地下工程壮举井渠造绿洲绵延二千年

　　新疆坎儿井地下井渠水利灌溉工程系统利用了天山雪水融入地下的水源，展现二千年前的中华科技成就。
　　新疆沙漠中怎能营造绿洲？干燥的吐鲁番盆地怎能生产驰名中外的葡萄、瓜果和棉花呢？一大关键是坎儿井这种地下渠道灌溉工程带来的生机。中国古代工程中的一个壮举
　　坎儿井，也称卡儿水，就是井渠，一种地下渠道。坎儿是维吾尔语井穴的意思，井渠是汉语。世人对它的认识远远少于万里长城，其实，坎儿井是世界公认的中国古代工程中的一个壮举。万里长城用在防御，坎儿井用来造福民生，改变了干旱的面貌。中国大陆西北新疆气候干燥酷热，荒漠绵延，汉代以来的各代建构巧妙的地下渠道水利工程来汇聚、导引地下水源用来灌溉，充分利用了新疆原本肥沃的土壤，使得高热干旱的沙漠之地有了绿意和生机。目前存在的坎儿井以吐鲁番为中心，最盛的时期，新疆一千七百多条坎儿井的在地下的长度总合超过五千公里。一条坎儿井一般长38公里，最长的达1020公里，一年灌溉300亩地，最好的可达500亩地。
　　坎儿井地面上入口。坎儿井灌溉渠道工程
　　坎儿井是活用地下水的灌溉渠道工程，在新疆已经有二千年以上的历史。人工开凿坎儿井水利工程系统包含竖井、暗渠、明渠和涝坝（一种小型蓄水池）四部分结构。
　　坎儿井示意图。
　　一条坎儿井从水源到蓄水池的距离由一两公里到一二十公里不等。竖井从地面高处往低处打，用来汇聚地下水，并作为挖掘、修理坎儿井的出入口。最上方探取水源的竖井深度可能深达90米，视含水层深度而定，愈往低处的竖井愈浅，间距拉长，竖井间距一般在70米到10米之间。竖井在地面上像是个小土堆。接着，在地底井与井之间打通暗渠，用来导引地下水通行，然后在出水口修明渠，连接到涝坝蓄水。涝坝就是小型蓄水池，可以蓄积暗渠流出来的水待到耕种时期使用，也可以让地下水转到地上晒水转暖，再供分配使用。
　　坎儿井的灌溉工程把地下几十米深处的地下水引到地面上来，用来灌溉炎热的荒漠地区造出绿洲，克服了沙漠地区干燥缺水、高热、水分容易蒸发的困难，也降低了在水源流动过程中遭受污染的风险。想一想，在一条10，000米（十公里）长的坎儿井，若平均间隔50米打一口竖井，那么这一条坎儿井的路上就要竖上200个井。那么在新疆，总长五千公里的坎儿井渠道上，就有10万个竖井，构成地下水利奇观，也是建筑奇观。人们在地下操作，建立如此庞大的工程，展现了智慧和巧手，和坚苦卓绝的毅力。
　　坎儿井通行于地下的暗道。坎儿井的源起汉代的发明
　　新疆以西往伊朗高原（古代为波斯帝国所在地）又往南到北非摩洛哥，都有地下水道，有学者认为新疆坎儿井的做法和波斯的地下水道相似，疑为古波斯所传来的。清代大学者王国维对《西域井渠考》作了详细的考证推论，举证坎儿井是中国旧法的井渠。
　　他说汉代时吐鲁番盆地已有井渠，而当时波斯还没有这种井渠法，新疆坎儿井起源于汉武帝时的井渠法。汉通西域后，塞外乏水且沙土较松而易崩，就将井渠法的取水方法传授给了当地人民。新疆当地坎儿井的发展和应用是由井渠法而来。
　　新疆吐鲁番一景。
　　《史记》和《汉书》都有以下的记载。汉武帝时，临晋（今陕西大荔县）人民想引洛水灌溉重泉（今陕西省蒲城县东南）以东的万余顷恶地，武帝于是派遣万人兵卒修筑渠道，修到了商颜（音同崖）山下，那里地质易崩，于是凿井修暗渠，井深者达到四十余丈，井下相通行水，往东直到山岭十余里，井渠之生自此始，穿得龙骨，故名曰龙首渠（《汉书沟洫志》），这井渠法是中国古代的工程发明。〔1〕此事约当发生在元封二年（壬申，公元前109年）。井渠法外传西域
