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【回国旅游】之66: 坎儿井

(2019-07-20 22:09:27) 下一个
【回国旅游】之66:   坎儿井   
 
       吐鲁番盆地是新疆天山东部南坡的一个山间盆地,总面积约 5 万平方公里。是中国地势最低(-154.31米)和夏季气温最高的地方。盆地光热资源丰富,年日照逾3000小时。盛产葡萄、哈密瓜、反季节蔬菜、长绒棉等经济作物,是名副其实的“瓜果之乡”。还是著名旅游胜地。但是盆地极端干旱,平均年降水仅15毫米,蒸发量却达3000毫米。盆地的优势是紧贴天山山脉南麓,北部的博格达山脉高度在3500~4000米之间。其中博格达峰海拔5445米,终年积雪。从山麓到盆地成为倾斜平原地势,堆积着大面积细土质冲积物,因火焰山横卧在盆地中央,使融雪潜水位抬高,在山体的南北缘形成一个溢出带,造就了火焰山南、北两部分绿洲。山北是河流和明渠灌溉,而山南则主要依赖于坎儿井系统。
 
吐鲁番有多个坎儿井博物馆:
 
 
 
        坎儿井是荒漠地区为防止明流水渠蒸发损失而不得不采用的一种特殊灌溉系统,主要集中于吐鲁番地区,与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。吐鲁番的坎儿井总数最盛期达1100多条,全长约5000公里。是古代吐鲁番各族劳动群众根据盆地地理条件、利用地面坡度引用地下水的一种独具特色的地下水利工程。 下面是博物馆陈列的从北(上)的博格达山脉经火焰山(中, 呈红色))向南到吐鲁番盆地(下)的地形沙盘,坎儿井系统仅开凿于火焰山以南的缓坡:

坎儿井结构(剖面)示意图:
 
       博格达山脉春夏时节有大量积雪和雨水流下山谷,潜入戈壁滩下。地下水的坡降与地面坡变相差不大,这就为开挖坎儿井提供了有利的地形条件。吐鲁番盆地土质为砂砾和粘土胶结,质地坚实,井壁及暗渠不易坍塌,这又为大量开挖坎儿井提供了良好的地质条件。 坎儿井的结构,大体上是由竖井、地下渠道(暗渠)、地面渠道(明渠)和“涝坝”(小型蓄水池)四部分组成。这种结构至迟在西汉早年已经出现。司马迁在《史记》中介绍汉武帝元朔四年(前125)前后在今陕西大荔一带开凿的,   称龙首渠。其竖井深可达”四十余丈“。也叫”井渠“:
 
       但这种技术什么时候、从哪里传到吐鲁番地区,历史倒是没有记载。甚至有谓是从伊朗传入的。中央电视台《远方的家》栏目”一带一路“系列最近播送远在北非的阿尔及利亚早在古代也有几乎完全一模一样的技术(福甘纳供水系统),至今犹起作用:《远方的家:一带一路 488集》。很可能是他们的祖先自己创造的,毕竟世界上到处的人民都富有智慧。

         坎儿井的建造方法是:在高山峡谷地带的雪水潜流处,寻找到水源,然后每隔20米至30米打一眼竖井,井深十米至几十米不等,将地下水汇聚,以增大水势,再依地势高下,在井底凿通暗渠,沟通各井,引流直下,一直连接到遥远的绿洲,才将水由明渠引出地面,加以灌溉。一条坎儿井,一般长约3公里,最长者往往是几条坎儿井相连达几十甚至上百公里,其间竖井少则几十口,多则三百余口。上游的竖井较深,有的可达100多米,下游的较浅,一般只有几米。竖井井口一般呈长方形或圆形,长1米,宽0.7米:
 
       暗渠,又称地下渠道,是坎儿井的主体。暗渠的作用是把地下含水层中的水汇聚到它里边来,一般是按一定的坡度由低往高处挖,这样,水就可以自动地流出地表。暗渠一般高1.7米,宽1.2米,短的100—200米,最长的长达25公里,暗渠全部是在地下挖掘,因此掏捞工程十分艰巨。下面是坎儿井博物馆的模型显示工人如何利用木棍定向法凿暗渠。即相邻两个竖井的正中间,在井口之上,各悬挂一条井绳,井绳上绑上一头削尖的横木棍,两个棍尖相向而指的方向,就是两个竖井之间最短的直线。然后再按相同方法在竖井下以木棍定向,地下的人按木棍所指的方向挖掘就可以了:

       暗渠越深空间越窄,仅容一个人弯腰向前掏挖而行。由于吐鲁番的土质为坚硬的钙质粘性土,加之作业面又非常狭小,因此,要掏挖出一条25公里长的暗渠,不知要付出怎样的艰辛。据说,天山融雪冰冷刺骨,而工人掏挖暗渠必须要跪在冰水中挖土,因此长期从事暗渠掏挖的工人,寿命一般都不超过30岁:

暗渠游客无法进入。本文有些照片只能采自网络:
 
 
明渠自暗渠流出处称为”龙口“:
 
 
由于吐鲁番极高的蒸发量,明渠一般很短:
 
        水出明渠后,在一定地点修建了具有蓄水和调节水作用的蓄水池,这种大大小小的蓄水池,就称为涝坝。水蓄积在涝坝,哪里需要,就送到哪里:

        水流地底不容易被污染,再有,经过暗渠流出的水,经过千层沙石自然过滤,最终形成天然矿泉水,富含众多矿物质及微量元素,当地居民数百年来一直饮用至今,不少人活到百岁以上,因此,吐鲁番素有中国长寿之乡的美名:
 
         
       1845(道光二十五年)正月,林则徐赴天山以南覆勘垦地,途径吐鲁番县城,在当天的日记中写到:“见沿途多土坑,询其名,曰‘卡井’能引水横流者,由南而北,渐引渐高,水从土中穿穴而行,诚不可思议之事!” 清代萧雄《西疆杂述诗》也云:“道出行回火焰山,高昌城郭胜连环。疏泉穴地分浇灌,禾黍盈盈万顷间。” 吐鲁番现存的坎儿井,主要是清代以来建造的。名气最大的坎儿井是米衣木·阿吉坎儿井,它全长5公里,最深处为80米,日水量可浇地70亩,已有200年的历史,它是维吾尔人米衣木·阿吉开掘而成的,故以此命名:

      1950年代中期全吐鲁番坎儿井年出水量在3亿立方米以上,灌溉盆地农田的60-70%  。 一条坎儿井灌溉数十亩至数百亩地不等。人民公社解体后坎儿井一般都由个人经营,由原来主要种粮食改为种经济作物,有些兼开发旅游项目,经济效益培增,为维、汉农家命脉。然而沧海桑田,时光荏苒。随着气候变迁,冰川不断退缩,人口增多,但更紧迫的威胁是飙升的用水需求——石油开采和工业化农业生产正在将吐鲁番盆地的地下水抽干。坎儿井的历史作用正在急剧消亡。目前,新疆境内有水的坎儿井只剩下614条。吐鲁番地区有水的坎儿井也从1100多条减少到只剩下404条,而且每一年都有十多条地下渠道干涸。 现在坎儿井灌溉面积比例已剧降到20%  。
 
         目前,吐鲁番盆地机井的数量已经超过6000多眼,如果同时开启,一年能抽取8亿立方米的地下水。这意味着,用不了多久,吐鲁番盆地的地下水资源就会被抽光用尽。为了禁止超量开采地下水,吐鲁番市加大了对机井的管理与限制。不仅如此,当地还建立了38个地下水位监测点,随时对坎儿井水位、水质的变化进行监测。经过努力,吐鲁番的地下水位在经历了四、五十年急剧下降的过程后,速度终于放缓。但也即是说:地下水位仍在不断下降之中。
 
         有些水利专家发表了不同的意见。吐鲁番地区水利勘察设计院原院长卢震认为,坎儿井作为一种古老的水利灌溉设施,尽管它曾发挥过无与伦比的作用,但在科技迅速发展的今天,它的作用已经终结。水库和机井则不同,需要用多少水就取多少水,用不了的储存起来,即方便又利于控制水量。坎儿井的不足之处非常明显:夏季容易干涸;冬季水多时又无用武之地,只得任其白白流走,无法蓄存;修建坎儿井的工程既艰辛又危险,而且造价极高;坎儿井的重要组成部分竖井,每隔20米左右就有一个,一条坎儿井少则几十眼,多者达二三百眼,这些竖井对基础建设构成了严重的威胁(照片采自网络):
 
        也许未来会有更理想的解决方案:据说新疆已经计划悄悄地引600公里长的的额尔齐斯河水济乌鲁木齐(635工程)解决该市用水问题。请参阅:《中国正向北疆悄悄的调水》 。额尔齐斯河的水量既丰富、稳定又可靠(假如哈萨克斯坦国没有异议)。而从乌鲁木齐市到吐鲁番盆地直线距离大约仅180公里,如能延伸到吐鲁番,那就大大节省了投资费用。应该说这对干渴的吐鲁番盆地补水来说是一条关乎万民的福音。
 
(本文多张照片均采自网络)
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