Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

177-183

Authors: Hadi FAGHIHMALEKI

Abstract: Thanks to significant advances in materials science, researchers have managed to fabricate and develop different types of concrete proportional to application of new concrete technologies, such as high strength concrete (HSC) and foam concrete. The current paper presents the results of in experimental studies on foam concrete and its application. In addition, the effect of various parameters such as cement content, Water/Cement ratio as well as application of additives has been studied in mix design. In HSC, interaction between concrete constituent materials plays an important role in mechanical properties and compressive strength of concrete. Therefore, an appropriate understanding of these factors helps us select the suitable type and amount of materials in order to make a concrete with desirable behavior and strength. The methods and theoretical procedures used in the study is based on the ACI codes. This study aims to investigate the effect of using Micro Silica and plasticizer on strength of HSC. Based on the obtained results, the optimum percentage used for concrete mix design and positive effects of these materials on concrete property were confirmed. Öz: Malzeme bilimindeki önemli ilerlemeler sayesinde araştırmacılar, yüksek mukavemetli beton (HSC) ve köpük beton gibi yeni beton teknolojilerinin uygulanmasına orantılı olarak farklı beton tipleri üretip geliştirmeyi başardılar. Bu yazıda köpük beton ve uygulamaları üzerine deneysel çalışmaların sonuçları sunulmaktadır. Ayrıca çimento içeriği, su / çimento oranı ve katkı maddeleri gibi çeşitli parametrelerin etkisi karışım tasarımında incelenmiştir. HSC'de beton kurucu maddeler arasındaki etkileşim, betonun mekanik özelliklerinde ve basınç dayanımında önemli rol oynamaktadır. Bu nedenle, bu faktörlerin uygun bir şekilde anlaşılması, istenen davranış ve dayanıklılığı olan bir betonun yapılması için uygun tür ve miktarda malzemeyi seçmemize yardımcı olur. Çalışmada kullanılan yöntemler ve teorik prosedürler ACI kodlarına dayanmaktadır. Bu çalışma, HSC'nin mukavemetine Micro Silica ve plastikleştiricilerin kullanmasının etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Elde edilen sonuçlara göre, beton karışımı tasarımı için kullanılan optimum oran ve bu malzemelerin beton mülkiyet üzerindeki olumlu etkileri doğrulanmıştır. Anahtar kelimeler: Köpük beton, HSC, Mikro silika, Plastifiyan, Uçucu kül, Basınç mukavemeti

