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在伊朗東北部的戈納巴德市(Gonabad),這裡遺留着古波斯國在2700年前,修建的地下水渠,波斯語是“卡裡茲”,意思是“排水的地下隧道”。
在阿赫門尼王朝之前,“卡裡茲”遍及中亞地區,它是集合采水,送水分流,儲水的一套完整的水利系統。
這種地下人工河的供水方式,被生活在山地和幹旱地區的許多其他民族所傳承,從克裡米亞的葉夫帕托裡亞,摩洛哥、阿爾及利亞、利比亞、跨越阿富汗、土庫曼斯坦、到我國的吐魯番,都建成了自己的“卡裡茲”,我們稱漢朝起修建的“卡裡茲”為“坎兒井”。
坎兒井
在戈納巴德市的“卡裡茲”是現存規模最大的,長33.113公裡,它的地面部分,是472個形如火山口的井口。
這裡沒有河流和湖泊,氣候炎熱幹燥,地下水層深達百米,即使使用現代工具,也很難打出出水量大的深井。
創造“卡裡茲”,需要地質學,流體力學和工程學知識,“卡裡茲”的技術世代相傳,從尋找地下水源開始——通常在錐形山腳處,技師們觀察水流的周期,尋找有深層根系的植物和潮濕的地下,還有挖一口探井确認,将水量和流向标記在地面上。
人們将修建暗渠的建築工人稱為“穆加尼”,他們的工資很高,除了擁有傳承的“卡裡茲”技術,他們還需要強壯的身體,可以将長寬各一米的石頭砌成牆壁。
2700年前,“穆加尼”建造“卡裡茲”的工具十分簡單,或麻袋、鋼索和積木,用來把挖出來的土帶到地面的容器或袋子;鎬、鏟子、火把、水平儀和垂線
3至4名“穆加尼”為一個施工小隊,一個工人挖掘隧道,另一個工人把土提出地面,第3個工人将挖掘出來的土石分散在豎井周圍。
地下暗渠上的豎井,深達數百米,豎井為修建地下工程提供通風,并将硬石塊從豎井裡運出,堆在井口外四周,從地下掘出的土漸漸堆積成“火山口”的形狀。
對隧道土壤的錯誤估計會導緻結構坍塌,不僅浪費時間和金錢,并且對建築工人“穆加尼”是緻命的錯誤。
豎井之間的距離是25-30米,這是由隧道的大小決定的,隧道越窄小,豎井排得就越密集。兩條小隧道會合并成一條大隧道中。
雖然“穆加尼”的施工工具非常簡單,但他們需要對地下結構和主隧道坡度和豎井位置精确計算。長距離的暗渠,需保持在1/1000至1/1500的微小斜度,水低速流動,長年不會對牆壁造成損壞。比這更小的坡度,水流會停滞;比這更大的坡度,會沖刷隧道,使牆壁坍塌。
在地下含水層大坡度的地方,地下水渠底部用粘土襯裡加固,減緩侵蝕。有時,快速的地下流水被用來修建地下磨坊。
現在,伊朗将其中一個“卡裡茲”豎井縱向剖開,作為對外參觀的旅遊景點。
豎井上粗下細,裡面的暗渠有一個人高,把幹燥氣候的水分蒸發降到極低。
暗渠的高度和寬度需要工人能在裡面通過,并運送土方。大多數“卡裡茲”長5公裡,在克爾曼附近有一條70公裡長的“卡裡茲”隧道。
從遠處清楚地看到“卡裡茲”暗渠距離地面的深度,一般隧道深度在20到200米之間。在霍洛桑,已知的最深的“卡裡茲”隧道深達地面以下275米。
如果地下隧道無法将水送到下遊的地面目标上,就會修建斜向下的樓梯走廊,這是最後不得已的辦法。
取水口的地面建築
樓梯下的取水口
它有着與現代地下水管網不同的古老技術,卡裡茲人将水渠建在傾斜的地下水層中,在水流向下遊時,大自然不斷為它補充水量。
這需要古代工程師掌握地下水的水位和走向,在“卡裡茲”的出水口,獲得大量潔淨的地下水。
有些地方,“卡裡茲”暗渠很深,于是建造了地下蓄水池,空氣可以冷卻住宅建築。
冷空氣通過豎井使周圍的建築降溫,也被當作“冰箱”保存食物。
“卡裡茲”暗渠不需要電力和水泵就能送水,但需要人力維護。維護工作包括加固隧道牆壁和清除河底的沙子和淤泥。在風沙天氣将豎井口蓋住,防止風把沙子吹進地下隧道。
因此近代,很多地方用現代機井代替了“卡裡茲”。“卡裡茲”沒有維護,而且地下水位比以前更低,所以很多“卡裡茲”幹涸了。
“卡裡茲”的每條分支溝渠,都經過精心設計,将水量均勻分配,不會出現盈缺不均的狀況。在2700年後的今天,仍為約四萬居民和數十公頃土地提供水源,成為使伊朗受益千年的工程。
2007年,聯合國教科文組織将“卡裡茲”列入世界遺産名錄。
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