اختراع قنات در ایران
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
قنات به مسیر کنده شده ای میگویند که باعث میشود آب جمع شده در زیر زمین به سطح زمین راه یافته و دسترسی به آن مهیا گردد. در واقع قنات نوعی راه آب یا کانال است که با هدف هدایت آب و مدیریت آن برای کشاورزی و سایر مصارف به کار گرفته می‌شوند. به محل خروج آب قنات، پایاب کاریز می گویند که در عربی به آن مظهر قنات گفته میشود.
در واقع قنات، جوی آب یا کانال ای برای عبور آب در عمق زمین است که برای ارتباط دادنِ رشته چاه‌هایی که از مادر چاه (که معمولاً یک چشمهٔ زیرزمینی هستند) سرچشمه می‌گیرند استفاده میشده است. قنات‌ها این کانالِ قنات ممکن است تا رسیدن به سطح زمین چندین کیلومتر طول داشته باشد و به محل خروجیِ آب دهانهٔ کاریز یا سر قنات میگویند. قنوات یکی از عمده ترین منابع تأمین آب به شمار می¬رفته و همین قنوات بود که ظرفیت آبدهی به مزارع بیش از ۶۰ هزار روستای کشور را داشت. با ورود تکنولوژی جدید، چاههای عمیق جانشین قنات گردید و استفاده از موتور پمپ به تدریج رایج شد و تمامی مناطق ایران را در بر گرفت. احداث چاههای عمیق بدون برنامه ریزی خود باعث خشک شدن ۹۰ درصد از قنوات گردید به گونه ای که احیای آنها امکان پذیر نیست زیرا حفر چاههای عمیق سطح آب را به میزان زیاد پایین برده است. از ابتدای اختراع قنات، تقسیم آب بین سهامداران توسط میرآب و با ساعت آبی یا فنجان انجام میشده است. فنجان عبارت است از یک کاسه کوچک با سوراخی در وسط آن و چند درجه با علامت در بدنه داخلی آن که بر روی آب های یک دیگ بزرگ قرار می‌گیرد. ( سیارک)
میراب و فنجان یا ساعت آبی قنات زیبَد
قنات در فارسی و اختراع قنات در ایران
قنات در فارسی “کاریز” یا “کهریز” نام دارد. کاریز واژه ای فارسی است و در اصل کهریز و شاید کهن‌ریز یا کال‌ریز بوده‌است. واژهٔ قنات کلمهٔ پارسی معرب شده‌است. در خاور ایران، افغانستان و آسیای میانه واژهٔ کاریز بیشتر کاربرد دارد و در باختر ایران، واژهٔ قنات. قنات خود عربی شدهٔ کنات فارسی است که از ریشهٔ فعل کندن یا کانال گرفته شده‌است. جمع قنات را «قَنَوات» گویند. فناوری ساخت قنات در اوایل هزاره اول قبل از میلاد در مناطق خشک کوهستانی ایران گسترش پیدا کرد و به کشاورزان این مناطق اجازه داد تا بتوانند در دوره‌های طولانی خشکی که آب سطحی پیدا نمی‌شود به کشاورزی بپردازند. این قنات‌ها به تدریج در مناطق دیگر دنیا رایج شدند و اکنون قناتهای زیادی از چین تا مراکش و حتی در قاره آمریکا وجود دارند. ایرانیان باستان در چندین هزار سال قبل دست به این ابتکار جدید زده و آن را کاریز یا کهریز نام نهادند. نخستین قنات‌ها و طولانی‌ترین قنات دنیا در ایران واقع شده است. با این اختراع که در نوع خود در جهان بی‌نظیر بوده است، می‌توان مقدار قابل توجهی از آب های زیرزمینی را جمع‌آوری کرد و به سطح زمین رساند، که همانند چشمه‌های طبیعی، آب آن در تمام طول سال بدون هیچ ابزار کمکی از درون زمین به سطح زمین جاری می‌گردد. کاریز که به دست مقنی های ایرانی ساخته شد. این حرفه به همراه خود ساعت آبی و آسیاب آبی را نیز به همراه آورده است. با وجود این که چندین هزار سال از اختراع آن می‌گذرد هنوز هم این روش استفاده از آب در برخی از روستاها و مناطق مسکونی و کشاورزی و دامداری کشور معمول و متداول است و حتی رکن اصلی کشت و زرع در نواحی خشک است. گوبلو معتقد است که کاریز، ابتدا یک فن ویژه آبیاری نبوده، بلکه به طور کامل از تکنیک معدن نشأت گرفته و منظور از احداث آن جمع‌آوری آبهای زیرزمینی به هنگام حفر معادن بوده‌است. اگرچه در گسترهٔ فرهنگی ایران، از معادن مس و احتمالاً روی موجود در کوه‌های زاگرس، در هزارهٔ دوم قبل از میلاد مسیح بهره‌برداری شده‌است اما این نظر گوبلو چندان علمی بنظر نمی‌آید و با مطالعات میدانی در مورد قناتهای ایران همخوانی ندارد خود او نیز بعد نظرش را اصلاح کرده است.
