楊貝貝，阿不都沙拉木·加拉力丁，馬 桂 盛永財(cái)，阿依格林·烏蘭，麥地那·巴合提江

(1.新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830046; 2.新疆大學(xué) 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830046)

坎兒井是開發(fā)利用地下水的一種古老的水平集水建筑物，適用于山麓、沖積扇緣地帶，主要是用于截取地下潛水來進(jìn)行農(nóng)田灌溉和居民用水[1]；坎兒井是人們利用當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡攸c(diǎn)創(chuàng)造的水利工程，它為干旱地區(qū)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，伴隨著大批機(jī)井建設(shè)與防滲渠道的建成，對(duì)地下水位造成了影響，部分坎兒井已經(jīng)干涸，但坎兒井不管經(jīng)歷了怎樣的歷史篩選，到現(xiàn)在為止仍然存在，始終發(fā)揮著自己的作用。近年來，作為水利工程的坎兒井所具備的人文特色，以及其在日常生活中所發(fā)揮的人文內(nèi)涵與意義，越來越多的得到各界的廣泛關(guān)注。國內(nèi)外專家學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)對(duì)坎兒井進(jìn)行了歷史起源[2]，文化價(jià)值[3-4]，生態(tài)環(huán)境[5]，保護(hù)對(duì)策[6,7]和應(yīng)用[8]等方面的研究。黃盛璋對(duì)國際爭議不決與關(guān)注的問題坎兒井的歷史起源與傳播做了闡述分析[9]；姜波等人對(duì)坎兒井的暗渠及豎井的保護(hù)措施進(jìn)行了研究，對(duì)坎兒井的保護(hù)提供了理論支持[10]；裴建生論述了坎兒井式地下水庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和調(diào)蓄水資源的基本原理，說明了坎兒井地下水庫的特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性和高效性[11]。Memon等人在《恢復(fù)傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)：評(píng)估巴基斯坦坎兒井恢復(fù)的民眾支持》中提到了坎兒井恢復(fù)的必要性及其辦法[12]；Goes等人在《阿富汗赫爾曼德河流域的坎兒井灌溉：土著遺產(chǎn)的消失》一文中對(duì)坎兒井的價(jià)值及坎兒井的灌溉作用做了系統(tǒng)闡述[13]。

專家學(xué)者對(duì)坎兒井在起源考證，演變探討[14]和保護(hù)利用[15]等方面都進(jìn)行了豐富的研究，對(duì)坎兒井目前面臨的問題提出了有效的解決方法[16-17]；綜上所述，學(xué)者們尚未從坎兒井空間分布格局的影響因子這一視角進(jìn)行探討，通過分析地形地貌的蓄水能力、高程、坡度，系統(tǒng)分析對(duì)坎兒井的分布規(guī)律及其特征的影響作用。探討坎兒井分布的影響因子不僅能豐富坎兒井的學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，而且能從影響因子這一角度著手對(duì)坎兒井的重建及保護(hù)提供理論支持，還能通過探討影響因子對(duì)坎兒井的分布，挖掘這一古老工程蘊(yùn)含的文化智慧，展現(xiàn)我國古老文化的價(jià)值。

1 區(qū)域概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

坎兒井主要分布在新疆的哈密和吐魯番，其中吐魯番最多[18]。而吐魯番市的坎兒井在高昌區(qū)分布最多，因此本次選擇吐魯番市高昌區(qū)為研究區(qū)。吐魯番市高昌區(qū)位于天山山脈博格達(dá)峰南麓，吐魯番盆地中部[19]。吐魯番市北部山區(qū)是水資源的形成區(qū)，轄屬境內(nèi)有5條河流，均呈由北向南走向，自西至東依次為大河沿河、塔爾朗河、煤窯溝、黑溝、恰勒坎溝[20]。盆地以艾丁湖為中心，周圍呈環(huán)狀分布的地形。長期以來，接受四周風(fēng)化剝蝕，由流水搬運(yùn)沉積，在山前形成傾斜平原和細(xì)土礫質(zhì)沖積平原，組成了盆地最具生命力的綠洲平原帶?？矁壕蠖鄶?shù)就坐落在這一綠洲平原區(qū)。坎兒井在高昌區(qū)以火焰山為界，分布在火焰山以北及火焰山以南。其中火焰山以南坎兒井居多。

