張曉++程強(qiáng)++賴增錚

摘要：吐魯番的坎兒井是至今已有2000多年歷史的古代水利工程，是吐魯番綠洲的生命之源。由于主要是開(kāi)采第四系松散巖類孔隙潛水，井壁結(jié)構(gòu)多為原狀土石質(zhì)，經(jīng)常因?yàn)榫谔氯鴶嗔?，開(kāi)采地下水的能力較低。隨著水資源需求的增加，地下水的開(kāi)發(fā)方式改變了以往的單純依靠坎兒井、泉水的被動(dòng)模式，變?yōu)楸辈可絽^(qū)修建水庫(kù)、渠引水道、南部平原區(qū)機(jī)電井抽水的開(kāi)采模式。本文試圖通過(guò)坎兒井的歷年在數(shù)量、流量等方面的變化特征，說(shuō)明隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展地下水的開(kāi)發(fā)方式也將發(fā)生轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞： 坎兒井；開(kāi)采模式；水資源量

1 坎兒井的發(fā)展歷史

吐魯番的坎兒井是至今已有2000多年歷史的古代水利工程，被人們譽(yù)為“奇跡”。它與長(zhǎng)城、京杭大運(yùn)河被稱為中國(guó)古代的三大工程?？矁壕砂登?、豎井、明渠、澇壩（蓄水池）等四個(gè)部分組成。暗渠一般高度為1.5m至1.7m，寬度為0.6至0.7m，總長(zhǎng)5km左右，最長(zhǎng)的可達(dá)到20km?？矁壕∮玫叵滤饕情_(kāi)采第四系松散巖類孔隙潛水[1]。

在1957年之前，坎兒井是吐魯番盆地唯一的地下水開(kāi)發(fā)利用工程。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)電井應(yīng)運(yùn)而生，逐漸成為吐魯番盆地地下水資源開(kāi)發(fā)的主力軍。截止到2010年，在用的機(jī)電井?dāng)?shù)量達(dá)到了5732眼，坎兒井僅剩下208條出流，機(jī)電井的數(shù)量大大超過(guò)坎兒井的數(shù)量。機(jī)電井開(kāi)采地下水可以根據(jù)需要隨時(shí)取用，不會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，而坎兒井的水量無(wú)法控制，只能開(kāi)采淺層地下水，一年四季都在流淌，造成水資源大量浪費(fèi)。

吐魯番地區(qū)在1957年有水坎兒井1237條，年出水量達(dá)到了5×108m3，90年代減少到700余條，到2009年，有水坎兒井有242條，年出水量1.427×108m3。2011年，本次工作調(diào)查的有水坎兒井有208條，年出水量1.197×108m3。

2 坎兒井干涸的原因

2.1 坎兒井一直作為一種民間工程，自生自滅

由于在維修資金、人力和物力的投入上都很少，致使坎兒井開(kāi)鑿、維護(hù)等施工技術(shù)一直未能改進(jìn)提高。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，坎兒井的施工技術(shù)依然停留在千百年來(lái)一成不變的狀況下，這是導(dǎo)致其衰減的重要原因之一。

2.2 坎兒井分布和其它水利工程利用不合理

多年來(lái)，由于在吐魯番盆地的最要水源區(qū)的天山山區(qū)修建了一批水利工程，引水到下流灌區(qū)，減少了坎兒井水源的補(bǔ)給。吐魯番盆地雖然地下水資源豐富，但由于地下水開(kāi)發(fā)利用的科學(xué)規(guī)劃，未能做到使建設(shè)和原有的坎兒井體系合理布局。地表水資源的引用、調(diào)配上也缺乏一定的合理性，如把大部分徑流直接引向下游，破壞了原有的地表水、地下水資源轉(zhuǎn)化途徑，這些都對(duì)坎兒井的運(yùn)行環(huán)境造成了重大不利影響。

2.3 坎兒井不能適應(yīng)當(dāng)前水利建設(shè)的需要

坎兒井自身存在一定的缺陷，越來(lái)越不能適應(yīng)目前水利建設(shè)的要求如坎兒井只能集引表層地下水，對(duì)地下水位變化的適應(yīng)性很差；冬季坎兒井水無(wú)法充分利用，造成水資源浪費(fèi)；此外坎兒井輸水段滲漏損失大。

