قنات در معماری ایران (قسمت دوم) شاهکار مهندسی آبی در ایران

همان طور که در قسمت اول قنات در معماری ایران گفته شد، ﻗﻨﺎت یکی از ﭘﻴﭽﻴﺪه ﺗﺮﻳﻦ ﻓﻨﻮن مهندسی معماری در ایران اﺳﺖ ﻛﻪ بعدها در بسیاری از کشورها گسترش یافته است. اجرای قنات نیز لازمه‌ی آگاهی داشتن از رﻓﺘﺎرهای آب‌های زیرزمینی و ﺗﺸﻜﻴﻼت زﻣﻴﻦ‌شناسی دارد. در ﺑﺴﻴﺎری از قنات‌ها ﻛﻪ عمر آن‌ها به ﺻﺪﻫﺎ ﺳﺎل ﭘﻴﺶ برمی‌گردد، پیچیدگی این قنات‌ها به صورتی است که بعدها در مورد سیستم آن بسیار تحقیقات صورت گرفته است. برای آشنایی بیشتر با این شاهکار معماری آبی با یلدامدتور همراه باشید.

انواع آب در قنات

آب قنات‌ها در یران به دو دسته‌ی ﻛﻮﻫﺴﺘﺎنی و دشتی تقسیم می‌شوند.

قنات کوهستانی 

به قنواتی گفته می‌شود که در ﻛﻮﻫﺴﺘﺎن و در داﻣﻨﻪ‌ی ﻛﻮه‌ها ﺣﻔﺮ ﺷﺪه است و از آب ﺑﺎران و ﺑﺮف ﻛﻪ در ارﺗﻔﺎﻋﺎت وﺟﻮد دارد ﺗﻐﺬﻳﻪ میﺷﻮﻧﺪ. اﻳﻦ ﻣﻴﺰان آبدهی در ﮔﻮﻧﻪ‌ی قنات کوهستانی ثابت ﻧﻴﺴﺖ و این ﺑﺪﻳﻦ معنا است ﻛﻪ در فصل ﺑﻬﺎر اﮔﺮ ﺑﺎران ﺑﺒﺎرد و برف‌ها در کوه آب شود آب این قنات‌ها زﻳﺎد می‌شود و در ﺗﺎﺑﺴﺘﺎن آب آن‌ها مورد اشکال قرار می‌گیرد. حتی ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در خشکسالی مقدار آب آن‌ها به ﺣﺪاﻗﻞ برسد. این قنات‌ها فصلی هستند و به آن‌ها چشمه‌سار گفته می‌شود. این قنات‌ها در فصل بارندگی پرآب می‌شوند و در فصل خشکسالی کم آب. ﺑﻪ ﻃﻮری که در خیلی از سال‌ها ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻬﺎﺟﺮت روﺳﺘﺎﻳﻴﺎن می‌شوند.

قنات دشتی

به قنات‌هایی گفته می‌شود که در دﺷﺖ ﺣﻔﺮ می‌شوند و از ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻋﻤﻴﻖ آب زیرزمینی ﺳﺮﭼﺸﻤﻪ می‌گیرند ﻛﻪ ﻃﻮل آن‌ها بسیار زﻳﺎد است و نسبت حجم آب آن‌ها در ﺗﻤﺎم ﻓﺼﻮل ﺳﺎل ﺛﺎﺑﺖ اﺳﺖ. ﻃﻮل مجرای آب‌رسانی در قنات دشتی زیاد است.

قنات‌های دشتی و کوهستانی به نسبت وضعیت جغرافیایی و توپوگرافی به سه شکل مختلف تقسیم می‌شوند.

  • قنات متوالی
  • قنات موازی
  • قنات همگرا

تامین آب قنات به دو صورت تامین می‌شوند. در بیشتر نقاط ایران قنات‌ها را با عنوان نر و ماده نام می‌برنند و هر کدام خصوصیات خاص خود را دارند.

