür ederim. Ayrıca çalışmalarımdaki destekleri için aileme,
bugüne kadar ki öğretmenlerime, hayatımda yer alarak kendimi geliştirmemi ve
yönlendirmemi sağlanmış olan herkese teşekkür ederim.

4. ii
İÇİNDEKİLER
Önsöz……………………………………………………………………………..…...i
İçindekiler……………………………………………………………………………..ii
Özet……………………………………………………………………………...….…iii
1.Giriş……………………………………………………………………………....…1
2.GENEL BİLGİLER...............……………………………………………...……….2
2.1.Sismik Dalgalar……………………………………………………………..….….2
2.1.1.Cisim Dalgaları…………………………………………………………..….…...2
2.1.2.Yüzey Dalgaları…………………………………………………………...……..3
2.2.Sismik Yöntemler…………………………………………………………...……..4
2.2.1.Sismik Kırılma Yöntemi…………………………………………………………5
2.2.2.Sismik Yansıma Yöntemi………………………………………………………..6
2.3.P Dalga Hızına Bağlı Sökülebilirlik………………………………………………..7
2.4.Veri Kalitesi……………………………………………………………….……….8
3.YÖNTEM VE UYGULAMALAR ………………………………………...……….9
3.1.Arazide Verilerin Toplanması ve Kaydedilmesi…………………..………………9
3.2.Verilerin Değerlendirilmesi………………………………………..………………12
4.BULGULAR …………………………………………………………………….…20
5.SONUÇLAR ve TARTIŞMA………………………………………………………25
6.KAYNAKLAR…………………………………………………………..…………26
EKLER………………………………………………………………………..………27

5. iii
ÖZET
İnsanoğlu yıllardır yeryüzünde yaşamaktadır. Uzun yıllardan beri ilerleme ve
gelişim gösteren insan oğlu bu sırada çeşitli amaçlarla inşa çalışmaları gerçekleştirmiştir.
Babil’in asma bahçeleri, piramitler, çin seddi, pisa kulesi bunlardan sadece bazılarıdır.
Hepsinin sayılabilecek en basit ortak noktası ise yeryüzü üzerinde bir temele sahip
olmalarıdır. Eminim ki bu saydığım yapıları duymayan yoktur. Ancak bu konu ile ilgili en net
örneği pisa kulesi oluşturmaktadır. Bu kule eğik duruşu ile dünya çapında bir ün kazanmıştır.
Her yıl yaklaşık olarak milimetrenin onda yedisi kadar eğilmektedir. Bu eğilmenin nedeni ise
temeldeki yumuşak zeminin çökmesidir. İşte bu yapı tarihi değerine karşın mühendislik
açısından değerlendirildiğinde bu tür yapıya zarar verebilecek ve hatta yıkabilecek
olumsuzların önüne geçilmesi gerekir. Bu ise jeoloji ve jeofizik mühendislik uygulamalarının
birlikte kullanılması ile mümkündür. Bu tezde ise jeofizik mühendisliğinin sismik kırılma
tomografi uygulaması yapılarak yer altındaki tabaka yapıları gösterilmektedir.
Bu tezin amacı verileri kırılma yönünden değerlendirip tomografi uygulayarak,
sonuçlarını projedeki mühendisin çözümleri ile karşılaştırarak yapılmış çözümlerin
doğruluğunu irdelemektir. Bu amaçla arazi çalışmalarına katılarak veriler toplanmıştır.
Toplanan veriler bilgisayarda programlarla işlenerek yorumlamaya uygun hale getirilmiştir.
Bilgisayarda veri işlemede kullanılan programların kullanılışı anlatılmıştır. Filtre işlemi için
kullanılan geogiga front end yazılımının uygulamasından kaynaklı verideki değişim
gözlenmiştir. Profil verisinin filtreli ve filtresiz değerlendirmesi karşılaştırılmıştır. Sonuçlar
sökülebilirlik açısından değerlendirilmiştir.

6. 1. GİRİŞ
Jeofizik mühendisliği çeşitli çalışmalar ile yeraltındaki yapıyı
modelleyebilmektedir. Yapılacak çalışmalar belirlenirken aranacak/modellenecek yapının
özellikleri göz önünde bulundurularak uygun yöntem seçilir. Sismik yöntem tomografi
uygulaması ile yer altı tabakalarının yapılarını en doğru şekilde veren bir yöntemdir. Bu
yöntemin amacına uygun olarak çalışma için doğru sonucu verecek sistemle ölçüler toplanır.
Ölçülerin değerlendirilmesi ve sonuçların anlaşılabilmesi için cisim ve yüzey dalgalarının
tanımlamaları yapılmıştır. Sismik kırılma ve yansıma yöntemleri hakkında bilgi verildikten
sonra sökülebilirlik ve veri kalitesi konularından bahsedilmiştir.
Bu tez çalışması için istanbul’da bir projenin arazi çalışmalarına katılarak veriler
toplanmıştır. Sismik kırılma yöntemi, jeofizikte yeraltını modellemek için kullanılan
yöntemlerden birisidir. Araştırılacak yapıya göre ölçüm sistemi mühendis tarafından seçilir.
Belirlenen ölçüm sistemi arazide uygulanarak veriler toplanır. Toplanan verilerin mühendis
tarafından değerlendirmesi yapılıp eğitim ve tecrübesinden gelen birikimlerini kullanarak
sonuçlar üzerine yorumlarını yapar. Bu sebeplerden dolayı bu tez çalışmasında verilerin
toplanması için kullanılan geometri ve ekipmanların kullanılışları anlatılmıştır. Veri işlenirken
gerektiğinde filtre programı kullanılarak ham verideki gürültünün veriden atılıp, sinyal/kalite
oranının arttırılması amaçlanmıştır. Veriler üzerinde ilk varışların nasıl işaretlenebileceğinden
bahsedilerek ilk varış işaretlemeleri yapılmıştır. Okunan ilk varışların değerlendirilmesi
yapılarak verilerin çözümleri yapılmıştır. Tüm bu işlemler ve kullanılan programlar
olabildiğince açık bir dille anlatılmıştır.
İstanbul anadolu yakasında bir proje kapsamında toplanmış olan bu sismik veriler,
proje amacına uygun olarak işlenip ve değerlendirmeleri yapıldıktan sonra filtreli ve filtresiz
verinin de çözümü yapılarak sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonuçların doğruluğunu bir kritere
göre gösterebilmek için projedeki mühendisin çözümlerine yer verilmiştir. Elde edilen
sonuçlar sökülebilirlik açısından incelenmiştir.

