坎儿井

坎儿，意井穴，为荒漠地区一特殊灌溉系统；普遍于中国新疆吐鲁番地区。坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。吐鲁番的坎儿井总数近千条，全长约5000公里。
简介：
坎儿井的结构，大体上是由竖井、地下渠道、地面渠道和“涝坝”（小型蓄水池）四部分组成，吐鲁番盆地北部的博格达山和西部的喀拉乌成山，春夏时节有大量积雪和雨水流下山谷，潜入戈壁滩下。人们利用山的坡度，巧妙地 创造了坎儿井，引地下潜流灌溉农田。坎儿并不因炎热、狂风而使水分大量蒸发，因而流量稳定，保证了自流灌溉。坎儿井，早在《史记》中便有记载，时称“井渠”。吐鲁番现存的坎儿井，多为清代以来陆续修建。如今，仍浇灌着大片绿洲良田。吐鲁番市郊五道林坎儿井、五星乡坎儿井，可供参观游览。 坎儿井的名称，新疆维吾尔语称为“坎儿孜”。伊朗波斯语称为“坎纳孜”(Kanatz)。苏联俄语称为“坎亚力孜”（k,lplItK)。从语音上来看，彼此虽有区分，但差别不大。
    中国新疆汉语称为“坎儿井”或简称“坎”。中国内地各省叫法不一；如陕西叫作“井渠”，山西叫作“水巷”，甘肃叫作“百眼串井”，也有的地方称为“地下渠道。” 　　
    坎儿井是开发利用地下水的一种很古老式的水平集水建筑物，适用于山麓、冲积扇缘地带，主要是用于截取地下潜水来进行农田灌溉和居民用水。
    根据1962年统计资料中国新疆共有坎儿井约1700多条，总流量约为26米3／秒，灌溉面积约50多万亩。其中大多数坎儿井分布在吐鲁番和哈密盆地，如吐鲁番盆地共有坎儿井约1100多条，总流量达l8米3／秒，灌溉面积47万亩，占该盆地总耕地面积70万亩的67％，对发展当地农业生产和满足居民生活需要等都具有很重要的意义。
兴建原因：
在吐鲁番盆地大量兴建的原因，是和当地的自然地理条件分不开的。吐鲁番是中国极端干旱地区之一，年降水量只有16毫米，而蒸发量可达到3000毫米，可称得上是中国的“干极”。但坎儿井是在地下暗渠输水，不受季节、风沙影响，蒸发量小，流量稳定，可以常年自流灌溉。
    吐鲁番虽然酷热少雨，但盆地北有博格达山，西有喀拉乌成山，每当夏季大量融雪和雨水流向盆地，渗入戈壁，汇成潜流，为坎儿井提供了丰富的地下水源。盆地北部的博格达峰高达5445米，而盆地中心的艾丁湖，却低于海平面154米，从天山脚下到艾丁湖畔，水平距离仅60公里，高差竟有1400多米，地面坡度平均约四十分之一，地下水的坡降与地面坡变相差不大，这就为开挖坎儿井提供了有利的地形条件。吐鲁番土质为砂砾和粘土胶结，质地坚实，井壁及暗渠不易坍塌，这又为大量开挖坎儿井提供了良好的地质条件。
    “坎儿井”是“井穴”的意思，其结构是由竖井、暗渠、明渠、涝坝(积水潭)四部分组成。在高山雪水潜流处，寻其水源，在一定间隔打一深浅不等的竖井，然后再依地势高下在井底修通暗渠，沟通各井，引水下流。地下渠道的出水口与地面渠道相连接，把地下水引至地面灌溉桑田。正是因为有了这独特的地下水利工程－－坎儿井，把地下水引向地面，灌溉盆地数十万亩良田，才孕育了吐鲁番各族人民，使沙漠变成了绿洲。
    林则徐当年途经吐鲁番时，见到了坎儿井，并在他的日记中赞曰：“见沿途多土坑，询其名曰：‘卡井’，能引水横流者，由南而北，渐引渐高，水从土中穿穴而行，诚不可思议之事！”
历史记载：
清代萧雄《西疆杂述诗》云：“道出行回火焰山，高昌城郭胜连环。疏泉穴地分浇灌，禾黍盈盈万顷间。”它说出了“疏泉穴地”这吐鲁番盆地独特的水利工程最大特点。
    坎儿井是干旱荒漠地区，利用开发地下水，通过地下渠道可以自流地将地下水引导至地面，进行灌溉和生活用水的无动力吸水设施。坎儿井在吐鲁番盆地历史悠久，分布很广。长期以来是吐鲁番各族人民进行农牧业生产和人畜饮水的主要水源之一。由于水量稳定水质好，自流引用，不需动力，地下引水蒸发损失、风沙危害少，施工工具简单，技术要求不高，管理费用低，便于个体农户分散经营，深受当地人民喜爱。
传说中的坎儿井：
坎儿井是中华文明的产物。盛弘之《荆州记》中记述：“隋郡北界有厉乡村，村南有重山、山下有一穴，父老相传云：神龙所生林西有两重堑，内有周围一顷二十亩地，中有九井，神农既育，九井自穿。又云：汲一井则众井水动，即以此为神农社，年常祠之。”九井自穿相通，一井牵动众井，这与地下暗渠相通的坎儿井结构相同。神农是我国农业和医药发明的传说人物，把穿井与他连在一起，可见其历史悠久。司马迁《史记·五帝本纪》云：“瞽叟又使舜穿井，舜穿井为匿空旁出。舜既入深，瞽叟与象共下土实井。舜从匿空出去。”舜穿井时，就挖了一条从旁出的“匿空”(地道)，这与坎儿井的挖掘方法极其相似。如果：“匿空”为水平地道，就是坎儿井，这是公元前21世纪的史迹，比传说波斯于公元前8世纪有坎井，要早1000多年。
