قنات و مشخصات آن

قنات ازنقطه نظر يك تعريف فني ، به مجرايي گفته مي شود كه در زيرزمین و با شيبي مناسـب از طرف دشت به كوهستان حفر مي شود يا بالعكس تا سفره هاي آب را قطع و آب آنها را جمع كند . به عبارت ساده تر مجرايي زيرزميني است كه آب منابع زيرزميني را به سـطح منتقـل مـيكند.

قنات یا کاریز «کهریز» به راهی که در زیر زمین کنند تا آب از آن جریان یابد مـیگوینـد. کاریز کانالی است که از دیر باز برای مدیریت آب در زمین میسـاخته انـد. رشـته چـاهی اسـت کـه از «چاه مادر» سرچشمه میگیرد و احیاناً هزارها متر به طول می انجامد که سرانجام آب این قناتهـا برای شرب و کشت و کار به سطح زمین میرساند و در جای معینی به روی زمین می آید.

قناتها گونه ای از تونلهای زيرزمينی به شمار ميرونـد. امـروزه بـه جـز تونـل هـای آبيـاری و آبرسان . انواع ديگر تونلها نيز ساخته می شوند، از جمله تونلهای جـاده اي، راه آهـن و مـترو (در كوهها و زيرزمین ). پس ميتوان در يك طبقه بندی بـزرگتـر قنـاتهـا را بـه عنـوان نخـستین تونلهای زيرزمينی به شمار آورد.

تاریخچه کاریز :

کاریز که توسط مقنیان ایرانی اختراع شده ، هزاران سال قدمت دارد. قدمت بسیاری از قناتهای ایران ، از پنج یا شش هزار سال متجاوز است و عمری برابر با تاریخ کهن ایران دارد. با وجود اینکه چندبن هزار سال از اختراع آن میگذرد، مـع هـذا هنـوز هـم ایـن روش اسـتفاده از آب ، در قسمت مهمی از روستاها و مناطق مسکونی و کشاورزی و دامـداری کـشور معمـول و متـداول است و حتی یکی از ارکان اصلی کشت و زرع در نواحی خشک را تشکیل میدهـد. ایـن اخـتراع که امروزه شهرت جهانی پیدا کرده ، بعدها از ایران به بسیاری از کشورهای جهان انتقال یافته و مورد استفاده مردم در دیگر نقاط دنیا قرار گرفته است.

واژه شناسی قنات

كانال زیرزمینی حفر شده توسط انسان كه جهت جمـع آوری آب شـیرین و انتقـال آن بـه سـطح زمین برای مصارف كشاورزی، انسانی و دامی ایجاد شده است را در ایران و آسیای میانه قنات و كـاریز و در كـشورهای عربـی فقـره مـیگوینـد. كـاریز كلمـه ای پارسـی و قنـات كلمـه پارسـی معرب شده است. کاریز تکنیکی است که آبادی، عمران، جمعیت پذیری و معیشت بخش عمده ای از کشور ایران و بخشهائی از مناطق نیمه خشک و خشک جهان در طول قرنها وابسته به آن بوده است.  از مهمترین ویژگی کاریز ، آن است که استخراج آب بدون اسـتفاده از انـرژی و وسـائل مکـانیکی صورت گرفته و لذا وابستگی به سوختهای فسیلی و سایر منابع انرژی وجود ندارد. طبق آمار یونسکو حدود ۶۰ درصد قنوات موجود در ۳۵ کشور جهـان، متعلـق بـه ایـران اسـت. همچنین بیشترین قنوات کشور به ترتیب در استانهای خراسـان رضـوی، خراسـان جنـوبی، یـزد، اصفهان، مرکزی، کرمان و همدان قرار دارند و هزینه نگهداری کاریز نسبت به چاه کمتر است.

قنات در گستره تاریخ

پژوهشگران به اتفاق معتقدند كه بهره برداری از کهریز ابتدا در ایران صـورت گرفتـه و در دوره هخامنشی توسط ایرانیان به عمان، یمن و شاخ آفریقا نیـز راه یافـت سـپس مـسلمانان نان آن را بـه اسپانیا بردند. مهمترین و قدیمیترین كاریزها در ایران، افغانستان و تاجیكستان وجـود دارد. در حال حاضر در ٣٤ كشور جهان کهریز وجود دارد ولی چهل هزار کهریز فعال موجود در ایران چنـد برابر بیشتر از مجموع قناتها در سایر كشورهای جهان است. مهـمتـرین قنـاتهـای ایـران در استانهای كویری خراسان، یزد، كرمان، مركزی و فارس وجود دارد. در بعضي از نقاط که سطح آب در عمق زيادي قرار دارد، چاهها مخصوصاً مـادر چـاه تـا سيـصد متر عمق دارند، مانند کهریز گناباد. اين کهریز همزمان با ورود آرياها حفر گرديده است. عمـر قنات گناباد که مادرچاه آن ٣٠٠ متر عمق دارد را ٢٥٠٠ سال برآورد کرده اند.