7. 2. GENEL BİLGİLER
2.1. Sismik Dalgalar
Kısaca tanımlamak gerekirse sismik dalgalar; hareket enerjisinin yer içinde
huygens ve fermat prensiblerine bağlı olarak yol alan dalgalardır. Kısaca açıklarsak huygens
prensibi, dalga yol alırken ulaştığı her bir noktanın bir kaynak gibi davranmasıdır. Fermat
prensibi ise trigonometrik olarak kırılan ve yansıyan dalgaların sistematiklerini inceler. İki
çeşit olarak incelenmektedir; cisim dalgaları ve yüzey dalgaları. Cisim dalgaları yer içinde
yüzey dalgalarından daha hızlı ilerler.
2.1.1. Cisim Dalgaları (P, S)
Bu dalgalar en temel dalgalardır. Bir kaynaktan yayılan ilk dalga birincil (primer,
P) dalgadır. P dalgası boyuna yayılan bir dalgadır. Yani p dalgaları yayılma doğrultusu ile
aynı yönde parçacık hareketi oluşturarak ilerler. S dalga hızının yaklaşık 1.7-1.8 katıdır. P
dalgaları katı, sıvı ve gaz ortamlarında yayılabilir. Havadaki hızı yaklaşık 330m/s iken sudaki
hızı yaklaşık 1500m/s dir (YİĞİTER-2008).
Şekil-2.1.1a) P dalgası tanecik hareketleri ve yer içinde ilerleyişi(YİĞİTER,2008)
P dalga hızı;

8. √ √ )) ) ))
Vp= Pdalga hızı (m/sn)
= Dalga boyu
µ= Sıkışmazlık modülü (N/m^2)
= Yoğunluk (kg/m^3)
Ε= Young modülü (N/m^2)
σ= Poisson oranı
Kaynaktan yayılan ikincil (seconder) dalgalar ise S dalgası adı alır. S dalgası
enine yayılan dalgalardır. Yani bu dalgalar yayılma doğrultusuna dik yönde parçacıkları
titreştirerek ilerler. Bu dalgalara kesme dalgasıda denilmektedir. Kesme kuvvetine direnç
göstermeyen sıvı ve gaz özellikteki ortamlarda yayılamazlar. S dalgalarının genliği P
dalgalarının genliğinden büyüktür
(http://www.depremsimulatoru.com/deprem_nasil_olusur.html).
Şekil-2.1.1b) S dalgası taneciklerinin yer içindeki hareketi (YİĞİTER,2008)
S dalga hızı;

9. √ √ ))
Ε= Young modülü (N/m^2)
µ= Sıkışmazlık modülü (N/m^2)
= Yoğunluk (kg/m^3)
σ= Poisson oranı
2.1.2. Yüzey Dalgaları (L, R)
İkinci olarak değineceğimiz yüzey dalgaları, düşük frekans ve yüksek genlik
oranına sahiptirler. Yüzeyde en büyük etkiye sahip olan bu dalgalar, derinlere indikçe etkisini
yitirir. Yarı sonsuz ortamda yayılırlar. Başlıca iki tip yüzey dalgası incelenmektedir. Bunlar
Love ve Rayleigh dalgalarıdır.
Love dalgaları, sismogramda s dalgalarından sonra ve rayleigh dalgalarından önce görünürler.
Kısaca L harfi ile gösterilirler. Love dalgalarının oluşabilmesi için yarı sonsuz, elastik ve
tekdüze bir ortam gereklidir. Yerin serbest yüzeyi ile kabuğun alt sınırı arasında SH
dalgalarının yansıması ile girişimleri sonucu oluşurlar.
Şekil-2.1.2a) Love dalgasının yer içindeki tanecik hareketi (Bolt,1976)

