收稿日期:2008-07-29作者简介:邓正新(1974-),男,湖南岳阳人,助理工程师,大专,主要从事环境监测与管理工作。

吐鲁番盆地坎儿井的利用与保护探讨邓正新,胡居红(吐鲁番地区环境监测站,新疆吐鲁番 838000)摘 要:对吐鲁番盆地坎儿井的特点、价值、现状、衰减的原因以及对当地农业生产、生态环境的影响等进行了较详尽的论述,并对坎儿井的保护提出了科学、合理的对策与建议。

关键词:坎儿井;利用;保护中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1007-1504(2008)03-0165-04Discussion on Utilization and Protection o f Kariz in Turpan PrefectureDENG Zheng-xin,HU Ju-hong(Turpan Environ mental Monitoring Stati on,Turpan Xinjiang 838000,China)Abstract :The present situati on of Kariz in turpan and its characteris tic,value and change reason were discussed in this paper.Sci entific and reasonable suggestions were put forward for protection and utilization of Kariz in turpan.Key words :kariz;utilization;protection坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程,古称 井渠 。

新疆的坎儿井主要分布在吐鲁番盆地、哈密和木垒地区,尤以吐鲁番地区最多,有人称之为 地下运河 。

它是干旱区利用地下水资源的有效方式,是用暗渠引取地下潜流进行自流灌溉的一种特殊水利工程。

吐鲁番盆地北有博格达山,西有喀拉乌成山,每当夏季大量融雪和雨水流向盆地,渗入戈壁,汇成潜流,为坎儿井提供了丰富的地下水源。

吐鲁番土质为砂砾和粘土胶结,质地坚实,井壁及暗渠不易坍塌,这又为大量开挖坎儿井提供了良好的地质条件。

从天山脚下到艾丁湖畔,水平距离仅60km,高差竟有1400多米,地面坡度平均约四十分之一,地下水的坡降与地面坡变相差不大,这就为开挖坎儿井提供了有利的地形条件。

其独特的构造特点决定了其利用价值。

1 坎儿井的特点和利用价值1.1 利用地下深层潜水自流灌溉坎儿井的水源,是高山雪水经山麓透入砾石层里的伏流或潜水。

坎儿井由竖井、暗渠、明渠和涝坝(一种小型蓄水池)四部分组成。

竖井的深度和井与井之间的距离,一般都是愈向上游竖井愈深,间距愈长,约30~70m,愈往下游竖井愈浅,间距也愈短,约10~20m 。

暗渠的出水口和地面的明渠联接,可以把几十米深处的地下水引到地面上来。

这种自高向低的暗渠输水,不受季节、风沙影响,可以常年自流灌溉。

1.2 减少水量蒸发损失,维持生态平衡吐鲁番盆地地势低洼,夏日气温经常在40 以上,蒸发强烈,而坎儿井水全在暗渠里流淌,避免阳光照射,蒸发损失也就减少。

坎儿井一路第22卷 第3期2008年9月干旱环境监测Arid Environmental MonitoringVol .22 No .3Se p ..2008流来,其中40%又还给了生态环境,而这些水恰恰是维持当地生态平衡所必需的。

如果没有坎儿井水四季常流,吐鲁番盆地最低地艾丁湖湖区就可能变成荒漠,会给周围的生态环境带来不可预计的后果。

1.3 水质优良,水量稳定坎儿井来自地下水,水量受外界因素影响较小。

没有发洪水或因天冷无融雪水而断流的情况,可以按水量大小组织轮灌,保证农业生产正常进行。

坎儿井一般在戈壁深处开挖,受人类活动污染少,又在地下经过沙石净化,所以水质好,适宜饮用和灌溉。

1.4 施工简单,维护方便在当时的经济技术上,修建地面水利工程的经济技术条件水平较低,人们在掏挖泉水的生产实践中,逐步发现坎儿井的取水形式,既可节省土方工程,又可长年供水不断,并减少蒸发和防止风沙,操作技术亦颇简易。

