مهندسی آب در هزاران سال پیش

دکتر شیما احمد صفاری؛ پژوهشگر باستانشناسی و مدرس دانشگاه

شکل‌گیری اجتماعات انسانی پیرامون منابع آب، یکی از پایه‌های اصلی رشد تمدن‌های بشری محسوب می‌شود. فلات مرکزی ایران تا دوره نوسنگی از شرایط اقلیمی متفاوتی برخوردار بوده و فراوانی جریان‌های سطحی آب در گذشته بسیار بیشتر از وضع موجود برآورد شده است، اما تغییرات اقلیمی به تدریج موجبات خشکی منطقه را فراهم آورد. ساکنان بخش‌هایی از این فلات اندک اندک به منابع آب‌های زیرزمینی رو آوردند و آب مورد نیاز را از طریق سامانه قنات استحصال می‌کردند. نیاز ساکنان فلات ایران به منابع آب پایدار و ضرورت ابداع قنات در این سرزمین موجب گردید که ایران، خاستگاه این تکنیک در جهان معرفی شود. در دوران ماقبل تاریخ، فلات ایران با برخورداری از چشمه‌ها، دریاچه‌ها و جریان‌ آب‌های سطحی، موجب پیدایش زیستگاه‌های انسانی شده است. با تغییرات اقلیمی و خشک شدن آب‌های سطحی، مردمان این سرزمین با ابداع قنات و دسترسی به آب‌های زیرزمینی این کمبود را برطرف نمودند؛ بنابراین قنات در ایران نمونع کاملی از سازگاری انسان با محیط پیرامونش است.

“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 کم آب دانست. قدمت این هنر و دانش بومی و بی‌بدیل ایرانی، چه از نظر ساختار و تکنیک و چه از نظر تاثیرات شگفت آور آن بر روابط اجتماعی ـ اقتصادی و بخصوص فرهنگ عامه، به چندین هزار سال قبل می‌رسد. کاریزها، در گذری بلند از زمان و در گستره‌ای ناپیدا از مکان، توانستند بسیاری از نقاط نیمه خشک و بی آب و علف را آباد کنند و سرنوشت کشاورزی و آبیاری فلات ایران را دگرگرن سازند.

ـ ابداع قنات

قنات ابتدا یک فن آبیاری نبوده، بلکه به طور کامل از تکنیک معدن نشات گرفته و منظور از احداث آن، جمع‌آوری آب‌های زیرزمینی مزاحم(زه آب‌ها) به هنگام حفر معدن بوده و لذا ابداع آن نیز فقط از سوی معدنچیان بوده است. معادن خیلی جلوتر از نخستین قنات‌ها، وجود داشته‌اند و نیز تردیدی نیست که در گستره فرهنگی ایران، از معادن مس و احتمالا روی موجود در کوه‌های زاگرس، در جریان هزاره دوم قبل از میلاد مسیح بهره‌برداری می‌شده و به صنعت مفرغ جان می‌داده است.

معدنچیان در کاوش‌های خود به یک مانع اصلی، یعنی وجود آب در  سفره‌های زیرزمینی، برخورد کردند؛ بنابراین برای رهایی از این آب‌ها، گالری‌هایی جهت زه‌کشی آب‌های مزاحم از معدن به بیرون ساختند که طبق نیروی ثقل زمین، آب در این راهروها به جریان می‌افتاد: به این ترتیب نخستین مرحله فرایند ابداع قنات تحقق یافت و آب بی‌فایده و مزاحم معادن به سطح زمین هدایت شد.

