坎儿井是干旱地区开发利用地下水的一种古老水利工程,有着2000多年历史。作为我国重要的农业文化遗产,坎儿井在现今吐鲁番、哈密等地的农业灌溉系统中仍发挥着作用。
据统计,在新疆有2000多条坎儿井,总长在5000公里以上。其中吐鲁番有1200多条,哈密有500多条。吐鲁番盆地是天山南北坎儿井最多、最集中的地区,也是新疆坎儿井的起源地。
吐鲁番盆地是中国极端干旱地区之一,如何引来水、留住水,是对吐鲁番居民极大的考验。吐鲁番盆地土质为砂砾石和黏土胶结,质地较坚实,开挖井壁及暗渠不易坍塌。一般来说,一个完整的坎儿井水利系统包含竖井、暗渠(地下渠道)、明渠(地面渠道)和涝坝(小型蓄水池)四个主要组成部分。
竖井是开挖暗渠时供定位、进入、出土和通风之用,并为整个工程完成后检查维修之用。通常一条坎儿井有几个到几百个竖井,最浅的为1米,最深的可达120米。
暗渠,也称集水廊道或输水廊道,是坎儿井的主要组成部分。坎儿井的暗渠分为集水段和输水段两个部分,集水段位于地下水位以下,主要起到汇集水流的作用,输水段位于地下水位以上,主要起到输水的作用。
明渠跟一般水渠大致相似,坡度比较小,流速也比较慢,是方便人们日常取水的小渠。而龙口是暗渠和明渠的分界点,龙口的上游是暗渠,下游是明渠。
在修建坎儿井时要保证暗渠与竖井的连通,同时要确保相对固定的坡度和开挖方向,难度可想而知。在坎儿井修建的年代,指南针还未被发明出来,为尽量减少弯曲、确定方向,人们创造了木棍定向法和油灯定向法,解决了这一难题。
正因为坎儿井具备设计巧妙,构思精良,自流取水,不消耗动力,流量稳定,不受季节影响,埋藏于地下,防止水量蒸发等优势,被称为中国古代文明的奇迹之一。
在新疆的坎儿井中,时间最久远的坎儿井是吐尔坎儿孜,位于吐鲁番市高昌区恰特喀勒乡,于1520年建成,至今已502年了;最长的坎儿井是红土坎儿孜,位于鄯善县,全长25公里。
坎儿井作为古老的水利工程,对当地人民的生产生活方式产生了深远的影响,对吐哈盆地绿洲的形成和发展、绿洲文明的孕育起到了决定性的作用。
(石榴云/新疆日报记者 姜岚整理)