قنات و کاریز

قنات و کاریز به معنی کانال و آبراه است. در واقع، قنات ها ساختاری زیر زمینی هستند که برای جمع آوری آب و هدایت آن به سطح زمین مورد استفاده قرار می گیرند.

• تعریف علمی تر قنات :

مجموعه اي از چند ميله و يك یا چند كوره زير زميني كه با شيبي كمتر از شيب سطح زمين، آب موجود در لايه يا لايه هاي آبدار مناطق مرتفع زمين، رودخانه ها، مردابها و بركه ها را به كمك نيروي ثقل و بدون كاربرد نيروي كشش و هيچ نوع انرژي الكتريكي يا حرارتي با جريان طبيعي جمع آوري ميكند و به نقاط پست تر مي رساند.

• اجزای قنات:

1. «مادرچاه» : دورترین چاه از مظهر قنات است که انتهای آن به سفره آب زیرزمینی متصل می‌شود. عمق مادرچاه، معمولا به ۱۰۰ متر می‌رسد. این چاه یا شفت عمودی، معمولا ۱ متر قطر دارد. بیشترین عمق ثبت شده برای یک مادرچاه، نزدیک به ۳۵۰ متر است.
2. «کانال قنات» : تونل آب‌رسانی قنات است که با یک شیب ملایم حفر می‌شود. این تونل، مسیر جریان آب از سفره آب زیرزمینی در انتهای مادرچاه تا سطح زمین را فراهم می‌کند. به عبارت دیگر، ورودی کانال قنات در سطح زمین و انتهای آن در انتهای مادرچاه قرار دارد.
3. «شفت دسترسی» : چاه‌ها یا شفت‌های عمودی هستند که در فاصله منظم از یکدیگر بالای مسیر جریان آب در قنات حف می‌شوند. به این شفت‌ها، میله‌چاه نیز می‌گویند. میله‌چاه، امکان دسترسی به مسیر جریان آب و انجام عملیات تعمیر و نگهداری را فراهم می‌کند.
4. «مظهر قنات» : محل خروج آب زیرزمینی در ورودی کانال قنات (محل برخورد کانال با سطح زمین) است.

• حفر قنات :

حفر قنات معمولا از مظهر آن که همان سطح زمین است و خشک می‌باشد، شروع و به مناطق آبده مادر چاه ، ختم می‌شود. بنابراین ، اول دهانه قنات یا هرنج که خشک است و بعد اولین چاهها یا میله‌ها که اینها هم خشک است و آب ندارد و به اصطلاح قسمت خشک کار قنات نامیده می‌شود، حفر می‌شود. بعد کار به طرف قسمت بالا دست که همان قسمتهای آبده و بیشتر آبده زمین باشد، ادامه پیدا می‌کند.

• طول و عمق قنات :

طول یک رشته قنات که در میزان آبدهی آن نیز موثر است، نسبت به شرایط طبیعی میزان آن متفاوت است. این شرایط بستگی به 3- چاه‌ها، شفت‌های عمودی هستند که امکان دسترسی مستقیم به آب زیرزمینی را فراهم می‌کنند. به عبارت دیگر، یک چاه به تنهایی یک سازه مستقل محسوب می‌شود. در طرف مقابل، قنات‌ها، مجموعه‌ای از شفت‌های عمودی به همراه یک تونل نسبتا افقی است.

شیب زمین و عمق مادر چاه دارد. هرچه سطح آب زیرزمینی پایینتر باشد، عمق مادر چاه بیشتر می‌شود.

مهمترین عاملی که طول قنات را مشخص می‌کند، شیب زمین می‌باشد. هرچه شیب زمین کمتر باشد طول قنات بیشتر و هرچه شیب بیشتر باشد طول قنات کمتر خواهد بود

طویل ترین قناتی که تاکنون در ایران حفر شده ، در حوالی گناباد از توابع خراسان است که ۷۰ کیلومتر طول آن است و عمیقترین مادر چاه قناتهای ایران به روایتی ۴۰۰ متر و به روایت دیگر ۳۵۰ متر عمق دارد و آن مربوط به قنات "قصبه" گناباد است.

• فرق چاه و قنات :

1- چاه مانند قنات، به منظور دسترسی به منابع آب زیرزمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته آب خروجی از چاه‌ها، علاوه بر مصارف خانگی و کشاورزی، برای مصارف صنعتی نیز به کار برده می‌شود.

2- برخلاف قنات، چاه‌ها در حوزه‌های دیگری نظیر استخراج نفت و گاز، استخراج/اکتشاف ماده معدنی و مطالعه وضعیت زمین‌شناسی نیز کاربرد دارند.

3- چاه‌ها، شفت‌های عمودی هستند که امکان دسترسی مستقیم به آب زیرزمینی را فراهم می‌کنند. به عبارت دیگر، یک چاه به تنهایی یک سازه مستقل محسوب می‌شود. در طرف مقابل، قنات‌ها، مجموعه‌ای از شفت‌های عمودی به همراه یک تونل نسبتا افقی است.

4- برای استخراج آب از درون اغلب چاه‌ها (به غیر از چاه آرتزین)، به یک نیروی خارجی نظیر پمپ نیاز است. در طرف مقابل، خروج آب از درون قنات، بدون نیاز به نیروی خارجی و به صورت طبیعی (با نیروی جاذبه) صورت می‌گیرد. به همین دلیل، آب چاه برای مصرف در نزدیکی محل حفر مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ در صورتی که آب قنات در فواصل طولانی (کیلومترها دورتر از منبع زیرزمینی) مصرف می‌شود.