آب سنجی

آبْ‌سَنْجی، سنجش آب بر طبق مقررات عرفی مخصوص كه از روزگاران كهن در ایران به دو شكل سنجش حجمی و سنجش زمانی متداول است. نظام این سنجشها در مناطق كم‌آب پیچیده است و هر قدر از مناطق خشك شرقی كشور به‌سوی غربِ نسبتاً پرباران پیش رویم، از اهمیت این نظام كاسته می‌شود.

سنجش حجمی

سنجش حجمی آب در مناطق كم‌آب به اشكال گوناگون دیده می‌شود. در برخی نقاط ایران ازجمله اطراف تهران مقدار آب را با «سنگ» می‌سنجند. بنابر تعریف مقنّیان، یك سنگ آب مقدار آبی است كه بتواند با حركت آرام از دهانه‌ای به اندازۀ یك آجر محلی با سرعتی معادل 15 قدم در دقیقه در جویی لای‌روبی‌شده حركت كند. در گذشته، برای اندازه‌گیری، محل مناسب و بدون شیبی را در نزدیك مظهر قنات برمی‌گزیدند و حدود 100 متر از آن را لای‌روبی و آماده می‌كردند؛ سپس آجرهای قدیمی محلی (آجرهای قدیمی شهر ری دارای ابعاد 20×‍‍20 سانتی‌متر برابر با 400 سانتی‌متر مربع) را به‌گونۀ افقی در كفِ جوی قرار می‌دادند. بعد برای تعیین هر سنگِ آب دو آجر به گونۀ عمودی در طرفین آجر افقی می‌گذاشتند و آجری نیز به گونۀ افقی به صورت سقف روی آن می‌نهادند و اطراف آن را می‌بستند. درنتیجه مقدار آبی كه بدون فشار و آزادانه از این مجرا عبور می‌كرد، اگر سرعتی برابر با 15 قدم در دقیقه داشت، یك سنگ آب شمرده می‌شد. برای اندازه‌گیری سرعت، از نقطۀ قراردادن آجر، 15 قدم در جهت مسیر آب قدم‌شماری، و علامت‌گذاری می‌كردند. سپس پره‌ای كاه، گُل، سبزه یا برگی را به‌عنوان نشانه در آب می‌انداختند تا با سرعت آب حرکت کند. آن‌گاه زمانِ آغازِ حركت را ثبت می‌كردند و پس از یك دقیقه نقطه‌ای را كه نشانه بدانجا می‌رسید، علامت می‌گذاردند. اگر فاصلۀ دو نقطۀ علامت‌گذاری شده كمتر از 15 قدم بود، مقدار آب كمتر از یك سنگ، و اگر بیشتر از 15 قدم بود، بیش از یك سنگ شمرده می‌شد.
در این اندازه‌گیری اگر طول هر قدم را برابر با یك متر (100 سانتی‌متر) در نظر بگیریم، حجم یك سنگ آب در هر ثانیه 10 لیتر می‌شود: 

هرگاه مقدار آب منبعِ آبدهی بسیار بود، برای اندازه‌گیری آن آجرهای متعددی در محل اندازه‌گیری قرار می‌دادند و با عبور آب از دهانه‌ها شمار سنگِ آب را مشخص می‌كردند. بعدها برای «سنگ كردن»، تخته‌ای به نام «دَهَنه» می‌ساختند و در محل موردنظر در كف جوی لای‌روبی‌شده و بدون شیب قرار می‌دادند و اطراف آن را می‌بستند تا آب آزادانه فقط از درون دهنه عبور كند. بعد دهانه و ارتفاع آب را اندازه می‌گرفتند. مثلاً اگر پهنای دهانۀ چوبی 60 سانتی‌متر، ارتفاع آب 20 سانتی‌متر، و سرعت 15 قدم در هر دقیقه بود، مقدار آب چنین محاسبه می‌شد: 

اندازه‌گیریِ سنگِ آب به شیوۀ یادشده چندان دقیق نبود و اهمیت چندانی هم به دقت آن داده نمی‌شد و به‌سبب همین عدم دقت، اكنون اندازۀ سنگ آب را بین 10 تا 14 لیتر در ثانیه محاسبه می‌كنند، زیرا در گذشته محاسبۀ سنگِ آب به طول قدمها، و طول قدمها هم به طول قد افراد قدم‌كننده بستگی داشت. 