10. Rayleigh dalgaları kısaca R harfi ile gösterilmekte ve incelenen en yavaş dalga
özelliğini taşımaktadır. Bu dalgalar yer yüzeyinde, deniz yüzeyindeki su dalgasının hareketi
gibi yayılır. Yani tanecik hareketi büyük ekseni düşey olan elips şeklindedir. Ve tanecikler
yayılma yönünün tersine retrograd bir hareket yaparlar. Bu elips hareketi derinlere indikçe
küçülerek etkisini yitirir. Serbest yüzey ile sınırlı yarı sonsuz esnek bir ortamda P ve SV
dalgalarının girişimleri sonucu oluşur.
Şekil-2.1.2b) Rayleigh dalgasının yer içinde taneciklerinin hareketi (Bolt,1976)
2.2. Sismik Yöntemler
Sismik yöntemler yer altındaki yapıların ve özelliklerinin belirlenmesinde
kullanılır. Bir örnekle açıklayacak olursak zaman içinde yer yuvarını oluşturan, farklı
özelliklerdeki tabakaların birbirlerine göre konumları/durumları sismik yöntemle
belirlenebileceği gibi bu tabakaların kendilerine ait olan elastik parametreleri (elastisite
modülü, bulk modülü, poisson oranı, rijidite modülü, gözeneklilik, yoğunluk gibi)
belirlenebilir.
Sismik yöntemler, en genel olarak yer içinde enerjinin tanecikleri hareket ettirerek
yayılması sırasında ölçülmesi ile uygulanır. Bu amaçla jeofonlar kullanılır. Jeofonlar belirli
yönlerdeki (yatay veya düşey) titreşimleri ölçecek şekilde üretilmiştir.
Pasif ve aktif olmak üzere iki tip enerji kaynağı vardır. Aktif kaynaklı yöntemde
ölçümü yapan kişi tarafından yere enerji verilir. Bunun için ağırlık düşürme, balyoz, gun,
dinamit vb. enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Pasif kaynaklı yöntemde ise yere bir enerji
verilmeyip, yerin içinde yayılan enerji ölçülür. Bu enerji doğadaki hareketlerden olabileceği
gibi insanların oluşturduğu (araç hareketi, yürüme vb.) etkilerden de kaynaklanabilir. Genel

11. olarak aktif kaynaklı yöntemde, pasif kaynaklı yöntemde sayılan enerji kaynakları gürültü
olarak adlandırılır. Yani kayıtlarda görmek istenmez. Pasif enerji kaynakları çevre gürültüsü
olarak da adlandırılır.
Yer içinde ilerleyen sismik dalgalar farklı tabakaların içinde elastik parametrelere
bağlı olarak farklı hızlarda ilerlediğinden, tabaka sınırlarına geldiğinde kırılarak ve yansıyarak
yoluna devam eder. Bu dalgalar yer yüzeyinde önceden belirli aralıklarla yerleştirilmiş
jeofonlar tarafından algılanarak kaydedilir. Kaydedilen verilere gerekli veri işlem yöntemleri
uygulanarak yorumlamaya uygun hale getirilir.
2.2.1) Sismik Kırılma Yöntemi
Genellikle sismik kırılma yönteminde birden çok jeofon kullanılır. Bir profil
boyunca jeofonlar yerleştirilirken araştırılmak istenen yapı ve derinliği de göz önünde tutulur.
Çünkü atış kaynağının serime uzaklığı, jeofon aralığı ve serim boyu yer altından gelecek
(kaydedilecek) bilgiyi doğrudan etkiler.
Tabakalar farklı elastik özelliklerde olduğundan her tabakanın kendine özgü bir
akustik empedansı vardır. Bu yapısı nedeniyle tabakalar içinde ilerleyen sismik dalgalar,
tabaka sınırlarına ulaştıklarında (seyahat ortamı değişirken) kırılır ve yansır. Sismik kırılmada
işte bu tabaka sınırlarında kırılan dalgalar kaydedilir.

12. Şekil 2.2.1a : Sismik kırılmanın genel görüntüsü (http://www.geo-
ser.com/hizmetlerimiz/sismik-yontemler.html)
Kaydedilen verilere çeşitli veri işlem aşamaları uygulanarak seyahat zamanı (t) -
mesafe (m) grafiği çizilir. Çizilen grafikte doğruların eğiminden tabakaların hızları
hesaplanabilir.

13. Şekil 2.2.1b: Tabakalardan kırılan dalgalar ve seyahat zamanı-mesafe grafiği (V0<V1)
(Taktak, 1997)
Verilerin toplanması ve değerlendirmesi açısından pratik ve ekonomik olan sismik
kırılma yöntemi, sismik hızın derinlikle arttığı zemin yapılarında doğru sonuç verir. Çünkü
daha hızlı tabakalar arasında bulunan düşük hızlı tabaka (düşük hız zonu) değerlendirme
sonucunda görülmez. Bunun nedeni snell kanunuyla açıklanabilir. Sismik kırılma yöntemi
zemin yapılarının incelenmesinde, deprem tehlikesi altında olan yerlerde sismik tehlike
araştırmasında, tabaka kalınlıklarının ve dinamik özelliklerinin belirlenmesinde kullanılır.
2.2.2) Sismik Yansıma Yöntemi
Kaynaktan gönderilen enerji yer içinde küresel dalga cephesi olarak yol alır.
Sismik yansıma yönteminde tabaka sınırlarında yansıyan dalgalar jeofonlar ile algılanarak
sismik kayıt cihazında kaydedilir. Daha sonra bu veriler çeşitli veri işlem aşamalarından
geçirilerek yorumlamaya uygun hale getirilir. Sismik kırılma yönteminde belirlenemeyen
düşük hız zonu sismik yansıma yönteminde belirlenebilir.

