Tecnologia Qanat
(en.wikipedia.org)- Qanat é um sistema de abastecimento de água baseado em canais subterrâneos, desenvolvido na antiga Pérsia há cerca de 3.000 anos, que permitiu que assentamentos em regiões áridas sobrevivessem ao trazer água de aquíferos e poços por longas distâncias
- Sua estrutura central consiste em um túnel subterrâneo com inclinação suave e em poços verticais em forma de poço; a água corre por gravidade sem bombas, e os poços servem para construção, ventilação e manutenção
- Em regiões quentes áridas e semiáridas, o transporte subterrâneo reduz a perda por evaporação e oferece abastecimento mais estável de água por ser relativamente resistente à destruição causada por enchentes, terremotos e guerras
- Existem grandes sistemas ainda em operação no Irã, Afeganistão, Turpan em Xinjiang na China, Omã e Paquistão, e sistemas semelhantes também se espalharam pelo Império Romano, pela Espanha sob domínio muçulmano e por partes das Américas
- O qanat foi usado não só para irrigação, água potável e dessedentação de animais, mas também para rodas-d’água, resfriamento com torres de vento e armazenamento de gelo em yakhchal, mantendo até hoje assentamentos e atividades agrícolas em algumas regiões
Conceito básico e distribuição do qanat
- Qanat ou kārīz é um sistema de abastecimento de água desenvolvido na antiga Pérsia, que transporta água de aquíferos ou poços até a superfície por meio de canais subterrâneos
- Surgiu há cerca de 3.000 anos e, em várias regiões da Ásia e do Norte da África, mantém praticamente a mesma função, embora com nomes diferentes conforme a região
- Afghanistan·Pakistan: kārēz
- Algeria: foggāra
- Atlas Mountains: khettāra
- Oman·United Arab Emirates: daoudi-type falaj
- Saudi Arabia: ʿuyūn
- Além do Irã, há qanats ainda existentes e em operação em Afghanistan, no Turpan water system de Xinjiang na China, em Oman e no Pakistan
- Sistemas do tipo qanat foram introduzidos em partes da Europa sob o Roman Empire e depois implementados em escala maior na Muslim-ruled Spain
- Em algumas regiões das Américas, eles foram introduzidos por meio da Spanish America, embora alguns arqueólogos considerem possível que sistemas semelhantes já tivessem sido desenvolvidos e usados na pre-Columbian era
Princípio de funcionamento: canal subterrâneo, poços verticais e gravidade
- Um qanat típico é composto por um túnel com inclinação suave e por uma sequência de poços verticais em forma de poço visíveis na superfície
- A água normalmente se origina em um aquífero abaixo do sopé das montanhas e escoa por gravidade até um destino mais baixo, portanto não requer bombeamento
- Os poços verticais são usados na construção do canal subterrâneo, na remoção de terra, ventilação, inspeção e reparos, e a água geralmente passa a ser utilizada a partir do ponto em que emerge à superfície
- O qanat normalmente começa em um local como o sopé de montanhas, onde o lençol freático está próximo da superfície, e a água emerge no ponto mais baixo onde a inclinação do terreno encontra a inclinação do túnel
- Alguns qanats se ramificam em uma rede menor de canais subterrâneos de distribuição chamada kariz, que também pode ser instalada no subsolo para reduzir contaminação e evaporação
- Em alguns casos, a água que flui à noite é armazenada em reservatórios para uso durante o dia, e o tradicional ab anbar persa é um exemplo de reservatório de água potável alimentado por água de qanat
Vantagens e limitações em regiões áridas
- O qanat transporta água no subsolo, reduzindo bastante a perda por evaporação em regiões quentes e secas
- É relativamente resistente a desastres naturais como enchentes e terremotos, assim como a desastres causados por ação humana, como destruição em tempos de guerra
- É pouco sensível a variações de precipitação, de modo que mudanças na vazão tendem a aparecer de forma gradual entre anos úmidos e secos
- Como opera apenas por gravidade, tem baixo custo de operação e manutenção, e ajuda a prevenir salinização do solo e desertificação ao transferir água doce de planaltos montanhosos para áreas baixas com maior salinidade
- O valor do qanat depende diretamente da qualidade, quantidade e regularidade da água subterrânea na área habitada
- Ele se distingue dos spring-flow tunnels das regiões montanhosas ao redor de Jerusalém
- O qanat parte de uma estrutura que transforma um poço em nascente artificial
- O spring-flow tunnel é uma estrutura que reforça ou recupera o fluxo de uma nascente natural
- Os poços verticais, essenciais na construção de qanats, não são um elemento obrigatório em spring-flow tunnels
Influência sobre assentamentos e estrutura urbana
- Cidades e vilarejos típicos do Irã e de áreas onde se usam qanats podem ter vários deles