193-202

Authors: Rıza Secer Orkun KESKİN

Abstract: Design codes aim to prevent shear failure of reinforced concrete (RC) beams since it is a brittle failure. An accurate prediction of shear strength is important for a proper design of an RC beam. There exist various equations for predicting the shear strength of RC beams. With increasing computational power, it is possible to develop numerical models delivering more accurate predictions than those equations do. In this paper, an artificial neural network (ANN) model developed for predicting the shear strength of RC slender beams without shear reinforcement is presented. The comparisons of the model with five design code equations and fourteen equations proposed by various researchers are given. The model has a better performance than the considered equations do in predicting the shear strength of the beams considered in this study. A parametric study conducted for investigating the effects of various parameters on the shear strength of RC slender beams without shear reinforcement by using the ANN model is also presented. A significant size effect on the shear strength of RC slender beams without shear reinforcement is observed through the results of the parametric study. Yönetmelikler, betonarme kirişlerin kesmeden kırılmasını gevrek bir kırılma olduğu için önlemeyi amaçlar. Bir betonarme kirişin tasarımı için kesme dayanımının doğru tahmini önemlidir. Betonarme kirişlerin kesme dayanımını tahmin etmek için çeşitli denklemler mevcuttur. Artan hesaplama gücü sayesinde, bu denklemlerin yapabileceğinden daha doğru tahminler verecek nümerik modeller geliştirmek mümkündür. Bu makalede, kesme donatısız betonarme narin kirişlerin kesme dayanımını tahmin etmek için geliştirilmiş bir yapay sinir ağ modeli sunulmuştur. Modelin, beş tane yönetmelik denklemiyle ve farklı araştırmacılar tarafından önerilmiş 14 denklemle karşılaştırmaları verilmiştir. Model, bu çalışmada kullanılan kirişlerin kesme dayanımını tahmin etmekte ele alınan denklemlerden daha iyi performans sergilemiştir. Geliştirilen model kullanılarak çeşitli parametrelerin kesme donatısız betonarme narin kirişlerin kesme dayanımı üzerindeki etkilerini incelemek için yapılan bir parametrik çalışma da sunulmuştur. Bu parametrik çalışma sonucunda, kesme donatısız betonarme narin kirişlerin kesme dayanımı üzerinde önemli bir boyut etkisi gözlemlenmiştir. Öz: Yönetmelikler, betonarme kirişlerin kesmeden kırılmasını gevrek bir kırılma olduğu için önlemeyi amaçlar. Bir betonarme kirişin tasarımı için kesme dayanımının doğru tahmini önemlidir. Betonarme kirişlerin kesme dayanımını tahmin etmek için çeşitli denklemler mevcuttur. Artan hesaplama gücü sayesinde, bu denklemlerin yapabileceğinden daha doğru tahminler verecek nümerik modeller geliştirmek mümkündür. Bu makalede, kesme donatısız betonarme narin kirişlerin kesme dayanımını tahmin etmek için geliştirilmiş bir yapay sinir ağ modeli sunulmuştur. Modelin, beş tane yönetmelik denklemiyle ve farklı araştırmacılar tarafından önerilmiş 14 denklemle karşılaştırmaları verilmiştir. Model, bu çalışmada kullanılan kirişlerin kesme dayanımını tahmin etmekte ele alınan denklemlerden daha iyi performans sergilemiştir. Geliştirilen model kullanılarak çeşitli parametrelerin kesme donatısız betonarme narin kirişlerin kesme dayanımı üzerindeki etkilerini incelemek için yapılan bir parametrik çalışma da sunulmuştur. Bu parametrik çalışma sonucunda, kesme donatısız betonarme narin kirişlerin kesme dayanımı üzerinde önemli bir boyut etkisi gözlemlenmiştir. Anahtar kelimeler: Yapay sinir ağı, Betonarme, Kiriş, Kesme Dayanımı

209-220

Authors: Barış ERDİL

Öz: Betonarme perde duvarlar çok fazla sayıda donatı barındırmaları nedeniyle, taşıma gücü momentlerinin hesabı zor ve zahmetli olmaktadır. Bu amaçla yazılmış bilgisayar yazılımları bulunmasına rağmen bu yazılımları edinmek de ayrı bir külfet gerektirmektedir. Bu çalışmada 2007-Deprem Yönetmeliği’ne göre tasarlanan dikdörtgen kesitli betonarme perde duvarların taşıma gücü momentlerinin (M_r) hesabı için basit bir bağıntı önerilmektedir. Önerilen bağıntı perde duvar uzunluğu ve kalınlığı, çekme bölgesinde yer alan perde uç bölgesi donatıları, eksenel yük seviyesi gibi kolayca belirlenebilecek değişkenleri içerdiğinden pratik olmaktadır. Bu bağıntı ile bulunmuş momentlerin, detaylı hesap ile bulunmuş moment değerlerine çok yakın olduğu görülmüştür. Önerilen bağıntı kullanılarak çeşitli büyüklüklerde ve çeşitli donatı oranlarına sahip dikdörtgen kesitli betonarme perde duvarlar için M_r abakları oluşturulmuş ve makale ekinde sunulmuştur. Anahtar kelimeler: Betonarme perde duvar, Taşıma gücü momenti, Moment kapasitesi Absract: Calculation of the moment capacity of reinforced concrete (RC) shear walls is a hard and time consuming task since they have more reinforcement rows. Although there exist some software to overcome this difficulty, those software require some expense. In this study, a simple equation is proposed to calculate the moment capacity (M_r) of rectangular RC shear walls which are designed according to the 2007-Turkish Earthquake Code. The proposed equation is simple because it includes variables which are easy to determine such as length and thickness of the shear wall, reinforcements in the boundary member at the tension zone and the axial load level. Moment capacities from the proposed equation are found to be very close to the ones from the detailed analysis. Using the proposed equation, charts for the moment capacity (M_r) of rectangular RC shear walls having varying dimensions and varying reinforcement ratio were developed and given in the appendix.

