浅游新疆:坎井儿的前世今生

云之

<p class="ql-block">约2000年前西汉关中的井渠法(龙首渠),随屯田西传至西域。《汉书》载汉宣帝时敦煌“卑鞮侯井”,井下通渠,与坎儿井原理一致 。吐鲁番现存最古老坎儿井:明代初年(约600年) 开凿 。随着丝路繁荣,绿洲农业扩大,坎儿井逐步普及,成为丝路生命线 。到了清代林则徐、左宗棠戍边时大力推广,吐鲁番迎来修建高潮 。整套工程由竖井、暗渠、明渠、涝坝四部分组成,引天山冰雪地下水自流灌溉,规避戈壁高温蒸发弊端,完美适配干旱荒漠环境。清末吐鲁番坎儿井达上千条,总长超5000公里,与长城、大运河并称中国古代三大工程 。</p><p class="ql-block"> 20世纪80年代后气候变暖、地下水位下降、机井过度开采,大量坎儿井干涸、废弃 。2000年前后,吐鲁番仅存约400条有水坎儿井 。</p><p class="ql-block">2006年:坎儿井开凿技艺列入国家级非遗 。2024年9月:吐鲁番坎儿井入选世界灌溉工程遗产 。现存1108条,暗渠总长3200多公里,年径流量1.14亿立方米 。部分坎儿井仍灌溉农田、滋养绿洲;部分建成景区与博物馆(如坎儿井民俗园、坎儿井源),成为活的文化遗产,兼具水利、生态、文旅、文化传承价值 。</p><p class="ql-block">其实我们在读小学时就从书本里读到过坎儿井这一知识点,但是多少年来没有机会深刻领会其构建原理,更对其精髓语焉不详,虽然三十年前我也在吐鲁番参观过一次,但是时间紧看到的有限。这次来到吐鲁番我想我必须真正弄明白坎儿井的前世今生。</p> 上午我们先去了位于市区东3公里新城西门村的坎儿井民俗园,这里有400余年古坎儿井,300米完整暗渠可步行探访。 坎儿井简介<br>坎儿井是火热干旱地区人们寻找水源、保护水流的一件伟大创举<br>吐鲁番地区地表温度达80度以上,年降 量16毫米以下,而蒸发量却高达三千毫米。为了解决用水和防止水份蒸发,先辈们发明和创造了坎儿井。<br>埃儿井由竖井、暗渠、明渠、涝坝组成,全靠人工挖掘。目前,吐鲁番地区有坎儿井一千余条,总长达度5000余公里,出水量3亿立方米约占吐鲁番地区供水量的百分之三十。<br>吐鲁番坎儿井是与万里长城、大运河齐名的中国古代三项伟大工程之一,遍布吐鲁番盆地,纵横交错的坎儿井像地下长城,像运河源源不断地将天山雪水送入吐鲁番绿洲,坎儿井滋润了火洲的果园、农庄,养育了勤劳、善良的吐鲁番各族人民。 坎儿井是一种结构巧妙的特殊灌溉系统,它由竖井、暗渠、出水口、明渠、涝坝五部分组成。总体来说,坎儿井的构造原理是:在高山雪水潜流处,寻其水源在一定间隔打一口深浅不等的竖井,然后再依地势高低在井底修通暗渠,连通各井,引水下流。地下暗渠的出水口与地面水渠相连接,把地下水引至田地。 文字为:<div>汉、唐时期,中央政权统治西域 ,施行军垦战略,开发坎儿井,屯田产量,集粟百万,巩固了边疆 。吐鲁番坎儿井在此期间得到了发展。</div><div>这里说的集粟百万是有根据的,史料里“积粟百万”最早记载,是敦煌索劢在伊循屯田,三年积粟百万石,展馆把这个典故,和汉唐西域屯田、坎儿井技术传入的历史合并,做成了这个介绍展板。</div> 吐鲁番盆地四面环山,形状如一口圆锅,特殊的地形导致盆地升温快、散热慢。吐鲁番是我国气温最高的地方,最高温度曾高达到摄氏49.6度,地表温度最高达到近摄氏90度,历史上就有火洲之城。