Kanal İstanbul Projesi'nin içme suyu havzaları ve ulaşım aksları üzerindeki çevresel etki boyutlarının CBS tabanlı analizi
GIS-based analysis of the environmental impact dimensions of the Canal Istanbul Project on drinking water basins and transportation routes
Yazar: NURULLAH BİNGÖLBALİ
Danışman: DOÇ. DR. MURAT ERGÜN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Canlılar ekolojik bütünlüğe sahip bir çevreden yararlanabildikleri ölçüde varlıklarını ve gelişmelerini sürdürebilir. Doğal havza alanları bünyelerinde barındırdıkları canlıların yaşam kaynağı olduğu kadar dış çeperlerinde yaşayan insanoğlu için de hayati destek sağlayan ekosistemlere sahiptirler. Havzalar içme ve kullanma sularının kaynağı olup suyun gerçek kimliğine kavuşarak yaşam kaynağına dönüştüğü alanlardır. Aynı zamanda havzalarda bulunan doğal barajlar tabii arıtma sistemleri olup yaşamın da temel kaynaklarını oluşturmaktadırlar. İstanbul metropolünde içme ve kullanma suyu talebi büyük oranda yüzeyde bulunan su rezervuarlarından sağlanmaktadır. Şehrin kuzeyinde yer alan ve geniş alanları kapsayan, kente içecek su temin eden, kentin yaşamsal destek sisteminin temeli olan havza alanları içinde bulunan geniş sulak alanlar İstanbul şehri için hayati önem ifade eden doğal rezervlerdir. Fakat mega projeler ile cazibesi artan şehrin yeni göç dalgalarına maruz kalması ile şehir nüfusu sürekli artmaktadır. Kentin nüfusunu arttıran bu popülasyon; temiz havayı rüzgarlar ile şehre taşıyan, İstanbul'un akciğerleri olarak tasfir edilen Kuzey Ormanları ve bu ormanların içinde bulunduğu içme suyu havzaları üzerinde yapılaşma baskısı kurarak kentin doğal su kaynakları üzerinde tehdit unsuru oluşturmaktadır.
Ulaştırma sistemlerinin yapım aşamalarında doğal arazileri tüketmesi ve bölmesi, işletme aşamasındaki kazalar, hava ve gürültü kirliliği oluşturması, oluşan karbondioksit nedeni ile küresel ölçekte iklim değişikliğine sebebiyet vermesi ve ekolojik dengenin temeli olan doğal su yollarını yok ederek su kaynaklarını tehdit etmesi gibi birçok sebepten dolayı ulaştırma sektörü git gide çevre sorunları ile daha da bağlantılı hale gelmektedir.
Bir ulaşım projesi olan Kanal İstanbul Projesi'nin güzergahı itibari ile Avrupa yakasındaki havza alanları üzerinde ciddi bir yapılaşma ve yerleşim baskısı kurarak bu havzalarda bulunan geniş su yüzeyleri üzerinde tehdit unsuru oluşturacağı ve havzaları çevresel etkilere maruz bırakacağı ve Anadolu yakasındaki havzalar üzerinde de dolaylı olarak baskı kuracağı düşünülmektedir.
Bu bağlamda bu tez çalışmasının ana amacı, kanal projesi ile kesişen Avrupa yakasındaki içme suyu havzalarında projenin gerçekleşmesi durumunda, havza koruma kuşaklarında meydana gelecek alansal kayıplar; yerüstü ve yeraltı su kaynaklarında meydana gelebilecek tuzlanma ihtimalleri; vasfını kaybedecek olan ormanlık, tarımsal ve mera arazileri; projenin havzalar üzerinde oluşturacağı iklim değişiklikleri, su, hava ve gürültü kirlilikleri gibi projenin havzalar üzerinde oluşturabileceği çevresel etkileri detaylı bir şekilde analiz etmek ve bu konudaki karşıt görüşleri bilimsel çerçevede incelemektir.
Kanal Projesi'nin çalışma ve etki alanlarında bulunan havzalar üzerindeki bu çevresel etkileri belirleyebilmek için öncelikle projenin havzalar ile kesişimlerinin alansal boyutları tespit edilmeye çalışılmıştır. Bu gayenin gerçekleştirilmesi amacı ile İSKABİS (CBS tabanlı İSKİ altyapı bilgi sistemi) yardımı ile havza koruma kuşaklarının ve kanal güzergahının sayısal verileri Microstation programında süperpoze edilip koordinatlı ve ölçekli analiz paftaları üretilmiştir.
