坎兒井是乾旱地區開發利用地下水的一種古老水利工程,有着2000多年歷史。作為我國重要的農業文化遺産,坎兒井在現今吐魯番、哈密等地的農業灌溉系統中仍發揮着作用。
據統計,在新疆有2000多條坎兒井,總長在5000公里以上。其中吐魯番有1200多條,哈密有500多條。吐魯番盆地是天山南北坎兒井最多、最集中的地區,也是新疆坎兒井的起源地。
吐魯番盆地是中國極端乾旱地區之一,如何引來水、留住水,是對吐魯番居民極大的考驗。吐魯番盆地土質為砂礫石和黏土膠結,質地較堅實,開挖井壁及暗渠不易坍塌。一般來説,一個完整的坎兒井水利系統包含豎井、暗渠(地下渠道)、明渠(地面渠道)和澇壩(小型蓄水池)四個主要組成部分。
豎井是開挖暗渠時供定位、進入、出土和通風之用,並為整個工程完成後檢查維修之用。通常一條坎兒井有幾個到幾百個豎井,最淺的為1米,最深的可達120米。
暗渠,也稱集水廊道或輸水廊道,是坎兒井的主要組成部分。坎兒井的暗渠分為集水段和輸水段兩個部分,集水段位於地下水位以下,主要起到匯集水流的作用,輸水段位於地下水位以上,主要起到輸水的作用。
明渠跟一般水渠大致相似,坡度比較小,流速也比較慢,是方便人們日常取水的小渠。而龍口是暗渠和明渠的分界點,龍口的上游是暗渠,下游是明渠。
在修建坎兒井時要保證暗渠與豎井的連通,同時要確保相對固定的坡度和開挖方向,難度可想而知。在坎兒井修建的年代,指南針還未被發明出來,為盡量減少彎曲、確定方向,人們創造了木棍定向法和油燈定向法,解決了這一難題。
正因為坎兒井具備設計巧妙,構思精良,自流取水,不消耗動力,流量穩定,不受季節影響,埋藏於地下,防止水量蒸發等優勢,被稱為中國古代文明的奇蹟之一。
在新疆的坎兒井中,時間最久遠的坎兒井是吐爾坎兒孜,位於吐魯番市高昌區恰特喀勒鄉,於1520年建成,至今已502年了;最長的坎兒井是紅土坎兒孜,位於鄯善縣,全長25公里。
坎兒井作為古老的水利工程,對當地人民的生産生活方式産生了深遠的影響,對吐哈盆地綠洲的形成和發展、綠洲文明的孕育起到了決定性的作用。
(石榴雲/新疆日報記者 姜嵐整理)