قنات قصبه گناباد بعنوان يکی از پديده هاي شگفت انگيز دست ساخته انسان در طول تـاريخ و نمادي از هم نوايي بشر با طبيعت توجه بسياري از مورخان و پژوهشگران را به خود جلب كرده است . اين کهریز از ميانه ارضي كوي شرقي گناباد از محلي معروف به « برج علي ضامن » در داخل رسوب هاي ريزدانه آغاز شده و از هفت كانال متصل به هم شكل گرفته است .

انواع قنات هاي ایران :

طولانی ترین کهریز جهان و عمیق ترین مادر چاه در شهرستان گناباد قرار دارد که تاریخ کندن آن به دوره هخامنشی و یا قبل از آن میرسد . طويل ترين قنات كه تاكنون در ايران حفر شده، در حوالي گناباد از توابـع خراسـان اسـت كـه ٧٠ كيلومتر طول آن است و عميق ترين مادر چاه کهریز هاي ايران به روايتي ٤٠٠ مـتر و بـه روايـت ديگر ٣٥٠ متر عمق دارد و آن مربوط به قنات «قصبه» گناباد است. مهم ترين عـاملي كـه طـول کهریز را مشخص مي كند، شيب زمین مي باشد. هر چه شيب زمین كمتر باشد طول کهریز بيش تر و هر چه شيب بيش تر باشد طول کهریز كم تر خواهد بود. در زمان ناصر خسرو قناتی در گناباد بوده است که چاه آن هفتصد گـز زمـان نـاصر خـسرو و بيش از سيصد متر امروز عمق داشته است. چاهي که به قول محقق معاصر دکتر باستانی پاريزي:  “مي توان منار ايفل را دزديد و در آن پنهان کرد”.

کهریز يزد که يک صد و بيست کيلومتر – بيست فرسنگ – طول دارد.

کهریز دولت آباد کـه پانـصد بـاغ و دو هـزار جريـب زمـین را آبياري مي کرده و نه فرسنگ – پنجاه و چهار کيلومتر – طول داشت و آسـيابی کـه از ايـن آب بـه گردش مي آمد روزي هزار من گندم آرد ميکرد. اين کهریز پنج رشته داشت که هر رشته اش قرنها پيش از محمد تقي خان يزدي داير بوده است و از آنها را به هم پيوند کرد و از مهرجرد بـه يـزد رسانيد و خود يزديها مي گفتند که از وفور آب و استعداد، پهلو به دجله بغداد ميزند.

کهریز دو طبقه اردستان به نام ” قنات مون ” که از حيث عظمت و اعجاب مهندسي در جهان منحصر بفرد است. آقاي دکتر محمد علي احسانی طباطبایی که خود اهل اردستان است راجـع بـه قنات مزبور چنین مي نويسد:

«… همچنین قنات مون که به راستي از حيث مهندسي و زمـین شـناسي معماران باسـتان قابـل ذکـر است و هر مسافر يا سياحي که به اردستان بيايد و بخواهد از آثار عتيقه ديدن کند، حـتمن بايـد آن قنات را ببيند تا مهارت زمین شناسان و استادان ايران باستان را به رأي العین ملاحضه کند. اين قنات دو رشته است در ته يک سلسله چاههايي که با فاصله يک قشر غیر قابل نفوذ زيـرورو در جريان است و شايد در دنيا قناتی منحصر بفرد باشد.

ساختمان و مشخصات قنات :

قنات ، تشکیل شده از یک دهانه یا هرنج که روباز است و یک مجرای تونل ماننـد زیرزمینـی و چندین چاه عمودی که مجرا یا کوره زیـر زمینـی را در فواصـل مـشخص بـا سـطح زمـین مـرتبط میسازد. چاهها که به آنها در موقع حفر ، میله هم گفته میشود، علاوه بر مجاری انتقـال مـواد حفاری شده به خارج ، عمل تهویه کانال زیرزمینـی را نیـز انجـام مـیدهـد و راه ارتبـاطی بـرای لایروبی ، تعمیر و بازدید از داخل قنات نیز به شمار میرود.

