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新疆坎儿井的历史变迁和价值

发布于:2023-09-28 10:09:28 来自:水利工程/水利工程设计 [复制转发]


“潜渠引入天山水,暗道浇丰雪域乡”是对新疆坎儿井的诗意写照。本文将从原理结构、历史起源、贡献价值三方面对坎儿井进行整体介绍,揭开它古老而又神秘的面纱,并概述目前坎儿井发展过程在所遇到的难题 ,根据资料查询和个人思考提出具有针对性和经营性的建议,挖掘蕴含其中的文化价值,帮助坎儿井焕发新的生机。




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坎儿井的原理及解构


新疆吐鲁番是一个四面环山、地处沙漠的盆地构造,夏季时气温可高达40℃,致使山间融水大量蒸发,另一部分融水渗入地下变成暗流流走,地表很难存储水源供人类使用。于是聪明的劳动人民利用沙漠渗水强的特性,在地下修建暗渠,汇集雨水和冰川融水,并利用山体的自然坡度将水引出地面,灌溉农田、为人们提供生活用水,这就是著名的坎儿井工程。


坎儿井主要由四个部分组成,它们分别是竖井、暗渠、明渠、涝坝。竖井在地面上看是一个个圆形或方形的洞,一般长1米,宽0.7米。一条坎儿井大概有几十甚至上百个竖井,竖井与竖井之间相隔20-70米,第一口竖井又称为母井,竖井之间的距离因其与母井的距离不同而有所不同。竖井的主要作用在于定位、通风、下井、排土,方便坎儿井后期的清理与维护。人们可以通过竖井下到暗渠中,清理其中堆积的淤泥,防止堵塞水源。这项工作,在当地已有了千年历史。暗渠的主要组成部分是集水段和输水段,集水段包括从母井开始延伸至潜水层以下的部分,主要用于汇集水流,而输水段范围包括潜水层以上至地面以下,主要用于把集水段的水输送到地面,暗渠的出水口称为龙口。暗渠短则一两百米,长则超过20公里,是坎儿井建造过程中最为艰难的一部分。为了保证暗渠能准确连接相邻的两个竖井,当地人还总结创造出了木棍定位法和油灯定位法。明渠就是暗流流出后在地面上形成的沟渠,主要用于输水。涝坝即蓄水池,用来蓄水和调节水流,将水源输送到有需要的地方。


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坎儿井的历史起源




目前对于坎儿井的起源仍处于争论中,还未达成统一的结论。主要的说法有三种,分别是:伊朗起源说、中原起源说、新疆自创说。前两种说法因为有清晰的考古证据,是国际上的主流看法。


(1)伊朗起源说。持此观点者的代表人有我国的学者黄盛璋,他在《再论新疆坎儿井的来源与传播》中表示:Karez是波斯语,意为地下水道,来自古波斯语kohrez,最早由kathc(意为掘、挖)与rez(意为水流)合成,波斯文献中多次使用。世界最早的坎儿井最早可以追溯到公元前8世纪的西亚之亚述帝国,后属波斯,今在伊朗境内,波斯现虽不能确定为坎儿井最早发源地,但最早由波斯帝国发展起来,在帝国范围内广泛流行,伊朗仍为世界坎儿井使用年代最长、数量最多、发展程度最高之地,一般都认为它是世界坎儿井最早传播的中心。一方面,考古遗迹的年代测定从客观数据上证明其历史悠久,另一方面因为karez本身就是波斯语,也提供一个明晰可信的证据。


(2)中原起源说。该观点的国内代表人物是王鹤亭先生。作为我国著名水利研究专家,他曾于1983年发表的文章《新疆的坎儿井》中表明,据我国《史记·河渠书》上记载:汉“武帝初发卒万余人穿渠,自征引洛水至商颜下,岸善崩,乃凿井,深者四十余丈,往往为井,井下相通行水,水颓以绝商颜,东至山岭十余里间,井渠之生此始”。《汉文·沟洫志》亦记载此事,并详列当时“井渠”推广情况。清代著名史学家王国维曾在《观堂集林·西域井渠考》一书中以上例为据,指出坎儿井应起源于“井渠”,并引《史记·大宛列传》中(约在纪元前第二世纪末)的一个故事,以支持此说。


