Кяриз — это традиционная подземная гидротехническая система в городах и селениях Средней Азии и Ирана совмещающая систему водопроводов и орошения. Кяриз представляет собой подземный канал в виде глиняной горизонтальной штольни, соединяющий место потребления с подземными ключами и родниками. Кяризы, обычно, имели галерею с поперечным сечением, позволявшим свободно проходить людям, роющим кяриз.
Такая гидротехническая система возникла ещё в Персии до царства Ахеменидов. Самый древний и большой из кяризов находится в иранском городе Гонабад,
он отмечен ЮНЕСКО как объект всемирного наследия. Спустя 2,700 лет после создания он до сих пор обеспечивает водой почти 40 тысяч человек.
Необходимость применения таких технологии была вызвана такими факторами, как:
Отсутствие крупных рек с круглогодичным стоком воды, достаточным для поддержания орошения.
Потенциальные плодородные области вблизи крутых гор или горных хребтов.
Сухой климат с сильным испарением с поверхности, так что поверхностные водоемы и каналы приведут к большим потерям
Водоносный горизонт потенциальной плодородной области, который слишком глубок для полезного использования простых скважин.
Важным элементом кяризов является туннель, скрытый под толстым слоем почвы. Из-за этого кяриз минимизирует потери, вызванные испарением в жарком пустынном климате, позволяя ему распространять воду на большие расстояния, чем в случае установок с открытой водой например, акведук.
Туннели кяризов строились под низким наклоном 1:1500-1:1000, поэтому вода течет с низкой скоростью и не нарушает стенки кяриза. Сборная часть часто размещается в конусах выноса, где также имеется толстый слой отложений и высокий уровень грунтовых вод.
Остальные части конструкции строились в виде вертикальных колодцев доступа, которые во время работы также позволяют контролировать состояние туннеля и устранять разрушения кирязов и их заторы. Материал, извлеченный из стояка, обычно остается возле входа, так что всю поверхность можно увидеть в виде ряда небольших земляных насыпей.
Кяризам не требуется энергия для подачи воды, но они требуют хорошего и изнурительного обслуживания. Из – за этого во многих местах привело к замене водой, закачиваемой из скважин на месте и это, влияет на работоспособность каналы, так как откачка снижает уровень в их исходных водоносных горизонтах, и каналы затем высыхают. Эта судьба затронула многие Кяризы в Сирии. Если вода не берется из водоносных горизонтов ниже канала, канал обеспечивает сбалансированный поток в течение всего года.
В местах, где кяриз был еще слишком глубоким, чтобы доставлять воду на поверхность, были построены специальные колодцы для его отвода. Полученная таким образом вода хранилась в подземных цистернах, а также использовалась для охлаждения воздуха в жилых зданиях.
Благодаря системе колодцев воздух сквозняком постоянно проходит через канал, который охлаждается водой и окружающей землей. Это использовалось и щас используется для охлаждения жилищ возле кяриза и прежде для охлаждения холодильников, которые хранили лед, собранный зимой, замороженные в жаркие периоды года.
Традиционный кяриз строился без использования машин. Строители кяриза, которых называли «муканни», получали хорошую зарплату, это ремесло они передавалась потомкам.
Знатоки этого ремесла начинали строительство с того, что находили источник воды. Их обычно искали там, где конус выноса встречается с основанием гор или холмов. Строители, следили за ходом периодических водотоков, искали влажную почву, или растения с глубокой корневой системой. Если пробная скважина позволяет определить присутствие достаточного количества воды, будущий туннель отмечался на земле.
Набор инструментов, используемых для строительства канала, был прост: контейнеры или мешки, канаты и блоки, используемые для подъема выкопанной земли на поверхность, кирки, лопаты, факелы, а также уровень и отвес.
Строительная техника зависела от типа почвы, местности и многих других факторов. Несмотря на кажущуюся простоту, строительство кяриза требовало значительных инженерных навыков. Хотя метод копания был довольно простым, проектирование канатов требовало тщательного понимания подземных структур грунта и точного расчета уклона основного туннеля, а также положения вертикальных шахт. Уклон должен быть тщательно определен, потому что слишком низкая степень падения может вызвать затор воды, в то время как слишком крутaя чревата быстрой эрозией и возможностью обрушения туннеля. Неправильная оценка качества почвы может привести к разрушению конструкции, потере ценного времени и денег, моглa привести к несчастному случаю на строительстве, а в худшем случае может быть фатальной для строителей.
Земляные работы чаще всего выполнялись группой из 3-4 профессиональных знатоков этого дела. На мелких канатах один рабочий копал землю, другой поднимал землю на поверхность, а третий распределял выкопанный материал по полю вокруг шахты. Копка обычно начиналась со дна, то есть с площади, которая должна была быть в конечном итоге орошена, постепенно продвигаясь к пробной скважине, вырытой у подножия гор. Расстояние между вертикальными шахтaми составляет 25-30 метров, это было результатом работы, необходимой для рытья стояков и туннеля, соединяющего их. Важным фактором, определяющим местоположение стояков, было последующее предоставление доступа к уже существующему каналу для работ по техническому обслуживанию. Как правило, чем мельче канат, тем плотнее построены вертикальные каналы. Более длинные конструкции иногда начинались с обоих концов одновременно. Иногда небольшие каналы объединялись так, что они сливали воду в общий коллективный туннель.
Большинство иранских каналов 5 километров, хотя около Кермана есть 70-километровый туннель. Глубина, на котором проходит главный туннель, обычно находится в пределах 20-200 метров, в то время как в Хорасане самый глубокий из известных туннелeй достигает 275 метров ниже поверхности земли. В таких впечатляющих конструкциях вертикальные шахты были оснащены промежуточными платформами, облегчающими перенос грязи на поверхность.
В местах, где рельеф земли вызвал еще больший уклон, были построены подземные водоскаты, дно которых было укреплено глиняной подкладкой, замедляющей эрозию. Иногда энергию падающей воды также использовали для питания подземных мельниц. Если было невозможно подвести воду к цели под покровом земли, были построены поверхностные каналы. Это решение использовалось только в качестве крайней меры из-за загрязнения, интенсивного испарения и нагрева, неизбежного при наземном переносе воды. Часто под землей каналы были разделены на распределительные сети, состоящие из более мелких каналов, которые снабжали каждый крупный город.
Каналы требовали частой профилактики. Работы по техническому обслуживанию состояли из укрепления paзмытых стен и удаления песка и ила. Вертикальные шахты иногда были закрыты, чтобы предотвратить попадание переносимого ветром песка в канал.
Кяризы оцениваются по качеству, количеству и частоте потока воды. Большая часть иранского населения на протяжении всей истории зависела от кяризoв, поэтому населенные пункты часто напрямую связаны с местами, которые богаты качественными и многочисленными системами. Хотя строительство канатoв относительно дорого, их долгосрочная ценность для местного сообщества и инвесторов была очень рентабельной и выгодной.
Кяризы еще раз доказывают, что древний мир был не таким как его описывает академическая наука. Мы должны знать историю своёй родины и всего человечества, чтобы помнить и знать, что наши предки были цивилизованными и развитыми во всех смыслах этого слова.