thumb|upright 1.2|Khettara Erfoud (Marokkó) közelében
A qanāt (arabul قناة, perzsául کاریز kariz) a meleg, száraz és félszáraz éghajlatokon használt vízrendszer, mely az emberi települések és az öntözés vízellátását biztosítja. Megbízhatósága miatt elterjedt. Más ismert elnevezései: kārīz vagy kārēz (Irán, Afganisztán, Pakisztán és Közép-Ázsia területén, a perzsa كاهریز-ból), kahan (a perzsa کهن-ból), kahriz vagy kəhriz (Azerbajdzsán), khettara (Marokkó), galeria (Spanyolország), falaj (Egyesült Arab Emírségek és Omán), kahn (Beludzsisztán), foggara vagy fughara (Észak-Afrika).Dr. V. Sankaran Nair: Etymological conduit to the land of Qanat (2004) Emellett Ázsiában és Észak-Afrikában használatosak a kakuriz, chin-avulz és mayun elnevezések is.
A qanat technológiáját feltehetőleg a perzsák fejlesztették ki az i. e. 1. évezred elején, ahonnan aztán lassan terjedt el Nyugat, illetve Kelet irányába.Andrew Wilson: "Hydraulic Engineering and Water Supply", John Peter Oleson: Handbook of Engineering and Technology in the Classical World c. könyvéből, New York, Oxford University Press, 2008. . 291. old.H. E. Wuff: The Qanats of Iran, Scientific American, 1968. április, 94-105. old.QanatsK. E. Eduljee: Zoroastrian Heritage - Kareez
Egy qanat értékét nagyban befolyásolta minősége, mérete és a vízhozam folytonossága. Irán és más száraz éghajlatú ázsiai, illetve észak-afrikai ország népességének jelentős része függött a qanatok vizétől, településeik, élőhelyeik olyan területeken alakultak ki, ahol lehetséges volt qanatok kiépítése. Bár a kiépítés igencsak költséges volt, hosszútávú értéke a közösség – így a megépítésbe és karbantartásba befektetők is – számára jelentős volt.Masoud Kheirabadi: Iranian Cities: Formation and Development, University of Texas Press, 1991.
Műszaki jellemzők
A qanat kútszerű függőleges aknák sorozata, melyeket enyhén lejtő járatok kötnek össze. Szivattyúzás nélkül vezet a felszínre nagy mennyiségű talajvizet. A víz a gravitáció hatására lefolyik egy, a forrásnál alacsonyabban fekvő célhelyre, ami általában egy felszín fölötti víztároló. A qanat lehetségessé teszi a talajvíz hosszú távolságokra való elszállítását meleg, száraz éghajlatokon, a párolgás miatti veszteség lecsökkentésével.
Nagyon gyakori egy qanat kialakításakor, hogy a forrás egy hegylánc előhegyeinek lábánál legyen, ahol a talajvízszint a legközelebb van a felszínhez. Ettől a ponttól lejtése sokkal kisebb a föld felszínének lejtésénél, így a víz a víztárolóig folyik, ehhez azonban sokszor nagy távolságokat kell megtennie.
Helyenként a qanatokat földalatti elosztórendszerek alkotják, ezek a kisebb járatokból álló karizok. Akárcsak a qanatok üregei, ezek a kisebb járatok is a földfelszín alatt találhatóak, a szennyezés elkerülése végett. Néhány esetben a qanatok vizét gyűjtőmedencében tárolják, az éjszakai áramlatot nappali használatra fenntartva. Az ab anbar tipikus példája a qanatok által táplált ivóvízgyűjtő medencékre az ókori Perzsiában.
A qanat rendszerének előnye, hogy nem befolyásolják a környezetében lejátszódó természeti (pl. földrengés, árvíz) vagy emberi katasztrófák (pl. háború). Továbbá majdnem teljesen független a csapadék mennyiségétől, csupán enyhe hozami eltérést mutatva a száraz és nedves időszakok között.
Gyakori jellemzői a qanat technológiáját használó régióknak
A qanat technológiája olyan helyeken elterjedt, ahol a következők jellemzők: nagyobb folyók, folyamok hiánya, melyek egész évben kellő vízmennyiséget biztosítanának öntözésre és más szükségletek kielégítésére potenciálisan termékeny és csapadékdús hegyek vagy hegyvonulatok közelsége száraz éghajlat, ahol nagy a felszíni párolgás mennyisége és így a felszín feletti gyűjtőmedencék, illetve vízjáratok fokozottan veszteségesek lennének olyan víztároló jelenléte a potenciálisan termékeny területen, mely túl mélyen van egyszerű kutak ásásához
A qanatok hatása a települések szerveződésére
Egy jellegzetes iráni városban – és bárhol máshol, ahol a vízrendszer használatos – több qanat is van kialakítva. A kertek és mezők mindegyike a qanatok felszíni végeihez közel találhatóak, így a qanatok vize meghatározza mind a szociális régióit, mind a külalakját a városoknak.
