坎兒井是在干旱地的勞動(dòng)人民漫長(zhǎng)的歷史發(fā)展中創(chuàng)造的一種地下水利工程。坎兒井引出了地下水，讓沙漠變成綠洲，古代稱作“井渠”。坎兒井的主要工作原理是人們將春夏季節(jié)滲入地下的大量雨水、冰川及積雪融水通過(guò)利用山體的自然坡度，引出地表進(jìn)行灌溉，以滿足沙漠地區(qū)的生產(chǎn)生活用水需求。不同地區(qū)的坎兒井在具體構(gòu)造上均有其不同的地域特點(diǎn)，但一般而言，一個(gè)完整的坎兒井系統(tǒng)包括了豎井、暗渠（地下渠道）、明渠（地面渠道）和錯(cuò)現(xiàn)（小型蓄水池）四個(gè)主要組成部分。在該原理下運(yùn)轉(zhuǎn)的坎兒井流量穩(wěn)定，且能保證井水自流灌溉。

新疆坎兒井簡(jiǎn)介

新疆坎兒井與萬(wàn)里長(zhǎng)城、京杭大運(yùn)河、都江堰并稱為中國(guó)古代四大工程。吐魯番的坎兒井總數(shù)近千條，全長(zhǎng)約5000公里。坎兒井的結(jié)構(gòu)，大體上是由豎井、地下渠道、地面渠道和“澇壩”（小型蓄水池）四部分組成，吐魯番盆地北部的博格達(dá)峰山和西部的喀拉烏成山，春夏時(shí)節(jié)有大量融化的積雪和雨水流下山谷，潛入戈壁灘下。新疆人利用山的坡度，巧妙地創(chuàng)造了坎兒井，引地下潛流灌溉農(nóng)田。坎兒井不因炎熱、狂風(fēng)而使水分大量蒸發(fā)，因而流量穩(wěn)定，保證了自流灌溉。

新疆坎兒井圖片

坎兒井的名稱，新疆維吾爾語(yǔ)稱為“坎兒孜”。伊朗波斯語(yǔ)稱為“坎納孜”(Kanatz)。蘇聯(lián)俄語(yǔ)稱為“坎亞力孜”(k,lplItK)。從語(yǔ)音上來(lái)看，彼此雖有區(qū)分，但差別不大。

新疆坎兒井圖片

我國(guó)新疆漢語(yǔ)稱為“坎兒井”或簡(jiǎn)稱“坎”。我國(guó)內(nèi)地各省叫法不一；如陜西叫作“井渠”，山西叫作“水巷”，甘肅叫作“百眼串井”，也有的地方稱為“地下渠道。”坎兒井用地面坡度引取地下水自流灌溉，有豎井、地下暗渠、地面明渠和澇壩幾個(gè)部分組成。

始建于西漢的坎兒井被稱為“活的文物”，據(jù)有關(guān)專家考證，新疆人民發(fā)明的坎兒井技術(shù)，通過(guò)古絲綢之路傳往中亞、西亞等地，并在這些地區(qū)廣泛推廣應(yīng)用。目前，世界上有40多個(gè)國(guó)家有坎兒井，但相對(duì)而言，我國(guó)新疆和伊朗留存的坎兒井較多，而且現(xiàn)在仍在使用。　

坎兒井，早在《史記》中便有記載，時(shí)稱“井渠”。吐魯番現(xiàn)存的坎兒井，多為清代以來(lái)陸續(xù)修建。如今，仍澆灌著大片綠洲良田。吐魯番市郊五道林坎兒井、五星鄉(xiāng)坎兒井，可供參觀游覽。

坎兒井是開(kāi)發(fā)利用地下水的一種很古老式的水平集水建筑物，適用于山麓、沖積扇緣地帶，主要是用于截取地下潛水來(lái)進(jìn)行農(nóng)田灌溉和居民用水。