(3)新疆自创说。解放后吐鲁番盆地喀喇和卓地区10多条尘封于地下已久的坎儿井重见天日,学者们通过对其进行检验测定,推断其距今已有2000多年。然而近来托克逊县西北部的kokjoy(阔克嘉)乡发现了有4000-6000年历史的岩画,其中可清晰看见坎儿井的构造图画,比之前学者所推断的结果早了2000年。这些物证使得坎儿井2500年前由波斯人传入吐鲁番的假说难以成立。


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坎儿井的贡献


新疆坎儿井与万里长城、京杭大运河并称中国古代三大工程,对新疆地区的经济和生态发展做出了巨大贡献。它既是我国古代水利工程史上浓墨重彩的一笔,同时也集结了当地劳动人民的智慧和中西方文化的结晶,留下了丰富的文化遗产和技术经验。


在经济方面,坎儿井大力推进了新疆地区农业、经济作物、旅游产业的发展。众所周知,新疆吐鲁番属于我国干旱地区,地处沙漠,春季风沙肆虐,全年高蒸发量,属于极度缺水地区。而坎儿井将地下暗流保存并输出至地面对农田进行灌溉,滋养了农作物,创造了沙漠变绿洲的奇迹。此外,坎儿井充分发挥其蓄水、调节水流的作用。在雨季,贮藏降水,避免土壤遭受侵蚀,保护耕地农田;在旱季,利用贮存的雨水进行灌溉,以保证人类和动物的饮用水供给。众所周知,长绒棉、哈密瓜、葡萄是吐鲁番的支柱产业和标志。正是因为坎儿井的水源供应和吐鲁番热量高、白昼长、日照足的优势,才使得吐鲁番经济作物闻名中外,帮助当地经济迅速发展。随着社会发展和生活水平的提高,旅游成为人们热衷的休闲项目,坎儿井作为吐鲁番的代表,它的故事和风景吸引了众多游客一探究竟,当地旅游业得以蓬勃发展,当地人民生活水平也大大提高。

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图片来自《“地下长城”坎儿井》


在生态环境方面,坎儿井有三大贡献。一是减少蒸发,防止风沙。干旱区蒸发量年平均可达2000ml-3000ml,春季多风沙加速水分蒸发,封闭坎儿井的的竖井可减少风沙侵蚀,保护暗渠中的水流,有效减少蒸发。二是节约能源消耗,降低环境污染。坎儿井利用山体坡度通过自流方式灌溉农田,全程只使用重力工作,不需要庞大的提水设备,不仅克服了沙漠地区的取水难题,而且减少了对地表的破坏,防止水土流失,降低了环境污染。三是建立良性生态圈。坎儿井的存在形成了一个良性循环的生态系统,竖井井口堆积的土丘为穴居动物提供了栖息地。有些鸟类则可以借助坎儿井内壁筑巢,进行繁殖、隐蔽或御寒。涝坝则成为鱼类、两栖动物生存的绝佳地。涝坝周围和明渠两侧则是植物的生存地,营造出一个优雅舒适的小气候区。


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图片来自《“地下长城”坎儿井》


在文化方面,坎儿井是中西方文化交流的产物。它的存在促进了吐鲁番地区的繁荣发展,从汉代开始,吐鲁番地区一直是匈奴、鲜卑、柔然、高车、突厥、回鹘、契丹和蒙古等游牧民族西进过程中的必争之地,是中原王朝的屯兵要塞,也是丝绸之路通向西域的必经之地。经济的发展促进文化交流,吐鲁番成为了中西方文明的交汇地,坎儿井功不可没。坎儿井也与当地人民的生活习惯和民族文化息息相关。有人说,吐鲁番文化就是坎儿井文化,这在当地人命名的方式上可见一斑,在吐鲁番,许多乡镇、行政村、居民点都以坎儿井的名字命名。