232-237

Authors: Ülker Güner BACANLI, Türkan BARAN, Fatih DİKBAŞ

Öz: Kuraklık, en önemli doğal afetlerden biridir. Sunulan çalışmanın temel amacı, kuraklık ölçütü olarak Paylaştırılmış Entropinin (PE) kullanılabilirliğini araştırmaktır. Bu amaçla, Kuzey Ege bölgesindeki istasyonların yağış gözlem verilerinden hareketle, Standart Yağış İndeksi (SYİ), ve PE kuraklık indeksleri belirlenerek karşılaştırılmıştır. Sunulan çalışmada, Kuzey Ege Bölgesinde uzun süreli yağış verileri olan 29 istasyon ele alınmıştır. Çalışmanın sonuçları, bir yandan PE yönteminin kuraklık ölçütü olarak kullanılabileceğine ilişkin sonuçlar verirken; diğer yandan Kuzey Ege Bölgesi için kuraklık döngülerinin belirlenmesine katkıda bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Kuraklık, Kuraklık parametreleri, Entropi, Kuzey Ege bölgesi Abstract: Drought is one of the most important natural disasters. The main aim of the present study is to investigate the applicability of the Apportionment Entropy (AE) as a drought index. For this purpose, the Standard Precipitation Index (SPI) and the AE method as a drought indices were investigated and compared for monthly precipitation data in Northern Aegean Region. In the presented study, 29 gauging stations with long term observations are evaluated in Northern Aegean Region. The results of the study showed that PE method can be used as a drought index and the analysis of drought results contributed to the identification of drought periods for the Northern Aegean Region.

245-249

Authors: Selçuk MEMİŞ, Sırrı ŞAHİN2, Ünal ŞİRİN

Öz: Bu çalışmada, prefabrike yapı elemanı üretiminde diatomit (D) ve su itici özelliğe sahip hidrofob kilin (HK) çimento ile farklı oranlardaki karışımlarının fiziksel ve mekanik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla diatomit tozu yerine diatomit ağırlığının %5, %10 ve %15’i oranında hidrofob kil ve %10, %20 ve %30’u oranlarında da çimento kullanılarak örnekler hazırlanmıştır. Pres ve buhar kürü uygulanmış örnekler üzerinde basınç dayanımı, birim hacim ağırlık ve su emme özellikleri incelenmiştir. Diatomitin düşük oranlı çimento ve hidrofob kil ile karıştırılmasıyla üretilen örneklerin 1000-1300 kg/m3 birim hacim ağırlık ve 4-18 MPa arasında değişen basınç dayanımlarına sahip olduğu görülmüştür. Geleneksel yapı malzemeleriyle karşılaştırıldıklarında ise, benzer fiziksel ve mekanik özelliklere sahip olduğu belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Çimento, Diatomit, Hidrofob kil, Buhar kürü Abstract: In this study, the effects of the mixture in different proportions on the physical and mechanical properties of hardened materials produced with diatomite (D) hydrophobic clay (HK) and cement (PC) were investigated at the prefabricated structural element production. For this purpose samples were prepared using cement rate of 10%, 20% and 30% and hydrophobic clay rate of 5%, 10% and 15% replacement of diatomite weight. The physical and mechanical properties of samples were tested after pressure is applied and 24 hours of steam curing. The combination of diatomite and hydrophobic clay produced samples with unit weight and compressive strength values of 1000-1300 kg/m3 and 4-18 MPa, respectively. Compared with conventional building materials of the products produced it was determined to have similar physical and mechanical properties.

