ساختمان و معماری قنات

شیما احمد صفاری،

پژوهشگر باستان شناسی و مدرس دانشگاه

در شماره‌های پیشین در مورد پیشینه قنات‌های قزوین و اهمیت آن‌ها مطالبی را ارائه دادیم و در این شماره قصد داریم به بحث ساختمان و معماری قنات بپردازیم.

حفر قنات را می‌توان در زمره دانش‌های بومی ایرانیان برای آبیابی و آب‌یاری بی‌نظیر دانست که اگرچه هنوز ساختار ثابت و طبیعی خود را حفظ کرده‌اند، اما همچنان زندگی‌بخش و شگفت‌آور باقی مانده‌اند. مردمانی که پیرامون این شریان‌های آبی می‌زیستند، در تمامی ایام سال، آب‌های سالم و گوارا را از درون زمین بیرون می‌آوردند و به سطح زمین می‌رساندند. قنات یا «کاریز»، را می‌توان از مهم‌ترین و شگفت‌انگیزترین ابداعات بشری برای رفع یکی از نیازهای اساسی و حیاتی جوامع انسانی، یعنی آبرسانی به مناطق کم‌آب دانست.

ترکیب طبقات زیرزمینی در فلات ایران، به گونه‌ای است که به طور معمول، یک یا چند سفره آب زیرزمینی در آن‌ها وجود دارد. این سفره‌های زیرزمینی و مخازن طبیعی آن‌ها که بر اثر نفوذ آب‌های باران و برف، همچنین آب‌های سطحی در طبقات شنى، ماسه‌ای و یا طبقات رس و ماسه‌ای زمین به وجود آمده‌اند، به واسطه شیب به نسبت کمی که دارند، از سرعت جریان بسیار ناچیزی برخوردارند. بخشی از آب‌های نفوذی که سفره‌های آب زیرزمینی و طبقات آبدار داخل زمین را تشکیل می‌دهند، از طریق چشمه، قنات و چاه، بازیابی می‌شوند و بخشی دیگر در بستر رودخانه‌های جاری در اعماق دریاها و یا داخل دریاچه‌ها، تراوش می‌کنند. قسمت عمده این آب‌ها نیز بدون استفاده از سطح زمین تبخیر می‌شوند و باتلاق‌ها و کویرها را پدید می‌آورند. در واقع، قنات، مجرایی زیرزمینی است که در محل‌های مناسب برای نقل آب‌های زیرزمینی به سطح زمین حفر می‌شود. به طور معمول، قنات را در دامنه‌های آبرفتی حفر می‌کنند. زمین‌های این مناطق از لایه‌های متناوب رسی و شنی تشکیل شده‌اند؛ لایه‌های رسی با خاصیت نفوذناپذیری خود، مقداری از آب را در سطح نگاه می‌دارند در حالی‌که قشرهای شنی آب را در خود جمع می‌کنند و به همین دلیل در این نواحی، اغلب مخازن آب زیرزمینی مستقل یافت می‌شود. پیش از آنکه سیستم قنات، ابداع شود، هرگاه که کشاورزان قصد داشتند آب را از رودخانه یا چشمه‌ای به زمین‌های زراعتی منتقل کنند، جوی یا کانالی ساده حفر می‌کردند. این سیستم یعنی کانال‌کشتی و نهرکنی تا زمانی که ایده انتقال آب از مسافت معینی تجاوز نکرده بود، کاری ساده و عملی به شمار می‌رفت. اما از هنگامی که زارعان در عمل، با مشکلات دیگری مانند پستی و بلندی زمین که اجازه کندن جوی‌های کم‌عمق را نمی‌داد و یا تبخیر بیش از حد آب در نواحی بسیار گرم روبه‌رو شدند، به ناچار در این سیستم تغییراتی به وجود آوردند که منجر به ابداع قنات شد. برای احداث قنات، ابتدا کارشناسان، با بصیرت و تجربه‌ای که در این کار اندوخته‌اند و با در نظر گرفتن وضع طبیعی زمین و نزدیکی چشمه یا فراوانی گیاهان و درختان در تابستان، ناحیه‌ای را که به نظر آبدار می‌رسد و در دامنه کوهستان قرار دارد، انتخاب می‌کنند و چاهی در آن حفر می‌کنند تا به آب برسد. این چاه را گمانه می‌گویند. پس از شناسایی محل برای حفر قنات، مقنی (استادکار) با وسایل مساحی، به تعیین شیب زمین و فاصله چاه‌های گمانه تا محل مظهر قنات می‌پردازد. وقتی که مادر چاه حفر شد و به عمق اصلی خود رسید، دالان‌هایی ستاره‌ای شکل در اطراف زمین حفر می‌کنند تا آب آن نواحی به مادرچاه کشیده شود. پس از رسیدن به آب، با در نظر گرفتن عمق چاه و شیب لازم زمین برای مجرا، محل مظهر قنات را معلوم می‌کنند و سپس در فاصله بین مظهر و مادرچاه، به فواصل 30 تا 40 متری، چاه‌هایی حفر می‌کنند. حفر چاه‌ها یا همان میله‌ها در فواصل 30 تا 40 متری، چند فایده دارد؛ نخست برای تهویه و سپس برای تنقیه و لایروبی قنات.

