قنات
یا کاریز یا کهریز راه‌آب یا کانالی است که در زیرِ زمین کنده شده، تا آب
در آن برای رسیدن به سطح زمین جریان یابد. این جوی یا کانال در عمق زمین
برای ارتباط دادنِ رشته‌چاه‌هایی است که از مادر چاه سرچشمه
می‌گیرد.مادرچاه‌ها معمولاً یک چشمهٔ زیرزمینی هستند. قنات‌ها به‌منظور
هدایت آب و مدیریّت آن برای کشاورزی و سایر مصارف به کار گرفته می‌شوند.
این کانالِ قنات ممکن است تا رسیدن به سطح زمین چندین کیلومتر طول داشته
باشد و به محل خروجیِ آب دهانهٔ کاریز و یا سر قنات می‌گویند.
بخش‌های قنات در برش عرضی
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 شده‌است.با این اختراع که در نوع خود در جهان بی‌نظیر بوده‌است،
می‌توان مقدار قابل توجهی از آب‌های 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 مقنیان
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 مزاحم (هرزه آب‌ها) 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 نمی آیدو با مطالعات میدانی در مورد قناتهای ایران همخوانی
ندارد خود او نیز بعد نظرش را اصلاح کرده است.
Alluvial Fan in جنوب ایران. NASA's ترا (ماهواره)
ویژگی‌های کاریز
سیستم
استخراج در کاریز طوری است که آب بدون کمک و صرف هزینه فقط با استفاده از
نیروی ثقل 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 شده‌است. 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؛ و
سوم اینکه از آب‌های زیرزمینی به صورت تجدید پذیر استفاده می‌شود که مزیّت
سوم خود مَزیّت‌های دیگری را نیز به همراه دارد .
طول و عمق کاریز
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.
سازه‌های مرتبط با قنات
یخچال
آب‌انبار،
حوض یا استخر سرپوشیده‌ای است که برای ذخیره آب معمولاً در زیر زمین ساخته
می‌شده است. امروزه هنوز تعدادی از آب انبارهای قدیمی باقی‌مانده‌اند. در
مناطق کم‌آب و کویری، آب انبار به وسیله آب باران، جویبارهای فصلی، یا آب
هدایت شده توسط قنات پر می‌شد. آب بیشتر در زمستان ذخیره شده و در تابستان
مورد استفاده قرار می‌گرفت. یخچال سازه دیگری است که برای تولید و نگهداری
یخ ساخته می‌شد. یخ در فصول سرد به ویژه زمستان در استخر یخچال درست می‌شد.
پس از تولید یخ، آنها را شکسته و در مخزن (چال) انبار می‌کردند و در فصل
گرما به کار می‌بردند. برای تهیه یخ در این یخچال‌ها، در شب‌های سرد
زمستان، آب قنات‌ها یا نهرها به استخر یا حوض یخ بندی که در کنار یخچال
قرار داشت، هدایت می‌شدند. پس از تشکیل یخ در این حوض یخ شکسته و برای
نگهداری به درون مخزن یخچال (معروف به پاچال یا چال-یخ) ریخته می‌شد و در
فصل گرما مورد استفاده قرار می‌گرفت.
ثبت جهانی
سازمان
آموزشی، علمی و فرهنگی ملل متحد، یونسکو، اعلام کرد که قنات ایرانی را به
عنوان میراث فرهنگی جهانی ثبت کرده است.۱۱ قنات در مناطق خراسان، یزد،
کرمان، اصفهان و استان مرکزی در فهرست آثار جهانی ثبت شده‌اند. عمر این
قنات‌ها از ۲۰۰ تا ۲۵۰۰ سال است. قنات گناباد، عمیقترین قنات ایران، که
عمق چاه اصلی‌اش به ۳۵۰ متر می‌رسد، یکی از قناتهای ثبت‌شده است. همچنین
قنات زارچ یزد با طول چند ده کیلومتر و صدها حلقه چاه، یکی دیگر از
قناتهای ثبت شده است.