آغاز قنات ، همان دهانه قنات است که مظهر قنات نامیده میشود. مظهر قنات جایی است کـه آب از دل قنات بیرون می آید و ظاهر می شود و میتواند بـرای آبیـاری و دیگـر مـصارف مـورد استفاده قرار بگیرد. قسمت انتهایی قنات ، پیشکار قنات نامیده میشود که در آخـرین قـسمت آن ، مادر چاه قنات قرار گرفته است. قسمتهایی از قنات که با حفر آنها هنوز آب بیرون یآید “خشکه کار” و قسمتی که آبدار است (قسمت انتهایی) قسمت “آبده قنات” نامیده میشود.

طول و عمق قنات:

طول یک رشته قنات که در میزان آبدهی آن نیز موثر اسـت، نـسبت بـه شرایـط طبیعـی متفاوت است. این شرایط بستگی به شیب زمین وعمق مادر چاه دارد.

مظهر قنات:

آغاز قنات ، همان دهانه قنات است که مظهر قنات نامیده میشود. مظهر قنات جایی است کـه آب از دل قنات بیرون می آید و ظاهر می شود و میتواند بـرای آبیـاری و دیگـر مـصارف مـورد استفاده قرار بگیرد.

پیشکار قنات:

قسمت انتهایی قنات ، پیشکار قنات نامیده میشود که در آخرین قسمت آن ، مادر چـاه قنـات قرار گرفته است . پیشکار قنات درلايه آبدار قرار داشته و به منظور دسترسي به منابع آب بيشتر مورد حفاري واقع مي شود

میله قنات :

به چاههاي حفر شده در طول مسیر کاریز گفته ميشود كه عمق آنها هرچه به مادر چاه نزديكتر شود افزايش مي يابد.اين چاهها به منظور تخليه خاك حاصل از كندن راهـرو قنـات و پيـشكار و هدايت جريان هوا به داخل کاریز حفر شده و فضاي مناسبي براي انجام امور مربوط به کاریز و لايروبی آن محسوب مي شود . فاصله دو ميله چاه از يكديگر با توجـه بـه عمـق کاریز و ميـزان جريان هوا در داخل کاریز تعيین مي شود.

پشته :

حدفاصل بین دو ميله قنات پشته ناميده مي شود .

مادرچاه :

به آخرين ميله قنات كه در انتهاي پيشكار است گفته مي شود.مادرچاه با حفر پيشكار بـه ميلـه قنات تبديل مي شود . به گونه اي كه هميشه آخرين ميله موجـود در محـدوده انتهـا کاریز بـه عنوان مادرچاه شناخته مي شود.

تنوره :

به شكل قيف است و عموماً بین ٥ تا ٧ متر عمق دارد. قطر دهانه بالايي آن بین ١ تا ٢ مـتر و قطـر پائین آن خيلي كمتر است و داراي روزنـه هـاي كوچـك در قـسمت انتهـايي بـراي عبـور آب مـي باشد . سيستم تنوره به نحوي طراحي مي شود كه تنوره هميشه پر از آب است و آب در قـسمت روزنه با فشاري كه بستگي به عمق تنوره دارد بـه چـرخ آسـياب وارد و موجـب چرخيـدن چـرخ آسياب و در نتيجه سنگ آسياب مي شود.

راهرو مجرا :

كانالي كه مقطع آن به شكل نعل اسب است و در داخل زمـین در جهـت شـيب حفـر شـده و بـا شيبي ملايم استمرار جريان آب را در داخل کاریز تضمین مي كند .

خشكان ـ خشكه كار ـ خشكون :

به قسمتي از راهرو قنات حدفاصل بین منطقه آبدار يا زه آب کاریز تا مظهـر گفتـه مـي شـود و هرچه از عمر کاریز بگذرد نوعاً به طول آن اضافه مـي شـود.چنانچـه کاریز در منطقـه اي قـرار داشته باشد كه سطح آبهاي زيرزميني آن مرتباً كاهش يابد موضوع افزايش طول خشكه كار كاملاً در آن مشهود خواهد بود .