根據(jù)1962年統(tǒng)計(jì)資料我國(guó)新疆共有坎兒井約1700多條，總流量約為26米3／秒，灌溉面積約50多萬(wàn)畝。其中大多數(shù)坎兒井分布在吐魯番和哈密盆地，如吐魯番盆地共有坎兒井約1100多條，總流量達(dá)l8米3／秒，灌溉面積47萬(wàn)畝，占該盆地總耕地面積70萬(wàn)畝的67%，對(duì)發(fā)展當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和滿足居民生活需要等都有很重要的意義。

坎兒井是中華文明的產(chǎn)物。盛弘之《荊州記》中記述：“隋郡北界有厲鄉(xiāng)村，村南有重山、山下有一穴，父老相傳云：神龍所生林西有兩重塹，內(nèi)有周圍一頃二十畝地，中有九井，神農(nóng)既育，九井自穿。又云：汲一井則眾井水動(dòng)，即以此為神農(nóng)社，年常祠之。”九井自穿相通，一井牽動(dòng)眾井，這與地下暗渠相通的坎兒井結(jié)構(gòu)相同。神農(nóng)是我國(guó)農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥發(fā)明的傳說(shuō)人物，把穿井與他連在一起，可見(jiàn)其歷史悠久。

坎兒井現(xiàn)階段能夠發(fā)揮的作用已不是單純的農(nóng)業(yè)灌溉、維系荒漠綠洲的地下水位、保護(hù)生態(tài)平衡，更重要的在于其歷史人文價(jià)值及旅游價(jià)值，因此加強(qiáng)對(duì)坎兒井的保護(hù)已經(jīng)刻不容緩。

新疆坎兒井建造條件

在吐魯番盆地大量興建的原因，是和當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件分不開(kāi)的。吐魯番是中國(guó)極端干旱地區(qū)之一，年降水量只有16毫米，而蒸發(fā)量可達(dá)到3000毫米，可稱得上是中國(guó)的“干極”。但坎兒井是在地下暗渠輸水，不受季節(jié)、風(fēng)沙影響，蒸發(fā)量小，流量穩(wěn)定，可以常年自流灌溉。

吐魯番雖然酷熱少雨，但盆地北有博格達(dá)山，西有喀拉烏成山，每當(dāng)夏季大量融雪和雨水流向盆地，滲入戈壁，匯成潛流，為坎兒井提供了豐富的地下水源。盆地北部的博格達(dá)峰高達(dá)5445米，而盆地中心的艾丁湖，卻低于海平面154米，從天山腳下到艾丁湖畔，水平距離僅60公里，高差竟有1400多米，地面坡度平均約四十分之一，地下水的坡降與地面坡變相差不大，這就為開(kāi)挖坎兒井提供了有利的地形條件。吐魯番土質(zhì)為砂礫和粘土膠結(jié)，質(zhì)地堅(jiān)實(shí)，井壁及暗渠不易坍塌，這又為大量開(kāi)挖坎兒井提供了良好的地質(zhì)條件。

“坎兒井”是“井穴”的意思，其結(jié)構(gòu)是由豎井、暗渠、明渠、“澇壩”(積水潭)四部分組成。在高山雪水潛流處，尋其水源，在一定間隔打一深淺不等的豎井，然后再依地勢(shì)高下在井底修通暗渠，溝通各井，引水下流。地下渠道的出水口與地面渠道相連接，把地下水引至地面灌溉桑田。正是因?yàn)橛辛诉@獨(dú)特的地下水利工程－－坎兒井，把地下水引向地面，灌溉盆地?cái)?shù)十萬(wàn)畝良田，才孕育了吐魯番各族人民，使沙漠變成了綠洲。

新疆坎兒井構(gòu)造原理

坎兒井是一種結(jié)構(gòu)巧妙的特殊灌溉系統(tǒng)，它由豎井、暗渠、明渠和澇壩四部分組成。總的說(shuō)來(lái)，坎兒井的構(gòu)造原理是：在高山雪水潛流處，尋其水源，在一定間隔打一深淺不等的豎井，然后再依地勢(shì)高下在井底修通暗渠，溝通各井，引水下流。地下渠道的出水口與地面渠道相連接，把地下水引至地面灌溉桑田。