1.2 數(shù)據(jù)來源與方法

對(duì)研究區(qū)多次進(jìn)行實(shí)地考察，利用GPS得到坎兒井實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)，反復(fù)實(shí)測(cè)分布區(qū)域土質(zhì)，實(shí)測(cè)高程、坡度，坎兒井長度，豎井?dāng)?shù)量，斷面尺寸(豎井深度)；下載Landsat 8TM影像，對(duì)吐魯番市高昌區(qū)地下水開發(fā)利用狀況進(jìn)行調(diào)查，搜集水文資料，地形地貌資料，坎兒井流量等資料。

綜合運(yùn)用Envi5.0、ArcGIS10.4.1等軟件，利用投影轉(zhuǎn)換與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，對(duì)遙感影像進(jìn)行邊緣增強(qiáng)，反差增強(qiáng)，色彩增強(qiáng)等一系列增強(qiáng)處理，根據(jù)色調(diào)、影紋等解譯標(biāo)志，綜合分析遙感影像特性及反復(fù)實(shí)地驗(yàn)證。利用反距離加權(quán)內(nèi)插(IDW),計(jì)算式如下：

(1)

將生成的DEM圖與坎兒井分布圖進(jìn)行疊加分析。

利用坡度算法的表達(dá)式：

(2)

將坎兒井的坡度與分布格局進(jìn)行疊加分析。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)遙感影像及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，從地形地貌蓄水能力、高程、坡度、耕地面積、土壤質(zhì)地等5方面對(duì)坎兒井的分布分別進(jìn)行探討，探討其對(duì)坎兒井的長度，豎井?dāng)?shù)量、流量、斷面尺寸等的影響關(guān)系。

2.1 地形地貌蓄水能力對(duì)坎兒井的影響

通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及遙感影像綜合分析，運(yùn)用Envi5.0、ArcGIS10.4.1等軟件，對(duì)遙感影像進(jìn)行大氣校正，輻射校正，幾何校正等處理方法，對(duì)圖像進(jìn)行反差增強(qiáng)和密度分割，結(jié)合影像特征與反復(fù)實(shí)地考證，繪制坎兒井分布區(qū)域的地形地貌蓄水圖。圖1(a)所示，發(fā)現(xiàn)坎兒井大多數(shù)分布在火焰山以南區(qū)域，該區(qū)域位于火焰山山前沖積扇和盆地地區(qū)。圖1(b)所示為坎兒井分布區(qū)域的地形地貌蓄水縱向剖面圖。不同的地形地貌蓄水能力導(dǎo)致坎兒井分布區(qū)域有限?？矁壕植紖^(qū)域大多數(shù)是河流出山口形成的近似半錐狀或扇狀的堆積地貌。這是由于吐魯番盆地是一個(gè)典型的近似“漏斗式”的山間洼地，地勢(shì)四周高而中間低。由于吐魯番的這種特殊地形條件，從西部、北部來的溫濕氣流，難以進(jìn)入盆地內(nèi)部，北部山區(qū)形成的水資源除了夏季能以地表水的形式流入綠洲外，其他時(shí)候大多在出山口以后就滲入地下，成為地下潛流。這一區(qū)域位于火焰山以南地帶，基巖風(fēng)化比較嚴(yán)重，形成的碎屑由河流搬運(yùn)至出山口后，河床坡度驟減，同時(shí)擺脫了側(cè)向約束力，因此發(fā)生散流，使其攜帶的物質(zhì)鋪散并且沉積下來，形成扇狀的地形。

通過實(shí)地調(diào)查及統(tǒng)計(jì)，對(duì)沖積扇上的254條坎兒井進(jìn)行分析，中部區(qū)域坎兒井長度一般在10～30 km之間，總計(jì)62條，而左右兩側(cè)坎兒井則長度大多數(shù)在10 km以內(nèi)，總計(jì)190條。這一地帶的坎兒井分布特征，與扇形地貌不同分區(qū)的蓄水能力有關(guān)。攜帶著基巖風(fēng)化物的河流流出山口以后，由于搬運(yùn)能力減弱，沉積物的顆粒從上游到下游逐漸變細(xì)。長坎兒井所在的中間區(qū)域地表物質(zhì)以顆粒較大的卵石，礫石為主，短坎兒井所在區(qū)域主要由砂，沙土和黏土組成，這種土質(zhì)更加松軟，容易坍塌一些，所以開挖長度在10 km以下范圍。

