Za ostala značenja, vidiKanat (razvrstavanje).
Kanat (perz. كاريز,karez ilikahan,arap. قناة:kariz) je vrstavodovodnog sistema koji služi za dovod svježevode u vrućim i suhim naseljenim područjima. Tehnologiju su razvili stariPerzijanci koji su je proširili na druge kulture pa se kanati danas mogu naći odKine doMaroka, pa čak iMeksika.
Kanat je sistem koji se sastoji od niza vertikalnih okna nalik bunarima koje povezuje blago nagnuti kanal. Osnovne karakteristike sistema:
Izvedba kanata uobičajena je za područja gdje su izvori vode neposredno podno planina, odnosno tamo gdje je izvor najbliži površini terena.
Tradicionalno, kanate su projektirale i gradile grupe kvalificiranih i iskusnih stručnjaka (muqannis), uz pomoć običnih radnika. Gradnja sistema se odlično plaćala, a struka se često prenosila obiteljski, s oca na sina[1].
Početni i presudni korak pri gradnji kanata bio je utvrđivanje postojanja izvora vode. Istraživanje je počinjalo na mjestima gdje aluvijalna tla graniče s podnožjem planine koja su često bogata podzemnim vodama, odnosno tamo gdje je kopanje relativno lagano. Stručnjacimuqannis pratili su tragove pozemne vode prema vegetaciji i drugim pokazateljima. Nakon procijene kopana su pokusna vertikalna okna koja su trebala utvrditi postojanost dovoljne količine vode, odnosno opravdati složenju izgradnju. Ako su svi uvjeti bili zadovoljeni, na površini bi se označila projicirana staza budućeg kanata, te točke na određenim rasponima gdje su kopana vertikalna okna[1][2].
Gradnja je zahtjevala posebnu vrstu opreme: posude (najčešće kožne torbe), konope i vitla za podizanje iskopa na površinu, osvijetljenje, mjerila, libela, oruđa za kopanje poput lopata, i drugih (u to doba sofisticiranih) graditeljskih pomagala. Graditeljska oprema ovisila je o vrsti tla, terenu i mnogim drugim faktorima[1][2].
Iako je metoda kopanja bila prilično jednostavna, projektiranje kanata zahtijevalo je pomno razumijevanje podzemnih struktura tla te precizno izračunavanje nagiba glavnog tunela, kao i pozicija kopanja vertikalnih okna. Nagib kanata trebao je biti temeljito određen jer premali stupanj pada uzrokovao bi zastoj vode, dok bi preveliki nagib rezultirao prekomjernom erozijom koja može uzrokovati urušavanje kanata. Pogrešne procijene kakvoće tla mogu uzrokovati urušavanje strukture kanata, gubitak dragocijenog vremena i novca, te u najgorem slučaju mogu biti fatalne za graditelje[2].
Radove iskopavanja najčešće je izvodila skupina od 3-4 stručnjaka (muqannis). Kod plitkih kanata, jedan radnik bi kopao tlo, drugi bi podizao iskop na površinu, dok bi treći raspoređivao iskopani materijal na teren oko okna[2].
Skupina bi najčešće počinjala radove na mjestima gdje će voda prodirati na tlo, što je ujedno bio i prvi pokazatelj hoće li sistem pravilno funkcionirati. Vertikalna okna kopana su kasnije sukladno produljivanju glavnog tunela, a nalazila su se na svakih 25–30 m. Rasponi među vertikalnim oknima ovisili su o količini iskopa, vremenu potrebnom za njihovo iskopavanje, te prema procijeni o naknadnom načinu održavanja. Općenito, ako je kanat plitak, rasponi među vertikalnim oknima su na manjim udaljenostima. Ako je kanat dugačak, kopanje se moglo početi sa oba kraja odjednom. Tuneli za pritok vode ponekad su građeni zbog reguliranja i povećanja protoka vode[1][2].
Duljina većine kanata uIranu je manja od 5 kilometara. Ipak, ukupna duljina svih pomoćnih tunela često seže do 16 km, dok su u okoliciKermana zabilježeni i sistemi dužine 70 km. Vertiklana okna obično se kreću od 20 do 200 metara dubine, iako su u iranskoj regijiHorasanu pronađena okna i po 275 metara dubine. Okna su služila za olakšavanje izgradnje, odnosno za odvod iskopanog materijala, lakši pristup radnicima, te za dovod svježeg zraka i svjetla. Dublja vertikalna okna zahtijevala su izgradnju pomoćnih platformi na određenim visinama, a služila su za jednostavnije i brže uklanjanje iskopa, te za povećanje sigurnosti graditelja[1][2].