形成条件：
新疆坎儿井的形成条件，根据调查资料分析约有下列三个方面：
一、自然条件的可能性：吐鲁番盆地位于欧亚大陆中心，是天山东部的一个典型封闭式内陆盆地。由于距离海洋较远，且周围高山环绕，加以盆地窄小低洼，潮湿气候难以浸入，降雨量很少，蒸发量极大，故气候极为酷热，自古即有“火州”之称。
    根据1952—1958年7年的资料统计，多年的平均降雨仅有19．5毫米，最大为42．4毫米，最小为5．2毫米，多年平均蒸发量为3608．2毫米。多年平均气温为14C，最热的七月份平均为33．6C，最冷的一月份平均为一9．8 C。年内最高气温为4 7．6 C，1 953年7月曾达到48C，最高地面温度可达75'C。
    该盆地常年多风，最大风力一般为7—8级。1961年产生了吐鲁番50年来不曾有过的大风灾，全年仅8级以上的大风就有56次，其中5月31日的那场大风，风力曾达l2级以上，延续了17个小时之久，造成田园破坏、林木折损，使得那片美丽的绿洲一时黯然失色，其惨状令人触目惊心。
    根据上述数字来看，已利用的泉水和坎儿井水的水量加上湖面蒸发的水量远远超过了地面径流量。即使以泉水作为回归水论，可以不计，而坎儿井开采水量和艾丁湖的蒸发量之和也是大于天山水系的地面径流量。由此证明，地下水的补给来源，除了河床渗漏为主以外，尚有天山山区古生代岩层裂隙水的补给，所以说吐鲁番盆地的地下水资源是比较丰富的。加上地面坡度特大等情况，从而构成了开挖坎儿井在自然条件上的可能性。
二、生产发展的需要性：从生产发展条件来看，吐鲁番盆地远在古代汉唐时期就是欧亚交通的孔道、经济文化交流的要地，虽然该地区气候干旱且地面水源非常缺乏，但却蕴藏着丰富的地下水源和充沛的天然泉水、致使冲积扇缘以下的土地尽是肥美的绿洲。气候非常炎热，热能资源丰富，无霜期长达2 30天以上，实属农业发展的理想地区。所以自古以来人们就利用天然的泉水进行着农业生产，不但种植着一般的粮食、油料作物，而且发展着棉花、葡萄、瓜果、蔬菜等经济作物。
    这里的农业生产不仅具有着经济上的重要意义，而且具有着政治军事上的重要意义。因此，农业生产上的进一步发展，必然要求人们开发出更多的地下水源，也就是说，农业生产的发展历史，就是劳动人民开发利用地下水的历史，通过千百年生产劳动的实践和内外文化技术经验的交流，人们终于逐步地找到了一种开发利用地下水的最好形式——坎儿井。
三、经济技术的合理性：吐鲁番盆地虽然埋藏着丰富的煤炭、石油等矿产能源，但直到今天尚未大力开采利用。因此不仅对在古代开挖坎儿井的经济技术条件上有着很大的限制，就是在今天，开挖坎儿井中的动力机械设备仍然是十分缺乏。电力供应也很少，钢材水泥也是远地运输而来。这些条件给修建地面水的水利工程带来了很大困难。但是坎儿井的取水形式，既可节省土方工程，又可长年供水不断，且当地人民在炎热的地区久居生活，素有修窑筑洞的习惯和经验。另外人们在掏挖泉水的生产实践中，逐步发现坎儿井形式的地下渠道，不但可以防止风沙侵袭，而且可以减少蒸发损失，工程材料应用不多，操作技术亦颇简易，容易为当地群众所掌握。这对克服当地经济技术上各种困难有很大方便，因此，远在古代经济技术条件较差的情况下，各族劳动人民群众采用坎儿井方式开采利用地下水，就更加显得经济合理了。
综上所述，坎儿井在吐鲁番地区的形成具备了三个基本条件，即：
① 在当地的自然条件上，由于干旱少雨，地面水源缺乏，人们要生产、生活就不得不重视开发利用地下水。同时，当地的地下水因有高山补给，所以储量丰富。地面坡度又陡，有利于修建坎儿井工程，开采出丰富的地下水源，自流灌溉农田和解决人畜饮用。
② 在当时的生产发展上，由于在政治、经济和军事上的要求，以及当时东西方文化的传播，逼使人们必须进一步设法增大地下水的开采量，扩大灌溉面积来满足农业生产发展的需要。因而对引泉结构必须进行改良，采取挖洞延伸以增大其出水量。这样就逐步形成了雏形的坎儿井取水方式。
③ 在当时的经济技术上，尽管经济技术条件水平很低，但坎儿井工程的结构形式可使工程的土方量大为减少，且施工设备极为简单，操作技术又易为当地群众所掌握，故坎儿井的取水方式在当时经济技术条件水平上是比较理想的形式。