قنات نر، پرقدرت، پرفشار و از لحاظ آشامیدن سنگین است و در بسیار مواقع در آبیاری خرابی به بار می‌آورد و آب گل‌آلود دارد. املاح دارد و اگر در جویی جاری شود، در آن علف هرز کم‌تر سبز می‌شود و وقتی دست یا بدن آدم با این آب تماس داشته باشد حالت لرزش و چندش به انسان دست می‌دهد.

قنات ماده، آب سبکی دارد. در مسیری که جاری شود علف هرز سبز می‌شود. با آرامش حرکت می‌کند. املاح خیلی کمی دارد و هنگام آبیاری به هیچ وجه اذیت نمی‌کند. محصولاتی که این آب آن‌ها را سیراب می‌کند بار بیش‌تری دارند و همیشه هم زلال است. قنات ماده در طول سال همیشه یکسان آب دارد، چه بارندگی باشد و چه نباشد.

قسمت‌های مختلف قنات
قسمت‌های مختلف قنات

روش ﺣﻔﺮ ﻗﻨﺎت 

قنات‌سازی یكی از درخشان‌ترین فنون مهندسی مدبرانه‌ی ایرانی است. ساختمان قنات در اصل شامل حفره‌ی افقی است که توسط حفر عمودی با سطح زمین ارتباط پیدا می‌کند. تفکر درباره‌ی روش حفر قنات این امر را روشن می‌سازد که ایرانیان از هزاران سال پیش، از طرز تشكیل و چگونگی جریان آب‌های زیرزمینی اطلاع داشته‌اند. قنات با شیبی کم‌تر از شیب سطح زمین، آب موجود در لایه‌های آب‌دار مناطق مرتفع زمین را به کمک نیروی ثقل و بدون کاربرد نیروی کشش و هیچ نوع انرژی الكتریكی با جریان طبیعی جمع آوری می‌کند. به عبارتی دیگر، قنات را می‌توان نوعی زه‌كش زیرزمینی دانست که آب جمع‌آوری شده توسط این زه‌کشی به سطح زمین آورده می‌شود. همچنین علوم و فنون نقشه برداری، مثلثات، خاک‌شناسی، مصالح‌شناسی، تولید مواد و مصالح و... نیز در بستر رشد حفر قنات شکوفا شدند. اولین گام در حفر قنات انتخاب محل حفر آن می‌باشد و به عواملی چون شیب، ذخایر آب زیرزمینی و محل سکونت‌گاه بستگی دارد. عملیات اجرایی برای حفر قنات را ﺑﻪ ﺳﻪ ﺑﺨﺶ قبل حفر، حین خفر و ﺑﻌﺪ حفر می‌‌توان تقسیم کرد.

قبل حفر قنات

  • شناسایی قنات: شناسایی طول، عمق، آب‌دهی و...
  • نقشه‌برداری مسیر: شناسایی بهترین و کم‌خطرترین مسیر برای عملیات
  • تعیین سرپرست: تعیین شخصی ماهر برای سرپرستی عملیات حفر قنات
  • ایجاد فضای امن و مطمئن: تامین تمامی وسایل مورد نظر در جهت ایمنی و کار