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在技术方面,作为我国水利工程史上的里程碑,坎儿井为我国水利事业的发展做出了巨大贡献,极具研究和借鉴价值。与此同时,坎儿井技术对其他领域的研究也提供了指导和借鉴。包建芬引用坎儿井的计算原理,设计引潜工程的引水量。工程竣工后经检测,实际引水量与设计流量相符。为引潜工程设计引水量找到了可靠依据。裴建生在《干旱区山前冲洪积扇凹陷带坎儿井式地下水库建设的原理及实践》中对新疆温宿县台兰河坎儿井式地下水库进行了简明扼要的介绍,并以其为基础,采用对比的方法和相应的量化指标,阐明了该地下水库的特点、经济性和高效性。说明了干旱区地下水库建设的必要性。


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坎儿井现代发展问题与保护



(一)问题


(1)机电井数量激增,坎儿井补给水量减少。由于机电井数量的增加,地表水、地下水的转化关系改变,坎儿井补给水量不足,但用水量只增不减,导致坎儿井出水量减少,逐渐干涸,衰亡的势头不减。2009年有水坎儿井仅剩242条,年出水量为1.43亿m3,平均每年以27条的速度减少;年减少出水量1 483万m3,详见表1。


表1 吐鲁番地区坎儿井基本情况动态统计表

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资料来源:邢义川,张爱军,王力,胡海涛,安鹏.坎儿井地下水资源涵养与保护措施研究[J].中国水利水电科学研究院学报,2016,14(02):129-137.


(2)人类活动破坏坎儿井生态环境。新疆储有丰富的石油资源,随着近年来开采量增大,钻油井抽取了坎儿井附近的地下水,导致坎儿井枯涸,周围植被因为得不到充足的水源供应也开始沙漠化,由此恶性循环下去,坎儿井消亡数量不断增加。


(3)保护力度不足。首先, 坎儿井农业文化遗产资源的保护和开发缺乏必要资金。政府在资金方面的投入仍不足;其次,当地人们对民间传统水利工程重视不足,缺乏定期维护,极易发生坎儿井在冬季积水受冷引发土体膨胀、初春遇暖融解滑塌等问题,造成竖井坍塌,暗渠淤堵,因而导致坎儿井的水量大大减少,水资源的利用率也随之下降。第三, 区域地表水资源宏观配置不合理。


(二)保护措施


对于坎儿井的保护,我认为应该从原因出发,在解决坎儿井出现的问题的同时,发掘坎儿井作为文化遗产的文化价值和旅游价值,思考可持续的方法帮助坎儿井焕发新生。


(1)改进水资源的配置制度。运用干旱区降水—地表水—地下水三水转化规律, 实现地表水与地下水的联合调度和开发利用。对于机电井和钻油井对水资源的过度使用要制定科学合理开发利用体系, 确保坎儿井具有良好的运行环境。


(2)针对保护资金短缺的问题,一方面,政府应该做好财政规划,争取保护资金;另一方面可以在保护坎儿井生态环境的前提下发展旅游业,将部分旅游收入转化为文化遗产保护基金,为坎儿井的维护和开发提供充足的资金保障。


(3)完善当地水利工程的保护制度。安排相关人员定期检查维护坎儿井,提高当地人民对文化遗传的保护意识,积极参与坎儿井的保护行动,维护周边生态环境。


(4)开发新的经济增长点——研学产业。坎儿井是吐鲁番的文化标志,在几千年的历史中,坎儿井不仅集结了中西方文化交流的结晶,也承载了许多当地劳动人民辛勤劳作将沙漠变绿洲的感人故事,这些对当今的学生有重要教育意义。随着我国经济持续稳定发展,教育水平不断提高,研学成为一种新兴的教育模式,在国内掀起一番热潮。政府、学校、教育机构可以联合规划发展研学产业,一来让更多的新生代们了解坎儿井的故事,学习劳动人民的智慧与辛劳,帮助坎儿井的文化走向更广阔的未来,二来可以带动当地经济发展,让坎儿井得到更好的保护。


(5)新媒体带动坎儿井发展。一方面可以通过微信公众号、微博、抖音、快手等各类宣传软件,将坎儿井的故事和文化传播出去;另一方面,可以结合当地文化对坎儿井进行艺术创作,开发周边产品、打造虚拟体验项目,增加观众的参与度,更好地体验坎儿井的构造与蕴含其中的文化,提高坎儿井的传播力度。




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这个家伙什么也没有留下。。。

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