古丽菲娅·吾斯曼

（新疆水文水资源局 新疆 乌鲁木齐 830000）

1 概况

位于新疆天山南麓的吐鲁番盆地，地处干旱荒漠区，面积38163km2。整个盆地地势西北高，东南低，盆地内有大小14条河流，多为坡度大、流程短、水量小的小河，多年平均年降水总量为34.45亿m3，盆地水资源总量为12.57亿m3。人均占有水资源量2197m3／人，低于全疆平均值4918m3／人，也低于全国平均值2267m3／人。吐鲁番盆地主要是以灌溉农业为主导的国民经济发展体系，区内水资源利用也主要集中在农业灌溉中，农业综合用水量13.22亿m3，占总用水量的92.8%。截止2013年，全区农业综合灌溉面积198.1万亩，共建成水库15座，总库容8365万m3；渠道6594km，已防渗4806km；机电井4857眼，坎儿井1091条。

2 坎儿井开发利用现状及供水量

吐鲁番盆地水资源紧缺。由于坎儿井易开发建设、投资较小、水量提取方便，所以，在水利工程开发建设中，吐鲁番盆地主要以坎儿井为主。

2.1 坎儿井开发利用现状

据统计，截止2013年吐鲁番盆地共建成坎儿井1091条，总长度3488.5km（暗渠和明渠）,总出水量约7.353m3／s,年径流量2.32亿m3，坎儿井总控制灌溉面积13.23万亩。在全部坎儿井中，有水坎儿井404条，总流量7352.1L/s,年出水量2.319亿m3，控制灌溉面积13.23万亩，约有6万人、10万头牲畜饮用坎儿井水。其中土坎238条，砂坎166条。有水坎儿井明渠总长202.5km，暗渠总长1354.6km，其中集水段417.5km，输水段937.1km。竖井总数55211个，其中已加固竖井7212个，坎儿井汇水涝坝总容量50.8万m3。所有坎儿井中，出水最大的坎儿井出水流量可达244.8L/s,最长的暗渠长达11km,最长的明渠7km,最深的竖井120m，容量最大的涝坝容量为3.0万m3。

2.2 供水量

2013年吐鲁番盆地水利工程总供水量14.25亿m3，其中蓄水工程供水量1.14亿m3，引水工程供水量3.75亿m3，地下水利用量（包括泉水、坎儿井水）9.35亿m3，中水回用量0.02亿m3。2013年吐鲁番盆地各业总用水量14.25亿m3，其中农牧业用水量13.21亿m3，工业用水量0.571亿m3，城镇生活用水量0.252亿m3，生态环境用水量0.128亿m3。

3 坎儿井衰减原因分析

3.1 无序开发，造成地下水资源流失

吐鲁番盆地环境恶劣，水资源紧缺，需求量远远超过其承载力。解放后，吐鲁番地区的水利事业得到蓬勃发展，但是由于人们认识的局限性和受左的路线影响，地下水资源开发缺乏总体规划、科学管理、顾全大局、生态环境保护的意识，为了满足各自需求，许多用水单位私自打井，无序开采地下水。2013年，盆地内总引水量11.00亿m3，其中坎儿井、机井、泉水等地下水的利用量为6.77亿m3，占总引水量的61.55%。过量开采地下水，致使地下水位不断下降，大量坎儿井干。同时，在地下水资源利用中，由于渠道直接远距离地把河水通过防渗渠道输入下游，造成上游地下水补给量减少，地下水位下降，使得坎儿井因为地表水调度运用不合理造成衰退。

3.2 布局过密造成坎儿井质量下减，出水减少

长久以来，为弥补大河春季来水不足，解决120余万亩农田春灌用水需求问题，吐鲁番盆地多以打机井提取地下水的方式，进行农业灌溉。因为在机井建设过程中，各县、乡没有整体规划，盲目的开采，造成机井布局不合理，各地争打浅井、机井，与坎儿井之间争采浅层地下水，相互影响，致使大批坎儿井衰退。目前吐鲁番地区有机井4857眼，年抽水量4.21亿m3，与坎儿井年出水量最多的1996年（6.61亿m3）相比，正好相当于现在坎儿井的减少水量（4.37亿m3）。这种情况的造成与对机电井和坎儿井的相互联系认识不足有关。

3.3 管理维修不善造成坎儿井衰退

修建大河引水工程以前，坎儿井是吐鲁番地区的主要水源，人民群众和各级领导对坎儿井的维修管理十分重视。随着社会经济发展，大量开发地表水和地下水，造成坎儿井萎缩，加之坎儿井自身易坍塌、工作危险性大，缺乏简便有效的维修措施，维修费用高及资金缺乏等原因，使得一部分人对坎儿井失去信心。经调查，许多废弃的坎儿井其实集水段尚有水，只是在某一段经常塌陷、堵，需要经常掏挖。由于缺乏资金而放弃的坎儿井到处都有。

3.4 坎儿井自身的缺陷也是其衰退的原因之一

主要表现在三个方面：首先，由于坎儿井开采的是浅层地下水，使其对地下水位变化的适应性差。即使在地下水位相对稳定的情况下，不延伸水量也会减少。地下水位的下降，必然引起坎儿井水量的减少，甚至干涸。其次，原始的施工工艺落后，易坍塌，开凿、维修不方便，劳动强度及工作危险性大，经常发生事故。最后，开凿和维修费用高，功效低，出水量小，输水距离远，渗漏损失严重。

