吐鲁番盆地坎儿井的利用与保护探讨

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)03-0165-04

Discussion on Utilization and Protection o f Kariz in Turpan Prefecture

DENG 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 Monitoring

Vol .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

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