در گزارش سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد در سال ۲۰۱۴، تحت عنوان «اهمیت میراث سیستم‌های سنتی کشاورزی» و به رسمیت شناختن این میراث در سطح جهانی و حفظ آن در نیل به توسعه پایدار نوشته‌است: «قدمت فناوری و دانش سیستم آبیاری سنتی در ایران، حفر کاریز، لااقل به ۸۰۰ سال پیش از میلاد می‌رسد که بمدت لااقل نزدیک به سه هزاره زنده مانده‌است. ناحیهٔ کاشان استان اصفهان دارای کهن‌ترین شبکه‌های آبیاری می‌باشد. شبکه آبیاری سیستم قنات توانسته‌است به طور پایدار، امنیت غذائی و معیشت خانوارهای کشاورزان را فراهم آورد. در مناطق خشک، تأمین دائمی آب از راه حفر کاریز، منابع قابل اتکای آبیاری کشاورزی سنتی را فراهم‌آورده و تضمین کرده‌است، چه در غیر این صورت کشاورزی امکان‌پذیر نمی‌شد.»
ویژگی های قنات ، کاربرد قنات و روش استخراج آب
سیستم استخراج در کاریز طوری است که آب بدون کمک و صرف هزینه فقط با استفاده از نیروی ثقل (نیروی گرانش) از زمین خارج می‌گردد. با توجه به چاه‌ها و کاریزهای موجود، آب کاریز در مقابل آبی که از چاه استخراج میشود، ارزانتر تمام میشود. آب کاریز دائمی است و در مواقع اضطراری کشت و زراعت و در مواقع حساس (نیاز به آب)، قطع نمی‌شود. منابع آب زیر زمینی توسط کاریز دیر تمام می‌شوند و استفاده طولانی دارند، هر چند به طور دائم آب‌ها (چه مصرف شوند و چه نشوند) خارج می‌گردند. کاریز دارای مزایای بسیار زیادی است که در اینجا فقط به تعداد محدودی از آنها اشاره شده است. قنات به عنوان یک روش استحصال آب منافع متعددی دارد:
• اول اینکه بخش عمده کانال آب در زیر زمین قرار گرفته و در نتیجه هدررفت آب بر اثر تبخیر و نفوذ در خاک کاهش پیدا می‌کند.
• دوم اینکه نیروی سیستم از طریق جاذبه زمین تأمین میشود و نیازی به پمپ نیست.
• سوم اینکه از آب های زیرزمینی به صورت تجدید پذیر استفاده میشود که مزیت سوم خود مزیت های دیگری را نیز به همراه دارد. ( سیارک)
بخش های مختلف قنات
• دهانه یا هرنج که روباز است. آغاز کاریز همان دهانه کاریز است که به آن پایاب یا «مظهر کاریز» نیز میگویند. پایاب جایی است که آب از دل کاریز بیرون می‌آید و ظاهر میشود و می‌تواند برای آبیاری و دیگر مصارف مورد استفاده قرار بگیرد.
• یک کانال طولی شیب دار زیرزمینی
• چندین چاه عمودی که کانال زیر زمینی سرانجام به سطح زمین مرتبط می‌سازد.
