قنات قصبه گناباد؛ شاهکار ۲۵۰۰ ساله انتقال آب بدون پمپ

به گزارش عصر ایران، قنات قصبه گناباد در شهری در جنوب خراسان رضوی، شبکه‌ای زیرزمینی با ریشه‌های حدود ۲۵۰۰ ساله است که از مجموعه‌ای از تونل‌ها و چاه‌های عمودی تشکیل شده و آب را بدون نیاز به پمپ، از اعماق زمین به سوی آبادی‌ها هدایت می‌کرد.

بر اساس پژوهشی منتشرشده در نشریه Land، طول مجموع شبکه قنات قصبه به حدود ۳۳ کیلومتر می‌رسد و عمق یکی از چاه‌های مادر آن نزدیک به ۳۰۰ متر است. این ارقام به کل مجموعه و شاخه‌های مختلف آن مربوط می‌شوند؛ نه یک تونل مستقیم که تمام آن در یک مرحله تاریخی حفر شده باشد. برای درک بزرگی این اعداد، به ارتفاع یک ساختمان صدطبقه اشاره شده است؛ با این تفاوت که سازندگان آن به‌جای بالا رفتن، باید صدها متر در دل خاک و سنگ پایین می‌رفتند.

چاه ۳۰۰ متری و انتقال مرحله‌ای خاک

مشکل اصلی فقط کندن زمین نبود. هر ضربه کلنگ، خاک و سنگ تازه‌ای تولید می‌کرد که باید از محل حفاری بیرون برده می‌شد. در چاه‌های کم‌عمق، این کار با سطل، طناب و یک چرخ چوبی انجام می‌گرفت، اما وقتی عمق چاه به صدها متر می‌رسید، وزن طناب و سطل پر از خاک به مشکلی بزرگ تبدیل می‌شد.

در کتاب تخصصی Qanat Knowledge: Construction and Maintenance، نوشته علی‌اصغر سمسار یزدی و مجید لباف خانیکی، توضیح داده شده که وزن طناب موردنیاز برای یک چاه ۳۰۰ متری می‌توانست به دست‌کم ۱۵۰ کیلوگرم برسد؛ وزنی چند برابر یک سطل معمولی خاک. رطوبت می‌توانست وزن طناب‌های پنبه‌ای را بیشتر کند و فشار واردشده به چرخ بالابر را افزایش دهد.

مقنی‌ها برای حل این مسئله مسیر را به چند بخش کوتاه‌تر تقسیم کردند. در عمق چاه، فضاهایی برای استقرار کارگر و نصب چرخ‌های بالابر در نظر می‌گرفتند. سطل خاک از پایین‌ترین بخش بالا آورده می‌شد، در ایستگاه میانی به طناب بالابر بعدی متصل می‌شد و سرانجام به سطح زمین می‌رسید. در توصیف روش‌های سنتی قنات‌سازی، از ایجاد چنین ایستگاه‌هایی در فواصل حدود ۸۰ تا ۱۰۰ متر یاد شده است.

درباره شکل دقیق اجرای این ایده در قنات قصبه، دو بازسازی مطرح شده است. در یکی از آن‌ها، مسیر حفاری به چند چاه عمودی تقسیم می‌شده که با جابه‌جایی افقی کوتاهی به یکدیگر متصل بودند؛ چیزی که از آن با عنوان چاه پله‌ای یاد می‌شود. در بازسازی دیگر، چاه عمیق‌تر ساختاری پیوسته داشته، اما در طول مسیر آن ایستگاه‌هایی برای انتقال مرحله‌ای خاک ایجاد شده است. در هر دو حالت، اصل ماجرا یکسان بود: تبدیل‌کردن یک عملیات تقریباً غیرممکن به چند عملیات کوچک‌تر و قابل‌کنترل.

تهویه و حرکت آب با نیروی گرانش

حتی بالا آوردن سطل خاک هم بدون خطر نبود. افتادن یک سنگ از دیواره یا پاره‌شدن طناب می‌توانست جان کسی را که ده‌ها متر پایین‌تر کار می‌کرد، بگیرد. به همین دلیل، قنات‌سازی تنها به قدرت بدنی وابسته نبود؛ تجربه، شناخت خاک و رعایت شیوه‌های ایمنی سنتی نیز اهمیت حیاتی داشتند.

خطر دیگر در تاریکی تونل، هوا بود. در یک فضای بسته زیرزمینی، نفس‌کشیدن می‌توانست دشوار و حتی خطرناک شود. یکی از کارکردهای مهم چاه‌های عمودی که در فاصله‌های مختلف مسیر قنات حفر می‌شدند، تهویه تونل بود. اگر از بالا به مسیر یک قنات نگاه کنیم، معمولاً ردیفی از دهانه‌های چاه را می‌بینیم که مانند نقطه‌هایی پشت سر هم روی زمین قرار گرفته‌اند. این چاه‌ها راه دسترسی به تونل بودند و امکان ارتباط فضای زیرزمین با هوای آزاد را هم فراهم می‌کردند.