基于上述4種結(jié)構(gòu)，分別從坎兒井長度、豎井?dāng)?shù)量、坎兒井流量、斷層尺寸等進(jìn)行分析，如圖2所示，發(fā)現(xiàn)坎兒井多分布在具有洪積礫石或沖砂及沙礫的地方，這樣區(qū)域的地層依圖上從左至右蓄水能力逐漸減小。洪積礫石地層的坎兒井長度比較長，在0.5～40 km之間，每條坎兒井的豎井?dāng)?shù)量在5～40之間，坎兒井流量在0.2～25.5 L/S之間，斷面尺寸(豎井深度)在2.6～40 m之間。沖積砂及沙礫地層的坎兒井，其長度在5 km以下，每條坎兒井的豎井?dāng)?shù)量在10口以內(nèi)，坎兒井流量在2.3～22.5 L/S，斷面尺寸(豎井深度)在1.2～25 m之間。這說明蓄水能力越強(qiáng)，則坎兒井長度越長，豎井?dāng)?shù)量越多，坎兒井流量越大，斷面尺寸越大。

2.2 高程對(duì)坎兒井分布的影響

本文利用吐魯番市高昌區(qū)矢量要素?cái)?shù)據(jù)庫裁剪研究區(qū)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)庫采用6°分帶的高斯-克呂格投影系統(tǒng)，地球基準(zhǔn)面分別采用1980西安坐標(biāo)系和1985國家高程基準(zhǔn)。將研究區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到UTM坐標(biāo)系統(tǒng)，采用WGS-1984大地坐標(biāo)，通過ARCGIS10.4.1制作DEM圖。整個(gè)高昌區(qū)從北至南縱向長度為236.214 km，而高程范圍在-154～4 307 m，地勢(shì)陡峭。地形高程從西北至東南，地勢(shì)逐漸遞減。利用實(shí)測(cè)坎兒井位置坐標(biāo)，經(jīng)投影轉(zhuǎn)換與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，利用ARCGIS10.4.1與高程圖進(jìn)行疊加分析。

圖1 坎兒井所在區(qū)域地形地貌蓄水圖Fig.1 The terrain lanform water storage map of the karez area

圖2 蓄水能力與坎兒井特性的關(guān)系圖Fig.2 The relationship between water storage capacity and Karez's characteristics

圖3深色區(qū)域所示為坎兒井集中分布區(qū)域，坎兒井總體高程在371 m以下范圍。圖3中可見，高昌區(qū)坎兒井的分布以艾丁湖為中心，呈近似扇形分布，坎兒井走向均指向艾丁湖方向。通過對(duì)高程圖及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到坎兒井的母井高程及龍口高程(以下對(duì)應(yīng)稱為首部高程及尾部高程)。將火焰山以南與火焰山以北的坎兒井的首尾部高程數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，由圖4可知，火焰山以南的坎兒井首部高程大致在-90～45m之間波動(dòng)，尾部高程大致在-130～-70 m之間波動(dòng)?；鹧嫔揭员钡目矁壕撞扛叱檀笾略?58～295 m之間波動(dòng)，尾部高程大致在230～280 m之間波動(dòng)?；鹧嫔揭员钡目矁壕撞扛叱膛c尾部高程相差較小，波動(dòng)比較平緩，而火焰山以南的首部高程與尾部高程則波動(dòng)明顯。圖中可見坎兒井分布在火焰山以南區(qū)域最多，這是因?yàn)榭矁壕且揽恐亓ψ粤饕墓こ?，火焰山以南區(qū)域首尾部高程相差較大一些，使得坎兒井的水容易引出，因此火焰山以南坎兒井?dāng)?shù)量較多。