ترون ـ تره کار :

به قسمتي از راهرو قنات گفته مي شود كه آب به داخل مجراي کاریز تراوش مـي كنـد و ميـزان آبدهي کاریز بستگي به ميزان تراوش و طول ترون قنات دارد.

پوکه :

راهرو قنات اعم از خشكه كار يا ترون كه از حيز انتفاع خارج شده و به صورت راهـرو خـشك و جدا از مسیر عبوري کاریز قرار مي گیرد پوكه ناميده مي شود .

طوقه ـ دوري :

به شكل طوق در ميله قنات و به عرض حدوداً٢٠ تا ٣٠ سانتيمتر و به ارتفاع ٤٠ تا ٥٠ سـانتيمتر ايجاد مي شود و به منظور مسدود كردن ميله قنات و حفاظت ازريـزش ميلـه قنـات ايجـاد مـيگردد. در سطح زمین جهت جلوگیري از ريزش ميله قنات و در وسط ميله جهت كمـرگیر كـردن و بعضاً در فاصله كمي از راهرو قنات جهت كمرگیر كردن استفاده مي شود .

کمرگیر :

جهت جلـوگ ي از ورود سـيلاب و ماسـه بـادي و يـا هـر شي ديگـري در داخـل راهـرو قنـات در مناطقي كه احتمال بروز چنین خسارات به کاریز مي رود، بسته به عمق ميله قنات و نـوع زمـین در فاصله چند متري در سطح زمین در محل طوقه ايجاد شده با سنگ و يا آجـر و مـلات مناسـب دهانه ميله قنات مسدود مي شود.اين عمل را كمرگیر كردن گويند.

بغل تراشی :

به عمل افزايش عرض راهرو کاریز بغل تراشي گويند .

حریم منابع آب :

در منطقه آبده کاریز به شعاع تأثیر منابع آب تا آنجا كه اثر سوء بهره برداري از منابع آب مجاور رفع شود حريم آب گويند .

حریم میله قنات :

به محدوده اي گفته مي شود كه جهت عمليات لايروبی و حفاظت از ميله لازم است و ميزان آن به اندازه كلنگ انداز است.

حریم راهرو :

در مناطقي كه عمق کاریز كم اسـت بـه فاصـله اي از محـور راهـرو قنـات گفتـه مـي شـود كـه تأسيسات و عمليات ساخت و زراعي موجب تخريب کاریز مي گردد .

حفر قنات :

حفر قنات معمولا از مظهر ان که همان سطح زمین است و خشک می باشد، شروع و به منـاطق آبده مادر چاه ، ختم میشود. بنابراین ، اول دهانه قنات یا هرنج که خشک اسـت و بعـد اولـین چاهها یا میله ها که اینها هم خشک است و آب ندارد و به اصـطلاح قـسمت خـشک کـار کاریز نامیده میشود، حفر میشود. بعد کار به طرف قسمت بالا دست کـه همان قـسمتهای آبـده و بیشتر آبده زمین باشد، ادامه پیدا میکند. حفر قنات اگرچه بـا هـدف استحـصال آب بـرای مـصارف شرب، کـشاورزی و دامپـروری صـورت گرفته، اما در کنار این هدف اصلی، اهدافی همچون رونق اقتـصادی و شـکوفائی فعالیـتهـای صنعتی نیز تحقق می یافته است.

روش حفر قنات بدينگونه است كه با كندن يك حفر افقي يا تونل خود را به محل ذخیره آب ميرسانند براي خارج كردن خاك در موقع حفاري کاریز چاههايي را با فاصله هاي معین و نزديك به هم مي كنند كه اين چاهها همگي به آن حفره افقي يعني کاریز وصل هستند. ازبیرون كه نگـاه كنيم فقط دهانه چاهها معلوم است ، حلقه هايي به رديف ، در يـك خـط و بـا فاصـله معـین از هم، ولي کاریز زير آن ديده نمیشود . روش حفر قنات یکي از بهترين روشها براي استفاده از آب هاي زير زميني است .