254-266

Authors: Mehmet GÜNEŞ, Ali TOPAL

Öz: Modern bir karayolu, taşıtlara güvenli, konforlu ve ekonomik bir şekilde hareket imkanı sağlamalıdır. Son yıllarda otomotiv endüstrisindeki gelişmeler, taşıt hızlarının ve dolaylı olarak trafik kazalarının artışına neden olduğundan, güvenlik sorunu ön plana çıkmaktadır. Karayolunda güvenli sürüş koşullarının sağlanabilmesi için taşıt tekerlek bandajı ile kaplama yüzeyi arasında oluşan sürtünme direncinin belirli bir seviyede olması gerekmektedir. Karayolu kaplamaları farklı hava koşullarında, tekerlek bandajı ile yol yüzeyi arasında yeterli aderansı sağlamalı, sürücünün fren tedbirine başvurduğu zamanlarda güvenle durmasını mümkün kılmalıdır. Özellikle yağmurlu hava koşulları ve yüksek taşıt hızlarında, yol yüzeyi ile tekerlek bandajı arasında oluşan sürtünme direnci çok küçük değerler alabilmektedir. Bu konu ile ilgili bazı çalışmalarda araştırmacılar, kaplamanın sürtünme direnimindeki azalmanın trafik kazalarının artmasına neden olduğunu ortaya koymuştur. Bu bakımdan kaplama yüzey özellikleri ve sürtünme dirençlerinin belirli zaman aralıklarında ölçülerek değerlendirilmesi gerekmektedir. Üzerinde durulması gereken diğer önemli faktör, sürtünme direnci ile birlikte değerlendirilmesi gereken yol kaplamalarının yüzey doku derinliğidir. Bu çalışmada, İzmir ilinde harç tipi kaplama uygulanmış istasyon noktalarında üçer aylık zaman aralıklarında ortalama yüzey doku derinliği ve sürtünme direnci ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen veriler İzmir İl Emniyet Müdürlüğü’nden temin edilen kaza istatistikleri ile birlikte aynı noktalardaki trafik özellikleri ile ilişkilendirilmiştir. Sonuç olarak, yol kaplamalarında yüzey dokusunun yol güvenliği açısından önemi irdelenmiştir. Anahtar kelimeler: Yüzey iyileştirme, Yüzey dokusu, Ortalama doku derinliği, Sürtünme direnci, Harç tipi kaplamalar, Yol güvenliği Abstract: A modern highway must be capable of proving traffic safety, comfort to passenger cars as well as efficient and economical transportation. In view of the increase in the number of traffic accidents due to the developments in automotive industry, the traffic safety has gathered too much consideration in recent years among the other factors. In order to provide safety traffic conditions, the friction resistance between the vehicle tire and pavement surface should be in certain level. The surface of a highway on the other hand must provide enough adherences between the thread of the tire and the road surface enabling the cars to stop in safety way in case of application of the brakes. Especially in rainy climate conditions, the friction resistance in question decreases to very small values. The researches in this field point out that the decrease in the value of friction increases the rate of traffic accidents. Therefore in order to determine the friction resistance, the surface properties of the road must be evaluated periodically. The mean surface texture depth of the road on the other hand must be evaluated with the frictional characteristics. In this work, the mean texture depth characteristics were determined with every three months period by the sand path test and also the dynamic friction test was also applied to evaluate the frictional characteristics of the slurry seal applied road sections in İzmir. The gathered data together with the traffic characteristics were linked with the traffic accident date obtained from Security General Directorate of Izmir in order to build various models. In conclusion, the importance of the road surface texture on traffic safety of was also discussed.