圖3 吐魯番市高昌區(qū)高程圖Fig.3 Elevation map of Gaochang District in the Turpan City

圖4 火焰山以南與火焰山以北坎兒井高程對(duì)比圖Figure. 4 Comparison of the height of karez of the south of Flaming Mountain and the north of Flaming Mountain

依坎兒井的分布高程，分別對(duì)其高程范圍內(nèi)的坎兒井長度、豎井?dāng)?shù)量(每條坎兒井的)、坎兒井流量，斷面尺寸進(jìn)行分析。由表1可知，山南高程明顯低于山北高程?；鹧嫔揭阅峡矁壕叱淘?130～45 m，但其長度卻在2.4～25 km，豎井?dāng)?shù)量有46～400個(gè)，火焰山以北的坎兒井高程在230～295 m，但其長度卻在1～2.4 km，豎井?dāng)?shù)量有3～50個(gè)。高程低的坎兒井長度較長，豎井?dāng)?shù)量較多，也就是說坎兒井長度和豎井?dāng)?shù)量都與高程成反比。這是因?yàn)楦叱烫?，而?dāng)時(shí)的工具限制，不適宜開挖坎兒井，因此高程高的坎兒井?dāng)?shù)量少，長度短。對(duì)于坎兒井流量，斷面尺寸，火焰山以南的坎兒井與火焰山以北的坎兒井沒有明顯區(qū)別，即高程對(duì)坎兒井流量、斷面尺寸影響不大。

表1 高程與坎兒井特征的關(guān)系Tab.1 The relationship between the elevation and thecharacteristics of the Karez

2.3 坡度對(duì)坎兒井空間格局的影響

地面坡度(簡稱坡度)是一個(gè)基本的地貌形態(tài)指標(biāo)，是對(duì)地面傾斜程度的定量描述。坡度通過影響重力作用，影響著地表的徑流，土壤的土質(zhì)類型及其強(qiáng)度，進(jìn)而影響著地表的布設(shè)情況。對(duì)于坎兒井的空間分布格局而言，坡度表面是最基本的模型參數(shù)。地面坡度可以表述為該點(diǎn)的切平面與水平面的夾角，是高度變化的最大值比率。地表上某點(diǎn)的坡度S是地表曲面函數(shù)z=f(x，y)在東西、南北方向上的高程變化率的函數(shù)，坡度算法的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

(3)

式中：s為坡度；p為x方向高程變化率；q為y方向高程變化率。

因此了解坡面上某一點(diǎn)的坡度，關(guān)鍵是求解p和q。柵格DEM是以離散形式表示地面曲面，且曲面函數(shù)一般也不知道。因此在柵格DEM上對(duì)p和q求解，一般是在局部范圍內(nèi)(3×3窗口)，通過數(shù)值微分方法和局部曲面擬合法進(jìn)行。

由表2可知，火焰山以南的坎兒井坡度總體在0～0.020之間，火焰山以北的坎兒井坡度在0.010～0.040之間，山南山北坎兒井坡度分級(jí)不同，但坡度相差很小。據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)，火焰山以南坎兒井總數(shù)為254條，火焰山以北坎兒井總數(shù)為134條?；鹧嫔揭阅系目矁壕?，坡度在0.005～0.010之間較多，占整個(gè)火焰山以南的坎兒井總數(shù)的62%，坡度在0.015～0.020的坎兒井?dāng)?shù)量較少，僅占總數(shù)的16%?；鹧嫔揭员钡目矁壕露仍?.010 ～ 0.025坡度的坎兒井較多，數(shù)量占總數(shù)的76%，坡度在0.025～0.040的坎兒井則相對(duì)較少。綜上所述，這說明坎兒井適宜坡度0～0.020范圍內(nèi)。總體說來坎兒井坡度在0.04以下，坡度不大，這也說明坎兒井多數(shù)分布于平原帶。

表2 火焰山以南與火焰山以北的坡度對(duì)比Tab.2 Comparison of the slope of the south of Flaming Mountainto the north of Flaming Mountain