Glavni vodoopskrbni tunel kanata je 50–100 cm širine, i 90–150 cm visine. Kanal mora imati odgovarajući silazni nagib kako bi protok vode bio što jednostavniji. Ipak, nagim ne smije biti prevelik jer će se zbog nesavršenosti tla pojaviti područja na kojima voda teče brže odnosno sporije, što može uzrokovati erozijom, začepljenjem, te potpunim uništavanjem kanata. Kod kraćih kanata nagibi se kreću između 1:1000 i 1:1500, dok duži kanati mogu biti gotovo horizontalni. Ovaj nagib graditelji su utvrđivali za to vrijeme sofisticiranim libelama, a veliku ulogu igralo je i graditeljsko iskustvo.
U slučajevima gdje je nagib neophodno strmiji od uobičajenog, podzemni slapovi mogu se neutralizirati odgovarajućim oblogama koje apsorbiraju energiju uz minimalan učinak erozije. Postoje slučajevi gdje se energija protoka vode koristila za podzemne mlinove koji su pokretali užad za transport materijala. Ako vanjsko grlo kanata nije bilo u blizini naselja, bilo je potrebno osigurati prijenos svježe vode pomoću nadzemnih kanala koji su često izbjegavani zbog sprečavanja mogućeg onečišćenja i gubitka vode prilikom isparavanja[1][2].
Brzina izgradnje najviše je ovisila o dubini kanata. Procijenjuje se kako je kod 20 m dubokog kanata skupina od četiri radnika mogla iskopati 40 metara horizontalnog tunela po danu. U slučaju gdje su vertikalna okna duboka po 40 m, njihov radni učinak opada na 20 m po danu, a na 60 m dubokim oknima na svega 5 m po danu. Duboki i dugački kanati često su građeni godinama, pa čak i desetljećima[1][2].
Otkopani materijal obično se transportirao pomoću kožnih torbi koje su izvlačene kroz horizontalna okna na površinu, gdje se iskop raspoređivao oko otvora da spriječi prodor pijeska ili blata u okno, što kvari kvalitetu vode i samu strukturu kanata. Na površini ti iskopi često izgledaju poput minijaturnihvulkana ili kratera nastalih eksplozijombombi[2].
Vertikalna okna kanata na površini mogu biti zaštićena da spriječe štetne utjecaje izvana, poput nanošenja pijeska. Glavni tunel kanata treba se povremeno provjeravati zbog erozije odnosno nanosa koji mogu usporiti ili onemogućiti protok vode, te zbog stvaranja neželjenog taloga pijeska ili mulja. Također, treba omogućiti protok svježeg zraka jer u protivnom se može ugroziti zdravlje i sigurnost graditelja i održavatelja.
Kanati se vrednuju prema kvaliteti, količini, te učestalosti protoka vode. Veliki dioiranskog stanovništva ovisio je kroz povijest na korištenje kanatima, pa su naseljena područja često direktno povezana uz mjesta koja obiluju kvalitetom i kvantitetom tih sistema. Iako su kanati relativno skupi za izgradnju, njihova dugoročna vrijednost za lokalnu zajednicu i investitore bila je itekako isplativa i korisna[1].
Kanati su često ispod zemlje podijeljeni u razdjelne mreže koje se sastoje od manjih kanala („kariz“) koji su opskrbljivali svaki veći grad. Poput kanata, karizi su također građeni ispod zemlje zbog sprečavanja mogućeg onečišćenja i zaraze.
Tradicionalniiranski sistemi vodospremnika su tzv.ab-anbari.
Osim za vodoopskrbu, kanati su često u kombinaciji s vjetrohvatom korišteni kao sistem za pasivno hlađenje prostorija. Vrući zrak u kanate ulazi kroz brojna vertikalna okna, dok se trenjem kroz hladni tunel i vodu hladi.Vjetrohvat je konstrukcija u obliku dimnjaka koja je smještena iznad objekta, a ima dva funkcionalna otvora koji služe dovlačenju i odvlačenju zraka. Otvori vjetrohvata smješteni su najčešće na svim fasadama tornja zbog efikasnijeg dovlačenja svježeg zraka. Ulazni zrak dolazi i iz kanatskog tunela, koji prolazi do prostorije kroz vertikalno okno i pritom stvara niski tlak (Bernoullijev efekt), te izvlači hladni zrak iz kanata u prostoriju gdje se miješa za svježim zrakom koji dolazi iz vjetrohvata. U suhim pustinjskim područjima ovaj sistem može smanjiti temperaturu zraka i preko 15 °C, a jedan kanat može služiti za hlađenje više vjetrohvata. Ipak, miješani zrak je i dalje relativno suh, ali ugodan za boravak. Sistemi hlađenja pomoći kanata i vjetrotornja rabe se u pustinjskim područjima preko 1000 godina.