273-278

Authors: Murat TOPAL

Abstract: In this study, tetracycline and degradation products were determined in the basins of a trout farm and in the stream carrying the waters of trout farm. Tetracycline (TC), 4-epitetracycline (ETC), 4-epianhydrotetracycline (EATC) and anhydrotetracycline (ATC) concentrations were determined under the detection limit in upstream of trout farm. The highest and lowest tetracycline concentrations detected in trout farm are 7.64±0.38 ppb and under detection limit, respectively. The highest and lowest 4-epitetracycline concentrations were 16.2±0.8 and 1.85±0.09 ppb, respectively while the highest and lowest 4-epianhydrotetracycline concentrations detected in trout farm were 25.8±1.3 and 6.12±0.30 ppb, respectively. The highest and lowest anhydrotetracycline concentrations detected in trout farm were 18.5±0.9 and 6.24±0.31 ppb, respectively. Mean tetracycline, 4-epitetracycline, 4-epianhydrotetracycline and anhydrotetracycline concentrations were 3.52±0.17; 5.30±0.26; 14.4±0.7 and 9.64±0.48 ppb in downstream of trout farm. When upstream and downstream were compared in terms of tetracycline and degradation products it could be said that Keban stream was affected as a result of activity of trout farm. Öz: Bu çalışmada, tetrasiklin ve parçalanma ürünleri bir alabalık çiftliğinin havuzlarında ve alabalık çiftliğinin sularını taşıyan derede tespit edilmiştir. Tetrasiklin (TC), 4-epitetrasiklin (ETC), 4-epianhidrotetrasiklin (EATC) ve anhidrotetrasiklin (ATC) konsantrasyonları alabalık çiftliğinin yukarısındaki derede dedeksiyon limitinin altında tespit edilmiştir. Alabalık çiftliğinde tespit edilen en yüksek ve en düşük tetrasiklin konsantrasyonları sırasıyla, 7.64±0.38 ppb ve dedeksiyon limitinin altındadır. Alabalık çiftliğinde tespit edilen en yüksek ve en düşük 4-epitetrasiklin konsantrasyonları sırasıyla, 16.2±0.8 ve 1.85±0.09 ppb iken en yüksek ve en düşük 4-epianhidrotetrasiklin konsantrasyonları sırasıyla 25.8±1.3 ve 6.12±0.30 ppb olmuştur. Alabalık çiftliğinde tespit edilen en yüksek ve en düşük anhidrotetrasiklin konsantrasyonları sırasıyla, 18.5±0.9 and 6.24±0.31 ppb olmuştur. Alabalık çiftliğinin aşağısındaki derede ortalama tetrasiklin, 4-epitetrasiklin, 4-epianhidrotetrasiklin ve anhidrotetrasiklin konsantrasyonları 3.52±0.17; 5.30±0.26; 14.4±0.7 ve 9.64±0.48 ppb olmuştur. Alabalık çiftliğinin yukarısında ve aşağısında bulunan dere tetrasiklin ve parçalanma ürünleri bakımından mukayese edildiğinde Keban Deresinin alabalık çiftliğinin faaliyetinden etkilendiği söylenebilir. Anahtar kelimeler: Tetrasiklin, Parçalanma ürünleri, Alabalık çiftliği, Nehir, Türkiye

288-296

Authors: Mustafa ÖZTÜRK, Şükrü ASLAN, Ahmet DEMİRBAŞ

Öz: Arsenik yer yüzeyinde doğal olarak bulunmakta ve çevrede yaygın olarak görülmektedir. Doğal süreçler kadar insan faaliyetleri sonucu, dünyanın farklı bölgelerinde arsenik, yeraltı sularında bulunmaktadır. Çoğu ülkede olduğu gibi Türkiye’de de yeraltı suyunda ve yüzeysel sularda arsenik kirliliği belirlenmiştir. Arseniğin kronik sağlık etkileri, hiperpigmentasyon (koyu lekeler), hipopigmentasyon (beyaz lekeler), el ve ayaklarda keratoz gibi çeşitli cilt lezyonlarının gelişimini içerir. Arseniğe uzun süreli maruz kalındığında, mesane, akciğer, cilt, böbrek, karaciğer ve prostat kanserine neden olabilir. İnsan sağlığı üzerindeki yüksek toksik etkileri nedeniyle, Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı ve Dünya Sağlık Örgütü içme suyunda maksimum arsenik derişimini 10 µg/L ile sınırlamıştır. Türkiye’de ise bu değer 2008 yılından itibaren sınır değer 10 µg/L olarak belirlenmiştir. Arsenikle kirlenmiş yeraltı suları, içme suyu kaynağı olarak tüketilmesinin yanında sulama suyu olarak da ürün yetiştirmede ve hayvan sulamasında kullanılmaktadır. Kirlenmiş suların, sulamada kullanılması, toprak ve ürün kalitesinde tehlike oluşturabilir. Arsenik seviyesinin yüksek olmasının, tohum gelişimini ve ürün oluşumunu engellediği tespit edilmiştir. Bazı ülkelerde yapılan çalışmalarda, besin maddelerinde, sularda ve toprakta değişen oranda arsenik seviyeleri belirlenmiştir. Arsenikle kirlenmiş besin, su ve toprak aracılığıyla hayvanlar, vücutlarında arseniği biriktirebilir ve bu hayvan ürünleri olan et, süt ve iç organların, insanlar tarafından tüketilmesi ile kalıntı arsenik, insan sağlığına zarar verebilir. Bitkilerde arsenik birikimi türe ve ortama göre farklılık göstermektedir. Bitkilerde arsenik birikim sıralaması genellikle kök>gövde>yaprak/meyve olarak belirlenmiştir. Bitkilerdeki arsenik derişiminin toprak ve sudaki arsenik derişiminden çok daha yüksek olduğu ve diğer canlılara toksik etki yaptığı görülmüştür. Bu derleme çalışmasında bitkilerde arsenik birikimi ve insan sağlığına etkisi değerlendirilmiştir. Anahtar kelimeler: Arsenik, Birikim, Sulama suyu, Bitki Abstract: Arsenic occurs naturally in the earth’s surface and is widely distributed in the environment. Arsenic is commonly encountered in groundwater in different parts of the world due to natural processes as well as from anthropogenic activities. Groundwater and surface water contamination by arsenic has been reported from many countries including Turkey. Chronic health effects of arsenic are lesions (spotted keratosis, melanosis, dorsal keratosis, hyper pigmentation, hyper keratosis and gangrene). Long-term exposure to arsenic may cause bladder, lung, skin, kidney, liver and prostate cancer. Due to the high toxic effects on the human health, the maximum contaminant level of arsenic in drinking waters was limited to 10 µg/L by the United States Environmental Protection Agency and World Health Organization. Arsenic level in drinking water was established as 10 µg/L in 2008 in Turkey. Arsenic-contaminated groundwater is also used for irrigation for the growing plants and livestock watering as well as the use of drinking water sources. Contaminated water, used in irrigation, could cause dangerous conditions in soil and product quality. Elevated arsenic levels in irrigation water were found to inhibit seed germination and seedling establishment of crops. A number of studies have reported a large variability in arsenic levels in foods, waters, and soils from different countries. Animals can accumulate arsenic via intake of contaminated feed, soil, water and then these animal tissue containing residues of arsenic can be harmful to human health who consumes the meat, visceral organs, and milk. Arsenic accumulation differs between plant species and individuals. The results showed that the trend of arsenic concentration in the plant tissues are root>stem>leaf/fruit. Concentration of arsenic in plants is much higher than the soil and water and it has toxic effects to the other organisms. In this review article accumulation of arsenic in plants and harmful effects on the human health are evaluated.