اجزاء سنگ آب

مقنیان آگاه، هر سنگ آب را برابر با 40 سیر محاسبه می‌كردند. روش اندازه‌گیری بدین ترتیب بود كه سطح آجرهای عمودی دهانۀ عبورِ یك سنگِ آب را كه بر روی آجرهای افقی قرار داشت، ابتدا به 4 قسمت مساوی تقسیم می‌كردند، سپس هریك از این 4 قسمت را به 10 قسمت مساوی منقسم می‌ساختند و هر قسمت را یك سیر می‌شمردند كه برابر با 10 سانتی‌متر مربع در طول 15 قدم در دقیقه بود. در اندازه‌گیریِ سنتی اگر آب در سطح شیب‌دار و با سرعت حركت می‌كرد، توجهی به 15 قدم در دقیقه نداشتند. تنها سطح مقطع آب را اندازه‌گیری می‌كردند و هر 10 سیر (یك‌چهارم آجر) را برابر با یك سنگ می‌دانستند، ولی اگر آب در حال ریزش بود، سطح مقطع هر سنگ آب را برابر با 25سانتی‌متر مربع (5 / 2 سیر) محاسبه می‌كردند و فقط این اندازه‌ها را در مقطع دهانۀ آب در نظر می‌گرفتند (صفی‌نژاد، نظامها ... ، 124-127).

هماهنگ‌كردن مدار گردش آب

گاهی نهر آبی از به‌هم‌پیوستن آب چندین قنات با مقدار حجم نابرابر و «مدار گردش» ناهماهنگ تشكیل می‌گردید، ولی مالكیت هریك از منابع آبدهی براساس حقابه در طول مدار، شكل عرفی به خود می‌گرفت و مبادله می‌شد. در این صورت به‌سبب مشترك‌بودن نهر و استفادۀ مشترك از آن، لازم می‌شد كه مدارهای ناهماهنگ بر اساسی سنجیده، به هم تبدیل شود و هماهنگ گردد. در این تبدیل چنین عمل می‌كردند:

           
مثلاً در جنوب تهران، در شمال غربی شهر ری از به هم پیوستن 3 قنات كه سنگ آب و مدار گردش آب آنها مختلف بود، نهر واحدی به وجود می‌آمد (این نهر چندسالی است كه خشك شده است). خرده‌مالكان هریك از این 3 قنات برای بهره‌گیری از حقابۀ عرفی، مقدار حجمی (سنگ آب) و مدار گردش مختلف را در نهر واحد چنین می‌سنجیدند:
قناتِ الف (حضرتی یا الیمان): دارای 6 سنگ آب و مدار گردش 6 شبانه‌روز (144 ساعت) یك‌بار. مقدار حجمی و مدار گردش آب دو قنات دیگر را با این قنات می‌سنجیدند و منطبق می‌كردند.
قناتِ ب (اكبرآباد): دارای 13 / 2 سنگ آب و مدار گردش 8 شبانه‌روز (192 ساعت) یك‌بار. در تبدیل مقدار آب و مدار گردش آب این قنات به مقدار آب و مدار گردش آب قنات الف چنین عمل می‌كردند:

قناتِ ج (مِلْكی): دارای 66 / 3 سنگ آب و مدار گردش 5 شبانه‌روز (120 ساعت) یك‌بار. برای تبدیل مقدار آب و مدار گردش آب این قنات به قنات الف چنین عمل می‌كردند:

 
سنجش و محاسبۀ آب 3 قنات و نسبت بهره‌گیری آنها از نهر واحد در جدول 1 نشان داده شده است. 
 