Već oko400. pne.perzijski inženjeri svladali su tehnike čuvanjaleda upustinjama u sredljeta.Led su u velikim količinama donosili tijekomzime sa obližnjih planina, a pohranjivali su ga u posebno projektirane prirodne hladnjače koje se nazivajujakčal (perz. „spremište leda“). Jakčal se sastoji od velike i debelim zidovima dobro izolirane prostorije koja je pri dnu spojena na kanat, gdje je koristila hladan podzemni zrak za rasladnjivanje tijekom velikih vrućina. Zahvaljujući tom sistemu led se topio vrlo sporo, i bio je dostupan tijekom cijele godine.
Kanat dolazi odperzijske riječi „kanat“ koja je prihvaćena i naarapskom (kanat), dok napaštunskom jeziku ima oblik „karez“. Kanat se naziva različitim terminima ovisno o različitim područjima:
Ostali nazivi koji se koriste za kanate uAziji iSjevernoj Africi sukakuriz,chin-avulz imajun, dok se naengleskom jeziku u prijevodima koriste i terminikhanat,kunut,kona,konait,ghanat ighundat.
Naziv „karez“ u pojedinim područjima koristi se kao općeniti naziv za kanat, dok se u drugim koristi za funkcijski tip manjeg kanata.
| Perzijski kanat | |
|---|---|
 Svjetska baština –UNESCO | |
 | |
 Iran | |
| Registriran: | 2016. |
| Vrsta: | Kulturna |
| Mjerilo: | iii,iv |
| Ugroženost: | no |
| Referenca: | UNESCO |
Iran je domovina kanata; smatra se kako suPerzijanci gradili prve kanate 2000 godina prije negoliRimljaniakvadukte[3]. Navodnjavanje u Iranu vrlo je razvijeno iako ne postoje veći riječni sistemi, pa se ta zemlja nalazi na 5. mjestu u svijetu, izaIndije,Kine,SAD-a iPakistana[4]. Oko 80% navodnjavanih površina u Iranu vrši se pomoću kanata, no njihova upotreba stagnira s obzirom kako se sve manje ljudi bavi poljoprivredom. Također, izgradnja kanata smatra se vrlo opasnim poslom kojim se malo ljudi želi baviti, a diljem zemlje sve se više koriste motorne Sisaljka|sisaljke koje su brži način za crpljenje vode. Najstariji očuvani kanat u Iranu je onaj pokraj gradaGonabad koji je i danas u uporabi. Smatra se kako je star 2700 godina, a kao vodovod i za navodnjavanje koristi ga oko 40.000 ljudi koji žive u okolici. Najdublje okno duboko je 360 metara, dok je ukupnja dužina kanata 45 kilometara. Područja okoJazda,Horasana iKermana poznata su kao po brojnim sistemima kanata koji se koriste za dovod pitke vode i za navodnjavanje. U tradicionalnoj iranskoj arhitekturi,kariz je manji kanat, koji se najčešće koristi u gradskom području. Karizima se nazivaju i sporedni kanati koji opskrbljavaju glavni kanat koji vodi do konačnog odredišta. Osim po izumu kanata, Iranci su poznati i po izumima antičkih vodospremnika (Ab Anbar) i prvih hladnjača u povijesti (Jakčal)[5]
Perzijski kanat proglašen jeSvjetskom baštinom na zasjedanju komitetaUNESCO-a 2016. god.[6][7]
Kanati ilikarizi se uAfganistanu koriste stotinama godina, a najviše ih se može pronaći u južnim provincijama okoKandahara, Uruzgana, Nimroza i Hilmanda. Brojni ratovi u zadnjih tridesetak godina rezultirali su unišenjem velikog broja tihantičkih struktura, budući kako je u ratno doba teško održavati se složene sisteme. Probleme su stvorili i skupa radna snaga kojoj se više ne isplati održavati kanate, te nedostatak stručnog kadra za gradnju istih. Danas mnoge afganistanske obitelji napuštaju sisteme kanata kojima su se služili stoljećima, te koriste moderne cijevi i bunare uz upotrebudizelpumpi. Ipak, afganistanska vlada svjesna je važnosti kanata zapoljoprivredu zemlje odnosno kao kulturne baštine, pa ih pokušava popraviti, rekonstruirati i održavati. Ministarstvo za ruralni razvoj kao i međunarodne nevladine organizacije ulažu napore za njihovo očuvanje poticanjem razvojnih programa i donacijama. Godine2009. funkcionirali su mnogi kanati diljem zemlje.Američke snage izvjestile su kako su nenamjerno uništili ili oštetili neke kanate tijekom proširivanja američke vojne baze, što je stvorilo sukob između okupacijskih snaga i lokalne zajednice.
