آب سنجی

آبْ سَنْجی، سنجش آب بر طبق قوانین عرفی مخصوص به خود كه از روزگاران كهن در ایران به دو شكل سنجش حجمی و سنجش زمانی تا این زمان وجود دارد. نظام این سنجشها در مناطق كم‌آب پیچیده است و هر قدر از مناطق خشك شرقی كشور به سوی غربِ نسبتاً پرباران پیش رویم، از اهمیت این نظام كاسته می‌شود.

سنجش حجمی آب

سنجش حجمی آب در مناطق كم‌آب به اشكال گوناگون دیده می‌شود. در اطراف تهران اندازۀ حجمی 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 لاروبی شده حركت كند. برای اندازه‌گیری، محل مناسب و بدون شیبی را در نزدیك مظهر قنات (آب‌نما) برمی‌گزیدند و حدود 100 متر آن را لاروبی و آماده می‌كردند. سپس آجرهای قدیمی محلی (آجرهای قدیمی شهر ری دارای ابعاد 20×‍‍20 سانتیمتر برابر با 400 سانتی‌متر مربع) را به گونۀ 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 واطراف 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 قرار دادن آجر، 15 قدم در جهت مسیر آب قدم‌شماری و علامت‌گذاری می‌كردند. آنگاه پره‌ای كاه، گُل، سبزه یا برگِ درخت كه در آب غوطه‌ور نشود و با سرعتِ آب حركت كند، در آب می‌انداختند و زمانِ آغازِ حركت را ثبت می‌كردند و پس از یك دقیقه نقطه‌ای را كه كاه، سبزه یا برگِ گل 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، اندازۀ حجمی یك سنگ آب در هر ثانیه چنین سنجیده می‌شود: 

گاهی كه مقدارِ آبِ منبع آبدهی بسیار بود، برای اندازه‌گیری آن آجرهای متعددی در محل اندازه‌گیری قرار می‌دادند و به هنگام عبور كامل آب از دهانۀ هر آجر، تعداد سنگ آبها را مشخص می‌كردند. بعدها برای «سنگ كردن»، تخته‌ای به نام «دَهَنه» می‌ساختند و در محل موردنظر در كف جوی لاروبی شده 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 و ارتفاع آب 20 سانتی‌متر و سرعت 15 قدم در هر دقیقه بود مقدار آب چنین محاسبه می‌شد: 

اندازه‌گیری سنگِ آب به شیوۀ یاد شده اندازه‌گیری دقیقی نبود و اهمیت چندانی هم به دقت آن داده نمی‌شد و به سبب همین عدم دقت، اكنون اندازۀ سنگ آب را بین 10 تا 14 لیتر در ثانیه محاسبه می‌كنند، زیرا در گذشته محاسبۀ مقدارِ حجمی سنگِ آب به طول قدمها، و طول قدمها هم به طول قد افراد قدم‌كننده بستگی داشت. در این صورت اگر طول هر قدم بیش از یك متر بود، مقدار حجمی سنگ آب هم به همان نسبت تغییر می‌یافت.

اجزای سنگ آب

مقنّیان 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 بود. در اندازه‌گیری 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 5 / 2 سیر (5×5 = 25 سانتی‌متر مربع) محاسبه می‌كردند و فقط این اندازه‌ها را در مقطع دهانۀ آب در نظر می‌گرفتند (صفی‌نژاد، 124-127).

هم‌آهنگ كردن مدار گردش آب

گاهی نهر آبی از به هم پیوستن آب چندین قنات با مقدار حجم نابرابر و «مدار گردش» ناهم‌آهنگ تشكیل می‌گردید، ولی مالكیت هریك از منابع آبدهی براساس حقابه (حق‌آبه) در طول مدار، شكل عرفی به خود می‌گرفت و مبادله می‌شد، ولی به سبب مشترك بودن نهر و استفادۀ مشترك از آن، لازم می‌شد كه مدارهای ناهم‌آهنگ بر اساسی سنجیده، به هم تبدیل شود و هم‌آهنگ 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:

قنات الف (حضرتی یا الیمان)

دارای 6 سنگ آب، مدار گردش 6 شبانه‌روز یك‌بار، با 144 ساعت آب برای بهره‌گیری، مقدار حجمی و مدار گردش آب 2 قنات دیگر را با این قنات می‌سنجیدند و منطبق می‌كردند.

قنات ب (اكبرآباد)

دارای 13 / 2 سنگ آب، مدار گردش 8 شبانه‌روز یك‌بار، با 192 ساعت آب جهت بهره‌گیری. در تبدیل مقدار آب و مدار گردش آب این قنات به مقدار آب و مدار گردش آب قنات الف چنین عمل می‌كردند:

قنات ج (مِلْكی)

دارای 66 / 3 سنگ آب، مدار گردش 5 شبانه‌روز یك‌بار، با 120 ساعت آب برای بهره‌گیری. برای تبدیل مقدار آب و مدار گردش آب این قنات به قنات الف چنین عمل می‌كردند:

سنجش و جدایی دو منبع آبدهی در نهر مشترك

اگر چند منبع آبدهی دارای نهر مشترك دائمی ولی مقدار آب و مدار گردش ناهم‌آهنگی می‌بود، براساس ضوابطی آنها را به هم تبدیل می‌کردند و از آن بهره می‌گرفتند، ولی گاهی در فصول گم 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. از این‌رو، 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. 