14. Şekil 2.2.2 : Yansıyan dalgaların jeofonlara ulaşması
(http://www.epa.gov/esd/cmb/GeophysicsWebsite/pages/reference/methods/Surface_Geophys
ical_Methods/Seismic_Methods/Seismic_Reflection_Methods.htm)
Sismik yansıma yöntemi doğal gaz, petrol araştırmalarında, kömür gibi maden
yatakları araştırmalarında, karayolları, baraj ve büyük yapıların inşası için temel yapılarının
belirlenmesinde ekonomik bir yöntem olarak kullanılır. Ayrıca bilimsel araştırma amaçlı
olarak yerkabuğu yapısını inceleme amaçlı olarak kullanılır. Denizde ise hidrofon (jeofon
kullanılamayacağı için) kullanılarak deniz tabanı yapısını çözümlemek amaçlı olarak
kullanılır.
2.3. P Dalga Hızına Bağlı Sökülebilirlik
Maden ve inşaa gibi çalışmalar için önemli olan sökülebilirlik, zemini oluşturan
katmanların sökülüp atılması ve/veya maden olarak işletilmesi benzeri amaçlarla kullanılır.
Genel olarak kayaçların fiziksel ve yapısal özellikleri sökülebilirliği etkiler. Sağlam yapılı
kayaçlar, gevşek yapılı kayaçlara göre daha zor sökülebilirdir. Yani kil ve kum gibi birikinti
veya döküntü yapılarını sökmek, sıkışmış ve/veya bozunmamış ve çatlak içermeyen
magmatik kayaçları sökmekten daha kolaydır. Dolayısıyla kayaç içerisindeki süreksizliklerin
konum ve dağılım aralıkları, içerdiği mineral yapısının aşındırıcı etkisi gibi etkenler
sökülebilirliği doğrudan etkilemektedir. Sökülebilirlik çalışmaları için jeofizik olarak sismik
ve elektrik yöntemlerden yararlanılabilir. Bunun için bu verilerin sökülebilirlik açısından
değerlendiren çizelgeler oluşturulmuştur (Müftüoğlu).

15. Tablo 2.3.1: Sismik hız ile sökülebilirlik sınıflaması (Bailey, 1974).
P Dalga Hızı (m/sn) Sökülebilirlik
305-610 Çok Kolay
610-915 Kolay
915-1525 Orta
1525-2135 Zor
2135-2440 Çok Zor
2440-2743 Son Derece Zor
Tablo 2.3.2: Sismik hız ile sökülebilirlik sınıflaması (Church, 1981).
Kazınabilirlik Sınıfı Sismik (P) Hızı (m/sn)
Rahatça Kazınabilir >458
Kolay Kazınabilir 458-1220
Orta-Zor Kazınabilir 1220-1525
Zor Kazınabilir 1525-1830
Çok Zor Kazınabilir 1830-2135
Patlatıcıyla Kazınabilir >2135
2.4. Veri Kalitesi
Sismik verilerde okunan ilk varışlar, yer içinden bilgi getirdiği için doğru şekilde
okunması önemlidir. Bu doğru okumanın yapılabilmesi içinde sinyal/gürültü (S/G) oranının
yüksek olması önemli bir etkendir. Bunun dışında veriyi değerlendiren kişinin deneyimi,
veriyi gözlediği genlik miktarı ve kaynak dalgası gibi etkenlerde doğru okumayı
etkilemektedir. Kaydedilen verilerde en ideali hiç gürültü olmamasıdır. Arazi verilerinde ise
çeşitli nedenlerle düzenli ve/veya düzensiz gürültüler veri kalitesini düşürmektedir.

16. Bu gürültüleri azaltarak veri kalitesini arttırmak amaçlı olarak filtre kullanılabilir.
Filtreler bant geçişli, bant durdurucu, alçak geçişli ve yüksek geçişli şeklinde genlik
tepkilerine göre frekans seçici olarak ayrılır. Uygulamada filtreler, teorik oluşturulan
filtrelerden farklılık göstermektedir. Doğal olarak bu durum filtre uygulamasında hassaslığı
etkiler. Bunun yanında esas sinyal ile gürültü aynı frekansta olursa filtre ile ayırmak güçtür.
Bu tip bir durumda filtre uygulamasında gürültü ayrılırken esas sinyalden de kayıp
yaşanabilir. Eğer esas sinyal ile gürültü farklı frekanslarda ise filtre uygulaması daha iyi sonuç
vererek veri kalitesini arttıracaktır.
Şekil 2.4.1: a) Varsayılan genlik oranı, b) arttırılmış genlik oranı, ilk varış işaretlerinin
gösterilmesi (ŞENKAYA VE KARSLI, 2012)

17. 3. YÖNTEM VE UYGULAMALAR
3.1. Arazide Verilerin Toplanması ve Kaydedilmesi
Kullanılan ekipmanlar: Ölçülerin alınmasında 24 kanallı seistronix marka ras-24
model cihaz kullanıldı (Şekil 3.1.3). 4.5Hz lik düşey salınımlı jeofonlarla ölçüm yapıldı (Şekil
3.1.1). Enerji kaynağı olarak balyoz ve gun kullanıldı (Şekil 3.1.2). Profil uzunluğu ölçümleri
için şerit metre ve ölçüm sisteminin çalışması için akü kullanıldı.
Şekil 3.1.1) Yerine yerleştirilmiş ve bağlantısı yapılmış 4.5 Hz düşey jeofon

18. Şekil 3.1.2) Kullanılan malzemeler (soldan itibaren: triger kablosu, şerit metre, ras-24
cihazları (iki tane-biri yedek), 12 kanal jeofon kablosu (iki tane), balyoz, gun, fişekler ve akü)
Jeofonları araziye 5 metre (m) aralıkla profil boyunca yerleştirdik. Bu şekilde
profilin üçte bir mesafesine denk gelen yaklaşık 45 metre derinlikten bilgi almak
amaçlanmıştır. Elbette arazi şartlarınca belli zorluklarla karşılaşılmış olsa da olabildiğince
profil hizasında serim yapılmıştır. Bu projede jeofizik ölçüm için uzun bir süre sayılabilecek
kayıt süresi mühendis tarafından 2000 msec (2sn) olarak alınmıştır.