3 機(jī)電井逐步取代坎兒井

自1957年以來(lái)吐魯番盆地出現(xiàn)機(jī)電井，地下水的開(kāi)采量呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)的勢(shì)頭。二十世紀(jì)六十年代后期，水資源的開(kāi)發(fā)改變了以往的單純依靠坎兒井、泉水的開(kāi)發(fā)模式，變?yōu)楸辈可絽^(qū)修渠引水、南部平原區(qū)打井抽水的開(kāi)發(fā)模式，真正體現(xiàn)了人類改造自然的能力。隨著社會(huì)的發(fā)展，到1988年，吐魯番盆地?fù)碛袡C(jī)電井2896眼，年開(kāi)采量為3.320×108m3；2004年擁有機(jī)電井5254眼，年開(kāi)采量為6.416×108m3；2010年在用農(nóng)灌機(jī)電井5 732眼，年開(kāi)采量為7.82×108m3。

地下水的開(kāi)采利用最早是以利用泉水發(fā)展到采用豎井、暗渠結(jié)合的坎兒井，直到今天的管井，開(kāi)采地下水的垂向空間范圍擴(kuò)展了，吐魯番地區(qū)最深的機(jī)電井已經(jīng)達(dá)到了380m（位于吐魯番市紅柳河園藝場(chǎng)東南部的砂石料廠）。而水平空間上，機(jī)電井從過(guò)去的城市供水井發(fā)展到農(nóng)田灌溉井、草原灌溉井，分布范圍逐步擴(kuò)展，從城市到農(nóng)村，到荒原，在吐魯番盆地的戈壁地帶、綠洲區(qū)到處都散布著機(jī)電井，這足以體現(xiàn)吐魯番盆地機(jī)電井開(kāi)采地下水的普遍性以及機(jī)電井在地下水開(kāi)采中的重要性[2]。

4 坎兒井的保護(hù)

要保護(hù)坎兒井這一寶貴的文化物質(zhì)遺產(chǎn)，可以從以下幾個(gè)方面著手：①首先應(yīng)該做好科學(xué)規(guī)劃。針對(duì)目前坎兒井迅速衰減的原因，制定科學(xué)合理的水資源開(kāi)發(fā)利用體系，確?？矁壕哂辛己玫倪\(yùn)行環(huán)境。②充分利用干旱區(qū)降水-地表水-地下水三水轉(zhuǎn)化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)地表水與地下水的聯(lián)合調(diào)度和開(kāi)發(fā)利用。在實(shí)際水資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，遵照上述規(guī)律，切實(shí)落實(shí)上游應(yīng)用地表水，中游用泉水和坎兒井水，布置適當(dāng)機(jī)井補(bǔ)充調(diào)濟(jì)水源，下游用機(jī)井灌溉為主，河水作為補(bǔ)充水源的方針。③大力推廣實(shí)用節(jié)水新技術(shù)，包括滴灌、工業(yè)用水的循環(huán)利用技術(shù)、污水或中水利用等。④積極爭(zhēng)取獲得國(guó)家政策和資金的支持。⑤將坎兒井的保護(hù)納入法制管理軌道，力爭(zhēng)建立坎兒井自然保護(hù)區(qū)，以避免在新的開(kāi)發(fā)建設(shè)中造成新的破壞。⑥在保護(hù)中適度開(kāi)發(fā)，最大限度地開(kāi)發(fā)利用坎兒井資源，讓更多的國(guó)內(nèi)外游客在若干年后仍能有幸一睹這一偉大的“地下長(zhǎng)城”，使坎兒井這份歷史遺產(chǎn)得以永續(xù)利用。這樣，才能有效保證現(xiàn)有的坎兒井的運(yùn)行環(huán)境，提高水資源的重復(fù)利用率，改良生態(tài)環(huán)境的效益。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)坎兒井的發(fā)展過(guò)程所經(jīng)歷的興旺-衰落，表明如果對(duì)地表水、地下水的使用不進(jìn)行科學(xué)合理的管理，吐魯番盆地的坎兒井將逐漸消亡。如何利用干旱區(qū)降水-地表水-地下水三水轉(zhuǎn)化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)地表水與地下水的聯(lián)合調(diào)度和開(kāi)發(fā)利用，使坎兒井這份歷史遺產(chǎn)得以永續(xù)利用，是擺在我們面前重要課題。

參考文獻(xiàn)

[1]新疆坎兒井協(xié)會(huì)，2009年新疆坎兒井復(fù)查分析研究報(bào)告[M].新疆，2010.

[2]張明江，劉娟等，新疆東疆地區(qū)煤炭基地地下水勘查吐魯番盆地地下水勘查項(xiàng)目報(bào)告[R].新疆，2012.

基金項(xiàng)目：新疆自治區(qū)人民政府與國(guó)土資源部合作“三五八”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2010005）；

作者簡(jiǎn)介：

張曉（1984-01-14），女，新疆烏魯木齊，畢業(yè)于長(zhǎng)安大學(xué)，水工環(huán)專業(yè)技術(shù)人員，本科，研究方向：水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、工程地質(zhì)，工作單位：新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)。endprint