303-311

Authors: Murat KAVURMACI

Öz: Son yüzyılda, hızla artan nüfus ve göç nedeniyle yeni yerleşim alanlarına olan talep ihtiyacı sürekli artmaktadır. Tarih boyunca hatalı yer seçimi büyük ölçekli felaketlere neden olmuştur. Özellikle 1999 Marmara ve 2011 Van depremleri sayısız insan ve milyonlarca dolar ekonomik kayba neden olmuştur. Depremlerin neden olduğu zararlar, mevcut yerleşim yeri planlarında zemin özelliklerinin yeterince göz önünde bulundurulmadığını göstermiştir. Bu çalışmada Aksaray ilinin sıvılaşma potansiyeli jeoteknik ve hidrojeolojik veriler yardımıyla Coğrafi Bilgi Sistemi teknikleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışma alanındaki zeminlerin özelliklerini tespit edebilmek için jeoteknik sondajlardan 58 adet zemin örneği toplanmıştır. İnceleme alanının sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesinde Tokimatsu-Yoshimi yöntemi kullanılmıştır. Sıvılaşma riskinin belirlenebilmesi için farklı büyüklükte deprem senaryoları oluşturulmuş ve maksimum yatay yer ivmeleri hesaplanmıştır. Sıvılaşma risk haritalarının oluşturulmasında exponential (üssel) variogram modeli ve kriging interpolasyon yöntemi kullanılmıştır. Yüksek sıvılaşma riski içeren alanlar şehrin kuzeybatı, batı ve güney bölgelerinde yoğunlaşmıştır. Bu çalışmanın sonuçları şehir ve bölge plancıları tarafından güvenli yerleşim alanlarının tespit edilmesinde kullanılabilir. Ayrıca sıvılaşma haritalarının kullanılması doğal afetlerin neden olduğu can ve mal kayıplarını azaltacaktır. Anahtar kelimeler: Sıvılaşma, Coğrafi bilgi sistemi (CBS), Kriging yöntemi, Aksaray Abstract: In the last century, the demand for new settlement areas increases continuously due to highly population and migration. Throughout history, the erroneous selection of a settlement location has led to large-scale disasters. In particular, earthquakes such as 1999 Marmara and 2011 Van have caused the loss of many lives and damage that cost millions of dollars. The destruction caused by earthquakes shows that the existing settlement plans do not attach sufficient importance to soil properties. In this study, liquefaction potential of the Aksaray city was evaluated using Geographical Information Systems (GIS) techniques depend on geotechnical and hydrogeological data. The 58 soil samples were collected from geotechnical drilling to investigate the soil characteristics of study area. The Tokimatsu-Yoshimi method was used to determine the liquefaction potential. To determine the liquefaction risk, earthquake scenarios with different magnitudes were simulated and maximum horizontal ground accelerations were calculated. The spatial distribution maps of liquefaction risk were created using the kriging interpolation method and exponential variogram model. It was seen that areas with high liquefaction risk were concentrated on the northwestern and southeastern regions of the city. The results of this study can be used by urban and regional planners as a guide in the selection of safe settlement areas. Furthermore, the use of the liquefaction maps will reduce human and economic losses due to natural disasters.