در اواخر هزاره دوم قبل از میلاد مسیح یا اوایل هزاره اول، گروه‌های کوچکی از مردمان هند و اروپائی ضمن مسافرت‌های خود به ایران امدند. این ایرانیان نخستین که به کار کشاورزی اشتغال داشته‌اند، از مناطقی می‌آمده‌اند که بارندگی آن بیشتر بوده ، رودهای دائمی داشته است. اما کشور جدید آن‌ها، از شرایط مساعد آب و هوایی و آب فراوان و دائمی برخوردار نبوده است. بنابراین، اینها سعی کرده‌اند از هر منبع آبی کشور استفاده کنند: چشمه‌سارها، رودهای فصلی و موقتی و غیره و همچنین از منابع آب زیرزمینی، چون چشمه‌ها. منابع آبی کاملا آشکار و در دسترس همگان بوده و سطح‌های اطراف آن‌ها از مدت‌ها پیش در اشتغال مردمان بومی آسیائی بوده است. از این‌رو مردمانی که تازه به این سرزمین وارد شده بودند، قصد درگیری با آن‌ها را نداشته‌اند و ترجیح داده‌اند در جاهایی اقامت و کشاورزی کنند که هنوز کسی در آنجا وجود نداشته است. در این میان، در بعضی نقاط جوی‌هایی را دیدند که آب آن‌ها تقریبا ثابت و دائمی است. آب این جوی‌ها از دهلیز(مجراهای) زیرزمینی یا محل تخلیه فاضلاب‌های معادنی خارج می‌شدند که معدنچیان آکادی آن‌ها را مورد بهره‌برداری قرار داده بودند. به احتمال زیاد، گروه‌های کوچکی از کشاورزان ایرانیان نخستین، در این کوهپایه‌ها برای استفاده از این آب‌ها سکنی گزیدند و این کوهپایه‌ها بهترنین نقاط برای احداث قنات بودند. به تدریج با درهم شکستن حصار سفره‌های زیرزمینی، تعداد قنات در مناطق خشک و حواشی کویرها افزایش یافت.

ـ تعریف قنات

قنات یا کاریز، عبارت از مجرایی زیرزمینی و تقریباً افقی است که آب قسمت‌های آب‌دار کوهستان‌ها دامنه و ارتفاعات را در نواحی به نسبت پست و بی‌آب دورتر، به سطح زمین می‌رساند. در فرهنگ معین در این باره آمده است: قنات: راهی که در زیر زمین می‌کنند تا آب از آن جریان یابد.

نام دیگر قنات، کاریز است و این نام در قسمت‌های شرقی ایران، افغانستان، آسیای مرکزی و ترکستان چین رواج دارد.

ـ دانش حفر قنات

ترکیب طبقات زیرزمینی در فلات ایران، گونه‌ای است 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 شنی، ماسه‌ای و یا طبقات رس و ماسه‌ای زمین به وجود آمده‌اند، به واسطه شیب به نسبت کمی که دارند، از سرعت جریان بسار 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. در واقع قنات، مجرایی زیرزمینی است که در محل‌های مناسب برای نقل آب‌های زیرزمینی به سطح زمین حفر می‌شود.

برای احداث قنات، ایتدا 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.

هر چند سیستم حفر قنات، یک روش ساده است، از نظر ساختمان می‌توان آن را به سه دسته تقسیم کرد:

ـ قنات‌های ساده: تونل‌های زیرزمینی با تعدادی چاه عمیق

ـ قنات‌های دو طبقه: در این نوع قنات‌ها، به جای یک تونل سراسری، دو نیم تونل ایجاد شده که یکی از آن‌ها با فاصله‌ای در بالای دیگری قرار دارد. از این نوع قنات فقط در اردستان وجود دارد.

ـ قنات‌های منشعب از رودخانه: این نوع قنات‌ها، آب را از رودخانه می‌گیرند و به زمین‌های زراعی هدایت می‌کنند.

استان قزوین نیز همانند دیگر شهر‌های ایران از وجود قنات‌های متعددی بهرمند است که بعضی از آن‌ها هنوز نیز کارایی دارند. از‌جمله آن‌های می‌توان به قنات‌های گزنه، کودانه، کنگرین، همت آباد، ناصرآباد، شترک و… اشاره کرد که در نوشتارهای بعدی به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.