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 پس از 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 «نیاره كردن» 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 پس از 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.

سنجشهای حجمی مقسمی

در سنجشهای حجمی آب مناطقی از ایران سنجش «حجمی مقسمی» آب رواج دارد بدین‌ترتیب كه اگر نهر آبی به چند مزرعه، ده یا منطقه تعلق داشته باشد و یا به سبب حجم زیاد، لازم شود كه آب به 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 از آن پس 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، عرض بستر نهر عریض می‌شود تا از فشار و سرعت آب كاسته شود. در این محل كف بستر مسیر را صاف و هموار می‌كنند تا جریان آب با فشار عادی حركت كند. سپس مقسم را سر راه آن بنا می‌كنند. 
مقسم عبارت از محلهای عبور آب است كه به دقت با درازا، پهنا و بلندی مشخصی براساس سهام حقابه‌بران محلهای مختلف بنا شده است. در اردستان این تقسیم‌بندی را «فُرْزه‌بندی» و هر قسمت را یك «فُرْزه» آب می‌نامند. در شهر اردستان آب اصلی مصرفی محلات و بازار به بیست فرزه تقسیم می‌شود و در چهار جوی به نسبت نامساوی 3، 6، 4 و 7 فرزه به سوی مناطق چهارگانۀ شهر جریان می‌یابد. 
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.
مشهورترین و بزرگترین مقسمهای آب ایران در زاینده‌رود اصفهان دیده می‌شود كه شكل سهم‌بندی و اجزای آن در محلهای مختلف طول رودخانه در طومار مشهور به طومار شیخ بهایی به تفصیل بیان شده است (طومار، جم‍‌ ).
نوع دیگری از سنجش حجمی آب در روستاهای اطراف یزد رواج دارد. در روستای سرچشمه زارچ یزد این اندازه‌گیری با ابزاری به نام سنجیده می‌شود. پرگال ابزاری است چوبی یا برنجی با دو ضلع مُدّرج كه از یك طرف به یكدیگر متصل‌اند. 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 تقسیم‌بندی شده چنان است كه هر ضلع از دیگری كاملاً مشخص است.
محل اندازه‌گیری در حدود 100 متری مظهر قنات و در سطحی بدون شیب است. در این محل یك بندِ كوچكِ موقتی غیرقابل نفوذ ایجاد می‌كنند به گونه‌ای كه آب در پشت بند جمع شود و از بالای آن سرریز كند. در این حالت ضلع دهنۀ پرگال را روی سطح صاف بند قرار می‌دهند به طوری كه ضلع عمق یا ارتفاع پرگال عمود بر آن واقع شود. با درنظر گرفتن درجات اضلاع و زاویۀ ریزش آب مقدار حجمی آب را مشخص می‌كنند. مثلاً اگر ضلع دهنه 60 سانتی‌متر و ضلع عمودی حجم آب یك سانتی‌متر باشد و زاویۀ ریزش آب از سطح ارتفاع بند °15 تا °20 را نشان دهد به طوری كه اگر دست را زیر قوس ریزش آبشار مانند ببرند دست خیس نشود، آن را برابر با 60 قفیز آب می‌دانند یعنی مقدار آبی که قادر است در هر شبانه‌روز 60 قفیز زمین (60‍‍×996 ذرع مربع) را آبیاری كند. در اندازه‌گیریهای حجمی در زارْچ همواره ضلع عمودی (عمق یا ارتفاع) را ثابت و ضلع دهنه را متغیر می‌گیرند. در صورتی كه در تفت یزد ضلع دهنه ثابت است. پرگالهای تفت دو نوعند: یك نوع با ضلع دهنۀ 20 واحدی و نوع دیگر با ضلع دهنۀ 30 واحدی ثابت. ارتفاع آب را با ضلع عمودی، بدون بستن بند و در جویی بدون شیب، اندازه می‌گیرند. آگاهان با در نظر گرفتن اعداد دو ضلع پرگال و ضرایبی، مقدار حجمی آب را برحسب قفیز معین می‌كنند. 