豎井

先說(shuō)豎井。豎井是開(kāi)挖或清理坎兒井暗渠時(shí)運(yùn)送地下泥沙或淤泥的通道，也是送氣通風(fēng)口。井深因地勢(shì)和地下水位高低不同而有深有淺，一般是越靠近源頭豎井就越深，最深的豎井可達(dá)90米以上。豎井與豎井之間的距離，隨坎兒井的長(zhǎng)度而有所不同，一般每隔20—70米就有一口豎井。一條坎兒井，豎井少則10多個(gè)，多則上百個(gè)。井口一般呈長(zhǎng)方形或圓形，長(zhǎng)1米，寬0.7米。乘車臨近吐魯番時(shí)，在那郁郁蔥蔥的綠洲外圍戈壁灘上，就可以看見(jiàn)順著高坡而下的一堆一堆的圓土包，形如小火山錐，坐落有序地伸向綠洲，這些，就是坎兒井的豎井口。

暗渠

暗渠，又稱地下渠道，是坎兒井的主體。暗渠的作用是把地下含水層中的水會(huì)聚到它的身上來(lái)，一般是按一定的坡度由低往高處挖，這樣，水就可以自動(dòng)地流出地表來(lái)。暗渠一般高1.7米，寬1.2米，短的100—200米，最長(zhǎng)的長(zhǎng)達(dá)25公里，暗渠全部是在地下挖掘，因此掏撈工程十分艱巨。 坎兒井始于西漢，而指南針在明朝時(shí)期才從中原傳入西域，在開(kāi)挖暗渠時(shí)，為盡量減少?gòu)澢�、確定方向，吐魯番的先民們創(chuàng)造了木棍定向法。即相鄰兩個(gè)豎井的正中間，在井口之上，各懸掛一條井繩，井繩上綁上一頭削尖的橫木棍，兩個(gè)棍尖相向而指的方向，就是兩個(gè)豎井之間最短的直線。然后再按相同方法在豎井下以木棍定向，地下的人按木棍所指的方向挖掘就可以了。

在掏挖暗渠時(shí)，吐魯番人民還發(fā)明了油燈定向法。油燈定向是依據(jù)兩點(diǎn)成線的原理，用兩盞旁邊帶嘴的油燈確定暗渠挖掘的方位，并且能夠保障暗渠的頂部與底部平行。但是，油燈定位只能用于同一個(gè)作業(yè)點(diǎn)上，不同的作業(yè)點(diǎn)又怎樣保持一致呢？挖掘暗渠時(shí)，在豎井的中線上掛上一盞油燈，掏挖者背對(duì)油燈，始終掏挖自己的影子，就可以不偏離方向，而渠深則以泉流能淹沒(méi)筐沿為標(biāo)準(zhǔn)。

暗渠越深空間越窄，僅容一個(gè)人彎腰向前掏挖而行。由于吐魯番的土質(zhì)為堅(jiān)硬的鈣質(zhì)粘性土，加之作業(yè)面又非常狹小，因此，要掏挖出一條25公里長(zhǎng)的暗渠，不知要付出怎樣的艱辛。據(jù)說(shuō)，天山融雪冰冷刺骨，而工人掏挖暗渠必須要跪在冰水中挖土，因此長(zhǎng)期從事暗渠掏挖的工人，壽命一般都不超過(guò)30歲。所以，總長(zhǎng)5000公里的吐魯番坎兒井被稱為“地下長(zhǎng)城”，真是當(dāng)之無(wú)愧。

暗渠還有不少好處是，由于吐魯番高溫干燥，蒸發(fā)量大，水在暗渠不易被蒸發(fā)，而且水流地底不容易被污染，再有，經(jīng)過(guò)暗渠流出的水，經(jīng)過(guò)千層沙石自然過(guò)濾，最終形成天然礦泉水，富含眾多礦物質(zhì)及微量元素，當(dāng)?shù)鼐用駭?shù)百年來(lái)一直飲用至今，不少人活到百歲以上，因此，吐魯番素有中國(guó)長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)的美名。