322-329

Authors: Hüseyin KARAKUŞ, Cafer ÖZKUL, Zeynal Abiddin ERGÜLER, Yaşar KİBİCİ, Gürsel YANIK

Öz: Batı Anadolu’daki yüksek sıcaklıklı jeotermal sahalardan biri olan Simav sahasının ısıl kaynak potansiyeli Monte Carlo benzetimi yardımı ile hacimsel yöntem kullanılarak tahmin edilmiştir. Sahada, ana jeotermal rezervuarı, etkin tektonizma nedeniyle ikincil geçirimlilik özelliği kazanan metamorfik kayaçlar oluşturmaktadır. İnceleme alanında en yüksek kuyu dibi sıcaklığı ise 162.4 °C ile Menderes Masifine ait bu metamorfik kayaçları kesen 725 m derinlikteki EJ-1 kuyusunda ölçülmüştür. Hacimsel yöntemin uygulanması aşamasında jeotermal rezervuara ilişkin alan, kalınlık, sıcaklık vb. fiziksel parametrelerin değerleri olasılık yoğunluk dağılımları çerçevesinde Monte Carlo benzetimi ile belirlenmiştir. Bu amaç için her bir fiziksel parametre için belirlenen olasılık dağılımına uyacak şekilde rastgele değerler türeten bir Excel VB uygulaması oluşturulmuştur. Gözeneklilik için lognormal dağılım, rezervuar kalınlığı, alanı ve sıcaklığı için üçgensel dağılım kullanılarak Simav jeotermal sahasının en olası ısı rezervi 1.3x1015 kJ olarak belirlenmiş olup, bu değere ulaşılabilme olasılığı %67 olarak hesaplanmıştır. Yine aynı benzetim sonucunda Simav jeotermal sahasının elektrik üretim potansiyeli %50 olasılık ile (ortalama) 26 MW iken en olası değer ise 19 MW olarak hesaplanmıştır. 19 MW'lik değerin üretilebilme olasılığı ise %71 olarak belirlenmiştir. Kurulu gücü 19 MW olacak bir santrali besleyecek akışkan debisi ise 1204 ton/saat(334 L/s) olarak hesaplanmıştır. Anahtar kelimeler: Simav, Jeotermal, Monte Carlo benzetimi Abstract: Accessible resource base of the Simav Geothermal field, one of the high temperature field in western Anatolia, was estimated using the volumetric method together with Monte Carlo simulation. The main geothermal reservoir in the field hosted in metamorphic rocks having secondary permeability enhanced due to intense tectonic activity. The highest bottom-hole temperature at the field was recorded as 162.4 °C in the EJ-1 having depth of 725 m penetrating metamorphic rocks of Menderes Massif. At the application stage of the volumetric method physical parameters, such as area thickness, temperature, etc., related to geothermal reservoir were determined by Monte Carlo simulation in the context of probability density distributions. For this purpose, an Excel VB application that generates random values corresponding to the probability distribution for each parameter was created. Using a lognormal distribution for porosity and triangular distributions for reservoir thickness, area and temperature, the most likely accessible resource base of the Simav Geothermal Field was calculated as 1.3x1015 kJ. The probability to achieve this value was calculated as 67%. The same simulation results the mean and the most likely electricity generation potential of Simav geothermal field as 26 MW and 19 MW, respectively. The probability of electrical generation capacity of 19 WM was calculated as 71%. Mass flow rate that should be supplied to the power plant of 19 MW was calculated as 1204 tones/hour (334 L/s).