سنجش زمانی آب

كهن‌ترین نظام سنجش آب در ایران را «مدار گردش آب» یا «دور گردشی آب» می‌نامند. مدار گردش آب عبارت است از فاصلۀ زمانی میان دو نوبت آبیاری بر اساس حقابۀ محلی كه در نقاط مختلف ایران از كمتر از یك هفته تا بیشتر از دو هفته یك‌بار است اساس «مدار گردش آب» مبتنی بر امكانات و نیازهای اولیۀ محلی است و جنبۀ عرفی دارد. رویدادهای تاریخی در بسیاری از مناطق ایران پیوسته در تغییر این نظامها مؤثر بوده و فاصلۀ زمانی مدار گردش آب را دستخوش نوسان كرده است.
در بسیاری از روستاهای ایران حد مطلوب مدار گردش آب براساس 12 شبانه‌روز یك بار شكل گرفته است زیرا این فاصلۀ زمانی حد مطلوبی است برای آبیاری گندم و جو آبی كه در ایران به كشت آن اهمیت زیادی می‌دهند.
تا قبل از اصلاحات ارضی كه نظامهای زراعی سنتی جمعی مانند «بنه»ها، «صحرا»ها، و «هراسه»ها به قدرت و شكل اولیۀ خود باقی بود و تغییری در آنها پدید نیامده بود، به مناسبت وسعتِ نسبی كشتِ جمعی، سنجش آب مورد نیاز آنها براساس شبانه‌روز شكل گرفته بود و حتی همیاری در آبیاری و كشت و داشت و برداشت نیز مبتنی بر ضوابطی بود كه براساس شبانه‌روز تنظیم شده و تكامل یافته بود. قلمرو این واحدها در شرقِ خطِ همباران 300 میلی‌متر بود (نك‍ : بنه).
واحد مدار گردش آب در تمامی ایران شبانه‌روز است كه خود دارای نظامهای متعدد سنجش آب است. این نظامهای سنّتی سنجش آب بنابر مقتضیات جغرافیایی اشكال گوناگونی یافته است: الف ـ سنجشهای زمانی شبانه‌روزی؛ ب ـ سنجشهای زمانی طاق آب.

سنجشهای زمانی شبانه‌روزی

در منطقۀ كویری ایران به سبب بلند و كوتاه شدن طول مدت‌ شبانه‌روز در فصول مختلف سال، نظام سنجش زمانی نیز متغیر است. در «خور» مدار گردش آب براسdاس 14 شبانه‌روز یك بار تعیین شده است. هر شبانه‌روز را به 4 «نیمروز» برابر با 240 فنجان تقسیم می‌كنند.
نیمروز صبح با طلوع خورشید آغاز می‌شود و طول مدت آن همیشه ثابت و برابر با 64 فنجان است. نیمروز ایواره پس از نیمروز صبح تا غروب آفتاب و طول مدت آن متغیر است. نیمروز سرشب از غروب آفتاب شروع می‌شود و طول مدت آن همیشه ثابت و برابر با 36 فنجان است. نیمروز آخر شب پس از نیمروز سرشب تا طلوع آفتاب و طول مدت آن نیز متغیر است.
مداربندی و آغاز سنجش مدار گردش از 36 روز بعد از عید (پنجم اردیبهشت) آغاز می‌شود و هر حقابه‌بری در طول مدت یك سال شمسی 26 نوبت حقابه دارد (مدار گردش 14 شبانه‌روز یك بار × 26 نوبت آبیاری سال = 364 روز). یك روز باقیمانده و خرده‌های سال شمسی را محلیان برابر با پنج نیمروز محاسبه می‌كنند و این اضافات را برای جبران كمبودها، عقب‌ماندگیها و سایر نیازها در نظر می‌گیرند تا با شروع سال جدید اشكالی در سنجش نیمروزها پدیدار نگردد.
چنانكه اشاره شد، از 4 نیمروز شبانه‌روز، زمانِ نیمروزِ صبح و نیمروزِ سرِشب همیشه ثابت است و دو نیمروز ایواره و آخر شب همیشه متغیر است، زیرا با تغییرات نیمروز ایواره تغییرات طول روز و با تغییرات نیمروز آخر شب تغییرات طول شب در فصول مختلف هم‌آهنگ می‌شود و تغییرات این دو همیشه عكس یكدیگر است. زمانی كه طول روزها بلند می‌شود طولِ مدتِ نیمروزِ آخرِ شب كوتاه و زمانی كه شبها بلند می‌شود، طول مدت نیمروز ایواره كوتاه می‌گردد، ولی در مجموع، طول مدت این دو نیمروز برابر با 140 فنجان است و ثابت می‌ماند. اگر 4 نیمروزِ شبانه‌روز برابر بودند، طول زمانی هر نیمروز بایستی 60 فنجان باشد.

در جدول شمارۀ 2 هر شبانه‌روز 240 فنجان و هر فنجان را از نظر زمانی در سالهای اخیر 6 دقیقه می‌گیرند (نك‍ : سنجش پیاله‌ای طاق آب). محلیان واحد سنجش زمانی دیگری به نام «قُلّه» به كار می‌برند. هر قله را برابر با 4 فنجان (24 دقیقه) و شبانه‌روز را برابر با 60 قله محاسبه می‌كنند. این سنجش فنجانی به شكل سنتی خود قبل از رواج ساعت در بسیاری از مناطق شرقی ایران به كار برده می‌شد. این اندازه‌گیری همان سنجشی است كه در سدۀ 4ق / 10م خوارزمی به شرح آن پرداخته است (صص 236-237).