سنجش و جدایی دو منبع آبدهی در نهر مشترك

اگر چند منبع آبدهی دارای نهر مشترك دائمی، ولی در مقدار آب و مدار گردش ناهماهنگی می‌بود، براساس ضوابطی آنها را به هم تبدیل می‌کردند و از آن بهره می‌گرفتند، ولی گاهی در فصول گرم در بسیاری از روستاها و حاشیۀ شهرها، علاوه بر حقابۀ سنتی احتیاج به آب اضافی نیز بود كه منبع آب اضافی در محل مورد استفاده دارای نهر مستقلی نبود. ازاین‌رو، آب نهر موقتی و اضافی را در محلی به مجرای آب نخست می‌افزودند و پس از طی مسافتی آن دو را از هم جدا می‌كردند و در دو قسمت از آن بهره می‌گرفتند. برای این جدایی، سهم‌بران مجبور بودند به اندازه‌گیری حجمی مستقل هر آب در محل جدایی بپردازند. محل اندازه‌گیری و جدایی دو آب را «سرنیاره» (نی‌یاره)، و مشخص‌كنندۀ مقدار هر آب را «نیاره» یا «بَجَن» می‌نامیدند (صفی‌نژاد، نظامها، 127، 133). 
     

نیاره كردن

گاهی بنابر نیاز و با موافقت صاحبان یك جوی (نهر اصلی)، آب جویی دیگر (نهر فرعی) را بدان می‌افزایند (آب‌ روی آب انداختن) و پس‌از طی مسافتی در نهر اصلی (نهر مشترك موقتی) دوباره آن را جدا و مستقل می‌كنند. برای اینكه مقدار آبی كه از نهر مشترك جدا می‌شود، دقیقاً مساوی با مقدار آبی باشد كه به نهر اصلی افزوده شده، نوعی اندازه‌گیری معمول است كه آن را «نیاره‌كردن» می‌نامند. روش كار این است: اندكی پایین‌تر از جایی كه نهر فرعی از نهر مشترك جدا می‌شود، مقدار آب نهر اصلی را (پیش از افزودن نهر فرعی بدان) با گذاشتن علامتی بر روی جسمی ثابت مانند سنگِ جدار نهر یا ریشۀ درخت یا میله‌ای (نیاره) كه در نهر فرو می‌برند، مشخص می‌كنند. آشكار است كه پس‌از افزودن آب نهر فرعی به نهر اصلی سطح آب بالاتر از علامت می‌آید؛ آن‌گاه آن‌قدر از آب نهر مشترك در جوی فرعی (جدا شده از نهر مشترك) روان می‌سازند كه سطح آب در نهر اصلی دوباره به مقابل علامت نیاره برسد؛ طرفین تا پایان كار به دقت مقدار آب نیاره را زیرنظر دارند تا آب اصلی كم یا زیاد نشود (همان، 133-134). 

