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坎儿井水利工程

2023-03-12李刚徐静

农村百事通 2023年2期
关键词:暗渠坎儿井明渠

坎儿井历史悠久,它是干旱地区一项特有的、古老的水利工程。全世界有40多个国家有坎儿井,我国见于新疆,主要分布在吐鲁番和哈密地区,另在奇台县、木垒县、库车县、皮山县及阿图什等地也可见到。目前仍在运行的坎儿井主要分布在吐鲁番和哈密地区。

一、坎儿井的特点及现状

坎儿井是干旱地区的先民根据自然条件和水文地质特点创造的地下水利工程。它利用地面坡度引取地下潜水来提供农田灌溉和居民用水。坎儿井由暗渠、明渠、竖井、涝坝四部分组成。暗渠是坎儿井的主体工程,具有一定的纵坡降,分为集水段和输水段。前部分为集水段,位于当地地下水位以下,发挥截引地下水的作用;后部分输水段在当地地下水位以上,与地面明渠连接。明渠即地面的导流渠,将水引入涝坝或直接浇灌田地。竖井主要用于开挖暗渠时定位、进人、出土、通风及完成以后的检查维修。涝坝是坎儿井的储水工程,储存多余井水,以提高灌溉用水能力,并可调节水量用于农田灌溉。

特殊架构的坎儿井极大地缓解和克服了地上渠道输水过程中水流蒸发损失严重的弊端,是古代劳动人民智慧和汗水的结晶,是承载和传承传统文化和传统工艺的“活态文化遗产”。坎儿井已有2000 年的历史,暗渠总长度超过5000公里,与万里长城、京杭大运河并称为“中国古代三大工程”。坎儿井之所以被称为“活态文化遗产”,与其特殊性和背后的文化价值有重要的关系。2006年5月,坎儿井地下水利工程正式被国务院公布为“第六批全国重点文物保护单位”。

新疆的坎儿井多集中在吐鲁番盆地,这与吐鲁番的自然环境和地理条件有直接关系。吐鲁番盆地四周环山,山岭靠盆地的内缘是一圈戈壁砾石带,再向里是绿洲带。绿洲带中心是中国海拔最低的地方——艾丁湖。吐鲁番盆地的北部博格达峰与西部喀拉乌成山的春夏季雪融水和雨水径流向盆地中心输送。进入戈壁砾石带后,由于砾石透水性极强,水流入地下,形成一个巨大的潜水带。而砾石由黏土或钙质胶结,质地坚实,因此坎儿井掏挖后不易坍塌,成为挖掘坎儿井的重要条件。吐鲁番干旱酷热,水分蒸发量大,风季时尘沙漫天,往往风过沙停,水渠被黄沙淹没。而坎儿井是由地下暗渠输水,不受风沙的影响,水分蒸发量小,流量稳定,可以常年自流灌溉,非常适合当地的自然条件。这也是目前不少学者认为坎儿井起源于新疆的主要理由之一。

坎儿井在吐鲁番和哈密盆地至今仍发挥着作用。究其原因,是坎儿井具备如下优点:其一,不用进水工具,利用地形的自流灌溉;其二,施工工具简单;其三,坎儿井暗渠里的水不会蒸发,利于维持水流量平衡;其四,坎儿井能自流供给人畜饮水和灌溉;其五,避免风沙掩埋输水建筑物,只要将坎儿井的竖井井口及时封盖,风沙便不能侵入,可以保证灌溉和人畜饮水的正常供给;其六,坎儿井的水质达到饮用标准,便于管理。第三次文物普査坎儿井专项调査数据显示,吐鲁番坎儿井总数为1108道,其中有水坎儿井278条,已干涸的830条。目前,坎儿井仍然是吐鲁番农业灌溉的重要方式之一。在强调生态保护的今天,坎儿井有着其他资源不可替代的价值。

二、坎儿井的生态价值

减少水分蒸发量,防止风沙填埋。坎儿井是地下工程,它巧妙的构造可有效防止风沙淹没,减少水分蒸发量。吐鲁番水分蒸发量年平均可达3000毫米,而降水量年平均在16毫米以下,坎儿井这样的工程,在减少水分蒸发量方面有着重大的作用。

降低能源消耗,减少环境污染。坎儿井是人工开掘的纯粹利用重力进行输水的一种用水方式,不但在过去克服了缺乏动力输水的困难,即使在今天也节省了动力提水设备的投资及能源的使用,为减少环境污染起到了一定的作用。

有利于促进生态平衡。坎儿井的存在形成了一个独特的生态系统,竖井井口堆积的土丘,成了穴居动物的栖息地。有些鸟类利用坎儿井的井壁筑巢繁殖,或者隐蔽御寒。涝坝成为鱼类、两栖动物生存的特殊环境。涝坝周围和明渠两侧是植物的良好生存地,营造出一个优雅舒适的小生境。在坎儿井最集中的吐鲁番,坎儿井水四季长流,不仅小型哺乳动物和鸟类等野生动物在冬季有水喝,还稳定了艾丁湖的地下水位,维系了艾丁湖的生态均衡。

历史上,吐鲁番坎儿井年出水量2.1亿立方米,灌溉面积18.91万亩,分别占全新疆坎儿井出水量和灌溉面积的48.5%和52.1%。加上邻近的哈密盆地,坎儿井总数占新疆全区的97.1%。坎儿井曾经是吐鲁番的最主要供给水源,在极盛时期其灌溉面积占总灌溉面积的60%以上。可以说没有坎儿井,就没有吐鲁番的绿洲经济。自20世纪中叶以来,随着一大批防渗渠的修建和随意开挖机井等情况的出现,吐鲁番经济发展所依赖的水源结构发生了改变,坎儿井的流水量受到严重影响,这给很多地区,尤其是过去依赖坎儿井水源进行灌溉的地区带来很大的影响,同时给吐鲁番居民的生产、生活也带来诸多不便,对吐鲁番农业经济的可持续发展产生了负面影响。

新疆的地理条件和气候特征使其始终面临“资源性”缺水的问题。坎儿井是干旱地区人们利用水资源最为经济、有效的水利工程,对绿洲农业的形成和发展起着着至关重要的作用。坎儿井能够传承千年,说明它作为水利设施和其蕴含的水文化能够很好地处理人水关系,不仅改善人们的生存环境,而且维护着生态系统的平衡。

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