Exploring the potentials of adaptive reuse of cisterns in historic cities: Case of Safranbolu

Abstract

This study investigates a hypothetical scenario that addresses challenges such as the rapid depletion of water resources and increasing water demands driven by population growth, global warming, climate change, and indiscriminate water usage. Safranbolu, a city noted for its historically protected architecture, serves as a case study to illustrate these challenges. Rather than asserting a definitive solution, the research examines the potential of adaptive reuse of existing cisterns to enhance water efficiency in buildings. The literature review identified that the impacts of climate change and increasing population significantly contribute to higher water demand, which in turn affects both the availability and quality of water resources. It was concluded that implementing water-saving devices and expanding wastewater recycling can be effective strategies to improve water efficiency. Moreover, the adaptive reuse of cisterns and other historical water structures, which are abundant in cities like Safranbolu, may offer supplementary potential for advancing water efficiency goals, although feasibility and technical considerations remain beyond the scope of this study. In Safranbolu, a field study was conducted in two phases and included the examination and documentation of 11 significant cisterns. Additionally, detailed water consumption data; daily, monthly, and annually, from 12 mansion (guesthouses) and 13 houses within the city were collected through a structured questionnaire. The survey also provided insights into the spatial use of water and the application of water-saving technologies in these buildings. Preliminary findings suggest that the water consumed by these 25 buildings, combined with greywater reuse and limited rainwater collection, could potentially be partly managed, stored, and treated in local cisterns. However, this remains a theoretical approach that does not fully address economic feasibility, technical capacity, or maintenance processes. Despite these limitations, reusing cisterns may help preserve historical water structures while contributing to more sustainable water management in heritage urban settings.

Keywords

• Climate Change
• Sustainability
• Cisterns
• Safranbolu
• Adaptive Reuse

Tarihi şehirlerde sarnıçların yeniden kullanımı üzerine bir araştırma: Safranbolu örneği

Abstract

Bu çalışma, su kaynaklarının hızla tükenmesi, nüfus artışı, küresel ısınma, iklim değişikliği ve bilinçsiz su kullanımı gibi etkenlerle artan su talebi sorunlarını ele alan varsayımsal bir senaryoyu incelemektedir. Tarihi dokusu koruma altına alınmış mimarisiyle tanınan Safranbolu kenti, bu sorunları örneklemek üzere bir vaka çalışması olarak seçilmiştir. Araştırma, mevcut sarnıçların uyarlanarak yeniden kullanımının binalarda su verimliliğini artırma potansiyelini değerlendirmektedir. Literatür taraması, iklim değişikliği ve nüfus artışının su talebini artırarak su kaynaklarının miktarını ve kalitesini olumsuz etkilediğini göstermiştir. Su tasarruflu uygulamalar ve atık suyun geri dönüşümünün artırılması, su verimliliğini geliştirmek için etkili stratejiler olarak belirlenmiştir. Ayrıca, Safranbolu gibi kentlerde bol miktarda bulunan sarnıçlar ve diğer tarihî su yapılarının yeniden kullanımı, su verimliliği hedeflerine ulaşmada ek bir potansiyel sunabilir. Ancak bu yaklaşımın uygulanabilirlik ve teknik boyutları çalışmanın kapsamı dışında bırakılmıştır. Safranbolu’da gerçekleştirilen saha çalışması iki aşamadan oluşmakta ve 11 önemli sarnıcın incelenmesi ve belgelenmesini de içermektedir. Buna ek olarak, kentteki 12 konak (pansiyon) ve 13 evden oluşan toplam 25 yapıdan günlük, aylık ve yıllık su tüketim verileri bir anket aracılığıyla toplanmıştır. Anket ayrıca bu binalarda suyun mekânsal kullanım türleri ile su tasarrufu sağlayan teknolojilerin uygulanmasına dair önemli bilgiler sunmuştur. Ön bulgular, bu 25 binada tüketilen suyun, gri suyun yeniden kullanımı ve sınırlı yağmur suyu hasadı ile, yerel sarnıçlarda kısmen yönetilebileceğini, depolanabileceğini ve arıtılabileceğini göstermektedir. Ancak bu yaklaşım, ekonomik, teknik ve bakım boyutlarını kapsamayan teorik bir çerçevedir. Tüm kısıtlara rağmen, sarnıçların yeniden kullanımı hem tarihî su yapılarının korunmasına hem de kültürel miras alanlarında daha sürdürülebilir bir su yönetimine katkı sağlayabilir.