Tezin ikincil amaçları ise; temelinde bir ulaşım projesi olan Kanal İstanbul Projesi'nin güzergahının geçeceği Avrupa yakası içme suyu havzalarında proje kapsamında yapılması planlanan karayolu ve demiryolu ulaşımındaki yeni geçişlerin bu havzalar ile kesişimlerini tespit etmek ve havzalar üzerinde oluşturacakları çevresel etkileri incelemek, ek olarak da ulaşım kentleşme ilişkisi bağlamında Kanal İstanbul Projesi'nin sürdürülebilirliği ve projenin kentsel ulaşım planlaması açısından değerlendirilmesi ve havza koruma yönetmeliklerinde kanal projesinin gerçekleşmesi gayesi ile yapılan değişiklikleri irdelemektir.
Tez çalışmasının ikincil amaçları kapsamında, yapılan geniş çaplı analiz ve araştırmalarda İstanbul havzalarında ulaşım kararları ve mevcut aksların oluşturduğu çevresel etkiler ile ilgili verilere bu konu ile ilgili çalışmaların çok az olmasından ötürü, ulaşılamamış olunsa da öncelikle İstanbul İlinin içme suyu havzalarında kentleşme ve ulaşım kararlarının, özelde mevcut ulaşım akslarının çevresel etkileri analiz edilmiş ve mevcut ulaşım ağının oluşturduğu çevresel etkilerden yola çıkarak Kanal Projesi ve yeni ulaşım akslarının havzalar bazında oluşturacağı/oluşturabileceği çevresel etkiler hakkında taslaklar oluşturulmaya çalışılmıştır. Kanal projesi ile havzaların kesişimlerini tespit etmek için Microstation programında üretilen pafta üzerindeki analizler ile mevcut ulaşım ağının ve proje kapsamında planlanan ulaşım akslarının havzalardaki lokasyonları tespit edilmiştir.
Ulaşım kentleşme ilişkisi bağlamında Kanal İstanbul Projesi'nin sürdürülebilirliği ve projenin kentsel ulaşım planlaması açısından değerlendirilmesi ve havza koruma yönetmeliklerinde kanal projesinin gerçekleşmesi gayesi ile yapılan değişiklikleri tespit amacı için de literatür taraması yapılmıştır.
Bu tez çalışması yedi bölümden oluşmakta olup ilk bölümde, çalışmanın amaç, kapsam ve metodolojisi hakkında bilgiler verilerek literatür taraması ile tezin özgün değeri ortaya konmuştur.
İkinci bölümde, ulaşım kentleşme ilişkisi bağlamında sürdürülebilir ulaşımın önemine, kentsel ulaşım planlamasının amaç ve kapsamının ne ve nasıl olması gerektiğine ve ulaşım faaliyetlerinin sebep olduğu hava, gürültü, su kirlilikleri ile iklim değişikliği gibi çevresel etkilerine değinilmiştir.
Üçüncü bölüm, havza kavramı ve havza koruma kuşaklarının tanımlamaları ve önemi, havza yönetmeliklerinde ulaşım projelerinin etkilerinin nasıl ele alındığı ve hangi boyutta kısıtlamalar içerdiği, İstanbul su havzalarında alınan kentleşme ve ulaşım kararlarının havzalar üzerinde oluşturdukları etkiler ve İstanbul il sınırları içerisinde yer alan içme suyu havzalarının genel özellikleri hakkında bilgiler içermektedir.
Dördüncü bölümde, Kanal projesinin tarihçesi amacı ve güzergahı detaylandırıldıktan sonra uluslararası benzer kanal projeleri incelenerek yapılmak istenen Kanal Projesi bu projeler ile mukayese edilmiştir. Ardından Kanal İstanbul Projesi'nin Teknik ve karakteristik özellikleri verilmiş ve Çed raporunda belirtilen kanal güzergahında planlanan karayolları, demiryolları, metrolar ve hafif raylı sistemlerin teknik özellikleri detaylı bir şekilde incelenip planlanan bu ulaştırma yapılarının inşa sürelerine ve maliyetlerine kısaca değinilmiştir.