در حفر قنات، نکات مهمی باید رعایت شوند؛ یکی از آن‌ها مجرای قنات است. مجرای قنات از مادرچاه تا مظهر، تقریباً مستقیم است. ولی برخی اوقات بر اثر برخورد با قشرهای سست، تغییر می‌کند. گاهی نیز برای استفاده از قسمت‌های آبدار مجاور منطقه، ممکن است مجرا را منحرف سازند. فاصله مظهر تا مادرچاه متفاوت است و حتی گاه تا حدود 75 کیلومتر می‌رسد. در زمین‌های سست و به اصطلاح شولاتی برای جلوگیری از ریزش سقف با نفوذ زیاد آب از گول استفاده می‌کنند. اغلب بر اثر ریزش قسمتی از قنات، آب جمع شده، باعت ریزش قسمت‌های دیگر مجرا یا در اصطلاح، پشته کردن قنات می‌شود. به مرور زمان، گل و لای یا ریزش‌های کم و تدریجی مجرا، مانع جریان عادی آب می‌شود و در نتیجه، مقدار آن را کم می‌کند. به همین دلیل، قنات را باید به موقع لایروبی و به اصطلاح تنقیه کنند. این عمل را اغلب به کمک چرخ‌های دستی و با استفاده از میله‌ها انجام می‌دهند.

معماری قنات یا کاریز مختص ایرانیان است و این فناوری زیبا اما پیچیده و پیشرفته بیش از 3 هزار سال در ایران (کرمان) پیشینه دارد. طاق‌های قوسی که با سنگ درون برخی قنات‌های تاریخی ایجاد شده نشان از معماری پیشرفته قنات دارد. ازجمله ویژگی‌های معماری قنات در ایران عبارت است از تراکم و پراکندگی قنات‌ها در مناطق کم آب که در الگوی شکل‌گیری شهر و مساکن نقش مهمی داشته است و به عنوان مثال موجب شکل‌گیری کوچه‌های دراز یا مستقیم و کوتاه و پرپیچ و خم می‌شده و همچنین عرض کوچه باغ‌ها بایستی مساوی با عرض شبکه‌های آبیاری و اندازه شبکه زمین‌های زراعی باشد که به دبی قنات مربوط می‌شود. هر چه شبکه آبیاری کم عرض‌تر باشد کوچه‌ها تنگ‌تر و باریک‌تر است. دبی قنات در شبکه‌های آبرسانی و به همان نسبت میزان آبدهی قنات در عرض شبکه‌های آبیاری دخیل است که در نوع تقسیم‌بندی زمین‌های زراعی نیز دخالت دارد.

بخش‌های مختلف قنات

ـ مادرچاه

مادرچاه در حقیقت، منبع اصلی تغذیه و بخشی از قنات است که باید در سرتاسر سال، آب آن را تولید و تامین کند و از این رو، اهمیت خاصی دارد. مادرچاه‌ها به طور معمول در طبقات آبده قرار گرفته‌اند و عمیق‌ترین چاه از سری چاه‌های عمودی قنات به شمار می‌روند. در حقیقت، مادرچاه آخرین چاه در دامنه کوهستان است که مجرای زیرزمینی به آن ختم می‌شود و سرچشمه قنات به شمار می‌رود. عمق مادرچاه‌ها برحسب وضع منبع آب زیرزمینی متفاوت است و از 8 متر، آغاز و به عمق‌های نزدیک به 400 متر ختم می‌شود.