龍口

龍口是坎兒井明渠、暗渠與豎井口的交界處，也是天山雪水經(jīng)過(guò)地層滲透，通過(guò)暗渠流向明渠的第一個(gè)出水口。

明渠澇壩

暗渠流出地面后，就成了明渠。顧名思義，明渠就是在地表上流的溝渠。人們?cè)谝欢ǖ攸c(diǎn)修建了具有蓄水和調(diào)節(jié)水作用的蓄水池，這種大大小小的蓄水池，就稱為澇壩。水蓄積在澇壩，哪里需要，就送到哪里。

新疆坎兒井歷史簡(jiǎn)介

漢代尤其是漢武帝的主要功績(jī)之一是開(kāi)發(fā)了廣大的西北地區(qū)。當(dāng)時(shí)把移民實(shí)邊和修渠屯田作為抗擊匈奴侵?jǐn)_的組成部分，這時(shí)西北地區(qū)成為僅次于關(guān)中的水利重點(diǎn)地區(qū)，水利工程技術(shù)也大大提高。新疆特殊的水利工程型式——坎兒井也創(chuàng)始于西漢。據(jù)《漢書·西域傳》記載：宣帝時(shí)漢遣破羌將軍辛武賢將兵萬(wàn)五千人至敦煌，遣使者按行表，穿卑鞮侯井以西，欲通渠轉(zhuǎn)谷。積居廬倉(cāng)以討之 ，三國(guó)人孟康注解 卑鞮侯井 說(shuō)： 大井六，通渠也，下流涌出，在白龍堆東土山下.可以看出。這個(gè)工程有6個(gè)豎井，井下通渠引水，顯然是近代的坎兒井。坎兒井是新疆特有的灌溉取水工程型式。 在新疆一些沖積扇地形地區(qū)，土壤多為砂礫，滲水性很強(qiáng)，山上雪水溶化后，大部滲入地下，地下水埋藏也較深。為了將滲入地下的水分引出，供平原地區(qū)灌溉，開(kāi)挖井渠是比較方便的。而井渠技術(shù)已在龍首渠的施工中應(yīng)用，新疆勞動(dòng)人民大約吸引了井渠法的施工經(jīng)驗(yàn)，并將它引用到新的地理?xiàng)l件下，創(chuàng)造出新型的灌溉工程型式。

新疆坎兒井歷史記載

清代蕭雄《西疆雜述詩(shī)》云：“道出行回火焰山，高昌城郭勝連環(huán)。疏泉穴地分澆灌，禾黍盈盈萬(wàn)頃間。”它說(shuō)出了“疏泉穴地”這吐魯番盆地獨(dú)特的水利工程最大特點(diǎn)。 坎兒井是干旱荒漠地區(qū)，利用開(kāi)發(fā)地下水，通過(guò)地下渠道可以自流地將地下水引導(dǎo)至地面，進(jìn)行灌溉和生活用水的無(wú)動(dòng)力吸水設(shè)施。坎兒井在吐魯番盆地歷史悠久，分布很廣。長(zhǎng)期以來(lái)是吐魯番各族人民進(jìn)行農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和人畜飲水的主要水源之一。由于水量穩(wěn)定水質(zhì)好，自流引用，不需動(dòng)力，地下引水蒸發(fā)損失、風(fēng)沙危害少，施工工具簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高，管理費(fèi)用低，便于個(gè)體農(nóng)戶分散經(jīng)營(yíng)，深受當(dāng)?shù)厝嗣裣矏?ài)。

新疆坎兒井近年現(xiàn)狀

近年來(lái)，吐魯番的坎兒井呈衰減之勢(shì)。全疆坎兒井50年代多達(dá)1700條，隨著不斷的干涸，80年代末已降至860余條。吐魯番地區(qū)坎兒井最多時(shí)達(dá)1273條，目前僅存725條左右。 究其原因，首推吐魯番地區(qū)綠洲外圍生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞。據(jù)最新衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，該地區(qū)強(qiáng)烈發(fā)展荒漠化土地面積已占總面積的46．87%，而非荒漠化面積僅占總面積的8．8%。水資源日漸短缺，地下水位不斷下降，坎兒井水流量也逐年減少。

