坎儿井是中国古代四大水利工程之一

坎儿井是中国古代四大水利工程之一(坎儿井是我国哪个地区特有的水利工程)

中国古代超级水利工程——坎儿井原理

中国有个地方,一年中有100多天气温高于35度,夏季极端温度达到50度,地表温度70多度,甚至创下了82.3度的纪录。而且一年四季几乎不下雨,年均降雨量只有16mm,但蒸发量却高达3000mm。这是新疆的吐鲁番盆地。虽然极度干旱,人们称之为“霍州”,但正是瓜果飘香,孕育了绿洲。生命的源泉从哪里来?这一切都与古代的超级水利工程坎儿井密切相关。

坎儿井

坎儿井并不是一口真正的井,它的真实身份是一条人工挖掘的地下河,可以将地下水引到地下,供人们生产生活使用。主要分布在新疆,总数约1800只,其中1200多只位于吐鲁番盆地,全长5000公里,规模非常大。因此,坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国三大古工程,又称地下长城。

吐鲁番地势北高南低,四面环山,气候极其干燥。每年夏天,炎热的天气都能融化天山的冰雪,源源不断地流向盆地。不幸的是,当水流出山口后,大量的水迅速渗入戈壁,成为地下水,日积月累,戈壁下的地下水不断增加。所以吐鲁番虽然地表水流量很少,但是地下水的储量非常大。这些水如何用于灌溉?两千年前,新疆人民用勤劳和智慧开发了这个古老的超级水利工程————坎儿井。

坎儿井主要由四个部分组成,竖井、暗渠、明渠和涝坝。从需要用水的村庄逆向往高处挖暗渠,类似于地道战使用的地道,为了方便施工,每隔20~50米,还需要挖一个向下的竖井,为挖掘暗渠运输泥土,通风供氧。当暗渠不断接近山体时,就可以连通地下水暗流,形成一个引水通道,大量渗入戈壁的冰雪融水就通过这样的通道,流向用水的村庄,到达村庄以后再通过明渠接入蓄水的涝坝,供灌溉和生活使用。

坎儿井组成结构

看到这里,很多朋友会疑惑,这太简单了,还没有现在城市的地下排水系统复杂。没错,坎儿井是一种简单易行的取水方式,也恰恰是这一点体现了当时劳动人民的智慧。坎儿井最长的涵洞有25公里长,竖井有100米深。几百年前还没有先进的挖机,都是用铲子、锄头、筐等原始工具,挖的难度不小。

以如何挖一个涵洞,把两个竖井连成一条直线为例。劳动人民的想法是在涵洞中央放一盏油灯,人们背对油灯和自己的影子向前挖掘。学过小学物理的人都知道,借助光的线性传播原理,可以挖一条笔直的涵洞,同时可以通过油灯判断地下的含氧量。事实上,许多奇怪的方法被用来挖掘坎儿井,这是古代劳动人民智慧的结晶。

暗渠

挖地下涵洞不会塌吗?大自然把它照顾得很好。吐鲁番的土壤属于钙质粘土,强度高,坚固,适合挖掘地下洞穴。在土壤松软的地方,可以用木材和其他材料进行特殊加固。即使有些地方坍塌,也可以通过密集的竖井快速修复。

还有一个问题,为什么不直接在需要灌溉的地方打井呢?与直接打水灌溉相比,坎儿井可以利用地下水进行自流灌溉,在没有抽水机械的古代,避免了人工抽取地下水的繁琐过程。在吐鲁番这样极端干旱的地方,坎儿井采用的暗渠形式也可以避免粉尘掩埋,也大大减少了输水过程中因漏水蒸发造成的损失,最大限度地保存了水量,其灌溉面积达到了吐鲁番总灌溉面积的70%。一旦有了水,吐鲁番的极端气候就成了这里的优势。漫长的日照孕育了瓜果之乡,吐鲁番的葡萄世界闻名。

时至今日,不少坎儿井仍然在灌溉中发挥着重要作用。但下面我要说一个沉重的话题,如今的坎儿井正在慢慢地离开我们。1957年吐鲁番盆地有水坎儿井的数量为1237条,2010年减少至103条,减少了90%多,大量坎儿井干涸甚至消失,平均每20天就要消失一条,如果继续按这样的速度发展下去,在将来不到 20 年的时间内,坎儿井将全部干涸。
88e1cad6993c1~tplv-tt-large.image?x-expires=1983148020&x-signature=M1KzCdXyuoLWiXujUaf0xeirmOY%3D” />正在消失的坎儿井具体是什么原因导致呢?主要就是人口的扩张和耕地面积的增加,加大了对水资源的需求,大量利用现代机井开采地下水资源,造成地下水位下降,比较浅的坎儿井也就没有了水源。其次就是水源补给下降,大量修建的水库和防渗渠,截获了上游本应下渗水量,没有水补充,坎儿井自然也就干涸了。坎儿井的大量消失,正在不断地影响当地人民的生产生活和生态环境,因此保护坎儿井的呼声也越发强烈。2006年,坎儿井成为第六批全国重点文物保护单位,如果有机会去到吐鲁番,大家可以近距离参观一下。珍贵的文化遗产需要保护,这种古老的灌溉手段还有没有必要保留呢?留给大家思考。
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