　　井渠的工程做法又是怎样传到西域去呢？
　　西域有乌孙国，属地在古沙洲敦煌一带。公元前一世纪，汉宣帝在位时，乌孙内乱，下嫁乌孙王的和亲公主向汉朝求援。汉朝派破羌将军辛武贤将兵万五千人至敦煌，遣使者案行表（行军地图），穿卑鞮侯井，欲通渠转运谷物做战事的准备。〔2〕所穿卑鞮侯井就是大井通渠。在《沙州图经》中说：大井泽在州北十五里。三国时代的大学者孟康解释这个大井的形貌确是井渠，就是汉武帝在商颜山下实做的井渠。
　　王国维考证推论二千多年前的敦煌井渠就是后人所说的坎儿井。孟康说大井渠是六通渠也，下流涌出，在白龙堆东土山下，就是说那个大井的地下渠道的涌出口在白龙堆东土山下。白龙堆的位置是古丝路的分岔点，是丝路的辐辏之地，向北越过库鲁克塔格山就是吐鲁番。敦煌四周都是沙漠包围，汉时敦煌井渠，可能自敦煌城北直抵白龙堆。
　　敦煌外围的沙漠，一种白龙堆地貌。
　　王国维《西域井渠考》又指出汉朝于鄯善（今之吐鲁番市的一个县，位于吐鲁番盆地东侧）、车师屯田处，应当也是用这个方法取水。二十世纪，在鄯善的鲁克沁西北地下，的确发现过几条不同地层里的古井渠遗迹，因为当时海洋水库漏水而被发现。〔3〕这些废井渠埋在地底下一层又一层，可以推测建造时代当属不同，较确实的年代还有待进一步考证。历代在新疆的井渠建设
　　井渠的建设不仅止于汉代，从汉代以后的历代也都有建设井渠（坎儿井）的历史。上世纪，新疆在兴建金胜口水库工程时，发现了魏晋时代的古老井渠遗迹。经鉴定约有一千六七百年的历史。唐代时吐鲁番的井渠遗迹也有被发现，记载在《吐鲁番出土文书》中。
　　元代刘郁《西使记》说到西域所见穆锡新建国的特色，其牛皆驼峯，黒色。地无水，土人隔山岭凿井，相沿数十里，下通流，以溉田。描绘的当就是井渠。明代修筑的井渠，在80年代于吐鲁番的考察中已经被发现十多条，年代历史在350年到500年之间。〔4〕
　　到了清朝，在新疆的水利建设很有成就。清代钦差林则徐远戍伊犁时大兴南疆水利，不仅造地上明渠，也继承先人凿了不少坎儿井，从吐鲁番拓展到托克逊和伊拉里克等地。《新疆图志》记载，林则徐道光年间戍伊犁其博利于无穷，尤以创凿吐鲁番坎水为最、遂变赤地为沃。后继修建井渠的大将还有左宗棠。光绪六年（公元1880年），左宗棠率兵平定阿古柏叛乱后，兴建水利作为善后的民生建设工程，督劝民户，淘浚坎儿井、吐鲁番所属渠工之外，更开凿坎井一百八十五处，分布在连木沁（吐鲁番东部）和鄯善等地（见《左文襄全集奏稿》卷五十六）。
　　新疆的坎儿井鼎盛时期曾多达一千多条，全长5，000公里，与万里长城、京杭大运河齐名，开辟了沙漠绿洲文明，展现中国历代地下水利工程的成就。然而近来几个世纪工业化和天气暖化让坎儿井的水源越来越稀少，让人感到古文明式微的危机。
　　注释：
　　〔1〕《史记河渠书》也记载：庄熊罴言：‘临晋民愿穿洛以溉重泉以东万余顷故卤地。诚得水，可令亩十石。’于是为发卒万余人穿渠，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（水落地下）以绝商颜，东至山岭十余里间，井渠之生自此始。穿渠得龙骨，故名曰龙首渠。
　　〔2〕《汉书乌孙》：汉遣破羌将军辛武贤将兵万五千人至敦煌，遣使案行表，穿卑鞮侯井，欲通渠转谷积居庐仓以讨之。
　　〔3〕参见邢春如：《中国科技漫谈中国农业与农学科技大展台》
　　〔4〕同上〔3〕。
　　参考书：
　　《史记》
　　《汉书》
　　《西域井渠考》
　　《沙州图经》
　　《西使记》
　　《新疆图志》