以山南山北為界，對(duì)其對(duì)應(yīng)的坎兒井特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。由表3可知，山南與山北坡度相差甚小，但山北的坡度稍大些，坎兒井流量與斷面尺寸也相差較小，但是坎兒井的長度與數(shù)量卻相差較大。這說明坡度小，坎兒井的長度長，豎井?dāng)?shù)量多，坎兒井的流量大，斷面尺寸大。同時(shí)，通過對(duì)高程的研究發(fā)現(xiàn)，同樣的高程，坎兒井長度長的，坡度小。這說明坎兒井的特征值之間也有相關(guān)性，坎兒井長度長的，一般流量大，豎井?dāng)?shù)量多。但是斷面尺寸卻基本在幾十米范圍，這是因?yàn)槿藗兺谪Q井所用的轱轆用力有限，加之太深也不適宜挖井人呼吸，所以豎井深度區(qū)別不大，依當(dāng)?shù)厍闆r及工具情況而定。

表3 坡度與坎兒井特征的關(guān)系Tab.3 The relationship between the slope and the characteristics of the Karez

2.4 耕地面積對(duì)坎兒井分布的影響

耕地一般分布在有水的坎兒井周邊，坎兒井為耕地提供著水源。為了探討耕地面積與坎兒井的關(guān)系，對(duì)研究區(qū)50條不同長度的坎兒井進(jìn)行測(cè)量計(jì)算與數(shù)據(jù)處理。如圖5所示是耕地面積與坎兒井長度，豎井?dāng)?shù)量，坎兒井流量及斷面尺寸的關(guān)系圖。發(fā)現(xiàn)坎兒井長度、豎井?dāng)?shù)量、斷面尺寸都與耕地面積的增大呈現(xiàn)“鋸齒狀”上升關(guān)系?？矁壕髁颗c耕地面積呈現(xiàn)明顯的正比例關(guān)系，即坎兒井流量大則耕地面積大?？傮w而言，坎兒井長度長，豎井?dāng)?shù)量多，斷面尺寸大，坎兒井流量大，則耕地面積大。這是因?yàn)?，坎兒井長度長，耕地一般依賴坎兒井提供水源，則它能灌溉的覆蓋面積就會(huì)大；長度長則豎井?dāng)?shù)量就多，因而影響其灌溉面積；坎兒井流量大，說明水量大，供應(yīng)量大，則耕地面積大；斷面尺寸大，說明豎井深度越深，其可能到達(dá)富水層，則水量大，進(jìn)而耕地面積大。綜上所述，坎兒井本身的長度，豎井?dāng)?shù)量，斷面尺寸，坎兒井流量之間也是息息相關(guān)的，耕地面積與長度、數(shù)量、流量及尺寸均呈正比關(guān)系。

圖5 耕地面積與坎兒井關(guān)系圖Fig.5 The relationship between cultivated land area and Karez's characteristics

2.5 土壤質(zhì)地對(duì)坎兒井分布的影響

坎兒井能夠一直服務(wù)于干旱區(qū)的人們，與它開挖所在地的土質(zhì)有密切的關(guān)系，該地表土質(zhì)主要為沙礫及黏土膠結(jié)的鈣性土壤，這種土質(zhì)不易坍塌，為坎兒井的開挖提供先決條件。為了探討土質(zhì)對(duì)坎兒井分布的影響，對(duì)研究區(qū)大河沿河流域和煤窯溝流域的坎兒井所在區(qū)域分別進(jìn)行土質(zhì)采樣，結(jié)合物探資料，繪制土質(zhì)結(jié)構(gòu)縱剖圖。由圖6可知，大河沿河流域的坎兒井所在區(qū)域地層，分布在1 700 m以下，其內(nèi)為20～30 m厚度的松散碎屑，巖性從高海拔至低海拔依次為卵礫石、泥質(zhì)砂巖，灰?guī)r、凝灰?guī)r。該層不僅結(jié)構(gòu)松散，且在水平分布上連續(xù)，電阻率較高達(dá)200～1 500 Ω·m。煤窯溝區(qū)域的坎兒井所在區(qū)域地層，分布在1 000 m以下，其內(nèi)為20～40 m厚度的松散碎屑，巖性從高海拔至低海拔依次為卵礫石、砂卵礫石，泥質(zhì)砂巖。該層結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊，且在水平分布上連續(xù)，電阻率較高達(dá)200～1 600 Ω·m。上層的卵礫石透水性好，強(qiáng)度高，下層的泥巖透水性差，則兩者之間能夠賦存水分，也正因?yàn)槿绱?，坎兒井才有源源不斷的水源得以開挖，說明土質(zhì)影響坎兒井分布，正是吐魯番的地質(zhì)情況決定了坎兒井的分布。若土質(zhì)不易坍塌，富水性強(qiáng)，則坎兒井流量大，開挖的坎兒井長度長，數(shù)量多。