A víz a felsőbb régiókban a legfrissebb, leghűvösebb és legtisztább, a legvirágzóbb emberi települések a kivezetési pont környékén találhatóak. Mikor a qanat még szint alatt van, a vizet kutakkal vagy állatok hajtotta perzsa kutak segítségével húzzák ki a vizet. A magánkézben levő földalatti gyűjtőmedencék elegendő vizet szolgáltattak a házak és gazdasági épületek ellátásához, illetve az öntözéshez. Emellett a qanatban kialakuló légáramlatokat egy földalatti nyári szoba, a shabestan hűtésére használják, mely számos régi ház és épület szerves része.
A kivezetés mentén a víz felszíni járatokon, úgynevezett jubs-okon (jūbs) keresztül folyik tovább a domb- vagy hegyoldalakon le. Időnként oldalirányú elágazásokat építenek ki, így biztosítva a szomszédság, a kertek és a mezők vízellátását. Az utcák ezekkel párhuzamosan futnak, ennek következtében a települések következetesen a földfelszín lejtésének irányában alakulnak ki. Ez egy gyakorlatias alkalmazkodása az embernek a változó terephez, a hatékony vízelosztás érdekében.
A járatok alsóbb régiói kevésbé kecsegtetőek úgy a lakóhelyek, mint a mezőgazdaság számára. Minél lejjebb haladunk a vízfolyás mentén, annál nagyobb a víz szennyeződési foka, illetve száraz időszakokban nagyobb a vízhozam csökkenése is.
Megépítés
Hagyományosan a qanatokat hozzáértő munkások (muqannīs) csoportja építi meg, kétkezi munkával. A szakma a történelem folyamán igencsak jól fizetőnek bizonyult és jellemzően apáról fiúra szállt.
Előkészületek
thumb|Hordalékkúp Dél-Iránban. A NASA Terra nevű műholdjának képe
A qanat építésének első, elengedhetetlen lépése egy közeli vízforrás azonosítása. A keresés a hegyek vagy előhegyek és a hordalékkúp találkozásától indul ki. A víz bőségesebb a hegyekben a domborzati emelkedés miatt, ezért a kiásás a hordalékkúpban viszonylag könnyű. A muqannīsok követik a víz fő folyását és talajvízre utaló jeleket keresnek (mélyre gyökerező növények, szezonális szivárgások). Ekkor egy próbakutat ásnak, hogy meghatározzák a talajvízszintet és a vízhozamot, mely alapján eldöntik, indokolt-e az adott helyen a kiépítés. Ha ezek az előfeltételek mind teljesülnek, megrajzolják a járatok útvonalait a földfelszín felett.Anthony Smith: Blind White Fish in Persia London, George Allen & Unwin, 1953
Ezután következik a felszerelés összeállítása, mely tartalmazza a következőket: tartályok (általában bőrzsákok) kötelek csigák, melyek segítségével a tartályokat kiemelik az aknákból ásó és szekerce a kiásáshoz lámpások szintező vagy függőón spárga talajtípustól függően szükség lehet alátétre, általában égetett agyag gyűrűkre
Annak ellenére, hogy maga az építkezés folyamata egyszerű, egy qanat megépítése részletes altalajiföldtan-ismeretet és kifinomult mérnöki érzéket követel meg. A qanat lejtésére fokozottan figyelni kell: ha túl lapos, nem vezeti le a vizet, ha túl meredek, akkor a kelleténél nagyobb erózió miatt beomolhat a rendszer. Ugyancsak beomláshoz vezet a talaj állapotának helytelen felmérése, ami legjobb esetben alapos újraépítéssel jár, de akár a dolgozók halálát is okozhatja.
A kiásás
Egy qanat megépítéséhez általában 3-4 muqannīs szükséges. Egy gyengén lejtő qanat építésekor egyikük a vízszintes járatot ássa, a másik kiemeli a kiásott földet a járatból, a harmadik pedig szétteríti a földfelszín felett a kiásott földet.
A csapat általában a céltól kezdi a munkát, ahová a víz érkezni fog és felfele halad a kiindulási pontig, a tesztkútig. A függőleges aknákat menet közben ássák ki, egymástól 25-30 méterre. Az aknák közti távolság függ a kiásásukba fektetett munkától, az összekötő járat kiásásába fektetett erőfeszítéstől, illetve a karbantartáshoz szükséges energiabefektetéstől. Minél kisebb a qanat lejtése, annál közelebb vannak egymáshoz a függőleges aknák. Ha a qanat hosszúnak ígérkezik, mindkét végén egyszerre kezdik el a munkálatokat. Néha mellékágakat is ásnak, hogy kiegészítsék a vízhozamot.