19. Şekil 3.1.3) Bağlantıları yapılmış, kayıda hazır ras-24 cihazı. A-Jeofon bağlantıları, B-Akü
bağlantısı, C-Bilgisayar bağlantısı, D-Triger bağlantısı

20. Düz atış ilk jeofondan 10 m ileride gun ile yapılmıştır. Ters atışta son jeofondan
10 m geride gun ile yapılmıştır. Bu uç atışlarda gun kullanılmasının sebebi enerjiyi profildeki
tüm jeofonlara ulaştırabilmektir. Profildeki ara atışlar 6-7 , 12-13 ve 18-19 jeofonları
arasından, balyoz ile yapılmıştır (Şekil 3.1.4). Kayıtlar profil numaralarına göre klasörlenerek,
atış ismine göre bilgisayara kaydedilmiştir. Yapılan bu projede İstanbulda Anadolu
yakasındaki çalışmada profil 1 ve profil 5 Şekil 3.1.5 ‘de gösterilmiştir.
Şekil 3.1.4) 1)Düz atış(gun) 0.metre, 2)6-7 ara atış(balyoz) 37.5m, 3)12-13 (balyoz) 67.5m,
4)18-19 (balyoz) 97.5m, 5)Ters atış(gun) 135m
Şekil 3.1.5) Asya yakasındaki profil 1 ve profil 5 ’in harita üzerindeki görüntüsü

21. 3.2. Verilerin Değerlendirilmesi
Bu tez çalışmasında şimdi projedeki birinci ve beşinci profil verileri incelenip
değerlendirilecektir. Harita görünümünde görüldüğü gibi profil 1 ve profil 5 birbirini dik
kesmektedir. Bu sayade bölgedeki olası fay gibi süreksizlikler belirlenebilir. Kısaca
özetlemek gerekirse, kaydedilen veriler seisimager program paketindeki pickwin programında
açılarak geometri bilgileri girilmiştir (135 m profil uzunluğu, ilk jeofon 10 m, jeofon aralığı
5m, atış kordinatı verideki atış kaynağı yerine göre girilmiştir). Bundan sonra ilk varışlar
(first pick) işaretlenerek kaydedilmiştir. Sonrasında plotrefa programında hız-zaman grafikleri
kırılmaya bağlı tabaka yapısı seçilerek modelleme yapılmıştır. Daha detaylı anlatım veriler
üzerinde yapılacaktır.
Veri işleme aşamalarına birinci profilden başlanmıştır. Pickwin’de file (dosya)
sekmesinden open seg2 file (seg2 dosyası aç) seçerek düz atış verimi ilgili dosyadan seçip
açtım. Geometri bilgileri doğru olmadığı için edit/display (düzenle/görüntüle) sekmesinden
edit source/receiver locations(kaynak/alıcı yerlerini düzenle) seçerek, açılan pencerede verime
uygun olarak shot coordinate (atış koordinatı) “0” , group interval (grup aralığı) “5” , first
geophone coordinate (ilk jeofon koordinatı) 10 olarak girip set’e (kur) basıp tüm geometri
ayarlamasını yaptıktan sonra units (birimler)’de meters (metre) seçili olduğunu kontrol edip
ok (tamam) tuşuna basarak geometri düzenlememi tamamladım. Verimi daha iyi okuyabilmek
için veriyi açıp genlikleri büyüttüm. Genliklerin birbirine girmesini önlemek için clip’e
basarak genliklerin üst tarafını kestim.
Şekil 3.2.1: Pickwinde geometri düzenlemesi

22. Şekil 3.2.2 : Profil 1 düz atış ham veri
Verimi pikledim ama verim fazla gürültülü gözüktüğü için geogiga firmasına ait
ücretsiz bir yazılım olan front end ile verimi düzenleme kararı aldım. Bu yazılımı çalıştırıp sol
taraftaki dosyalar kısmında verimin bulunduğu dosyayı seçtim. Sağ tarafta geometri
sekmesinde location (lokasyon) alt alta ilk üç jeofonumun yerleri olan 10, 15 ve 20 yazdım.
Station (istasyon) kısmına ise aynı şekilde ilk üç jeofonumun numarasını 1, 2 ve 3 olarak
yazıp auto fill (otomatik doldur) tuşuna basarak eşit aralıklı olan geometrimin sütun boyunca
yazılmasını sağladım. Burada shot kısmındaki “X:” değerine veriye uygun atış kordinatımı
yazdım. Düzenlemeye bir göz attıktan sonra apply (onayla) tuşu ile değişikliği onayladım.

23. Şekil 3.2.3: Front end yazılımında geometri girişi
Geometri düzenledikten sonra edit sekmesine tıklayıp burada multi-traces (çok
kanallı) seçeneğini seçince açılan filter (filtre) tuşuna verimi filtreleme amaçlı tıkladım.
Açılan pencerede yeşil noktaları kaydırarak verimdeki baskın frekansı kapsayacak şekilde
filtremi düzenledim. Ve apply (onay) tuşuna basarak düzenlediğim filtreyi uyguladım.