由于坎儿井灌溉是自流灌溉,所以相对来说灌溉成本较低,日常渠道维护的费用较少。

2 吐鲁番坎儿井现状坎儿井以吐鲁番盆地的最为著名,数量也最多。

然而一个严峻的事实摆在人们面前。

根据统计资料,50年代初,吐鲁番有坎儿井1237条,是农牧业、人民生活用水的主要来源之一。

1962年吐鲁番盆地共有坎儿井约1100多条,总流量达18m/s,灌溉面积3 13万hm 2,占该盆地总耕地面积的67%;70年代,坎儿井减少为924条;80年代,坎儿井减少为736条;90年代至今减少为404条。

新疆坎儿井研究会目前对坎儿井进行全面普查研究后得出结果:新疆坎儿井呈现急剧衰减的态势,平均每年减少20多条。

吐鲁番地区坎儿井从1957年的1237条减少到现在的404条,47年折损了800多条,照这样的速度,不到23年,坎儿井将会完全消失。

吐鲁番全地区每年水资源补给量为11.7亿m 3,而实际耗水量已经超过12亿m 3。

由于地下水超采严重,吐鲁番地区的1237条坎儿井中已有833条断流。

在海拔-140m 的庄子村,原有12条坎儿井,现在其中10条已完全干涸。

由于地下水位下降,吐鲁番市艾丁湖乡、恰特卡勒乡的荒漠灌木林大面积枯死。

近10年来,由于人口增加和农业灌溉用水增大,仅靠坎儿井供水已远远不能满足需要,只能打机井抽取地下水,但地下水位不断下降,又导致更多坎儿井干涸。

10年前,吐鲁番地区农田灌溉主要依靠坎儿井,但现在坎儿井水占灌溉用水的比例已不足20%。

与此同时,吐鲁番盆地灌区下游的水质也在发生变化,由于水盐失衡,吐鲁番市恰特卡勒乡七克布拉克的许多土地已不适宜耕种,政府被迫动员农民搬迁。

在庄子村,即便是从120m 深的机井中抽出的水,含碱量仍很高,不适合浇灌葡萄。

目前恰特卡勒乡新打的机井已深达250m 。

3 坎儿井迅速衰减的原因3.1 对坎儿井重视不够坎儿井工程特殊,没有列入国家计划,一直是作为一种民间工程,自生自灭。

近40年来,国家在资金投入、人力、物力上都很少安排,致使坎儿井开凿、维护等施工技术一直未能改进提高,在物质生活水平已大幅度提高的今天,人们越来越不愿意从事开凿、维修坎儿井这项艰苦的劳动。

在科学技术日新月异、高速发展的今天,坎儿井的施工技术依然停留在千百年来一成不变的状况下,这是导致其衰减的重要原因之一。

3.2 坎儿井分布利用不尽合理一是近年来,在天山山沟修建了大批水利工程,引水到下流灌区,减少了坎儿井水源补给。

二是在灌区内,坎儿井旁打机井抽水,加速坎儿井渠水区地下水位下降。

多数坎儿井渠水廊道在地下水位以上,这样就造成坎儿井的补给水源减少或断流,导致大量坎儿井干枯。

地下水开发!166! 干旱环境监测 第22卷利用缺乏全面规划,未能做到使建设和原有的坎儿井体系合理布局;地表水资源的引用、调配上违背客观规律,把大部分径流直接引向下游,破坏原有的地表水、地下水资源的平衡转化条件,这些都对坎儿井的运行环境造成了重大不利影响。