- Campos e jardins são dispostos tanto acima do trecho subterrâneo antes de o qanat emergir na superfície quanto abaixo do ponto de saída
- A água do qanat molda as zonas sociais e o arranjo urbano da cidade
- A água é mais fresca, limpa e fria nos trechos a montante
- Pessoas mais ricas tendem a morar na saída ou logo a montante dela
- Enquanto a água ainda está no subsolo, ela é trazida à superfície por poços ou por um Persian well movido por animais
- A jusante da saída, a água corre por canais de superfície chamados jub, cujos ramais levam água a bairros, jardins e campos
- As ruas também costumam ser dispostas em paralelo ao jub e a seus ramais, alinhando cidades e vilas com a inclinação do terreno
- As áreas a jusante são menos desejadas tanto para moradia quanto para agricultura
- A água vai ficando progressivamente mais contaminada rio abaixo
- Em anos secos, a redução da vazão tende a ser mais severa a jusante
- O fluxo de ar do qanat também era usado para resfriar o shabestan, a sala subterrânea de verão em casas e edifícios antigos
Métodos de construção e desafios técnicos
- Tradicionalmente, os qanats eram construídos manualmente por grupos de trabalhadores especializados chamados muqannīs
- A primeira etapa é identificar uma fonte de água adequada
- A busca começa no ponto em que montanhas ou sopés encontram leques aluviais
- Procuram-se sinais de água subterrânea, como vegetação de raízes profundas ou surgências sazonais
- Poços de teste são escavados para verificar a profundidade do lençol freático e confirmar vazão suficiente
- Os equipamentos são relativamente simples
- recipientes para transportar terra, como sacos de couro
- cordas e roldanas
- picaretas e pás
- iluminação
- nível ou prumo com linha
- revestimento como anéis de argila cozida, conforme o tipo de solo
- O método parece simples, mas exige compreensão da geologia subterrânea e precisão de engenharia
- Se a inclinação for suave demais, a água não flui
- Se a inclinação for íngreme demais, a erosão se intensifica e o qanat pode desabar
- Uma leitura errada do solo pode causar colapso e, no pior caso, matar trabalhadores
- Normalmente a escavação começa do lado do destino que receberá a água e avança em direção à fonte
- O espaçamento entre poços verticais costuma ser de 20–35 m, e quanto mais raso o qanat, menor tende a ser esse espaçamento
- A maioria dos qanats do Irã tem menos de 5 km, mas perto de Kerman há exemplos medidos com cerca de 70 km de extensão
- A profundidade dos poços verticais geralmente fica entre 20–200 m, e há registros de poços com até 275 m na região de Khorasan
- Qanats profundos e longos podem levar vários anos ou mesmo décadas para serem construídos
Manutenção e restauração
- Os poços verticais podem ser cobertos para reduzir a entrada de areia soprada pelo vento
- Os canais do qanat devem ser inspecionados regularmente quanto a erosão, colapsos e acúmulo de areia e lama, além de limpos e reparados
- Antes da entrada, é preciso garantir fluxo de ar para a segurança dos trabalhadores
- Alguns qanats danificados são restaurados
- Em um caso de restauração na Syria, três locais foram escolhidos com base em uma lista nacional de 2001, e entre eles o Drasiah qanat em Dmeir foi concluído em 2002
- A restauração sustentável exige não apenas fatores técnicos, mas também vários elementos não técnicos
- fluxo estável de água subterrânea
- coesão comunitária
- disposição da comunidade usuária para contribuir
- um sistema funcional de direitos sobre a água
Principais usos: irrigação, água potável, resfriamento e armazenamento de gelo
- O uso principal do qanat é irrigação, dessedentação de animais e fornecimento de água potável
- Em alguns sistemas de qanat, rodas-d’água eram usadas, e como o fluxo de água é lento, a localização precisava ser escolhida com cuidado
- O qanat também era usado para resfriamento em combinação com wind tower
- A torre de vento é uma estrutura tipo chaminé colocada sobre a casa
- Ao abrir a abertura do lado oposto ao vento, o ar interno da casa é deslocado para fora
- O ar que entra do qanat sob a casa toca as paredes frias do túnel e a água, sendo resfriado pelo calor latente de evaporação
- Em clima desértico seco, a temperatura do ar vindo do qanat pode cair mais de 15°C
- O resfriamento com torre de vento e qanat é usado há mais de 1.000 anos em climas desérticos
- Engenheiros persas dominaram por volta de 400 BCE a técnica de armazenar gelo mesmo no auge do verão no deserto
- O yakhchal é uma instalação de armazenamento com resfriamento natural que utiliza qanat e torre de vento
- No inverno, a água do qanat é conduzida para a sombra ao norte da parede para congelar mais rapidamente