坎儿井内冬暖夏凉,坎儿井沿线两侧居民从地面向暗渠开挖地下通道,在水渠上用木板搭休息平台,酷暑时节一家人在井内休息纳凉,休闲娱乐,其乐融融。坎儿井是当地居民夏季存放食物最佳地方,也是冰镇瓜果最好地方。 <p class="ql-block">坎儿井历史人物﹣﹣林则徐</p><p class="ql-block">林则徐1839年主持著名的虎门硝烟,1840年鸦片战争爆发,清廷无力抵抗,迫于外强压力,将林则徐被遣戌伊犁。途径吐鲁番时,他发现当地人称为"卡井"(坎儿井)的水利设施,看到水在土中穿穴而流,惊叹不已。后经询问才知道这是一种因地制宜、长期采用、效果良好的地下水利工程。他很快就把这一灌溉方法加以改进并推广到新疆各地,新疆百姓就把"卡井"称为"林公井"或"林公渠",以表示对林则徐造福地方的深切怀念和感激。</p> <p class="ql-block">坎儿井历史人物﹣﹣左宗棠</p><p class="ql-block">左宗棠(1812-1885)晚清军政重臣,湘军统帅之一,洋务派重要首领。字季高、朴存,号湘上农人,湖南湘阴人(今湖南湘阴县界头铺镇)。1874年5月,左宗棠以64岁的高龄,被任命为钦差大臣,督办新疆军务。左宗棠在新疆期间,为保证军粮供给,发展地方经济,曾大力兴办屯垦业,其功绩遗泽至今。</p> 夏天吐鲁番气温经常40℃以上,戈壁地表滚烫。如果修地上明渠引水,天山流下来的水,流不了多远就被太阳晒干蒸发掉了,到不了农田。<br>坎儿井的思路特别朴素:把水渠埋在地底下,水在地下跑,避开烈日,减少蒸发。再利用地势北高南低,不用水车、不用电力,水自己顺着暗渠流到绿洲。 暗渠就是坎儿井的地下主河道,地下水就在这条地下长通道里流动。 这就是坎儿井的核心——暗渠,岩壁是开凿时保留的原生土层,中间的水道就是流淌的天山融雪地下水。它全程埋在地下,坡度设计非常巧妙,顺着天山的地势缓缓倾斜,让水全程靠重力自流,不需要任何机械动力,是古人利用自然的顶级智慧。 油灯定向<br>油灯定向法:大家不要小看油灯的作用。它有很重要的三个作用,一是照明。二是报警。灯灭了说明井下缺氧,如:油灯火苗晃动,说明暗渠内有塌方现象,坎儿井匠人可以及时逃离。三是定向。挖暗渠时侧壁每隔2-3米放一盏油灯,放三盏油灯后,坎儿井匠人边挖暗渠边看后面的灯,如果只看到一盏灯说明挖的很直,如果同时看到第二盏或三盏灯,则说明挖偏了,及时可以纠正过来。我们的祖先当年就是运用了两点一线这个数学定律完成了这么一个伟大的工程! 在暗渠中线及侧壁挂陶制油灯,匠人背对油灯,始终朝着自己影子的方向挖掘,遵循两点一线。油灯熄灭,意味着井下缺氧有瘴气,必须立即撤离。<div>近距离掏挖用油灯精细校准。<br></div> 挖掘暗渠空间很窄,很多地方只能弯腰甚至匍匐前进。只能靠油灯照明,油烟大,空气差。在地下看不到地面,要保证暗渠一直朝着下游、保持平缓坡度,稍微偏一点,水就流不动。古人靠油灯光影、长度测算来校正方向。挖到含水层之后,地下水会不断渗出来,一边挖一边要不停往外淘水。<br> 挖出来的土,要从暗渠运到最近的竖井,再一筐筐吊上地面。<br>整条坎儿井暗渠常常绵延十几公里,全程地下作业。夏天地表40多度,井下阴冷潮湿,匠人常年在黑暗里劳作。 竖井就是地面一个个垂直的洞,很多竖井深度二三十米,最深可达上百米。匠人在狭小的井底将挖暗渠时的土方靠人或者辘轳一筐一筐吊到地面。还靠竖井通风和采光,确定暗渠的走向,为坎儿井工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。