24. Şekil 3.2.4: Front end yazılımında filtre açılışı
Şekil 3.2.5: Front end yazılımında filtre düzenleme

25. Şekil 3.2.6: Filtre uygulanmış halinin görüntüsü
Buradaki şekillerde genlik ve frekans yapısı görülmektedir. Baskın genliğin
olduğu kısım bize yeraltından bilgi getiren kısımdır. Bu nedenle filtre oluşturulurken bu
kısmın kesilmemesine dikkat edilmelidir. 200 hz ve ilerisinde çok az oranda azalarak devam
eden kısım gürültü oluşturan kısımdır. Oluşturulan filtre ile bu kısımın düzenlendiği
görülmektedir. Diğer verilerde hep aynı yapı ile karşılaşılmamıştır. Gürültüler bize bilgi
getiren frekansa yakın durumlarda bulunmuştur. Dikkat edilmesi gerekir ki şu ana kadar
yaptığımız hiçbir işlem asıl verimize kaydedilmemiştir. Asıl verimi değiştirmek istemediğim
için edit (düzenle) sekmesinde save (kaydet) bölümünde ayarları yaparak oluşturduğum yeni
veriyi aynı dosya içinde ancak farklı uzantı (.sg2) ile save (kaydet) tuşuna basarak kaydettim.
Açtığım veriyi kapatabilmek ve daha sonra başka bir veri üzerinde çalışabilmek için sağ alt
kısımdaki close (kapat) tuşuna bastım. Bu şekilde birinci profil verilerime filtre uyguladım.
Diğer verilerin filtre uygulama görüntüleri ektedir. Programı kapatmak isterseniz close (kapat)
tuşunun yanındaki exit (çıkış) tuşuna basabilirsiniz.

26. Şekil 3.2.7: Front end yazılımında dosya kaydetme
Yeni verimi pickwin programında açmak için yine file (dosya) sekmesinde open
seg2 file (seg2 dosyası aç) seçtim. Ancak yeni verimin uzantısını açılan pencerede seçtiğimde
düzenlenmiş verim göründü ve onu seçip açtım. Burada güzel olan bir tarafta front end
yazılımında geometri düzeltmesi yaptığım için verimin geometri ayarlarının düzgün olması.
Sonrasında verimi değerlendirmek için pickwin’de P tuşuna basarak ilk varışların
programca işaretlenmesini sağladım. Ancak program tüm varışları doğru işaretleyemediği için
gerekli pickleri fare ile seçerek işaretledim. Burada pickleri işaretlerken iki seçeneğiniz var.
Pickleri farenin tek (sol) tıkı ile her jeofon için tek tek düzenleyebileceğiniz gibi, sol tıkı basılı
tutup diğer jeofon kayıtlarına doğru uzatarak bir çizgi halinde birden çok jeofonun picklerini
düzenleyebilirsiniz. Ancak bu yöntem veri kaybına yol açabileceği için ben tercih etmedim.
Pik (ilk varış) işaretlerken verimi gerektiği ölçüde açtım, kapadım, genlikleri büyüttüm,
küçülttüm ve bu şekilde ilk varışı kestirip işaretleyerek bir sonraki ilk varışı işaretlemeye
geçtim. Yıldız tuşuna basarak ilk varışların çizgisini görüntüledim.

27. Şekil 3.2.8: Filtrelenmiş düz atış verisi üzerinde piklerin gösterilişi
İşaretlenmiş pikleri plotrefa’da kırılma değerlendirmesi yapmamız için
kaydetmemiz gerekli. Bu nedenle pickwin’de file (dosya) sekmesinde save pick file (pik
dosyası kaydet) seçerek pik dosyamıza uygun ismi yazıp .vs uzantılı olarak kaydettim.
Anlatılan işlemleri diğer veriler içinde uyguladım. Tabi filtre yapılmasını gerekli
gördüğümde. Şunu da söylemek gerekir ki pickwin yazılımı için ctrl+H (yüksek frekans için)
ve ctrl+L (düşük frekans için) tuşlarına klavyeden basılarak filtre uygulanabilir. Burada tuşa
belirtilen tuşlara bastıktan sonra verideki değişim gözlenerek aynı veya diğer tuş
kombinasyonu kullanılarak filtre işlemine devam edilebilir. Dikkat edilmesi gerekir ki her
filtre uygulamasında eğer yanlış ve/veya fazla filtre uygularsanız verinizde size bilgi veren
kısımlarında bozulmasına sebep olursunuz.
Bu aşamada verilerimizi plotrefa kırılma analizi yazılımı ile değerlendirmeye
hazırız. Plotrefa’da file (dosya) sekmesinde open plotrefa file (plotrefa dosyası aç) seçeneğini
seçerek çıkan pencerede ilgili dosyamızı seçiyoruz. Değerlendirmek istediğimiz ilk varış
dosyasını (.vs uzantılı) seçerek açıyoruz. Aynı profildeki diğer verileri plotrefada file (dosya)
sekmesindeki append plotrefa file (plotrefa dosyası ekle) seçip diğer verileri de ekledim.
Verilerinizi burada düzenlemek isterseniz traveltime curve (seyahat zamanı eğrisi) tıklayıp
modify traveltimes-all shots (seyahat zamanlarını düzenle-tüm atışlar) seçerek düzenlemenizi
yapabilirsiniz. Ancak ben asıl veriden gelecek bilgiyi kaybetmemek için bu işlemi yapmamayı
tercih ettim. Sonrasında time-term inversion da çözüm yapacağınız tabaka sayısı için (2 veya
3) ilgili seçeneği seçerek (bu projede çözüm yapan mühendis 3 tabaka için çözüm yapılmasını
uygun görmüş) eğrilerin kırılma noktaları fare ile seçilir.