Beşinci bölümde, Kanal Projesi'nin çalışma ve etki alanının tespitinden sonra çalışma kapsamında üretilen paftalar üzerinde analizler yapılarak kanal güzergahının havza koruma kuşakları ile kesişim boyutları, projenin gerçekleşmesi ile yeraltı su kaynaklarındaki tuzlanma riskleri, havzaların ormanlık ve tarım alanlarında meydana gelecek olan alansal kayıplar ile projenin havzalar üzerinde oluşturacağı iklim değişiklikleri, hava, su ve gürültü kirlikleri tespit edilmeye çalışılmıştır. Havzalar bazında mevcut ulaşım ağının havzalar ile kesişimleri ve oluşturdukları çevresel etkiler incelenmiş, kanal projesi kapsamında planlanan karayolu ve demiryolu geçişlerinin hangi havzalar üzerinden geçeceği saptanmış ve oluşturacakları çevresel etkiler, mevcut ulaşım ağının havzalarda oluşturduğu etkiler baz alınarak yorumlanmıştır. Ayrıca bu bölümdeki her başlık ile ilgili karşıt bilimsel görüşlere de yer verilmiştir.
Altıncı bölümde, çalışmanın amaçları doğrultusunda yapılan analizler ve araştırmalardan elde edilen bulgular muhalif görüşlerde baz alınarak karşılaştırılmış son bölüm olan yedinci bölümde ise, sonuçlar kısaca özetlenerek önerilerde bulunulmuştur.
Sonuç olarak bu çalışma kapsamında yapılan analizler ve araştırmalar neticesinde; kanal projesinin güzergahı itibari ile şehrin Avrupa yakasında bulunan içme suyu havzalarından Terkos ve Sazlıdere Havzaları ile kesişerek bu havzaları doğrudan etki ve çalışma alanına aldığı, Büyükçekmece ve Alibey Havzalarının da çok yakınından geçtiğinden, dolaylı olarak etkisi altına aldığı tespit edilmiş olup proje kapsamında havza alanlarında yeni ulaşım akslarının oluşturulmasının da etkisi ile içme ve kullanma sularının kaynağı olan bu havzalar üzerinde, projenin hayata geçirilmesi sonucunda ciddi çevresel etkiler bırakacağı anlaşılmıştır.

Abstract:
Living things can continue their existence and development to the extent that they can benefit from an environment with ecological integrity. Natural basin areas have ecosystems that provide vital support for the human beings living in their outer periphery, as well as the source of life for the living things they contain. Basins are not only the source of drinking and utility water, but also the areas where water becomes a source of life by attaining its true identity. At the same time, the natural dams in the basins are natural treatment systems and constitute the fundamental sources of life. Drinking and utility water demand in Istanbul metropolis is mostly provided from the water reservoirs on the surface. Large water surfaces located in the north of the city, covering large areas, supplying drinking water to the city, and located within the basin areas, which are the basis of the city's vital support system, are natural resources of critical importance for the city of Istanbul. However, the city, whose population has increased with the attraction of mega projects, is exposed to new waves of migration. Therefore, the population of the city is constantly increasing. This population, which increases the population of the city, poses a threat to the natural water resources with the pressure of construction in the Northern Forests, which are called the lungs of Istanbul, and the drinking water basins within these forests, which carry the clean air to the city with the winds.
Due to many reasons such as consuming and dividing natural lands during the construction phases of transportation systems, causing climate change on a global scale owing to carbon dioxide formed by creating air and noise pollution, and threatening water resources by destroying natural waterways, which are the basis of ecological balance, the transportation sector, that has been gradually increasing, becomes more and more connected with environmental problems..
It is thought that the Channel Project, which is a transportation project, will create a serious building and settlement pressure on the basin areas on the European side and create a threat on the large water surfaces in these basins and expose the basins to environmental effects. It will also indirectly put pressure on the basins on the Anatolian side.
In this regard, the primary aim of this thesis is to analyze in detail the environmental impacts given below in case of the realization of the project in the drinking water basins on the European side, which intersect with the canal project, and to examine the opposing views on this issue in a scientific framework.
• Spatial losses to occur in basin protection zones,
• Salinization possibilities that may occur in surface and underground water resources,
• Forestry, agricultural and pasture lands that will lose their qualifications,
• Climate changes, water, air and noise pollution that the project will create on the basins.
In order to determine these environmental impacts on the basins in the study and impact areas of the Canal Project, firstly, the areal dimensions of the project's intersections with the basins were tried to be determined. For the purpose of realizing this aim, numerical data of watershed protection zones and canal route were superposed in Microstation program with the help of ISKABIS (GIS-based ISKI infrastructure information system) and as a result of this superposing, coordinated and scaled analysis sheets were produced.