حین حفر قنات

  • بغل‌بری با بیل مکانیکی: با توجه به این که خاک‌ها رفتار متفاوتی دارند روش خاکبرداری به عهده‌ی ناظرین است.
    قنات در ایران
    چگونگی مشخص کردن پیرامون دهانه‌ی میله‌ی قنات در سطح زمین و مشخص کردن جای نصب پایه‌های چرخ چاه توسط حفار قنات و عملیات شیوه‌ی ساخت یک قنات و چاه‌های دسترسی به آن 
  • ساخت کول: کول از جمله مصالحی است که برای مهار ریزش دهانه‌‌ی چاه‌های آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • شفته ریزی: پس از خاک‌برداری کانال مورد نظر ساخته شده و شفته‌ریزی با ریختن ملات دوغ آهک انجام می‌شود. 
  • کول گذاری: چیدن ﻛﻮل‌ﻫﺎ ﺑﻪ صورت ﺷﺎﻗﻮلی در ﻛﻨﺎر ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ را ﻛﻮل‌ﮔﺬاری می‌گویند.   
  • ایجاد میله‌ی چاه در ناحیه‌ی سرگشا: مناسب‌ترین فاصله‌ی میله‌ی چاه از یکدیگر سی متر است و ریختن خاک خشک در طوقه چاه ممنوع است.
  • بندکشی داخل مجرای کول گذاری: تمامی درزﻫﺎ ﺑﺎ ﻣﻼت ﮔﻞ آهک و یا ماسه سیمان باید مسدود شود. 
  • ریختن قالب: جهت حفاظت از میله‌ی چاه‌ها در مسیر آب قالب بر روی آن ساخته می‌شود.
  • لای روبی: باعث خارج کردن گل و لای ناشی از ریزش می‌شود.
  • باربرداری: بارهایی که به دلیل سیلاب و... از داخل مجرا خارج می‌شود و از حد لای روبی بیشتر شود را باربرداری می‌گویند.
  • بغل بری: ایجاد کوره‌ی جدید در حریم قنات. 

بعد حفر قنات

  • ﻧﺼﺐ ﺳﻨﮓ ﻟﻮح: ﻣﻈﻬﺮ ﻗﻨﺎت ﺑﺎ ﺳﻨﮓ ﻻﺷﻪ ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﺳﻨﮓ ﻟﻮح ﺷﺎﻣﻞ ﺳﺎل اﺟﺮا، نام ﻛﺎرﻓﺮﻣﺎ و پیمانکار ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه و شناسنامه‌ی قنات است.

معایب قنات

در زمین‌های هموار و نواحی که آب زیرزمینی شیب کافی ندارد و نیز در زمین‌های خیلی سست و ماسه‌ای امکان حفر قنات وجود ندارد. آب قنات، به طور دایم در جریان است و قابل کنترل نیست. بر این اساس، مدام باعث تخلیه‌ی آب‌ زیرزمینی می‌شود. قنات به خاطر این که در سفره‌‌ی آب زیرزمینی کم عمق استفاده می‌شود، دارای نوسان زیاد است. بنابراین قنات نسبت به تغییرات سطح آب زیرزمینی خیلی حساسیت دارد و در فصول گرم آب قنات کم می‌شود. قنات در مقابل سیل و زلزله بسیار آسیب پذیر است. تخریب در قنات به طوری است که احیای مجدد آن‌ها یا ممکن نیست و یا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

محل مناسب برای حفر قنات

  • عمق سطح آب زیرزمینی خیلی زیاد نباشد.
  • وجود آب‌های دایم زیرزمینی آشکار باشد.
  • در صورتی که در یک منطقه‌ی رودخانه‌ای اقدام می‌کنیم، لایه‌ی آبدار سطحی، از آب رودخانه‌های منطقه تغذیه شود.
  • مکان مورد نظر خارج از حریم قنات یا چاه دیگر باشد.
  • شیب زمین زیاد باشد تا طول قنات کم شود تا هزینه احداث قنات کاهش یابد.
  • قطر محل آبرفتی کم باشد.

کلام آخر

قنات‌ها بسیار حساس هستند و باید مراقبت‌های لازم در جهت حفظ و نگهداری آن‌ها انجام شود. متاسفانه در سالیان گذشته به دلیل حفر چاه‌های عمیق و نیمه‌عمیق بدون مجوز و بهره‌برداری نامناسب از قنات‌ها، کاهش شدید سطح آب سفره‌های زیرزمینی در دشت‌های مختلف ایران را شاهد بودیم. این مساله موجب از دست رفتن و خشک شدن تعداد زیادی از این قنات‌ها شده است. به همین جهت با مشکلات زیادی در این حوزه مواجه هستیم. برای آشنایی بیشتر با مقالات در باب معماری نگری با یلدامدتور همراه باشید.

دیدگاه‌ها

افزودن دیدگاه

هنوز دیدگاهی برای این محتوا درج نشده است. با درج دیدگاه خود، اولین نفر باشید!