Míg Irán legtöbb qanatja nem haladja meg az 5 km hosszat, Kermán környékén akadnak 70 km körüli példányok is. A függőleges aknák mélysége 20–200 m között mozog, Horászán területén található a legmélyebb, mely 275 m-re nyúlik a földfelszín alá. Ezek az aknák elősegítik az építést és a karbantartást, akárcsak a légcserét. A mély aknák közbeeső kiszögelléseket is megkövetelnek, a kiásott föld kiemelését megkönnyítendő.
A megépítés sebessége függ a mélységtől és a talaj minőségétől. Ha puha és könnyen megmunkálható, 20 m mélységben egy nap alatt négy munkás 40 méternyi vízszintest járatrészt tud kiásni egy nap alatt. Mikor a függőleges akna eléri a 40 m mélységet, már csak 20 métert tudnak ásni vízszintesen naponta, 60 m-nél ez 5 m/napra csökken. Algériában az átlagsebesség 2 m/nap 15 m mélységben. A mély és hosszú qanatok (azaz a legtöbb) megépítése évekbe, sőt évtizedekbe telik.
A kiásott földet általában bőrzsákokba pakolják és kiemelik a függőleges aknákon keresztül, majd az akna kijárata körül felhalmozzák, hogy védelmet nyújtson a szél és eső által odahordott törmelékekkel, hulladékokkal szemben. Ezeket a kupacokat le is takarhatják, hogy megerősítsék a védelmet. Felülnézetből az aknakijáratok bombakráterek benyomását keltik.
A qanat vízterelő járatának eléggé meredeknek kell lennie ahhoz, hogy a víz könnyedén folyjon le benne. Azonban túl meredeknek sem szabad lennie, a vízhozamot a kritikus értékek között kell tartani. Ha túl meredek a lejtés, a kialakuló hullámok erőteljes eróziót okoznak, ami károsíthatja vagy tönkreteheti a rendszert. Rövidebb qanatok esetében a lejtés 1:1000 és 1:1500 között mozog, a hosszabbakban szinte eléri a vízszintest. Ilyen mértékű pontosság rutinszerűen érhető el vízmérték és kötél segítségével.
Azokban az esetekben, ahol a lejtés meredekebb, földalatti vízeséseket is alakíthatnak ki, alkalmasan megtervezve arra, hogy magába vonja az energiát, minimális erózióval (rendszerint szigeteléssel). Néhol a víz erejét földalatti malmok meghajtására fordítják. Ha nem megvalósítható, hogy a qanat felszín fölötti végét a település közelében alakítsák ki, szükségessé válik egy föld feletti jub vagy csatorna ásása. Ezt lehetőség szerint kerülik, így is korlátozva a szennyeződést, a felmelegedést és a párolgás okozta vízveszteséget.
Haszonélvezők
A perzsák már i. e. 328-ban használtak vízórát a qanatok vizének igazságos és pontos elosztására az arra jogosultak számára, öntözés céljából. Iránban, különösen Zibad területén, a vízórák használata i. e. 500-ra nyúlik vissza. Később a preiszlám szent ünnepek pontos meghatározására is használták, mint a Yaldā (téli napforduló), a Tiregān (nyár közepe) vagy a Nowruz (tavaszi napéjegyenlőség) - a legrövidebb, a leghosszabb és az egyenlő nappalok, illetve éjszakák az év folyamán. Az Iránban használt vízórák voltak az éves naptárak beütemezésére leggyakorlatiasabb ókori eszközök.Qanat-konferencia Iránban - Perzsia vízórái (arabul) Perzsiában a vízórák (avagy Fenjaanok) pontossága megközelítette a ma használt időmérő eszközökét. A fenjaan volt a legpontosabb és legelterjedtebb időmérő eszköz arra, hogy kiszámolják a vízmennyiséget, amennyit a földműves elvihet a qanat vizéből az öntözéshez, illetve az időpontot, mikor ezt megteheti, mindaddig, amíg le nem cserélték nála pontosabb órákra. A perzsa vízórák gyakorlatias és hasznos eszközök voltak a qanat vizében részesedők számára, segítségével meghatározhatták, hogy mennyi időbe telik vizet a földjeikre juttatni. A qanat volt az egyetlen vízforrás a mezőgazdasághoz és az öntözéshez, ezért elengedhetetlen volt az igazságos vízelosztás. Ennek megfelelően két becsületes és körültekintő időst választottak meg a vízórák kezelőinek, ők felügyelték a fenjaanokat és jelentették be a pontos időt a nappal és éjszaka.