通常一条坎儿井每隔二三十米有一口,一条坎儿井要几十上百口竖井。<div>位于哈密市柳树沟乡工一师的王培青坎儿井,只有一个竖井,而位于鄯善县吐峪沟乡择日甫坎儿井村的吐依乎坎儿井有533眼竖井。竖井口的形状一般为长方形、圆形、椭圆形三种。绝大数的采用长方形,长方形竖井的长与坎儿井暗渠的走向相一致。长方形竖井口的长度为110-130厘米,宽度为50-60厘米左右。竖井口之间井距一般为30米至70米。</div> 木棍定向法<br>相邻两竖井口正中,各挂绑有削尖横木棍的等长井绳,棍尖相向定直线;井底按同样方式布木棍,保持与井口木棍平行;工匠沿棍尖指向对挖,保证暗渠直线贯通,解决不同竖井深度的水平对齐问题。<br>远距离掏挖用木棍定大方向, 坎儿井的土质为钙质粘性土,粘合性非常好。由于吐鲁番盆地干旱少雨,温度极高其土质十分坚硬,开凿挖渠不易坍塌,古老的坎儿井能保存至今其特殊的土质是重要的因素。 为了更深入到坎井儿地下,我们又驱车去了始建于明代,距今570余年的交河驿·坎儿井源,这里是吐鲁番最深的坎儿井之一,可乘电梯下至地下60米看源头暗渠。 景区的景观展示石,用来表示坎儿井的井渠技术,当年经过凉州(甘肃武威)传入吐鲁番。 坎儿井的技术源头,汉代的井渠法,就是经由凉州(河西走廊)传入西域(新疆)的。中原的挖井技术先传到凉州,再继续向西传到吐鲁番,最终演化成坎儿井。展厅是在还原丝绸之路的路线:中原→凉州→西域(吐鲁番)<br> 石碑上的 5272,代表新疆全区所有坎儿井的总长度5272公里。 现在的位置是地下2层玻璃栈台(观影区),即将乘坐电梯直达60米井底。 1997年8月参观坎儿井。 我们已经乘电梯下到坎儿井的深处,亲身感受地下暗渠的清凉,体验坎儿井工程奇迹。 暗渠观景。暗渠是坎儿井的“大动脉”,核心功能是一引水:从天山脚下的含水层,把地下水一路引到绿洲。二防蒸发:在吐鲁番40℃+的酷暑里,暗渠完全避开阳光,把水分蒸发降到了最低,这也是它最巧妙的地方。三防风沙:地下通道不受地表风沙影响,保证水流常年稳定。 竖井。竖井是坎儿井系统里,垂直打通地面与地下暗渠的“井”,是挖暗渠时的施工通道,也是通风、维修和定向的关键。<br>越靠近雪山源头,竖井越深(最深可达90米以上);越靠近绿洲,竖井越浅(最浅仅1米左右)。<br>每隔20-70米就有一口竖井,一条坎儿井可以有几十到几百口竖井。竖井就是垂直“扎”在暗渠上的一个个“窗口”。<br> 竖井的核心作用一是施工通道,通过竖井下到地下,一点点向两侧挖出暗渠;挖出来的泥沙、土块,也靠竖井用筐子吊到地面。二通风口,暗渠又深又窄,全靠竖井上下通风,保证井下空气流通,不然油灯会熄灭,人也没法作业。三定向校准,在相邻竖井的井口挂木棍,来保证地下暗渠能笔直贯通,不跑偏。四是后期维护,通过竖井下到暗渠里清淤、修补,保证水流顺畅。 在几十米深的地下,不靠任何现代仪器,在随时塌方的泥土里,一点点挖出一条十几公里长、坡度精准的地下长河,但它不是一劳永逸。流沙、淤泥会不断沉积在暗渠底部,堵塞水道。每年都要派人下到暗渠清淤,同样要面对塌方、缺氧危险,一代代地持续维护,才能保证水流不断。<br> 看过这些,真的从心底里赞坎儿井是奇迹,是拿人命和漫长时间换出来的绿洲生命线。 坎井儿完整结构示意图。<div>天山积雪融化,渗进戈壁地下变成地下水 → 人们在北边高处挖竖井,往下挖,横向挖出暗渠连通,把地下水引出来 → 暗渠一路向南,到绿洲附近才露出地面变成明渠 → 流进涝坝(小蓄水池),再分给田地、人家。</div>