اختلاف فشار ناشی از باد و تفاوت دمای هوا می‌توانست در شرایط مناسب باعث جابه‌جایی طبیعی هوا میان چاه‌ها و تونل شود. با این حال، چنین جریانی همیشه کافی نبود. سمسار یزدی و لباف خانیکی در فصل مربوط به مشکلات و محدودیت‌های حفاری قنات، روش‌هایی را شرح می‌دهند که در آن‌ها هوا با کمک مجراهای مخصوص یا ابزارهای دستی به انتهای تونل منتقل می‌شد. یکی از این روش‌ها استفاده از دَم دستی، شبیه دَم آهنگری، بود که در کنار دهانه چاه قرار می‌گرفت و هوای تازه را از طریق لوله‌ای پارچه‌ای به محل فعالیت مقنی‌ها می‌رساند. در روشی دیگر، از فضای بالای پوشش‌های تقویتی تونل برای هدایت هوا استفاده می‌کردند.

بزرگ‌ترین معمای مهندسی قنات قصبه، حفر تونل‌هایی به طول چندین کیلومتر بود که آب در تمام مسیر بدون هیچ پمپی حرکت می‌کند. پاسخ در نیروی گرانش پنهان شده است. مسیر از بخش‌هایی آغاز می‌شود که سفره آب زیرزمینی در ارتفاع بالاتری قرار دارد. آب از لایه‌های آب‌دار وارد تونل می‌شود و به دلیل شیب ملایم مسیر، آرام‌آرام به سمت زمین‌های پایین‌دست حرکت می‌کند.

اگر شیب تونل بیش از اندازه کم باشد، حرکت آب با مشکل مواجه می‌شود و احتمال رسوب‌گذاری افزایش پیدا می‌کند. اگر شیب بیش از حد تند باشد، جریان سریع‌تر آب می‌تواند به فرسایش بستر و آسیب‌دیدن سازه منجر شود. به همین دلیل، تعیین دقیق ارتفاع، جهت و شیب تونل اهمیت اساسی داشت و استادکاران قنات از روش‌های سنتی اندازه‌گیری و ترازکردن مسیر استفاده می‌کردند. همان‌طور که یونسکو در توضیح ارزش جهانی قنات ایرانی اشاره می‌کند، انتقال آب در این سامانه‌ها بر پایه شیب ملایم تونل و نیروی گرانش انجام می‌گرفت. انتخاب مسیر زیرزمینی به کاهش تماس آب با گرمای مستقیم خورشید و تبخیر کمک می‌کرد.

روایت‌های تاریخی و ثبت جهانی

شگفتی قنات قصبه به اندازه‌ای بود که حتی صدها سال پس از شکل‌گیری آن نیز مسافران از شنیدن داستان‌هایش حیرت می‌کردند. ناصرخسرو در سفرنامه خود، هنگام روایت سفر در مسیر گناباد، حکایتی از مردی نقل می‌کند که برای بیرون‌آوردن فردی گرفتار به درون چاه کاریز فرستاده شده بود. در این روایت، از ریسمانی به طول هفتصد گز و جریان آبی بزرگ در اعماق زمین سخن به میان می‌آید.

این داستان یک گزارش اندازه‌گیری دقیق مهندسی نیست، اما نشان می‌دهد نزدیک به هزار سال پیش نیز عمق و عظمت کاریزهای گناباد برای مردم باورنکردنی بود. حتی در برخی باورهای محلی، ساخت این کاریز به کیخسرو، پادشاه اسطوره‌ای ایران، نسبت داده می‌شد.

قنات قصبه محصول یک لحظه یا یک نسل نیست. بخش‌های مختلف آن در طول تاریخ حفر، گسترش، تعمیر و لایروبی شده‌اند. قدیمی‌ترین بخش‌های مجموعه به ایران باستان بازمی‌گردند، اما شبکه‌ای که امروز شناخته می‌شود، نتیجه قرن‌ها کار و نگهداری است. در سال ۲۰۱۶، قنات قصبه گناباد همراه با ۱۰ قنات دیگر ایران، در مجموعه‌ای با عنوان «قنات ایرانی» در فهرست میراث جهانی یونسکو ثبت شد. این قنات‌ها هنگام ثبت، همچنان کارکرد آب‌رسانی خود را حفظ کرده بودند و بخشی از یک سنت زنده در مدیریت آب به شمار می‌رفتند.

پژوهشی در سال ۲۰۲۶ درباره مخاطرات قنات قصبه نشان می‌دهد که تغییرات اقلیمی، برداشت بیش از حد آب زیرزمینی، توسعه شهری و فراموش‌شدن دانش سنتی از تهدیدهای مهم پیش روی این میراث هستند.