28. Şekil 3.2.24: Plotrefa’da tabaka seçimi işaretlenmiş filtreli birinci profil seyahat zamanı-
mesafe grafiği
Sonra time-term inversion sekmesinde do time-term inversion seçeneği seçilir.
Yazılım yaptığı işlemler sonunda ters çözüm sonucunu bize verir. Ancak bu sonuç bizim
seçtiğimiz tabaka kırılmalarına göre bir modeldir. Tabakalar ve hızları hakkında bilgi sahibi
olmamıza yardımcıdır. Tabaka hızları hakkında bilgi V tuşuna basılıp fare ile grafik boyunca
çizgi çizilerekte görülebilir. Daha sonra tomography kısmından generate initial model
seçilerek bir tomografi modeli için gerekli parametreler girilmelidir. Ben projeme uygun
olarak profil uzunluğunun üçte birine uygun 45 metre derinlik değerini girdim. Minimum ve
maksimum hız değerlerini ise bölgede yapılmış ve örnekleri analiz edilmiş sondaj
verilerindeki hızlara uygun değerleri girdim. Modelde 15 tabaka görmek istediğim için bu
değeride ilgili yere yazdım. Topografya verimiz olmadığı için girilmemiştir. Girilen
parametreleri onaylayarak tomografi initial modelini elde ettim. Sonrasında ise inversion ile
seçilen ve hesaplanan yol-zaman grafikleri birbirine yakınlaştırılarak model yenilenir.

29. Şekil 3.2.25: Birinci profil tomography initial model için girilen parametreler
Birinci profile dik olan beşinci profil verileri aşağıdaki gibidir. Piklenmiş veriler
gösterilmiştir. Bu verilerde veri kalitesinin (sinyal/gürültü oranı) yeterli olması sebebiyle
filtreleme işlemine gerek duyulmamıştır.

30. 4. BULGULAR
Şekillerde P dalga hızına bağlı (yatay-mesafe ve düşey-derinlik) modeller
bulunmaktadır. Standart olarak tabakalar aşınmış-sağlam olmayan tabakadan derinlere doğru
gidildikçe sağlam-kompakt yapıda tabaka olduğu görülmektedir. Projede çalışan mühendisin
değerlendirme sonuçlarına karşılaştırma amaçlı yer verilmiştir. Hesaplamalar sonucunda
profillerin çözümü aşağıdadır. Çözümlere bakıldığında tabaka modellerinin birbirine oldukça
benzer yapıda olduğu görülürken; hızlarında biraz fark olduğu gözlenmektedir.
Şekil 4.1: Filtreli Birinci profil plotrefa’da tomografi modeli.

31. Şekil 4.2: Birinci profil için projedeki mühendisin çözümü
Şekil 4.3: Filtresiz birinci profil tomografi modeli

32. Şekil 4.4: Filtresiz birinci profil tomografi modelinde sismik ışın yolları
Şekil 4.5: Filtreli birinci profil tomografi modelinde sismik ışın yolları

33. Tablo 4.1: Birinci profil on metredeki sökülebilirlik değerleri
Tabaka
rengi
Pembe Kırmızı Turuncu Sarı Sarı-
Yeşil
Yeşil Yeşil-
Mavi
Mavi
Hız (m/s) 315 692 1070 1450 2012 2580 3150 3700
Bailey-
Sökülebilirlik
Çok
kolay
Kolay Orta Orta Zor Son
derece
zor
Son
derece
zor
Son
derece
zor
Church-
Kazınabilirlik
Rahat Kolay Orta-Zor Orta-
Zor
Çok
zor
Patlayıcı Patlayıcı Patlayıcı
Şekil 4.6: Profil 5 plotrefa’da tomografi modeli.

34. Şekil 4.7: Profil 5 için projedeki mühendisin çözümü
Şekil 4.8: Profil 5 Tomografi modelinde sismik ışın yolları

35. Tablo 4.2: Beşinci profil on metredeki sökülebilirlik değerleri
Tabaka
rengi
Pembe Kırmızı Turuncu Sarı Sarı-
Yeşil
Yeşil Yeşil-
Mavi
Mavi
Hız (m/s) 318 695 1072 1449 2014 2580 3148 3710
Bailey-
Sökülebilirlik
Çok
kolay
Kolay Orta Orta Zor Son
derece
zor
Son
derece
zor
Son
derece
zor
Church-
Kazınabilirlik
Rahat Kolay Orta-Zor Orta-
Zor
Çok
zor
Patlayıcı Patlayıcı Patlayıcı