Keywords

• İklim Değişikliği
• Sürdürülebilirlik
• Sarnıçlar
• Uyarlanabilir yeniden kullanım
• Safranbolu

References

1. Aydin, D., and Okuyucu, Ş. E. (2009). Yeniden Kullanıma Adaptasyon ve Sosyokültürel Sürdürülebilirlik Bağlamında Afyonkarahisar Millet Hamamının Değerlendirilmesi. Megaron, 4(2).
2. Aykutlu, F. and Pilehvarian, N. (2022). Anadolu Ve Amasyada Helenistik Dönem Öncesi Su Yapilari. Amasya Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, (Special Issue: Amasya), 49-96.
3. Aytuğ, H. K. (2014) Sürdürülebilir Su Kullanimi Açisindan Avrupa Birliği Çevre Politikalarina Türkiye’nin Uyumu. Ekonomik ve Sosyal Araştırmalar Dergisi, 1-18.
4. Bozkurt, S. G., and Altınçekiç, H. (2013). Anadolu'da geleneksel konut ve avluların özellikleri ile tarihsel gelişiminin Safranbolu evleri örneğinde irdelenmesi. Journal of the Faculty of Forestry, Istanbul University, 63(1), 69-91
5. Bullen, P. A., & Love, P. E. (2011). Adaptive reuse of heritage buildings. Structural survey, 29(5), 411-421.
6. Cassar, M. (2009). Sustainable heritage: Challenges and strategies for the twenty-first century, APT bulletin. Journal of Preservation Technology, 40(1), 3-11.
7. Cesur A. (2014), Küresel Isınma ve İklim Değişiklikleri, MTA Doğal Kaynaklar ve Ekonomi Bülteni, 18, 17-22.
8. Daly, H. E. (2007). Ecological economics and sustainable development. Edward Elgar Publishing.

