书城自然中国历代科技成就(大中国上下五千年)
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第36章 独特的沙漠灌溉方式──坎儿井之谜

坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程,是中华文明的产物。它的发明对发展当地农业生产和满足居民生活需要起着巨大作用。

新疆的气候非常干旱,降水稀少,河流经常断流,可是为什么在这种极端不适合作物生长的环境下,会奇迹般长出绿油油的瓜果蔬菜和庄稼呢?

这一切都源于坎儿井的滋润。

如今吐鲁番哈密盆地里的生活和生产用水,有的来自地表的防渗、防冲引水渠道,有的来自机井,还有的就是来白古老的坎儿井。这三种引水方式中,历史最悠久、与当地人民生活水乳相融、甚至成为了当地文化一部分的,就是坎儿井了。

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,春夏时节有大量融化的积雪和雨水流下山谷,潜入戈壁滩下。新疆人民利用山的坡度,巧妙地创造了坎儿井,引地下潜流灌溉农田。坎儿井不因炎热、狂风而使水分大量蒸发,因而流量稳定,保证了自流灌溉。

坎儿井地下水渠里的水是从地下含水层中引出来的地下水,当山上的白雪融化以后,清泉会向盆地汩汨地流下,由于这里的山地大多为裸露的岩石,所以山上的融雪水很快聚流成河,向山下的盆地流去。然而好景不长,融雪水流到山下后又遇到了由粗砂和砾石组成的戈壁滩,水流迅速地渗入了地融雪水全部汇入了地下潜水层。它们顺着缓缓倾斜的地下水渠自然流淌,一直流到地下水渠钻出地表的地方才“喷涌而出”。

新疆吐鲁番人民在漫长的历史年代中,在与严酷的自然环境作斗争、求生存的过程中之所以选择了坎儿井,不仅是因为它能够躲避日晒风吹对流水的侵蚀,更是因为它是在当时的条件下,惟—能够普遍施工的水利工程。吐鲁番盆地虽然埋藏着丰富的煤炭、石油等矿产能源,但气候恶劣、交通不便,这对开挖坎儿井的经济技术条件上有着很大的限制。而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,操作技术也简易,容易为当地群众所掌握。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。

根据1962年统计资料,我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有很重要的意义。

延伸阅读

坎儿井的现状

近年来,吐鲁番地区绿洲外围生态系统严重破坏,荒漠化土地面积增加,水资源日渐短缺,地下水位不断下降,坎儿井水流量也逐年减少。随着不断的干涸,吐鲁番的坎儿井呈现了衰减的趋势,目前仅存725条左右。

一些河流上游修建水库,大坝截流后下游水源便捉襟见肘。已建的柯柯牙水库和坎儿其水库,就对其下游近百条坎儿井直接造成生存危机。此外,吐哈油田开发力度不断加大,油田用水量非常之大,加之打井极深,地下深水被大量抽走,坎儿井水源间接受到影响,而且面临着被污染的危险。