• چاه‌ها : که به آن ها در موقع حفر، میله هم گفته میشود و علاوه بر کاربرد برای انتقال مواد حفاری شده به روی زمین، عمل تهویه کانال زیرزمینی را نیز انجام می‌دهند و راه ارتباطی برای لای روبی، تعمیر و بازدید از داخل کاریز نیز به شمار می‌روند. قسمتهایی از کاریز که با حفر آنها هنوز آب بیرون نمی‌آید «خشکه کار» و قسمتی که آبدار است بخش «آبده کاریز» نامیده می‌شوند.
• قسمت انتهایی کاریز، مادر چاه یا «پیشکار کاریز» نامیده میشود که در آخرین قسمت آن، چاه مادر کاریز قرار گرفته است.
روش کندن قنات (کاریز) و چاههای آن
کندن کاریز ابتدا با زدن چاه مادر یا چاهی که آب در آن وجود دارد شروع میشده معمولاً این چاه در پای کوه‌ها و جویبارها یا محلی که درختان تنومند و انبوه گیاهی داشته کنده می‌شده‌است. چون این پوشش گیاهی نشانه وجود آب در زیر زمین بوده‌است سپس برای انتقال آب مادر چاه به روی سطح زمین کانال حفر می‌کردند و برای راحتی کار بیرون کشیدن خاک درون کانال و امکان ورود هوا برای تنفس و برای روشنایی چراغ مندو ناچار باید در مسیر چاههای عمودی متعدد کند تا زمانیکه آب به سطح زمین برسد. برای اینکه چاههای قنات در راستای هم قرار بگیرد و پیچ و خم نداشته باشد و باید راستی گرفت و این عمل هم به اینصورت انجام میشده که ابتدا دو تکه سنگ شاقولی را با دو طناب به ارتفاع چاه به عمق چاه می‌فرستاده‌اند و در ابتدای پشته سمت چپ این شاغول را نگه می‌داشته‌اند و یه چراغ کاربیت یا مندو را توسط کارگر در انتهای پشته قرار می‌داده‌اند و با بستن یکی از چشمان و دقت کردن شاغول با نور چراغ باید در یک راستا قرار بگیرد. چراغ مندو (نوعی چراغ موشی) اولین چراغ‌هایی بوده که دوران باستان استفاده میشده با مندو (روغن گیاه کنتو) روشن میشده؛ و بعدها از چراغ پیه‌سوز هم استفاده شده اما پی سوز در عمق زیاد خاموش میشده و در قرون معاصر از چراغ کاربیت استفاده شده‌است.
کلنگ یک سر و یکی از اصلی‌ترین وسیله کلنگ یک سر بوده که با توجه به نوع استفاده انواع مختلفی داشت. مثلاً برای محلی که سنگ بود بایست از کلنگی که سر آن کٌت (کند) می‌باشد استفاده کرد و برای محلی که گل می‌باشد و نرم‌تر بایستی حتماً از کلنگ سر تیز استفاده شود. دستمزد در گذشته دستمزد بسیار اندک بود طوری که پایان کار مقداری توت خشک یا انجیر خشک شده و از این قبیل خشکبارها می‌دادند یا اینکه شب جمعه تا شب جمعه برات یا حواله به عنوان دستمزد می‌گرفتند. بعدها مزد افراد را به عنوان نفقه قنات جمع‌آوری می‌کردند به گونه‌ای که هر فردی نسبت به شبانه‌روزی آب خود، سر خرمن (هنگام درو کردن گندم) سهم مشخص شده را تحویل می‌دادند و انباردار هم حواله‌ای را در پایان کار به مقنی‌ها داده و آنها سهم خود را بطور جداگانه دریافت می‌نمودند. (استاد کار یه مقدار مشخصی داشت و مرد هم یه مقداری و دول کش هم مقدار معینی را دریافت می‌نمودند) مثلاً این قسمت که گل نرمتری داشته‌است متر آن یک سنگ گندم دستمزد فلان کارگر بوده؛ و قسمتی که سول بوده ۷ من گندم و دم چاه متری ۲ سنگ گندم و قسمتهایی که سنگ بوده ۸ من گندم دستمزد می‌باشد. اینکه مناطقی که دارای پوشش گیاهی بیشتری بود (خار و خاشاک) آن منطقه آب بیشتری داشت نسبت به مناطق خشک و از این طریق هم می‌شد حدس زد.
