دوستان عزیز، پس از آشنایی با منظره چشم‌نواز دریاچه و ساختار کلی مجموعه، حالا زمان آن رسیده که قدم به دل یکی از شگفت‌انگیزترین و تخصصی‌ترین رازهای مهندسی آب در میراث جهانی عباس‌آباد بگذاریم: برج‌های دوگانه کنترل فشار آب.
برای درک اهمیت این برج‌ها، ابتدا باید مسیر هیجان‌انگیز حرکت آب را مجسم کنید. آب زلال چشمه‌های بالادست (مانند سرچشمه و قوری‌چشمه) ابتدا وارد محوطه «گلباغ» می‌شد که ایستگاه اصلی تصفیه و توزیع آب بود. آب پس از ته‌نشین شدن گل‌ولای در حوضچه‌های متوالی گلباغ، شفاف و پاکیزه شده و اماده سفر به سمت باغ اصلی می‌گشت. اما داستان اصلی دقیقاً از همین‌جا آغاز می‌شود؛ جایی که آب باید مسافتی ۶۰۰ متری را در میان لوله‌های سفالی (تنبوشه) که درون دیوارهای محافظ آجری محصور شده بودند، طی می‌کرد تا به صورت فواره‌ای باشکوه در حوض مرکزی باغ ظاهر شود.
در این مسیر، مهندسان صفوی با یک چالش مهندسی بسیار پیچیده روبه‌رو بودند: اختلاف سطح و رفتار ناشناخته سیالات.
گلباغ حدود ۱۰ متر بالاتر از باغ مرکزی قرار دارد، اما تحلیل دقیق ترازهای توپوگرافی (تراز نخی) نشان می‌دهد که مسیر یکنواخت نبوده است. برج دوم به عنوان «نقطه صفر» تراز شناخته می‌شود؛ یعنی مسیر گلباغ تا برج دوم زیر خط تراز، و از برج دوم تا باغ بالاتر از خط تراز قرار دارد (باغ حدود ۴ متر بالاتر از برج دوم است).
این نوسان ارتفاعی و اختلاف سطح، خطر مرگباری برای سیستم آبرسانی داشت:
- ضربه قوچی (Water Hammer): اگر آب بالادست در گلباغ به طور ناگهانی قطع می‌شد، به دلیل ارتفاع بالاترِ باغ نسبت به برج دوم، آبِ درون حوض مرکزی به سمت عقب و به طرف برج دوم بازمی‌گشت. حالا تصور کنید اگر در همین لحظه آب گلباغ ناگهان دوباره جریان می‌یافت، برخورد شدید این دو جبهه آب در یک نقطه مشترک، شوک سهمگینی ایجاد می‌کرد. این شوک شدید که در مهندسی سیالات «ضربه قوچی» نامیده می‌شود، حتی امروزه لوله‌های چدنی و فولادی شبکه‌های شهری را می‌ترکاند، چه رسد به لوله‌های سفالی شکننده ۴۰۰ سال پیش!
- کنترل فشار فواره‌ها: آب باید با فشاری تنظیم‌شده و آرام به باغ می‌رسید تا علاوه بر جلوگیری از پارگی لوله‌ها، ارتفاع فواره حوض مرکزی نیز متناسب و زیبا باشد.
شاید در نگاه اول، با دیدن این سازه‌ها در میان درختان انبوه تصور کنید با برج‌های نگهبانی و دیده‌بانی روبه‌رو هستید؛ اما پوشش متراکم گیاهی جنگل، عدم تکرار این سازه‌ها در سایر نقاط حریم، و مهم‌تر از همه، کاوش‌های باستان‌شناسی این فرض را کاملاً رد می‌کند.
معماران نابغه عصر صفوی برای حل این بحران هیدرولیکی، دو برج مدور آجری شگفت‌انگیز درست بر روی محور اصلی آبرسانی احداث کردند:
- ابعاد و مصالح: برج‌ها با فاصله‌ی ۱۵۶ متر از یکدیگر و ۱۸۶ متر از باغ قرار گرفته‌اند. قطر هر دو برج ۷ متر است؛ یکی با ارتفاع ۱۰ متر و دیگری ۱۴ متر. سازه آن‌ها از آجرهای مرغوب و ملات سنتّی و ضدآب ساروج ساخته شده است.
- مکانیزم داخلی: داخل این برج‌ها پلکان‌های آجری حلزونی‌شکلی وجود دارد که به بخش فوقانی (رأس برج) منتهی می‌شوند. در بالای هر برج، حوضچه‌ای طراحی شده بود و لوله‌های تنبوشه از پایین بنا به این حوضچه متصل می‌شدند.
این برج‌ها در واقع نقش سوپاپ اطمینان، فشارشکن و شترگلو (تله سیفون) را ایفا می‌کردند. وقتی فشار آب بالا می‌رفت یا شوک بازگشتی (ضربه قوچی) رخ می‌داد، انرژی مخرب آب در حوضچه بالای برج‌ها تخلیه و مستهلک می‌شد. آب پس از آرامش در حوضچه بالا، مجدداً مسیر خود را به سمت باغ ادامه می‌داد؛ بدین ترتیب، ۶۰۰ متر شبکه لوله‌کشی سفالی در برابر شکستگی کاملاً ایمن می‌شد.
امروز وقتی در کنار این دو برج استوار می‌ایستید، به یاد داشته باشید که در حال تماشای یکی از پیشرفته‌ترین شاهکارهای هیدرولیک جهان در قرن یازدهم هجری هستید. دانشی که بدون رایانه و ابزارهای امروزی، فیزیکِ سرکش آب را در قلب جنگل‌های طبرستان مهار کرد.
حفاظت از این یادگار گران‌بها و عدم ورود به حریم حمایتی آن، مسئولیت ملی و جهانی ماست. امیدواریم از درک این هوش و هنر والای ایرانی در دل طبیعت این میراث جهانی نهایت لذت را ببرید!