The Green Infrastructure Model As A Bottom-up Planning Tool For Liveable Cities: A Case Study in Kilyos Basin


İLKE V. , İLKE E. F. , TOPATAN H.

25th International Building & Life Congress ‘Liveable Cities’, Türkiye, 1 - 04 March 2013, ss.385-400

  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.385-400

Özet

 

Günümüzün hızla gelişen kentleri, kentsel hidrolojik süreçlerle ilgili artan sorunlarla karşı karşıyadırlar. Bu sorunların üstesinden gelebilmek için, kent planlama aktörleri suya duyarlı planlama ve kentsel tasarıma yönelik uyum sağlayabilir ve bütünleşik süreçleri benimsemek durumundadır. Bu süreçler doğrusal olmayan dinamik özelliklere ve geri beslenme döngülerine sahip kendinden organizasyonlu sistemlerin bileşenleridir. Sistemin davranışları, her bir sistem bileşeninin etkileşimlerine tepki olarak oluşan “beliren” (emergent) özellikler tarafından yönetilir. Bu nedenle, sistemin sahip olduğu beliren karmaşık süreçlerle başa çıkmak üzere, aşağıdan yukarı planlama anlayışıyla tasarım optimizasyon modelleri kullanarak Yeşil Altyapı ve Düşük Etkili Gelişim yaklaşımları Peyzaj Şehirciliği bakış açısıyla bütünleştirilmelidir.

Yeşil Altyapı, Benedict ve Mohan (2006) tarafından, temiz hava ve suyun sürdürülebilirliğini sağlayan, insan ve yaban hayatı için geniş bir dizi fayda sağlayan, ekosistem değer ve işlevlerini koruyan, bağlantılı doğal ve açık alanlar ağı olarak tanımlanmıştır. İster çevre dostu olarak tasarlanmış mühendislik yapıları (Benedict and McMohan, 2006), ister doğallaştırılmış akarsu koridorları olsun, ortak olarak atıfta bulunulan bu tanımlama, çok sayıda işlev ve hizmet sağlayan ağ sisteminde bir altyapı fikrine vurgu yapar (Novotny, 2010). Yeşil Altyapı yaklaşımı kentsel peyzaj planlamada gündemde iken, Düşük Etkili Gelişim kentsel yağmursuyu yönetiminde sıklıkla başvurulan bir yaklaşımdır. Düşük Etkili Gelişim yağmursuyu yönetiminde yağmursuyunun zemine süzülmesini kolaylaştırmaya ve kaynağa yakın su arıtımına yönelik küçük merkezi olmayan kentsel su yönetimine vurgu yapar (Matlock and Morgan, 2011). Bu nedenle, Düşük Etkili Gelişim yaklaşımı kentsel Yeşil Altyapı ağı için çerçeve oluştururken, Yeşil Altyapı ağı kent planlama ve tasarımı için çerçeve oluşturmaktadır. Her iki yaklaşım da karmaşıklık teorisini temel alan aşağıdan yukarı süreçlere vurgu yapar. Planlama ve tasarımda aşağıdan yukarı süreçleri temel alan ve kentlere bir süreç modeli olarak bakmayı öneren peyzaj şehirciliği, kentsel su yönetiminde merkezi olmayan bu yaklaşımları kucaklamaktadır.

Bu çalışmada, İstanbul’un Kuzeybatısında yer alan Kilyos Havzası’nda aşağıdan yukarı süreçlere dayalı Yeşil Altyapı modeli araştırılmıştır. Bu yarı-kentleşmiş havzada hidrolojik simülasyon modelleri elde etmeye yönelik ArcGIS (version 10.1) ortamında; sayısal yükseklik, arazi kullanımı, toprak, hidrojeoloji ve altyapı verileri kullanılmıştır. İlk olarak, yağmursuyu infiltrasyon tahmini için, Green ve Ampt yöntemi yağmursuyunun akış modellenmesinde kullanılmıştır. İkinci olarak, süreç tabanlı hidro-ekolojik optimizasyon modelleri üretmeye yönelik melez etmen tabanlı model elde etmek amacıyla ArcGIS yazılımıyla eş zamanlı biçimde çalışan Repast Agent Analyst yazılımı kullanılmıştır. Çalışma bulgu ve sonuçları, ekolojik performansa dayalı geleceğin kent planlama ve tasarımına ışık tutacaktır.

Anahtar Kelimeler: Yeşil Altyapı, Etmen Tabanlı Modelleme

 

Today’s rapidly growing cities have encountered increasing problems, related with urban hydrological processes. In order to overcome these problems, urban planning actors have to embrace adaptive and integrated processes intended water sensitive urban planning and design. These processes are components of self-organizing systems that have nonlinear dynamic properties and feedback cycles. The behaviors of the whole system is conducted by the emergent properties, composed as response the interactions of the system components. Therefore, to handle these emergent complex processes, we propose to integrate “Green Infrastructure” (GI) and “Low Impact Development” (LID) approaches with Landscape Urbanism aspect which use bottom-up planning tools.

 GI is defined by Benedict and McMohan (2006) as “an interconnected network of natural areas and other open spaces that conserves natural ecosystem values and functions, sustains clean air and water and provides a wide array of benefits to people and wild life”. Either it is “engineered structures that are designed to be environment friendly” (Benedict and McMohan, 2006) or it is naturalized stream corridors, “this commonly referenced definition emphasizes the idea of infrastructure, a networked system that provides multiple function and services” (Novotny et al., 2010). While GI approach is popular in urban landscape planning, LID is very popular in urban water management. “LID is a new approach of storm water management which emphasize the use of small decentralized management practices to treat rainfall close to its source and facilitate infiltration back in to ground” (Matlock and Morgan, 2011). Therefore, LID approach provide framework for urban GI network and the GI network provides framework for urban planning and design. Both approaches emphasize bottom-up processes based on the complexity theory. Landscape Urbanism, basing the bottom-up processes in urban planning and proposing to handle the cities as a process model, embraces these decentralized approaches in urban water management.

 In this study, we research a GI model based on bottom-up processes in Kilyos Basin, located in Northwest of Istanbul. In this semi-urbanized watershed; we used digital elevation, land cover, soil, and hydrogeology and infrastructure data in ArcGIS (Version 10.1) environment to obtain hydrological simulation models. Firstly, we was used Green and Ampt method to simulate cumulative storm water runoff by estimating infiltration. Secondly, to select and place Best Management Practices (BMPs) for GI network optimization, we used Repast Agent Analyst with ArcGIS to attain hybrid Agent Based Modeling (ABM) intended to produce process based urban hydro-ecological models. The finding and results of this study throw light on urban planning and design of the feature, based on ecologic performance.

Key Words: Green Infrastructure (GI), Agent Based Modeling (ABM)