3 結(jié)論與措施

3.1 結(jié) 論

為了探討吐魯番市坎兒井空間分布格局的影響因子，本文綜合應(yīng)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與軟件，從地形地貌蓄水能力、高程、坡度、耕地面積、土壤質(zhì)地等方面進(jìn)行分析研究，分別探討它們對(duì)坎兒井長度，豎井?dāng)?shù)量，坎兒井流量，斷面尺寸的影響關(guān)系，得到如下結(jié)論。

(1)地形地貌蓄水能力影響坎兒井的分布，洪積礫石的蓄水能力相對(duì)于沖積砂的蓄水能力較強(qiáng)。蓄水能力越強(qiáng)，則坎兒井長度越長，豎井?dāng)?shù)量越多，坎兒井流量越大，斷面尺寸越大。

(2)吐魯番市高昌區(qū)坎兒井以艾丁湖為中心呈扇形分布，坎兒井走向均指向艾丁湖方向。坎兒井分布區(qū)域高程在火焰山以南為-130～45 m范圍，在火焰山以北為230～295 m范圍，火焰山以南坎兒井?dāng)?shù)量多且長度長。高程低的區(qū)域，坎兒井長度長，豎井?dāng)?shù)量多，坎兒井流量大。

(3)坎兒井坡度一般在4%以下，火焰山以南的坎兒井與火焰山以北的坎兒井相比，山南的坎兒井?dāng)?shù)量多而坡度小，這說明坎兒井適宜分布在坡度小的地帶，即綠洲平原帶。坡度小的地方，坎兒井長度長，豎井?dāng)?shù)量多，坎兒井流量大，斷面尺寸大。同樣的高程，坎兒井長度長的，坡度小。

(4)耕地面積與坎兒井長度、豎井?dāng)?shù)量、坎兒井流量及斷面尺寸均呈正比關(guān)系。土壤質(zhì)地影響坎兒井分布，透水性好，富水性強(qiáng)的土質(zhì)結(jié)構(gòu)使得坎兒井長度長，豎井?dāng)?shù)量多，坎兒井流量大，斷面尺寸大?？矁壕陨硖匦砸灿忻芮新?lián)系，一般其流量大，開挖的坎兒井長度長，則豎井?dāng)?shù)量多。

3.2 保護(hù)對(duì)策

坎兒井的分布與很多方面的因素有關(guān)，各因素之間又相互作用，坎兒井各個(gè)特征之間也有密切關(guān)系。本文對(duì)上述五因素進(jìn)行了分析，從不同角度探討了其對(duì)坎兒井分布的影響。基于這些影響因子，坎兒井保護(hù)工作應(yīng)從2個(gè)方面進(jìn)行：

(1)根據(jù)不同地形地貌蓄水能力及其土質(zhì)結(jié)構(gòu)將研究區(qū)劃分不同區(qū)域，根據(jù)不同區(qū)域的特征進(jìn)行針對(duì)性保護(hù)。如在蓄水能力強(qiáng)的地段開挖雙頭或多頭坎兒井，以此擴(kuò)大集水面積。根據(jù)不同區(qū)域土質(zhì)結(jié)構(gòu)，在集水段豎井底部進(jìn)行鉆孔，采集深層承壓水使之自流，進(jìn)而增大坎兒井出水量。根據(jù)集水段，輸水段、暗渠的不同結(jié)構(gòu)采用不同方法進(jìn)行維護(hù)。

(2)在高程、坡度低的區(qū)域開挖坎兒井，使得豎井深度大于地下水位，增大坎兒井出水量，節(jié)省人力、財(cái)力。合理調(diào)節(jié)灌溉用水，針對(duì)灌溉面積大小，修建坎兒井水庫，維修原有澇壩，進(jìn)行防滲處理。

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