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 مدیریت 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.

کاریز، از یک دهانه یا هرنج که روباز است و یک کانال طولی شیب دار زیرزمینی تشکیل شده و چندین چاه عمودی که کانال زیر زمینی سرانجام به سطح زمین مرتبط می‌سازد؛ چاه‌ها- که به آن‌ها در موقع حفر، میله هم گفته می‌شود- علاوه بر کاربرد برای انتقال مواد حفاری شده به روی زمین، عمل تهویه کانال زیرزمینی را نیز انجام می‌دهند و راه ارتباطی برای لایروبی، تعمیر و بازدید از داخل کاریز نیز به شمار می‌روند.

به محل خروج آب قنات، پایاب کاریز می گویند و در عربی به آن مظهر قنات می‌گویند.

طول یک رشته کاریز، در میزان آبدهی آن نیز مؤثر و 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. 

هانری گوبلو در کتاب خود موسوم به (قنات فنی برای دسترسی به آب) در مورد تاریخچه ابداع قنات در دنیا و مکان شکل‌گیری و تکامل این فن، عنوان می‌کند:

در اروپا برای اولین بار در کشورهای آلمان و بلژیک از قنات و کانال‌های زیرزمینی برای استخراج آب اضافی معادن استفاده شد و به این منظور حدود ۵۰۰۰۰ کیلو متر کانال زیر زمینی حفر شده است. البته سال‌ها پیش و قبل از اروپاییان، در عصر اگوست از این شیوه در رم غربی استفاده می‌شده است و اروپاییان این فن را دوران رنسانس و قرون وسطی آموختند.

در ادامه به نقل از (F. KLEMAN) می‌گوید:

ریشه حفر قنات به قرن‌ها قبل از عصر اگوست باز می‌گردد یعنی در اواخر هزاره‌ی سوم و اوایل هزاره‌ی دوم قبل از میلاد مسیح. یعنی زمانی که ایرانیان برای استخراج معادن مس واقع در کوهپایه‌های دامنه‌های زاگرس، با مشکل آب‌های اضافی در معادن مواجه بودند، ایرانیان با حفر دهلیز‌های زیر زمینی آب‌های مزاحم در معادن را خارج می کردند و بعدها مهاجرانی از ایران این تکنیک را به رم غربی بردند. سپس با گذشت زمانی در حدود 35 قرن اروپا این فن را از ایران آموخت.

از ابتدای اختراع قنات، تقسیم آب بین سهام‌داران توسط میرآب و با ساعت آبی یا فنجان انجام می‌شده است. فنجان نیز عبارت است از یک کاسه کوچک با سوراخی در وسط آن و چند درجه با علامت در بدنه داخلی آن که بر روی آب‌های یک دیگ بزرگ قرار می‌گیرد. 

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 نوشته است:

قدمت فناوری و دانش سیستم آبیاری سنتی در ایران، حفر کاریز، لااقل به ۸۰۰ سال پیش از میلاد می‌رسد که به مدت لااقل نزدیک به سه هزاره زنده مانده است. ناحیه‌ی کاشان استان اصفهان دارای کهن‌ترین شبکه‌های آبیاری است. شبکه آبیاری سیستم قنات توانسته است به طور پایدار، امنیت غذایی و معیشت خانوارهای کشاورزان را فراهم آورد. در مناطق خشک، تأمین دائمی آب از راه حفر کاریز، منابع قابل اتکای آبیاری کشاورزی سنتی را فراهم آورده و تضمین کرده است، چه در غیر این صورت کشاورزی امکان‌پذیر نمی‌شد.

سازمان آموزشی، علمی و فرهنگی ملل متحد، یونسکو، در سال ۲۰۱۶، 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 ثبت شده‌است. همچنین قنات باغ زارچ یزد با طول چند ده کیلومتر و صدها حلقه چاه، یکی دیگر از قنات‌های ثبت شده است.

مزایای قنات

قنات به عنوان یک روش استحصال آب منافع متعددی دارد. که برخی از این مزایا عبارتند از:

• 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 می‌شوند.
•  بخش عمده کانال آب در زیرزمین قرار گرفته و در نتیجه هدررفت آب بر اثر تبخیر و نفوذ در خاک کاهش پیدا می‌کند.
• در سیستم قنات، از آب‌های زیرزمینی به صورت تجدیدپذیر استفاده می‌شود.

معایب قنات

کاریز به خاطر این که در سفره‌های آب زیرزمینی کم عمق استفاده می‌شود و این منابع هم غنی نیستند و دارای نوسان زیادی هستند و 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 و یا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

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. در فصولی که به آب احتیاج نیست و یا احتیاج به آب خیلی کم است، امکان جلوگیری از جریان و یا کنترل کاریز وجود ندارد.

سازه‌های مرتبط با قنات

• آب‌انبار، حوض یا استخر سرپوشیده‌ای است که برای ذخیره آب معمولاً در زیرزمین 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 هدایت‌شده 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 چال‌یخ) ریخته می‌شد و در فصل گرما مورد استفاده قرار می‌گرفت.

•  پایاب از سازه‌های دیگر مرتبط با قنات است. پایاب محل دسترسی به آب قنات در حیاط خانه‌ها و مسجدهاست و نمونه عمومی آن در شهرهای بیابانی ایران به چشم می‌خورد. 

+ منبع