سنجشهای حجمی مقسمی

در سنجشهای حجمی آب مناطقی از ایران سنجش «حجمی مقسمی» رواج دارد؛ بدین‌ترتیب كه اگر نهر آبی به چند مزرعه، ده، یا منطقه تعلق داشته باشد، یا به سبب حجم زیاد، لازم شود كه آب دو یا چند قسمت گردد، در نقاط مشخصی در طول نهر مقسمهای سنگی یا چوبی در عرض بستر آب قرار می‌دهند كه حجم آب به قسمتهای برابر یا نابرابر، براساس سهم حقابه‌بران تقسیم شود و ازآن‌پس هر شاخه، ‌نهر یا جوی مستقلی را تشكیل دهد كه ممكن است خود مجدداً به قسمتهای كوچك‌تری تقسیم گردد. این تقسیمات در طومار سنتی آبیاری مشخص می‌گردد و میرابان بر این تقسیم‌بندیها نظارت دارند.
در مقسمهای بزرگ در نزدیكی محل تقسیم آب، بستر نهر عریض می‌شود تا از فشار و سرعت آب كاسته گردد. در این محل كف بستر مسیر را صاف و هموار می‌كنند تا آب با فشار عادی جریان یابد؛ سپس مقسم را سر راه آن بنا می‌كنند. 
مقسم عبارت از محلهای عبور آب است كه به‌دقت با درازا، پهنا و بلندی مشخصی براساس سهم حقابه‌بران محلهای مختلف بنا شده است. در اردستان این تقسیم‌بندی را «فُرْزه‌بندی» و هر قسمت را یك «فرزه» آب می‌نامند. در شهر اردستان آب اصلی مصرفی محلات و بازار به 20 فرزه تقسیم می‌شود و در 4 جوی به نسبت نامساوی 3، 6، 4 و 7 فرزه به سوی مناطق چهارگانۀ شهر جریان می‌یابد (همان، 69). 
در تفرش این‌گونه مقسمها را «مقسمهای ناودانی» می‌نامند. مثلاً آب قنات به نسبت حجمی خود در محل مشخصی به 2، 3 یا 4 ناودان تقسیم می‌شود و هر ناودان جوی مستقلی است كه دارای چندین «ناو» آب است. ناو به مقدار آبی اطلاق می‌شود كه بتواند یك كَرت را به خوبی سیراب كند (همان، 216، 256). 
مشهورترین و بزرگ‌ترین مقسمهای آب ایران در زاینده‌رود اصفهان دیده می‌شود كه شكل سهم‌بندی و اجزاء آن در محلهای مختلف طول رودخانه در طومار مشهور به طومار شیخ بهایی (نک‍ : جم‍ ( به تفصیل بیان شده است. 
نوع دیگری از سنجش حجمی آب در روستاهای اطراف یزد رواج دارد. در روستای سرچشمۀ زارْچ یزد این اندازه‌گیری با ابزاری به نام پَرْگال سنجیده می‌شود. پرگال ابزاری است چوبی یا برنجی با دو ضلع مُدرّج كه از یك طرف به یكدیگر متصل‌اند و به هنگام اندازه‌گیری دو ضلع نسبت به هم به حالت عمودی و افقی قرار می‌گیرند. ضلع افقی را اصطلاحاً دهنه، و ضلع دیگر را عمق یا ارتفاع می‌گویند. درجات تقسیم‌بندی‌شده چنان است كه هر ضلع از دیگری كاملاً مشخص است.
محل اندازه‌گیری در حدود 100 متریِ مظهر قنات و در سطحی بدون شیب است. در این محل یك بندِ كوچكِ موقتی غیرقابل نفوذ ایجاد می‌كنند به‌گونه‌ای كه آب در پشت بند جمع شود و از بالای آن سرریز كند. در این حالت ضلعِ دهنۀ پرگال را روی سطح صاف بند قرار می‌دهند، به‌طوری‌كه ضلع عمق عمود بر آن واقع شود. با درنظرگرفتن درجات اضلاع و زاویۀ ریزش آب، مقدار حجمی آب را مشخص می‌كنند. مثلاً اگر ضلع دهنه 60 سانتی‌متر و ضلع عمودی یك سانتی‌متر باشد و زاویۀ ریزش آب از سطح ارتفاع بند °15 تا °20 را نشان دهد، به‌طوری‌كه اگر دست را زیر قوس ریزش آبشار‌مانند ببرند، دست خیس نشود، آن را برابر با 60 قفیز آب می‌دانند، یعنی مقدار آبی که قادر