在前往吐鲁番的路上，会看到公路边那些排列有序的沙土小丘，那下面就是驰名中外的吐鲁番的坎儿井。俗话说：“地靠水，树靠根，没有水，地不生。”水是绿洲的生命之源。众所周知，吐鲁番是我国著名的火洲，干旱少雨，滴水贵如油。全年平均降水量只有16毫米，年蒸发量却有3000毫米以上，只能凭靠北面天山、西面喀拉乌成山的雪水资源，但是这些雪山融水流出山不久就消失在戈壁砾石之中了。在这种情况下，古代吐鲁番人利用盆地优势，把深层地下水逐渐变为浅层地下水，有效地防止了水量的强烈蒸发。辉煌浩大的坎儿井工程，同长城、大运河并称我国古代的三大工程之一。
坎儿井，维吾尔语叫“坎儿孜”，原为地下水道之意，是一种独特的地下水利灌溉系统。坎儿井由竖井、暗渠、明渠、涝坝（蓄水池）四部分构成，它是一项利用北高南低的地势，不需动力而将地下水引出地表的地下水利工程。竖井，是用来开挖暗渠，运送沙石及通风用的。井口呈长方形，一般长1米，宽0.7米，每隔20～30米开挖一口竖井，越向上游，竖井距离越长，越是下游，竖井间隔距离越短。暗渠是主体，也就是地下河道，一般高1.7米，宽1.2米，长3～5公里。吐鲁番地区坎儿井最长的暗渠达25公里，最短的仅一二百米。明渠就是地面的导流渠，将水引入涝坝（蓄水池）或直接浇灌田地。坎儿井的基本原理是：从盆地地下水溢出带开始向上游水平掏挖，进入蓄水层并尽可能延伸，蓄水层中的地下水不断渗入暗渠并沿渠流出。
坎儿井的形成必须具备三个条件：一是有丰富的地下水源；二是有一定的坡降；三是有防渗透、防坍塌的土质。而这些条件吐鲁番一一具备。关于坎儿井的起源，流传着三种说法：一是中原传入说。据《史记·河渠书》记载，西汉时，有一位名叫庄熊罴的人上书汉武帝刘彻，建议开凿龙首渠，引洛河水灌溉大荔平原。他说，如果渠修成了，就可以把100多万亩的盐碱地改造成良田。汉武帝采纳了这个建议，下令征调1万多民工修渠。由于傍山的渠岸经常崩塌，渠水无法通过，庄熊罴便带人先在山上测出渠道要经过的路线，沿着这条线凿出一眼眼直井，再把各井从地下挖通，使之成为一条和山两面三侧的地面渠道相连的地下渠道，渠水就从这地下渠道流过山去，到达大荔平原。这种井下相通引水的输水技术，后来随着丝绸之路的开通和内地人民大量迁徙到西域从事屯垦，渐渐传入新疆。 |