隨著吐魯番地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，機(jī)井得以廣泛使用。機(jī)井投資少效率高，開(kāi)采極其隨意。全地區(qū)已有的幾千口機(jī)井從地下大量抽水，而全區(qū)11億立方米的可利用水資源中，地下水僅占兩個(gè)億。比較而言，坎兒井造價(jià)高，維護(hù)難，導(dǎo)致使用率不斷下降；在地表水利用上，一些河流上游修建水庫(kù)，大壩截流后，下游水源便捉襟見(jiàn)肘。已建的柯柯牙水庫(kù)和坎兒其水庫(kù)，就對(duì)其下游近百條坎兒井直接造成生存危機(jī)。

此外，吐哈油田開(kāi)發(fā)力度不斷加大，光一個(gè)吐哈油田，每年就用去吐魯番500萬(wàn)立方米水。油田用水量非常之大，加之打井極深，地下深水被大量抽走，坎兒井水源間接受到影響。特別是在坎兒井附近鉆油井，使坎兒井面臨著被污染的危險(xiǎn)。1997年，吐哈油田就曾發(fā)生坎兒井上游的油井與坎兒井交匯，導(dǎo)致油滲水現(xiàn)象。由于缺乏深一步的監(jiān)測(cè)手段，目前油田對(duì)水質(zhì)的深層影響尚難判斷。 對(duì)于坎兒井的日漸式微，各方看法截然不一。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，從純經(jīng)濟(jì)角度看，坎兒井已無(wú)生存必要。在科技飛速發(fā)展的今天，坎兒井未免過(guò)于落后，夏季易干涸，冬季水多時(shí)又易白白流走，無(wú)法蓄存。而水庫(kù)可蓄水，隨時(shí)進(jìn)行生態(tài)調(diào)節(jié)。應(yīng)該任坎兒井自然消亡，優(yōu)勝劣汰，由水庫(kù)等水利設(shè)施取而代之。

另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，坎兒井是我國(guó)古代勞動(dòng)人民留下的不可多得的珍貴人文遺產(chǎn)，具有極高的歷史價(jià)值和科學(xué)價(jià)值，尤其在強(qiáng)調(diào)生態(tài)開(kāi)發(fā)的今天，坎兒井具有不可比擬的旅游開(kāi)發(fā)價(jià)值。如果因?yàn)榻裉斓亩桃曌屵@份人類遺產(chǎn)消失殆盡，我們將愧對(duì)子孫后代。 是生存還是毀滅？坎兒井的命運(yùn)懸而未決。在吐魯番地區(qū)工作長(zhǎng)達(dá)30年的行署副專員蔡炳華痛心疾首：“任其下去，不出30年，坎兒井將不復(fù)存在。”

當(dāng)?shù)厝耸康膽B(tài)度是：水庫(kù)要建，機(jī)井要打，坎兒井要保護(hù)。據(jù)悉，目前吐魯番地區(qū)除將坎兒井列入農(nóng)業(yè)水利的一部分進(jìn)行維修保養(yǎng)外，還組織了“坎兒井研究會(huì)”，并將成立“坎兒井監(jiān)測(cè)站”，隨時(shí)觀測(cè)坎兒井水位水質(zhì)等的變化。為將坎兒井的保護(hù)納入法制管理軌道，吐魯番地區(qū)早在3年前就已起草了《吐魯番坎兒井水資源條例》等有關(guān)法規(guī)，報(bào)請(qǐng)自治區(qū)人大批準(zhǔn)實(shí)施，但至今未見(jiàn)批復(fù)。據(jù)了解，該地區(qū)還準(zhǔn)備報(bào)請(qǐng)國(guó)家及自治區(qū)建立坎兒井自然保護(hù)區(qū)，以避免在新的開(kāi)發(fā)建設(shè)中造成新的破壞。