4 坎儿井保护举措

4.1 统筹兼顾，科学规划，合理开发坎儿井

目前，坎儿井在吐鲁番盆地不仅是一项实用的水利工程，更是一个有着悠久历史的文化工程。所以，在开发中，既要兼顾已列入全国重点文物保护单位的坎儿井，又要照顾水源充足、居民密集、灌溉面积大的坎儿井。要摸清家底、掌握分布和保存状况，科学编制坎儿井专项规划。要站在整个流域的角度，以水资源高效利用为中心，把地表水、地下水作为一个系统，统筹规划坎儿井水资源利用，2015年规划在吐鲁番市、鄯善县、托克逊县规划建设36条坎儿井。在坎儿井的建设中，要研究制定合理的水资源利用模式，加强对地下水资源的管理和保护，科学布局坎儿井，使得地下水资源得到有序开发。

4.2 优化水资源配置，增加坎儿井出水量

出水量减少是制约坎儿井发挥效益的重要因素。由于坎儿井的集水段多处于砂卵砾石层，含水层气包带的垂直渗漏极为强烈，因此，可以采用建设辐射井结构形式，增加坎儿井的出水量。一般采取1～2眼机井式结构，由一条纵向输水暗渠贯通，便可达到现有出水量的要求。也可以将现有平行布置的多条坎儿井进行归并，以集中水源，增加出水量。还可采取在输水管上开透水孔，将原渠段的水量汇入坎儿井，以增加坎儿井的出水量。通过归并坎儿井不仅可以大幅度减少运行费用，增加出水量，而且还增大了坎儿井利用效益，为坎儿井的可持续利用奠定了坚实基础。

4.3 利用新技术，提升坎儿井品质

在新的坎儿井建设中，要充分利用新技术，进行科学勘探，合理选址。在粘土和壤土层中，采用爆破成井技术进行掘井施工。对一般地层，用潜孔锤和水平钻机跟管钻机技术，采用大口径钻井开掘方式，达到节约施工成本的目的。要坚持土洋结合的方式，采取套用水泥涵管支撑坎儿井井壁，以及采用锚杆、喷洒加固材料等方法，提升坎儿井建设质量，延长坎儿井使用寿命。在暗渠建设中可铺设防渗管道，既达到节水的目的，又可减轻每年清淤、掏捞坎儿井的负但。要加强其配套工程建设，确保其水资源损耗小，功效大。

4.4 坚持地上补地下，赋予坎儿井新的生命力

坎儿井的兴衰与水资源利用规模、效益以及模式息息相关，修建水库、渠系防渗、兴建机井等都直接影响坎儿井的流量。吐鲁番市各河流目前的引水比为72%，部分雨洪资源还没有得到有效利用，这也为坎儿井的调蓄利用提供了机遇。可以采取地上补地下、回灌、主动回补等措施，增加坎儿井的地下水供给量。即在雨季或冬闲时，通过引渗工程将洪水和闲置水引入坎儿井附近入渗，以增加地下水供给，增添坎儿井调蓄能力。到灌季需要时，再通过坎儿井将水量引出输送到灌区。

4.5 强化管护，实现坎儿井长效运转

坎儿井需要有效保护是肯定的，但是全部保护显然不现实。应选择水文地质条件适合、所需水源稳定的区域，对有适当规模、有代表意义的坎儿井进行保护。要充分发挥吐鲁番地区坎儿井保护与利用工程培训班的作用，在前边举行4期加固维修108道坎儿井的基础上，积极举办第5期培训班，使得今年计划的15道坎儿井得到维修加固。要重点加强井部的坍塌防治，要对坍塌段的竖井进行砼板护砌，加固深度为1.5m。对于竖井口采用砼井盖加固，以防止因冻融破坏造成的井口坍塌。要充分利用灌区节水改造、农田改造等中央国家资金，对有潜力、效益好的坎儿井进行重点维修和设施改造，确保其长效运转；要落实责任，加强坎儿井的日常管护工作，确保其有人用有人管，长效发挥作用；完善监测系统，随时掌握坎儿井保存、利用状况，为保护、维修提供科学依据。

4.6 加强农业节水,提高坎儿井水资源利用效率

建设节水型社会是解决吐鲁番盆地水资源严重短缺的根本出路。针对农业用水占总用水量的89%情况，加强对现有罐区的配套工程建设和以节水为中心的技术改造，要通过现代技术与传统工艺结合、渠系节水与田间节水结合、工程措施与非工程措施结合、水利工程节水与农艺技术节水结合、节水与农业产业结构调整结合、节水与改善农业生产条件和生态环境结合来实现。通过节水措施，提高水资源利用效率，减少坎儿井水资源利用率，达到保护坎儿井的目地。

5 结语

坎儿井在吐鲁番盆地有2000多年的发展历史。随着吐鲁番盆地社会经济发展，对水资源的需求日益增加，各种引水、蓄水、提水工程大量修建，灌溉面积迅速增加，造成坎儿井的补给来源减少。坎儿井的衰减与水资源开发利用有着密不可分的直接联系。通过分析吐鲁番地区水资源概况和开发利用情况，对坎儿井衰减的原因进行了探讨，从五个方面提出保护提高水资源利用效率，以达到保护坎儿井、满足社会经济发展的需求。※