است در هر شبانه‌روز 60 قفیز زمین (760‘59=60‍‍×996 ذرع مربع) را آبیاری كند. در اندازه‌گیریهای حجمی در زارچ همواره اندازۀ ضلع عمودی (عمق یا ارتفاع) را ثابت و ضلع دهنه را متغیر می‌گیرند، درصورتی‌كه در تفت یزد اندازۀ ضلع دهنه ثابت است. پرگالهای تفت دو نوع‌اند: یك نوع با ضلع دهنۀ 20 واحدی و نوع دیگر با ضلع دهنۀ 30 واحدی. ارتفاع آب را با ضلع عمودی، بدون بستن بند و در جویی بدون شیب، اندازه می‌گیرند. آگاهان با درنظرگرفتن اعداد دو ضلع پرگال و ضرایبی، مقدار حجمی آب را برحسب قفیز معین می‌كنند. 
در حومۀ جنوبی شهر قم نوع دیگری از سنجش حجمی آب متداول است. رودخانۀ قم در طول مسیرش به سوی شهر و دریاچۀ حوض سلطان 11 منطقه را توسط 11 نهر مستقل با حقابه‌های معین مشروب می‌کند. کل زمینهای زراعی حومۀ جنوبی شهر قم را در گذشته 150‘9 خروار بذرافشان (هر خروار 100‌ من 3 کیلویی) محاسبه می‌کنند و برای آب‌بردار زمین، برای هر 30 خروار بذرافشان 100 سهم (هر 30 من زمین یک سهم) آب و در مجموع 500‘30 سهم آب درنظر می‌گیرند و 500‘2 سهم آب هم برای شرب و نیازهای شهر قم محاسبه می‌شود و جمعاً آب رودخانۀ قم جنوبی به 33 هزار سهم تقسیم می‌گردد. 
شیوۀ سنجش حجمی آن بدین شکل است که در طول بستر رودخانه حدود 10 متر مانده به محل انشعاب اولین نهر فرعی (نهر تولیت) بستر رودخانه را کاملاً صاف و تراز می‌کنند و دیواره‌های دو طرف محل تراز را عمودی می‌سازند؛ سپس پهنای رودخانه را با نخی به 33 قسمت مساوی تقسیم کرده، اندازۀ هر قسمت را با گرهی مشخص، و فاصلۀ بین هر دو گره را 000‘1 سهم آب محاسبه می‌کنند. این محل توزیع آب را محلیان «وَزْع» می‌نامند. 
زمینهای زراعی اولین نهر با 150 خروار بذرپاش دارای 500 سهم حقابه است (نیم‌گره) که پس از محاسبه و اندازه‌گیری حقابه در محل وزع از حدود 15 متری آن نهر فرعی منشعب می‌گردد و 500‘32 سهم باقی‌مانده در رودخانه تا محل وزع دوم (نهر براسون = براستان) جریان می‌یابد. در محل نهر دوم شیوۀ اندازه‌گیری مانند نهر اول است، با این تفاوت که 5 / 32 گره (500‘32 سهم) آب در رودخانه جریان دارد. در اینجا مقدار حقابۀ نهر دوم را که 200‘ 3 سهم (2 / 3 گره) است، از آن جدا می‌کنند و بقیۀ آب که 300‘29 سهم (3 / 29 گره) است، در مجرای رودخانه جریان می‌یابد و به همین شیوه نهرهای نه‌گانه پس از 2 نهر نخستین هرکدام در مسیر بستر، حقابۀ خود را دریافت می‌دارند و باقی‌ماندۀ آن که 500‘2 سهم (5 / 2 گره) است، به شهر قم می‌رسد. 
هریک از 11 نهر مسیر رودخانه دارای مدار گردش آب ویژه و تقسیمات جداگانه‌ای است؛ در سالهای کم‌آبی نیز مقررات ویژه‌ای برای سنجش آب در نهرها حاکم است. بدین‌ترتیب که در گذشته در سالهای کم‌آبی حجم حقابۀ هر نهر را به حدود نصف تقلیل می‌دادند و مُهری بر دیوارۀ عبور آب از نهر می‌زدند که حجم آب نبایستی از قسمت انتهایی مهر بالاتر بیاید و 22 نفر نماینده (هر نهر دو نفر) بر این کار نظارت داشتند. این نظارت 4 تا 5 ماه ادامه داشت. این جمع را «هیئت زارعین قم» می‌نامیدند. اکنون محل وزع و دریچه‌های مقسم نهرها را به شیوۀ جدیدی با سنگ و سیمان ساخته‌اند.