36. 5. SONUÇLAR VE TARTIŞMA
Verilerden elde edilen modellerin mühendisin çözüm modelindeki tabaka ve
hızlara yakınlığı görülmüştür. Tabakalarda hız farklılıkları plotrefa’da tabakaları kırma
noktalarımız ve grafikteki eğim farklılıklarından meydana gelmektedir. Ayrıca modellerdeki
sismik ışınların izlediği yollar önemlidir. Çünkü sismik dalgalarımız bize geçtikleri
tabakalardan bilgi taşımaktadırlar. Bu durum göz önüne alındığında sismik dalgalarımızın
geçmediği görünen yerlerdeki veriye şüpheli yaklaşılmalıdır.
Filtreli ve filtresiz olarak değerlendirilmiş olan birinci profilin bu modelleri
karşılaştırıldığında, özellikle 90-100 metre aralığında 5 metre derinliğe denk gelen kısımdaki
tabaka yapısının farklılığı göze çarpmaktadır. Mavi renkli 33 metre derinlikte başlayan tabaka
sınırı takip edildiğinde modellerdeki farklılık daha net görülmektedir. Ayrıca sismik ışın
yollarına bakıldığında filtresiz veriden elde edilen modelin 35 metre ve 35 metreden derindeki
tabakalardan sismik ışınların bilgi getirmediği görülmektedir. Filtreli modelin projedeki
mühendisin çözdüğü modele yakınlığı göz önüne alınarak daha doğru bir sonuç olduğu
düşünülmektedir. Modellere yönelik sökülebilirlik çalışması tablolara yazılmıştır. İnilecek
derinliğe göre tabakaların renklerine (hızlarına) bakılarak tabakanın sökülmesinde hangi
yöntemin kullanılacağı seçilebilir.

37. 6. KAYNAKLAR
Bailey, A.D., 1974, Rock Types and Seismic Velocities Versus Rippability.
Highway Geol. Symp. Proc., 26, 135-142
Church, H.K., 1981. Excavation Handbook, McGraw-Hill Inc., U.S.A.
Duman, Y. Ve KAMACI, Z., 2003, Sismik Arazi Verileri Üzerinde Spektrum
Çalışmaları Ve Litolojik Yaklaşımlar, Deü Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik
Dergisi, Cilt: 5, Sayı: 3, 129-139
Ercan, A., 1999, Taşocağında sökülebilirlik, makine seçimi ve tuzluluğun
jeofizikle belirlenmesi, 2.Ulusal Kırmataş Sempozyumu, İstanbul
MTA, Sismik yöntemler (online), Ankara, Türkiye
http://www.mta.gov.tr/v2.0/daire-baskanliklari/jeof/images/sismik/sismik_yontemler.pdf
Müftüoğlu, Y.V. ve Scoble, M.J., Kömür açık işletmeciliğinde kazılabilirliği
belirleme yöntemleri
Şenkaya, M. ve Karslı, H., 2012, Sismik Kırılma Verilerinde İlk Varış
Zamanlarının Çapraz İlişki Yöntemi Kullanılarak Belirlenmesi
Şenkaya, M., 2009, Seisimager Programı Pickwin ve Plotrefa Modülleri Kullanım
Kılavuzu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, Sismik Veri İşlem
Laboratuarı
Taktak, A. G., 1989, Sonsuz Birim Tepkili Sayısal Eliptik Süzgeçler
Uluğ A., Şalk M., 1989, Biçim Süzgeçleri Kullanılarak Sismogramlarda Yüksek
Ayrımlılığın Sağlanması

38. Yanık, K., 2006 Yüzey dalgası dispersiyon verilerinden sönümlü en küçük kareler
ters-çözüm yöntemi ile s dalga hızının hesaplanması
Yiğiter, N., 2008, Isparta çünür bölgesinde yüzey dalgası yöntemi ile zemin
özelliklerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, S.D.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü.

39. EKLER
Şekil 3.2.9: Profil 1, 6-7 ara atışında kaydedilen ham veri

40. Şekil 3.2.10: Profil 1, 6-7 ara atış verisi için filtre hazırlanışı
Şekil 3.2.11: Front end yazılımında 6-7 ara atış verisine filtre uygulanmış hali

41. Şekil 3.2.12: Filtrelenmiş profil 1, 6-7 aratış verisinde ilk varışlar işaretlenmiş hali

42. Şekil 3.2.13: Profil 1, 12-13 ara atış ham veri
Şekil 3.2.14: Profil 1, 12-13 ara atış filtre uygulanmış hali
Şekil 3.2.15: Profil 1, 12-13 ara atış verisinde ilk varışlar işaretlenmiş hali

43. Şekil 3.2.16: Profil 1, 18-19 ara atış için kaydedilen ham veri

44. Şekil 3.2.17: Profil 1, 18-19 ara atış için filtre hazırlanışı
Şekil 3.2.18: Profil 1, 18-19 ara atış için hazırlanan filtrenin uygulanmış hali

45. Şekil 3.2.19: İlk varışları işaretlenmiş filtreli profil 1, 18-19 ara atış verisi
Şekil 3.2.20: Profil 1, ters atış ham verisi

46. Şekil 3.2.21: Profil 1, ters atış için filtre hazırlanışı

47. Şekil 3.2.22: Profil 1, ters atış filtre uygulaması
Şekil 3.2.23: İlk varışları işaretlenmiş filtreli profil 1, ters atış verisi

48. Şekil 3.2.26: Filtreli birinci profil tomografi modeli için seçilen ve hesaplanan yol-zaman
grafikleri
Şekil 3.2.27: Profil 5 düz atış ilk varışları
Şekil 3.2.28: Profil 5, 6-7 ara atışı ilk varışları

49. Şekil 3.2.29: Profil 5, 12-13 ara atışı ilk varışları
Şekil 3.2.30: Profil 5, 18-19 ara atışı ilk varışları

50. Şekil 3.2.31: Profil 5, ters atış ilk varışları
Şekil 3.2.32: Profil 5 plotrefa’da tabaka seçimleri

51. Şekil 3.2.33: Profil 5 tomography initial model için girilen parametreler
Şekil 3.2.34: Profil 5 Tomografi modeli için seçilen ve hesaplanan yol-zaman grafikleri