- O gelo é armazenado em um espaço subterrâneo com paredes espessas e isolantes
- O ar subterrâneo frio vindo do qanat ajuda a manter baixa temperatura mesmo no verão
Exemplos regionais e situação atual
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Iran
- Em meados do século XX, cerca de 50.000 qanats estavam em uso, e em 2015 restavam apenas 37.000 em operação
- Um qanat antigo e de grande porte em Gonabad ainda fornece água potável e água para agricultura para cerca de 40.000 pessoas após 2.700 anos
- O poço principal desse qanat tem mais de 360 m de profundidade e 45 km de extensão
- Em 2016, a UNESCO inscreveu o Persian Qanat como World Heritage Site, incluindo 11 qanats
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China Xinjiang Turpan
- O oásis de Turpan usa água de qanat, chamada localmente de karez
- A região tem quase 1.000 sistemas karez, com extensão total de canais de cerca de 5.000 km
- O Turfan Water Museum é uma área protegida da China devido à importância histórica do sistema karez de Turpan
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Afghanistan
- O qanat é chamado de kariz em Dari e Pashto, e é usado desde o pre-Islamic period
- No século XX, estima-se que mais de 9.370 kariz estivessem em uso
- O kariz em funcionamento mais antigo da província de Wardak tem mais de 300 anos, 8 km de extensão e fornece água para cerca de 3.000 pessoas
- Muitas estruturas foram destruídas durante a Soviet–Afghan War e a War in Afghanistan
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Oman
- O sistema de irrigação da Iron Age em Omã é chamado de falaj, no plural aflaj
- Entre os três tipos, o daoudi é o sistema do tipo qanat com túnel subterrâneo de inclinação suave e poços verticais
- Segundo a UNESCO, cerca de 3.000 aflaj ainda estão em uso em Omã
- Em julho de 2006, cinco exemplos representativos foram inscritos como World Heritage Site
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Iraq Kurdistan
- Em uma pesquisa da Oklahoma State University para a UNESCO em 2009, entre 683 karez, cerca de 380 estavam ativos em 2004, e apenas 116 continuavam ativos em 2009
- Entre as causas do declínio estão abandono e neglect antes de 2004, bombeamento excessivo por wells e seca após 2005
- Desde 2005, mais de 100.000 pessoas que dependiam do karez para viver teriam deixado suas casas por falta de água
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India
- Há sistemas karez em Bidar, Bijapur, Burhanpur e Aurangabad
- O Naubad Karez de Bidar passou por remoção de sedimentos e escavação em 2015, revelando 27 poços verticais conectados
- A restauração impactou a cidade de Bidar, afetada pela escassez de água, e levou à recarga de poços próximos
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Europe and Americas
- O Gadara Aqueduct no norte da Jordan, sob o Roman Empire, tinha 94 km de extensão e pode ter sido o mais longo qanat contínuo já construído
- Na Spain, permanecem muitos exemplos de sistemas galería ou qanat, aparentemente introduzidos durante o Moorish rule
- Em Nazca Province no Peru e no norte do Chile há puquios ou galerias filtrantes, e a origem e cronologia dos puquios de Nazca são motivo de debate
- No Mexico, a Espanha introduziu o qanat em 1520 CE
Lei, direitos sobre a água e simbolismo cultural
- No período Achaemenid, dizia-se que quem construísse um qanat ou restaurasse um qanat abandonado, trazendo água subterrânea à superfície e cultivando a terra, ficaria isento de impostos ao governo, assim como seus descendentes por até 5 gerações
- No Islamic period, manteve-se a política de isentar de impostos e reconhecer o direito à terra cultivada de quem levasse água a terras abandonadas e as cultivasse
- Registros indicam que, após o terremoto de Forghaneh em 830 CE, Abdallah ibn Tahir reuniu clérigos de Khorasan e Iraq para compilar um livro de normas legais sobre qanats chamado Alghani, a fim de resolver disputas entre os moradores de Nishapur
- Em 1010, Al-Karaji escreveu Extraction of Hidden Waters, tratando de questões técnicas como construção e reparo de qanats, prospecção de água subterrânea e nivelamento horizontal
- Nos qanats de Gonabad e Zibad, um water clock era usado para calcular o tempo de distribuição da água, e o uso de relógio d’água nos Qanats of Gonabad remonta a 500 BCE
- Em uma antiga tradição do Irã, havia o costume de realizar um casamento simbólico entre viúvas e qanats, acreditando-se que isso ajudava a manter o fluxo da água
1 comentários
Comentários do Hacker News
Uma tecnologia relacionada da antiga Pérsia é o yakhchal (https://en.wikipedia.org/wiki/Yakhch%C4%81l). Era uma espécie de depósito de gelo.