UPakistanu se kanati (karez) mogu pronaći uglavnom na sjeverozapadu pokrajineBaludžistan, koja graniči sAfganistanom iIranom. Najviše kanata nalazi se na potezu od kotara Čaghai do Zhob, dok se ostatak nalazi u kotarima Kila Abdulah i Pišin. Smatra se kako je većina navedenih kanata izgrađeno uislamsko doba.
Uindijskoj saveznoj državiKarnataka sistem kanata naziva sesuranga, a koristi se za navodnjavanje podzemnih vodospremnika. Ipak, u današnje vrijeme rijetko se koriste.
OazaTurfan u pustinjama sjeverozapadneKine sadrži brojne kanate koje lokalno stanovništvo zovekarez. Grad Turfan je dugo vremena bio središte plodneoaze i važan trgovački centar na sjevernom dijeluPuta svile, koji je prolazio uz kraljevstva Korla i Karashahr na jugozapadu. Kanati u Kini datiraju iz dobadinastije Han. U gradu Turfanu nalazi seMuzej vode, koji je zbog svog ogromnog značaja za regiju službeno zaštićen kao kineska povijesna baština. Broj kanata u regiji procijenjuje se na oko 1000, čija je ukupna duljina gotovo 5.000 km[8].
Kanati se mogu pronaći diljemSirije, jer su građeni odPerzijskog iRimskog carstva doislamskog doba. Ipak, postavljanjevodovodnih pumpi diljem zemlje smanjilo je upotrebu kanata, koji su danas u većini slučajeva uglavnom suhi i napušteni[9].
Tehnologija kanata uUjedinjenim Arapskim Emiratima koristi se posebno na područjuoaza gradaAl Aina, a služi uglavnom za navodnjavanje vrtova i nasadapalmi. Lokalno stanovništvo kanate nazivafalaj.
Pojasoaza koje opskrbljava složeni sistem kanata (falaj) proteže se oko deset kilometara na ravniciOmana. Glavni grad zemlje bio jeNizwa koji je izgrađen oko tog plodnog područja. U srpnju2006., pet primjera kanata uvršteni su na popisUNESCO-oveSvjetske baštine.
Postoje četiri glavne oaze u pustinjamaEgipta. Oaza Kharga je dobro proučavana, pa se zna kako su krajem5. stoljeća pne. korišteni kanati za opskrbu. Kanati su kopani kroz vodonosnipješčenjak, a na određenim razmacima nalazili su se maleni vodospremnici. Širina im je oko 60 cm, no visina se kreće od 5 do 9 metara. Čini se kako su kanati bili toliko duboki zbog poboljšavanja tečenja vode u sušno doba (kao što je slučaj uIranu). Odatle se voda koristila za navodnjavanje polja[2][10]. Postoji još jedna poučna struktura smještena u oazi Kharga, a to je dodavanje pomoćnih okna na postojeća zbog prikupljanja dodatne vode. Također, na mjestima gdje je voda iz stijena curila u kanat izgrađeni su mali vodospremnici koji se nadovezuju na glavni tunel[10].
Prema tvrdnjama Davida Mattingleya, foggara (kanati) se protežu stotinama kilometara na području Garmantes pokraj Jarme uLibiji. Kanali su općenito vrlo uski, manje od 60 cm širine odnosno 150 cm visine, no većina ih je dugačka po nekoliko kilometara, što ukupni broj od 600 kanata čini stotine kilometara dugačkima. Kanale s površinom povezuju brojna vertikalna okna koja se nalaze na svakih desetak metara, a njihov ukupni broj je oko 100.000. Prosječna dubina im je 10 m, no ponekad i do 40 m[11].
Sistemfoggara uTunisu korišten za stvaranjeoaza vrlo je sličaniranskim kanatima. Foggare su kopane u podnožjima strmih planina poput gorjaAtlas. Oborine u planinskim područjima pune vodospremnike kanata i opskrbljavaju vodom suha saharska područja na jugu. Kanati su obično od 1 do 3 km duljine, a nerijetko se sastoje od velikih vodospremnika. Obitelji koje koriste kanate navodnjavaju svoja polja po preko deset metara širine, dok duljina ovisi o kapacitetu kanata i isparavanju na površini.
