探秘千年坎儿井的构造原理

吐鲁番盆地的古代劳动人民为了适应干旱少雨的地理环境，用自己的聪明才智巧妙地利用地形创造了坎儿井。坎儿井将浅层地下水自然地引出地面，进行农业灌溉、解决人和牲畜的饮用水、浇灌和不断扩大绿洲，改善人类生存环境。坎儿井是古代水利灌溉工程，同时也是水文化遗产。

坎儿井的基本工程结构由竖井、暗渠、出水口、明渠和蓄水池（涝坝）等部分和谐的组合在一起。它是巧妙地利用地形坡度，不耗费任何动力和资源，将地下水引出地面的古老地下水利工程。

竖井

通常一条坎儿井有几个到几百个竖井。最浅的达1米，最深的可达到120米。离出水口最近的第一口竖井是最浅的，在水源处挖掘的竖井是最深的。

坎儿井竖井的作用：挖掘暗渠时将泥土提到地面，通风和采光，确定暗渠的走向，为坎儿井匠和维修人员上下暗渠提供升降通道，为暗渠劳作者提供生产、生活用品，升降各种工具等。绝不是误传的只 “为提取饮用水专用”。全疆1784条坎儿井的竖井总数为172367个。

暗渠

暗渠是将地下含水层的浅层水引出地面的主要工程。坎儿井的暗渠分为积水段和输水段两个部分。坎儿井暗渠的水源可分为田间渗漏和直接引出地下水两种。坎儿井暗渠的长度最长可达十几千米，最短也就几十米或几米。

（图为暗渠）

出水口

出水口是坎儿井水从暗渠流出地面的部分。也就是说由于地形坡度大于暗渠流水坡度，而并行延伸的两条线相互自然交叉形成出水口。

明渠

明渠是指坎儿井出水口到涝坝（蓄水池）的部分，明渠的作用是将从出水口流出的水输送到涝坝或农田。坎儿井明渠长短不一，有的刚从出水口流出地面就流入涝坝，有的长度也有几千米。坎儿井明渠的长度一般100～500米不等。

（图为明渠）

涝坝

坎儿井涝坝也有人叫做蓄水池。坎儿井涝坝是根据坎儿井的水量定期蓄水、升温、集中灌溉的调节工程。坎儿井涝坝周围常常绿荫葱葱，吸引各种生物，改善村庄小生态环境，解决人类生活用水和牲畜饮水。

坎儿井涝坝的工程施工一般就是挖掘长度为30米左右，宽度为20米左右，深度为1.5～2米左右，将土方堆积到边沿夯实，形成简单的口袋式土坝，再在下游做出带有溢水口、出水闸等设施的水坝。