طرز حفر کاریز به این ترتیب است:

قبلاً به وسيله مقني و افراد کارشـناس، محـل و موضـع آب تحـت الارضي را بـه وسـيله علايـم و امارهایی که بر اثر تجربه و ممارست به دست آورده اند مشخص مي کنند. آنگـاه حفـر مـادر چـاه شروع مي شود. وقتي که مادر چاه به عمق مورد نظر و آب کـافي رسـيد و شـتر گلوهـاي متعـدد براي کشش آبهاي اطراف و جوانب به سمت مادر چاه حفر گرديد، آنوقت از محل مادر چـاه تـا جايي را که بايد آب کاریز «آفتابی » شود، يعنـي تـا مظهـر قنـات را طـراز بنـدي مـي کننـد؛ و در فواصل معین چاههاي متعدد به منظور تهويه و تنقيه قنات و همچن جذب آبهاي مجاور حفـر مي کنند. چون اين دو کار به انجام رسيد، مشکلترين کارهاي قنـايي، يعنـي نقـب زدن و ارتبـاط چاهها از زير زمین به يکديگر آغاز مي گردد.  نقب زدن کاریز ظاهراً ساده به نظر مي رسد، ولي وقتي که در نظر بگـیريم ايـن نقبهـا در عمـق چند صد متر و در آن تاريکي مظلم و هواي خفقـان آور بايـد طـوري زده شـود کـه اولاً کمـترين اشتباهي در جهت و مسیر نقب رخ ندهد تا با چاه مقابل اتصال پيدا کنـد؛ ثانيـاً طـراز بنـدي آن طوري حساب شود که آب کاریز در مقصد نهايي و محل مورد نظر يعني مظهر قنـات بـه سـطح زمین برسد و آفتابی شود. آن وقت دانسته مي شود که اين عجيبترين اختراعـات بـشري بـا هـمان وسايل ساده و بدوي تا چه اندازه اشکال و دشواري دارد.

پس از آنکه کاریز براي بهره برداري کاملاً آماده گرديد، به منظور آزمـايش جريـان آب کاریز، در مبدأ يعني در مادر چاه بر روي آب ” کاه ” مي ريزند و پس از آنکه اين کاههـا در مظهـر قنـات آفتابی و از قنات خارج شد، از اين طريق ميزان سرعت و حسن جريان آب قنات را مي سـنجند و اگر عيب و نقصي مشاهده شود رفع مي کنند. با توجه به همین عمل ” کاه ريختن ” اهل تحقيـق برآنند که واژه “کاريز” در اصل ” کاه ريز ” بوده و بر اثر کـثرت اسـتعمال مبـدل بـه کـاريز شـده است.

محاسن و مزایاي کهریز

سیستم استخراج در کاریز طوری است که آب بدون کمـک و صرف هزینـه فقـط بـا اسـتفاده از نیروی ثقل از زمین خارج میگردد. با توجه به چاهها و قناتهای موجود ، آب قنات در مقابل آبی که از چاه استخراج میشود، ارزانتر تمام میشود. آب قنـات دایمی اسـت و در مواقـع اضـطراری کشت و احتیاج زراعت در مواقع حساس به آب ، قطع نمیشـود. منـابع آب زیـر زمینـی توسـط کاریز دیر تمام میشود و استفاده طولانی دارد، هر چند بطور دائم چه مصرف شود و چـه نشـود، خارج میگردد. قنات دارای مزایای بسیاری زیادی است که در اینجا فقـط بـه تعـداد محـدود از آنها اشاره شد.

معایب کاریز :

در زمینهای هموار و نواحی که آب زیرزمینی شیب کافی ندارد و نیـز زمینهـای خیلـی سـست و ماسه ای امکان حفر کاریز نیست. آب قنات ، بطور دائم جریان دارد و قابـل کنـترل نیـست. روی این اصل ، مدام باعث تخلیه آب زیرزمینی میشود. در فـصولی کـه بـه آب احتیـاج نیـست و یـا احتیاج به آن خیلی کم است، امکان جلوگیری از جریان و یا کنترل آن وجود ندارد. کاریز به خاطر این که در سفره های آب زیرزمینی کم عمق استفاده مـیشـود و ایـن منـابع هـم غنی نیست و دارای نوسان زیاد است، لذا قنات نسبت به تغییرات سطح آب زیـر زمینـی خیلـی حساسیت دارد. در فصول گرم که گیاه به آب بیشتری نیاز دارد و نیز در فصول و سالهای خشک ، آب کاریز کم میشود. کاریز نسبت به چاه در مقابل سـیل و زلزلـه و امثـال اینهـا آسـیب پـذیر است و خرابی در قناتها بعضی مواقع طوری است که احیا مجدد آنها یا ممکن نباشـد و یـا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

گرداورنده : آرش فاضلی

دانلود منابع مقاله





دانلود فایل PDF مقاله