Kanati ilifoggaras uAlžiru se koriste za navodnjavanje velikihoaza kao što je Gourara. Kanati se također mogu naći u regiji Touat (područje Adrara 20 km od Gourare). Ukupna dužina alžirskih kanata procijenjuje se na nekoliko tisuća kilometara. Iako neki izvori tvrde kako su kanati na području Alžira korišteni još oko200. godine, pouzdani izvori navode11. stoljeće odnosnoislamsko doba kao početak širenja tehnologije kanata. Količina vode u kanatima mjerila se sistemom malih kaskadnih brana. Vlažnost uoazama također se koristila za opskrbu kanata; temperaturni gradijent u vertikalnim oknima uzrokuje provjetravanje. Vlažan zrak sa poljoprivrednih površina kretao bi se suprotnim smjerom od toka vode, pri čemu bi se stvarala kondezacija vodene pare, odnosno voda za ponovnu upotrebu[12].
Na juguMaroka također se rabe kanati, koji se lokalno nazivaju „khettara“. Na obodima pustinjeSahare nalaze se izoliraneoaze u dolini rijekeDraa i Tafilalt, koje ovise o navodnjavanju pomoću kanata koje se vrši od kraja14. stoljeća. Na ravnicama Marrakech i Haouz kanati su napušteni budući kako su presušili ranih1970-ih, dok se u području Tafilalt i danas koristi polovica od 400 kanata. Stručnjaci tvrde kako je izgradnja braneHassan Adahkil snažno utjecala na gubitak polovice kanata u regiji. Gradnja kanata tradicija jeBerbera koji žive na jugu zemlje, i koji dan danas održavaju kanate u Maroku. Njihov posao smatra se izuzetno opasnim[13].
Još i danas postoje mnogi primjerigaleria odnosno sistema kanata uŠpanjolskoj, uglavnom na južnim područjimaPirenejskog poluotoka u kojima su vladaliMauri. OpćinaTurrillas uAndaluziji na obroncima Sierra de Alhamille sadrži brojne ostatke sistema kanata.Granada je također područje s opsežnim kanatnim sistemom[14].
Klaudijev tunel za odvodnjavanje bivšeg jezeraFucine izgrađen je tehnologijom kanata. Tunel je dugačak 5.653 metara, sa vertikalnim oknima od 122 m[15]. Mnogi drugi kanati građeni su diljemRimskog carstva, uključujući iakvadukt Gadara u sjevernomJordanu iz2. stoljeća, koji je sa 94 km dužine vjerojatno najduži kanat ikada izgrađen[16]. Kanat Gadara ostao je u upotrebi sve doislamskog osvajanja u7. stoljeću. Cijeliantički gradPalermo naSiciliji izgrađen je preko velikih sistema kanata koji su izgrađeni tokomarapskog perioda (827.–1072.). Mnogi od tih kanata su istraženi i zabilježeni na kartama, dok se neke može i posjetiti. Zanimljiva građevina u gradu je prostorijaScirocco koja rabi tradicionalniiranski sistem za hlađenje zraka pomoću vode iz kanata, odnosno vjetrohvata koji ima svrhu dovoda zraka u prostoriju[17].
KanatRaschpëtzer pokraj grada Helmsange uLuksemburgu smatra se odlično očuvanim primjeromrimskog kanata. To je vjerojatno najveći sistem takve vrste sjeverno odAlpa. Do danas je istraženo oko 330 od 600 m od kanatskog tunela, a otkriveno je 13 od 20-25 vertikalnih okna[18]. Čini se kako je kanat služio za opskrbu velikih rimskih vila u dolini rijekeAlzette. Izgrađen je u galsko-rimskom periodu, najvjerojatnije oko150. godine, a korišten je narednih 120 godina.
Kanati uArmeniji očuvani su pokraj sela Shvanidzor, u južnoj pokrajini Syunik na granici sIranom.Armenci kanate nazivajukahrezes, a u okolici Shvanidzora pronađeno je pet kanata. Četiri kanata izgrađena su od12. do14. stoljeća, prije nego što je selo osnovano. Peti kanat sagrađen je2005. godine. Danas voda teče kanatima označenimI,II iV, dok su kanatiIII iIV u lošim uvjetima. Tijekomsrpnja ikolovoza količina vode u kanatima dosegne svoj minimum, što uzrokuje kritičnu situaciju za dovod vode u okolici. Ipak, kanati su i dalje glavni izvor za navodnjavanje u zajednici.
Oko1520. godineŠpanjolci su prenijeli gradnju kanata uMeksiko[19]. UAmerici se kanati danas mogu pronaći u regijiAtacama uPeruu, odnosno učileanskim pokrajinama Nazca i Pica[9].
