قنات

قنات؛ فناوری باستانی ایرانیان برای دسترسی به آب‌های زیرزمینی.

قنات یا کاریز، مجرای آب زیرزمینی است که آب شیرین را جهت مصارف کشاورزی، انسانی و دامی به مناطق کم‌آب انتقال می‌دهد و در زندگی جمعی ایرانیان، از اهمیت فرهنگیِ شایانی برخوردار بوده است. کاریز مهم‌ترین دستاورد انسان در آب‌رسانی به مناطق کم‌آب، پیش از ابداع سامانۀ لوله‌کشی آب به‌شیوۀ نوین بوده است. مهم‌ترین و قدیمی‌ترین کاریزها در ایران، افغانستان و تاجیکستان وجود دارد. در سال 2016م برخی از قنات‌های ایران به‌عنوان میراث جهانی، ثبت شده که قدمت آن‌ها به ۲۰۰ تا ۲۵۰۰ سال می‌رسد.

مفهوم‌شناسی

قنات که در خرده‌فرهنگ‌های ایرانی، کاریز، کَهریز و کاهریز نیز نامیده شده، به مجرایی کم‌شیب گفته می‌شود که برای جاری‌شدن آب در زیرزمین حفر می‌کنند. این سامانه در ایران و آسیای میانه به قنات و کاریز و در کشورهای عربی به «فَقَره» معروف است. کاریز کلمه‌ای پارسی؛ اما قنات معربِ کنات است.

تاریخچه

در اوایل هزاره‌ یکم قبل از میلاد، قبایل کوچکی که سابقۀ کشاورزی داشتند به فلات ایران مهاجرت کردند. کشاورزی، وابسته به آب بود و بارش اندک باران در سرزمین‌های فلات ایران، کشاورزان را به یافتن سازوکاری برای هدایت آب‌های زیرزمینی به سطح زمین، ترغیب می‌کرد. ایرانیان دوره هخامنشیان برای نخستین بار در جهان به فناوری قنات دست یافتند و با این سازوکار، آب را از درون زمین به سطح آن جاری کردند. بهره‌گیری از آب قنات همچنان در برخی از نواحی خشک ایران، رایج است و سازۀ قنات از گذشته تا کنون، تغییر چندانی نکرده است.

خاستگاه ایرانی قنات

هانری گوبلو در کتاب «قنات‌ها فنی برای دستیابی به آب» و ابوبکر کرجی در کتاب «استخراج آب‌های پنهان»، نحوۀ هدایت آب‌های زیرزمینی را شرح داده و ایرانیان باستان را به‌عنوان سازندگان اصلی و برتر قنات معرفی کرده‌اند. در اواخر قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم میلادی نیز یک جهانگرد فرانسوی-بریتانیایی به نام «ژان چاردین» شرح داده است که ایرانیان با موقعیت‌یابی محل دقیق آب، این توانایی را داشتند که آب را تا فاصلۀ بسیار دور انتقال دهند. پژوهشگران معتقدند قنات از ایران به بسیاری از کشورهای جهان از جمله عمان، یمن و آفریقا راه یافت و سپس توسط مسلمانان به اسپانیا انتقال داده شد.

جغرافیا

اکثر پژوهشگران معتقدند نخستین کاریزها در محدودۀ دامنه‌های جنوبی رشته‌کوه البرز و دامنه کوه‌های منفرد پدید آمده‌اند. این مناطق که زمین‌های نسبتاً خشکی دارند به‌دلیل اتصال به ارتفاعات، دارای سفره‌های آب زیرزمینی هستند. در اقلیم گرم و نیمه‌خشک فلات مرکزی ایران به‌سبب تبخیر بیش از اندازه آب، امکان استفاده از جوی‌های روباز نیست، از این‌رو، با ‌ساخت قنات توانستند آب‌های زیرزمینی را تا مسافت‌های دورتر به دشت‌های کم‌آب برسانند.

مهمترین قنات‌های ایران

مهم‌ترین قنات‌های ایران در استان‌های کویری خراسان، یزد، کرمان، مرکزی و فارس واقع شده است. امروزه همچنان40 هزار رشته قنات در سراسر ایران فعال هستند، که از میان آنها، 11 قنات طولانی و عجیب، در فهرست میراث جهانی یونسکو در سال ۲۰۱۶م به ثبت رسیده که قنات گوهرریز جوپار، بلده فردوس، ابراهیم‌آباد اراک، مُزدآباد، عمومی وُزوان، حسن‌آباد مُشیر، باغ زارچ، اکبرآباد بم، قَصبه گُناباد و قنات قاسم‌آباد بم از آن جمله است.

کارکرد

قنات‌ها کاربردهای مختلفی دارند از جمله:

• هدایت آب و مدیریت آن برای کشاورزی، دامپروری و مصرف انسانی؛
• شیرین‌کردن اراضی با احیای قنوات؛
• تأمین آب شیرین در جزایر مناطق گرمسیر؛
• آبادانی کویرها؛
• پرورش ماهی؛
• جلوگیری از سیلاب درون‌شهری.

ساختار

سامانۀ سادۀ قنات‌ها از عناصر مشخصی شامل یک مادرچاه، چندین میله، یک کوره و مظهر (دهانه پایاب پسچال) تشکیل شده است.