The secondary purposes of this study are to find the intersections of the new crossings in highway and railway transportation planned to be made within the scope of the channel project on the route of the Canal Istanbul Project with the drinking water basins (on the European side) and to examine the environmental effects they will create on the basins. In addition to these purposes, the sustainability of the Canal Istanbul Project in the regard of the relationship between transportation and urbanization; besides, the assessment of the project in terms of urban transportation planning and the changes made in the basin protection regulations for the actualisation of the canal project.
With in the range of the secondary objectives of the thesis, data related with transportation decisions and environmental impacts, created by existing routes, in Istanbul basins could not be accessed due to the limited number of studies on this subject. Despite this, first of all, the environmental effects of urbanization and transportation decisions, in particular the existing transportation routes, in the drinking water basins of Istanbul Province were analyzed and based on the environmental effects of the existing transportation network, drafts were tried to be formed associated with environmental impacts that the Canal Project and new transportation axes will/may create on the basis of the basins. In order to find the intersections of the canal project and the basins, the locations of the existing transportation network and the transportation axes planned within the scope of the project in the basins were determined by the analyzes on the sheet produced in the Microstation program.
In the context of the relationship between transportation and urbanization, the sustainability of the Canal Istanbul Project and the assessment of the project in terms of urban transportation planning, and the literature review was carried out in order to determine the changes made in the basin protection regulations for the realisation of the channel project.
This thesis includes seven chapters and inthe first chapter, data about the aim, scope and methodology of the study is stated and the original value of the thesis is revealed by literature review.
In the second part, the importance of sustainable transportation in the context of transportation and urbanization, what and how the purpose and scope of urban transportation planning should be, and environmental effects such as air, noise, water pollution and climate change caused by transportation activities are mentioned.
The third part covers the definitions and importance of the concept of watershed and watershed protection zones, how the effects of transportation projects are handled in watershed regulations and what extent restrictions they contain, the effects of urbanization and transportation decisions on the catchment basins in Istanbul water basins and third chapter contains information about the general characteristics of drinking water basins located within the provincial borders of Istanbul.
In the fourth chapter, after detailing the history, purpose and route of the Canal project, international similar canal projects were examined and the Canal Project, which was intended to be built, was compared with these projects. Then, the technical and characteristic features of the Channel Project were given and the technical features of the highways, railways, metros and light rail systems planned on the canal route specified in the EIA report were examined in detail and the construction times and costs of these planned transportation structures were briefly mentioned.
In the fifth chapter, after the determination of the study and impact area of the Canal Project, analyzes were made on the sheets produced within the scope of this study, It has been tried to determine i) the dimensions of the intersection of the canal route with the basin protection zones, ii) the salinization risks in the underground water resources with the realization of the project, iii) the spatial losses that will occur in the forested and agricultural areas of the basins and iv) climate changes, air, water and noise pollution that the project will create on the basins. On the basis of basins, the intersections of the existing transportation network with the basins and the environmental effects they create were examined, the watersheds of the highway and railway crossings planned within the scope of the canal project were determined, and the environmental effects they would create were interpreted on the basis of the impacts of the existing transportatıon network on the basins. In addition, opposing scientific views on each topic in this section are also included.
In the sixth chapter, the analyzes made for the purposes of this study and the findings obtained from the researches were compared based on the dissenting opinions, and in the seventh chapter, the results were briefly summarized and suggestions were made.
As a consequence of the analyzes and researches conducted with in the scope of this study; As of the route of the canal project, it has been determined that by intersecting with Terkos and Sazlıdere Basins, which are among the drinking water basins on the European side of the city, these basins are directly affected and taken into the study area, and Büyükçekmece and Alibey Basins are also indirectly affected since they pass very close to them. With the effect of the creation of new transportation axes in the basin areas within the scope of the project, it has been understood that these basins, which are the source of drinking and utility water, will have serious environmental impacts as a result of the implementation of the project.
This thesis will contribute to future studies in the context of basins and mega-projects as it is a first in its field, and that this thesis will create awareness in the society and administrators about the vital importance of drinking water basins and the necessity of protecting watershed areas, and that it will also draw the attention of decision makers and practitioners to this issue. It is believed that it will guide the transportation applications to be made with a more rational and scientifically based decision mechanism.