طول و عمق قنات
طول یک رشته کاریز – که در میزان آبدهی آن نیز مؤثر است – نسبت به شرایط طبیعی متفاوت است. این شرایط بستگی به شیب زمین و عمق چاه مادر دارد. از طرف دیگر هر چه سطح آب زیرزمینی پایین‌تر باشد، عمق چاه مادر بیشتر میشود. مهم‌ترین عاملی که طول کاریز را مشخص می‌کند، شیب زمین می‌باشد یک رشته قنات که در میزان ابدهی ان مؤثر است به شرایط طبیعی میزان متفاوت است. این شرایط بستگی به شیب زمین و عمیق ما در چاه دارد. طویلترین قناتی که تا کنون در ایران حفر شده در حوالی گناباد از توابع خراسان است که ۷۰ کیلومتر طول ان است و عمیقترین مادر چاه قناتهای ایران به روایتی ۴۰۰ متر و به روایت دیگر ۳۵۰ متر عمق دارد و ان مربوط به قنات قصبه گناباد است هرچه شیب زمین کمتر باشد طول کاریز بیشتر و هرچه شیب بیشتر باشد طول کاریز کمتر خواهد بود.
معایب و مشکلات کاربرد قنات یا کاریز چیست؟
در زمین‌های هموار و نواحی‌ای که زمین شیب کافی ندارد و نیز زمین‌های خیلی سست و ماسه‌ای امکان حفر کاریز نیست. آب کاریز، به طور دائم جریان دارد و قابل کنترل نیست. به همین خاطر کاریز مدام باعث تخلیه آب زیرزمینی میشود. در فصولی که به آب احتیاج نیست یا احتیاج به آب خیلی کم است، امکان جلوگیری از جریان یا کنترل کاریز وجود ندارد. کاریز به خاطر این که در سفره‌های آب زیرزمینی کم عمق استفاده میشود و این منابع هم غنی نیستند و دارای نوسان زیادی هستند، نسبت به تغییرات سطح آب زیر زمینی خیلی حساسیت دارد. در فصول گرم که گیاه به آب بیشتری نیاز دارد و همین‌طور در فصول و سالهای خشک، آب کاریز کم میشود. کاریز نسبت به چاه در مقابل سیل و زلزله و امثال این‌ها آسیب پذیرتر است و خرابی در کاریزها بعضی مواقع طوری است که احیای مجدد آنها یا ممکن نمی‌باشد یا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.
ثبت جهانی قنات ایرانی!
سازمان آموزشی، علمی و فرهنگی ملل متحد، یونسکو، در سال ۲۰۱۶، قنات ایرانی را به عنوان میراث فرهنگی جهانی ثبت کرده‌است. ۱۱ قنات در مناطق خراسان، یزد، کرمان، اصفهان و استان مرکزی در فهرست آثار جهانی ثبت شده‌اند. عمر این قنات ها از ۲۰۰ تا ۲۵۰۰ سال است. قنات گناباد، عمیقترین قنات ایران، که عمق چاه اصلی‌اش به ۳۵۰ متر می‌رسد، یکی از قناتهای ثبت شده‌است. همچنین قنات باغ زارچ یزد با طول چند ده کیلومتر و صدها حلقه چاه، یکی دیگر از قناتهای ثبت شده است.
قدیمی ترین قنات ها
از میان نمونه سفال‌ها و یافته‌های سال یابی شده، قدیم‌ترین نمونه به تاریخ ۲۵۰+-۲۲۶۵ و متاخرترین آنها به تاریخ ۴۵+-۷۵۵ سال قبل تعیین قدمت شده‌اند. از این رو می‌توان ادعا کرد که رشته قنات قصبه گناباد بر اساس یافته‌های باستان‌شناسی حداقل ۲۵۰۰ سال قدمت دارد. از طرفی با توجه به شرایط اقلیمی منطقه و دانسته‌ها، تنها منبع تأمین آب مورد نیاز زیست‌گاه‌های باستانی واقع در دشت شمالی گناباد نیز، بدست‌آوردن آبهای زیرزمینی از طریق فناوری قنات بوده‌است، بنابراین ما شاهد کهن‌ترین تمدن کاریزی در سطح جهان هستیم. ( سیارک)