Ainda hoje, em persa, usa-se a mesma palavra para se referir a geladeira.
'yakh'e'ice'são cognatos.https://en.wiktionary.org/wiki/%DB%8C%D8%AE
https://en.m.wikipedia.org/wiki/K%C3%B6ppen_climate_classifi...
No artigo acima, é usado para descrever climas.
É parecido com a estranheza de, em inglês, de repente chamar Spanish de Español ou Swedish de Svenska. Já encontrei muita gente que não sabe que Farsi, o endônimo, é um neologismo em inglês que está substituindo o nome Persian, já bem estabelecido.
Fico me perguntando se sou o único que leu só o primeiro parágrafo da Wikipédia e não entendeu como isso funciona. A dúvida imediata foi: como a água de um “canal subterrâneo” é levada à “superfície”?
Pesquisando mais, vi que os poços ficam em uma parte mais alta da montanha, e o canal subterrâneo desce pela montanha até sair pela lateral dela. O primeiro parágrafo do artigo não deixa isso claro. Acho que seria melhor explicar algo como: “um canal subterrâneo dentro da montanha conduz a água da montanha até a borda e a descarrega para fora”.
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/Stepwell
Nem precisei pesquisar muito; a ilustração mais adiante no artigo fez entender na hora: [https://en.wikipedia.org/wiki/Qanat#/media/File:Qanat_cross_...](https://en.wikipedia.org/wiki/Qanat#/media/File:Qanat_cross_section.svg)
Na verdade, isso acontece com frequência quando leio a Wikipédia: o primeiro parágrafo não enquadra claramente o assunto, então sempre fico com muitas perguntas.
O túnel de Eupalinos também é uma referência interessante. Era um túnel de irrigação construído antes de 550 a.C. na ilha de Samos, atravessando uma montanha; começaram a escavar pelos dois lados e se encontraram no meio com uma diferença de apenas 60 cm.
Pitágoras ainda era menino na época, mas gosto de imaginar que tenha sido influenciado por isso.
Os qanats parecem prestes a desaparecer na história. O Irã, assim como o oeste dos EUA, consumiu em excesso os recursos hídricos disponíveis, e agora quase não resta água.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Water_scarcity_in_Iran
Um excelente vídeo, de certa forma relacionado: https://youtu.be/twAP3buj9Og?si=muhCC08RsFzofObB
No artigo da Wikipédia, este trecho aparece duas vezes, mas parece faltar explicação do porquê:
Um terremoto forte também pode afetar o curso de um rio. Ainda assim, concordo que qanats/karez não eram exatamente famosos por resistência a terremotos ou desastres.
O vídeo da Asianometry sobre os problemas hídricos do Irã também aborda os qanats: https://youtu.be/watch?v=aaEhNTpvEN8
Qanat é uma palavra árabe equivalente a “canal”, mas em um sentido mais tradicional: uma instalação que leva água para irrigação por longas distâncias, da fonte até as terras agrícolas.
Por acaso, vi isso recentemente no vídeo da Asianometry sobre a crise hídrica no Irã.
[0] https://www.youtube.com/watch?v=aaEhNTpvEN8
Também aparece no romance Dune, junto com outras palavras árabes/persas.