9. DeCarolis Jr, J. F., and Adham, S. (2007). Performance investigation of membrane bioreactor systems during municipal wastewater reclamation. Water Environment Research, 79(13), 2536-2550.
10. Deniz, T., and Ersöz, D. (2020). Safranbolu city place names: Space, identity and culture. International Journal of Geography and Geography Education (IGGE), 42, 527-542.
11. Dere, M. E. (2022). Su Mimarisi ve Sarnıçlar; Ula Bozyer Sarnıcının Yeniden İşlevlendirilmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 10(1), 497-515.
12. Douglas, J. (2006). Building adaptation. Routledge.
13. Emre, N. Y. (2014). Byzantium period water architecture and a masterpiece in Istanbul: the big basilica cistern. Turkish neurosurgery, 24(6).
14. Enriquez, J., Tipping, D. C., Lee, J. J., Vijay, A., Kenny, L., Chen, S., ... & Steenhuis, T. S. (2017). Sustainable water management in the tourism economy: Linking the Mediterranean’s traditional rainwater cisterns to modern needs. Water, 9(11), 868.
15. Ertürk, A. E. B., Dursun, Z. Ş., and Öztürk, İ. (2013). Ottoman period water structures and water-related architecture: examples in Safranbolu, Türkiye. Water Science & Technology, 13(3), 743.
16. Güngör, S. S. (2021). Osmanlı Su Mimarisi ve 19. Yüzyılda Osmanlı Su Yapıları. Türk Hidrolik Dergisi, 5(1), 32-48.
17. Hostovsky C., (2014), Environmental Sustainability, in Encyclopedia of Quality of Life and Well-Being Research, Ed. Alex C. Michalos, ss.1924-1926, Springer
18. ICOMOS (2013), ICOMOS Türkiye Mimari Mirasi Koruma Bildirgesi 2013, İstanbul,http://www.icomos.org.tr/Dosyalar/ICOMOSTR_tr0784192001542192602.pdf, A. 18.11.2022.
19. IPCC Report (2022), https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/
20. Mazı, F., and Tan, M. (2009). Nüfus artışı, kaynak tüketimi ve çevre. Mevzuat Dergisi, 12(136), 1-10.
21. Kerim, A., and Veli, S. Ü. M. E. (2018). İstanbul’un eski su kaynakları; sarnıçlar. Türk Hidrolik Dergisi, 2(2), 1-8.
22. Kiliç, H. S. (2018) Safranbolu Kıranköy bölgesindeki eski Rum evlerinin zorunlu göç sonrası mekansal değişiminin irdelenmesi (Master's thesis). Karabük University.
23. Kuş, A. (2003). Türkiye’de Mimarlık Değerlerinin Korunmasında İlk Adımlar Safranbolu 1975-1980. Güven Ofset. Karabük.
24. Lepcha, R., Patra, S. K., Ray, R., Thapa, S., Baral, D., & Saha, S. (2024). Rooftop rainwater harvesting a solution to water scarcity: A review. Groundwater for Sustainable Development, 101305.
25. Mays Larry W. (2007), Water Resources Sustainability, McGraw-Hill Education, Tempe, Arizona.
26. McPhearson, T., Haase, D., Kabisch, N., & Gren, Å. (2016). Advancing understanding of the complex nature of urban systems. Ecological Indicators, 70, 566-573.
27. Okello, C., Tomasello, B., Greggio, N., Wambiji, N., and Antonellini, M. (2015). Impact of population growth and climate change on the freshwater resources of Lamu Island, Kenya. Water, 7(3), 1264-1290.
28. Özdemir, Ü. (2011). Safranbolu’nun Kültürel Miras Kaynaklari Ve Korunmasi. Doğu Coğrafya Dergisi, 16(26), 129-142.
29. Öziş Ü., Arısoy Y., Alkan A. and Özdemir Y. (2008), Türkiye'deki Tarihi Su Yapılarının Evrensel Önemi, TMMOB 2. Su Politikaları Kongresi, Ankara.
30. Plevoets, B., and Van Cleempoel, K. (2011). Adaptive reuse as a strategy towards conservation of cultural heritage: a literature review. Structural studies, repairs and maintenance of heritage architecture XII, 118(12), 155-163.
31. Rezaei, A. R., Ismail, Z. B., Niksokhan, M. H., Ramli, A. H., Sidek, L. M., & Dayarian, M. A. (2019). Investigating the effective factors influencing surface runoff generation in urban catchments–A review. Desalination Water Treat, 164, 276-292.
32. Rosado-García, M. J., López-Querol, S., & Delgado, D. C. (2022). New actions and land uses in the historical heritage: the case study of one of the oldest underground water tanks in Madrid (Spain). Heliyon, 8(12).
33. Sabbioni, C., Brimblecombe, P., & Cassar, M. (2010). The atlas of climate change impact on European cultural heritage. Scientific analysis and management strategies.
34. Schmidt III, R., Eguchi, T., Austin, S., and Gibb, A. (2009). Adaptable futures: A 21st century challenge. Changing Roles-New Roles, New Challenges, Noordwijk AAN ZEE, The Netherlands.
35. Sharma, A., & Ji, S. (2024). Linkages between Traditional Water Systems (TWS) and Sustainable Development Goals (SDGs): A case of Govardhan, India. Social Sciences & Humanities Open, 9, 100816.
36. Song, K. G., Kim, Y., and Ahn, K. H. (2008). Effect of coagulant addition on membrane fouling and nutrient removal in a submerged membrane bioreactor. Desalination, 221(1-3), 467-474.
37. Thornton, K. W., Laurin, C., Shortle, J., Fisher, A., Sobrinho, J., and Stewart, M. (2006). A framework and guidelines for moving toward sustainable water resources management. In WEFTEC 2006 (pp. 2762-2777). Water Environment Federation.
38. Türkeş, M. (2022). IPCC’nin Yeni Yayımlanan İklim Değişikliğinin Etkileri, Uyum ve Etkilenebilirlik Raporu Bize Neler Söylüyor?. Resilience, 6(1), 197-207.
39. UN World Water Development Report (2020),
40. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000372985.locale=en