3.3 坎儿井已不能适应目前水利建设的要求坎儿井只能集引表层地下水,对地下水位变化的适应性很差。

坎儿井可自流灌溉,但无法控制,输水段渗漏损失大,不能进行水量调配,冬闲水的漫流既浪费水资源,又使下游出现不良的生态环境∀∀∀土壤次生盐渍化。

有相当数量的坎儿井的竖井分布于田间,但输水暗渠亦常有坍塌破坏,使土地切割严重,有一些损失。

上游取水段多平行于水流方向,截取水量较小,一旦发生区域性水位下降,坎儿井就将干涸。

4 坎儿井保护对策与建议4.1 统筹规划,合理开发水资源在坎儿井分布区,必须统筹规划,科学布局,形成科学合理的水资源开发利用体系,使坎儿井成为该体系中的组成部分,以便长期保证坎儿井具有良好的运行环境。

一般情况下,吐鲁番地区灌区分为三级,上游采用地表水,中游用泉水和坎儿井水,布置适当机井补充调济水源,下游采用机井灌溉为主,河水作为补充水源。

这样,不但可以有效保证现有的坎儿井的运行环境,也可提高水资源的重复利用率,并有改良生态环境的效益。

从长远看,应先做好全盘地下水利工程的规划,然后再对坎儿井工程先实行限制发展,对出水量大、坍塌量小的宜加强管理和保护,充分发挥其作用;对水量小、维护困难、被灌条田土壤不好的效益低的坎儿井则应予以淘汰。

根据水资源量的多少,优化农业产业结构,制定最优的灌溉制度,运用井、渠的合理布局,使盆地的地面水和地下水达到最优的联合调度的目的,发挥其最佳的社会效益、经济效益和环境效益。

4.2 建立坎儿井的科学管理体制,发挥其应有效益首先必须对其给予充分重视,实施科学的工程化管理,使坎儿井从民间工程走向现代化、正规化。

在坎儿井分布区,水利管理部门应迅速健全坎儿井的技术管理体制,对现有坎儿井进行认真普查,摸清工程状况,在水资源开发利用总体规划下,做出流域性坎儿井改造利用规划,并对较大的坎儿井建立档案,有计划地逐年对坎儿井实施改造工程。

其次引进新技术对坎儿井进行掏捞和加固修复,切实让各种现代节水技术运用在坎儿井的保护上,让这项具有新疆地域特色的地下水利工程得到有效的保护。

4.3 建立坎儿井保护区为将坎儿井的保护纳入法制管理轨道,应建立坎儿井自然保护区,以避免在新的开发建设中造成新的破坏。

在保护区内进行合理的科学规划并实施,一定要做到上游地表水的开发全部用在坎儿井上游地区,实行传统的方法灌溉,使灌溉水有部分渗入地下,补充坎儿井水源。

中游泉水和坎儿井水灌区可以用节水新技术。

下流可以用提水灌溉,采用节水新技术。

在水权的分配上一定要安排生态用水。

4.4 制定有关保护坎儿井的地方法规坎儿井迄今已有2000年的历史,它是我国古代劳动人民与大自然长期斗争中为抗御干旱而创造出来的一种独特的开发利用地下水的水利工程,具有经济价值、生态价值和人文价值。

在依法保护的前提下,应最大限度地开发利用坎儿井资源,让更多的国内外游客在若干年后仍能有幸一睹这一伟大的#地下长城 。

吐鲁番坎儿井经过保护和不断的改造,必将会在保护吐鲁番干早绿洲的生态环境、发展新疆农业生产及旅游业上做出大贡献。

!167!第3期 邓正新等 吐鲁番盆地坎儿井的利用与保护探讨参考文献:[1] 钟兴麒,储怀贞.吐鲁番坎儿井[M].乌鲁木齐:新疆大学出版社,1993.54∀55.[2] 坎儿井灌溉国际学术讨论会.干旱地区坎儿井灌溉国际学术讨论会文集[C].乌鲁木齐:新疆人民出版社、香港文化教育出版社,1993.134∀136,148∀149.(上接第150页)管护任务。

但许多地方管护制度并没有很好落实,破坏和盗窃围栏的现象时有发生。

尤其是在牧民转场期间管护问题更为突出,必须建立长效的监管机制。