• مادرچاه؛ نخستین چاه از مجموعۀ چاه‌های یک قنات است که به سفره‌های آب زیرزمینی می‌رسد. عمق مادرچاه در نواحی مختلف، متفاوت است و عمیق‌ترین آنها در قنات «قصبه گناباد» با عمق حدود ٣00 متر است.
• میله؛ به‌ چاه‌هایی که در فاصلۀ میان مادرچاه تا مظهر قنات برای هوادهی و تسهیل خاک‌برداری و لای‌روبی ‌کنده می‌شود، میله می‌گویند.
• کوره؛ آبراهه‌ای زیرزمینی است که از یک سو به مادرچاه و از سوی دیگر به مظهر متصل می‌شود و آب را با شیب کم، هدایت می‌کند.
• مظهر؛ دهانۀ قنات است که آب، از آن‌جا خارج شده و در سطح زمین، جاری می‌شود.
• طول یک رشته قنات در میزان آبدهی آن موثر است. این شرایط بستگی به شیب زمین و عمق مادرچاه دارد، هرچه سطح آب زیرزمینی پایین‌تر باشد، عمق مادرچاه بیشتر می‌شود؛ در برخی کاریزها، فاصلۀ مظهر قنات تا مادرچاه، چندین کیلومتر فاصله دارد.

چگونگی احداث قنات

ساخت قنات نیازمند درک دقیقی از لایه‌های درون زمین است. نخست با گمانه‌زنی، محلی برای حفر چاه انتخاب می‌شود؛ سپس چاه‌هایی به اسم گمانه حفر می‌شود. چاه گمانه‌ای که به آب برسد به‌عنوان مادرچاه شناخته می‌شود. در مرحلۀ بعد، تونلی از جانب مظهر قنات به سمت مادرچاه حفر می‌شود. چاه‌های عمودی را معمولاً در فواصل ۲۰-۳۵ متری از هم، از سطح زمین حفر می‌کنند تا به تونل منتهی شود. شیب یک قنات نیز با استفاده از تراز معلق بین دو طناب که هر کدام به طول نُه متر است، تعیین می‌شود. شیب یک قنات کوتاه، بین ۱:۱۰۰۰ تا ۱:۱۵۰۰ متغیر است؛ اما شیب قنات‌های طولانی، تقریبا صفر است.

مزیت‌ها و محدودیت‌های قنات

مزایا

• استفاده از نیروی ثقل زمین در سیستم استخراج آب از قنات؛
• به‌صرفه‌بودن احداث قنات در مقابل آب چاه؛
• دائمی‌بودن آب قنات و استفادۀ طولانی مدت از آن؛
• کاهش هدررفت آب بر اثر تبخیر یا نفوذ در خاک؛
• تجدیدپذیربودن آب‌های زیرزمینی.

محدودیت‌ها

• میسرنبودن حفر قنات در زمین‌های هموار و ماسه‌ای و نواحی کم‌شیب؛
• قابل کنترل‌نبودن آب قنات به‌دلیل دائمی‌بودن آن؛
• حساسیت نسبت به تغییرات سطح آب زیرزمینی؛
• کاهش آب قنات در فصول گرم و سال‌‎های خشک؛
• آسیب‌پذیر بودن قنات در مقابل سیل و زلزله.

انواع آب‌های قنات

در بیشتر نقاط ایران قنات‌ها با دو عنوان نر و ماده، تفکیک می‌شوند. آب نر معمولاً پرفشار است و برای آشامیدن مناسب نیست، معمولاً در آبیاری خرابی ایجاد می‌کند، گل‌آلود است و در تماس با دست یا بدن حالت لرزش ایجاد می‌کند. در حالیکه قنات ماده، محصولات را کاملاً سیراب می‌کند و در طول سال همیشه آب یکسان دارد.

چالش‌های فرارو

سازۀ قنات، کم‌هزینه، بادوام و سازگار با محیط‌ زیست است؛ اما با ورود فناوری جدید و افزایش شمار چاه‌های عمیق، به‌مرور از تعداد قنات‌ها کاسته شد و ۹۰ درصد از آنها خشک شدند؛ حفر چاه‌های عمیق، سطح آب‌های زیرزمینی را به‌گونه‌ای پایین برد که احیای قنات‌ها امکان‌پذیر نیست.

منابع

• «آشنایی با قنات»، همشهری آنلاین.، تاریخ درج مطلب: 25 اسفند 1390ش.
• «چگونگی عملکرد قنات»، دانشگاه آزاد نجف‌آباد، تاریخ بازدید: 29 آبان 1401ش.
• «درباره قنات»، وب‌سایت مرکز بین‌المللی قنات و سازه‌های تاریخی آب، تاریخ بازدید: 29 آبان 1401ش.
• شریفی بایگی، حسین، «قنات یا کاریز چیست و چه کاربردی دارد ؟!»، پایگاه علمی آب و هوا ، تاریخ درج مطلب: 9 دی 1400.
• عمید، حسن، فرهنگ فارسی، در وب‌سایت واژه‌یاب، تاریخ بازدید: 28 آبان 1401ش.
• کرم همدانی، علی و دیگران، «قنات»، دایره المعارف بزرگ اسلامی، تاریخ درج مطلب: 19 خرداد 1399ش.
• کریمی، مصطفی، «نقد و بررسی کتاب قنات‌ها؛ فنی برای دستیابی به آب»، پژوهشنامه فرهنگی هرمزگان، شماره 3، 1391ش
• محدثی، ریحانه، «قنات | از چگونگی حفر قنات تا ثبت جهانی این سازه آبی ایرانی»، گردشگری روبه راه، تاریخ درج مطلب: 24 اردیبهشت 1401ش.
• محرابی، رحمان، «حفر قنات در ایران»، وب‌سایت گردشگری دستی بر ایران، تاریخ درج مطلب: 21 بهمن 1399ش.
• محمودی، امیرعلی، «قنات چیست»، کجارو، تاریخ درج مطلب: 12 تیر 1401ش.