ـ میله‌ها

میله‌ها، از بخش‌های اساسی قنات محسوب می‌شوند و به نظر می‌رسد در ابتدایی‌ترین نوع قنات‌ها وجود نداشته‌اند. اما از آنجا که عمق چاه‌های افقی، مرتب برای دست یافتن به آب بیشتر، افزایش می‌یافته و مساله هوادهی و تخلیه خاک را دشوارتر می‌ساخته، فکر ایجاد میله‌ها نیز به وجود آمده است.

ـ مجرا

مجرای قنات‌‌ها از بخش‌های عمده و اصلی آن‌هاست که وظیفه انتقال آب از مادرچاه به مظهر قنات را بر عهده دارد. ابعاد مجرای قنات‌ها متفاوت است و در بعضی از مناطق ایران، تا حدود 60 *120 سانتیمتر می‌رسد.

ـ مظهر قنات

پس از اطمینان از وجود آب در طبقات آبده و حفر گمانه‌های آزمایشی، اولین کاری که باید صورت گیرد، تعیین محل مظهر، یعنی محل خروج آب است. مظهر قنات اغلب در مجاورت روستا یا قصبه‌ای قرار گرفته است تا آب آن مستقیماً برای مصارف مردم، چه از نظر تامین آب مشروب و چه از نظر تامین آب‌های زراعتی مورد استفاده قرار گیرد. قنات در حقیقت پس از طی مسیر زیرزمینی خود در مجرا که در عمق‌های مختلف قرار دارد، در محل مظهر به سطح زمین می‌رسد. برای تعیین محل مظهر قنات نخست، عمق مادرچاه و سپس عمق اولین چاه گمانه و بعد از آن، شیب سطح زمین و مختصر شیبی را که به مجرای زیرزمینی خواهند داد، در نظر می‌گیرند و آنگاه، به کمک ترازو و قطب‌نما، مظهر و مسیر مجرای زیرزمینی را تعیین می‌کنند.

ـ هرهنج

آب همه قنات‌ها در تمام مظهرها به طور کامل قابل استفاده نیست، به این معنی که گاه، مظهر قنات تا جایی که باید از آب استفاده شود، فاصله طولانی دارد و به همین دلیل، از یک نهر یا کانال کوچک رو باز برای انتقال آب از مظهر به محل مورد نظر استفاده می‌کنند. این کانال یا جوی روباز هرهنج نامیده می‌شود. در زمین‌های شولاتی که همیشه در معر خطر ریزش دیواره‌ها هستند، در دو طرف هرهنج، درخت‌های زبان‌گنجشک می‌کارند تا ریشه‌های آن‌ها جدار نهر را بگیرد و مانع از ریزش خاک شود.

موضوعی که در نگهداری قنات‌ها، مهم به نظر می‌رسد، حریم قنات‌ها و میزان آبدهی آنهاست. از آنجا که قنات‌ها در زندگی اجتماعی، اقتصادی و حتی سیاسی ایرانیان، تاثیرات همه‌جانبه داشته‌اند، رعایت حریم آن‌ها می‌تواند یکی از مهم‌ترین نکات در حفاظت از قنات‌ها باشد. به طور خلاصه می‌توان گفت: منظور از نگهداشتن حریم کاریز و چاه‌ها این است که تا فاصله معینی از مادرچاه، نمی‌توان کاریز و چاه دیگری حفر کرد، زیرا چنین عملی باعث خشک شدن آب قنات می‌شود. در ادوار گذشته، پیشینیان به این اصل واقف بوده‌اند و برای چاه و قنات، حریم قایل می‌شده‌اند. شایان ذکر است که حریم قنات و چاه، از دو منظر مورد توجه بوده و به آن عمل می‌شده است، از لحاظ موازین دینی و از لحاظ اصول علمی.