新疆沙漠中怎能營造綠洲？乾燥的吐魯番盆地怎能生產馳名中外的葡萄、瓜果和棉花呢？一大關鍵是「坎兒井」這種地下渠道灌溉工程帶來的生機。
中國古代工程中的一個壯舉
「坎兒井」，也稱卡兒水，就是井渠，一種地下渠道。「坎兒」是維吾爾語「井穴」的意思，「井渠」是漢語。世人對它的認識遠遠少於萬里長城，其實，坎兒井是世界公認的中國古代工程中的一個壯舉。萬里長城用在防禦，坎兒井用來造福民生，改變了乾旱的面貌。中國大陸西北新疆氣候乾燥酷熱，荒漠綿延，漢代以來的各代建構巧妙的地下渠道水利工程來匯聚、導引地下水源用來灌溉，充分利用了新疆原本肥沃的土壤，使得高熱乾旱的沙漠之地有了綠意和生機。目前存在的坎兒井以吐魯番為中心，最盛的時期，新疆一千七百多條坎兒井的在地下的長度總合超過五千公里。一條坎兒井一般長3～8公里，最長的達10～20公里，一年灌溉300畝地，最好的可達500畝地。
坎兒井灌溉渠道工程
坎兒井是活用地下水的灌溉渠道工程，在新疆已經有二千年以上的歷史。人工開鑿坎兒井水利工程系統包含豎井、暗渠、明渠和澇壩（一種小型蓄水池）四部分結構。
一條坎兒井從水源到蓄水池的距離由一兩公里到一二十公里不等。豎井從地面高處往低處打，用來匯聚地下水，並作為挖掘、修理坎兒井的出入口。最上方探取水源的豎井深度可能深達90米，視含水層深度而定，愈往低處的豎井愈淺，間距拉長，豎井間距一般在70米到10米之間。豎井在地面上像是個小土堆。接著，在地底井與井之間打通暗渠，用來導引地下水通行，然後在出水口修明渠，連接到澇壩蓄水。澇壩就是小型蓄水池，可以蓄積暗渠流出來的水待到耕種時期使用，也可以讓地下水轉到地上晒水轉暖，再供分配使用。
坎兒井的灌溉工程把地下幾十米深處的地下水引到地面上來，用來灌溉炎熱的荒漠地區造出綠洲，克服了沙漠地區乾燥缺水、高熱、水分容易蒸發的困難，也降低了在水源流動過程中遭受污染的風險。想一想，在一條10,000米（十公里）長的坎兒井，若平均間隔50米打一口豎井，那麼這一條坎兒井的路上就要豎上200個井。那麼在新疆，總長五千公里的坎兒井渠道上，就有10萬個豎井，構成地下水利奇觀，也是建築奇觀。人們在地下操作，建立如此龐大的工程，展現了智慧和巧手，和堅苦卓絕的毅力。
坎兒井的源起 漢代的發明
新疆以西往伊朗高原（古代為波斯帝國所在地）又往南到北非摩洛哥，都有地下水道，有學者認為新疆坎兒井的做法和波斯的地下水道相似，疑為古波斯所傳來的。清代大學者王國維《西域井渠考》作了詳細的考證推論，舉證坎兒井是「中國舊法」的井渠。
他說漢代時吐魯番盆地已有井渠，而當時波斯還沒有這種井渠法，新疆坎兒井起源於漢武帝時的「井渠法」。漢通西域後，塞外乏水且沙土較鬆而易崩，就將「井渠法」的取水方法傳授給了當地人民。新疆當地坎兒井的發展和應用是由「井渠法」而來。
《史記》和《漢書》都有以下的記載。漢武帝時，臨晉（今陝西大荔縣）人民想引洛水灌溉重泉（今陝西省蒲城縣東南）以東的萬餘頃惡地，武帝於是派遣萬人兵卒修築渠道，修到了商顏（音同崖）山下，那裡地質易崩，於是鑿井修暗渠，井深者達到四十餘丈，井下相通行水，往東直到山嶺十餘里，「井渠之生自此始，穿得龍骨，故名曰龍首渠」（《漢書．溝洫志》），這「井渠法」是中國古代的工程發明。[1]此事約當發生在元封二年（壬申，西元前109年）。
井渠法外傳西域
井渠的工程做法又是怎樣傳到西域去呢？
西域有烏孫國，屬地在古沙洲敦煌一帶。西元前一世紀，漢宣帝在位時，烏孫內亂，下嫁烏孫王的和親公主向漢朝求援。漢朝派破羌將軍辛武賢將兵萬五千人至敦煌，遣使者案行表（行軍地圖），穿「卑鞮侯井」，欲通渠轉運穀物做戰事的準備。[2]所穿「卑鞮侯井」就是大井通渠。在《沙州圖經》中說：「大井澤在州北十五里」。三國時代的大學者孟康解釋這個大井的形貌「確是井渠」，就是漢武帝在商顏山下實做的「井渠」。
王國維考證推論二千多年前的敦煌井渠就是後人所說的「坎兒井」。孟康說大井渠是「六通渠也，下流湧出，在白龍堆東土山下」，就是說那個大井的地下渠道的湧出口在白龍堆東土山下。白龍堆的位置是古絲路的分岔點，是絲路的輻輳之地，向北越過庫魯克塔格山就是吐魯番。敦煌四周都是沙漠包圍，漢時敦煌井渠，可能自敦煌城北直抵白龍堆。
王國維《西域井渠考》又指出漢朝於鄯善（今之吐魯番市的一個縣，位於吐鲁番盆地東側）、車師屯田處，應當也是用這個方法取水。二十世紀，在鄯善的魯克沁西北地下，的確發現過幾條不同地層裡的古井渠遺跡，因為當時「海洋水庫」漏水而被發現。[3]這些廢井渠埋在地底下一層又一層，可以推測建造時代當屬不同，較確實的年代還有待進一步考證。
歷代在新疆的井渠建設
井渠的建設不僅止於漢代，從漢代以後的歷代也都有建設井渠（坎兒井）的歷史。上世紀，新疆在興建金勝口水庫工程時，發現了魏晉時代的古老井渠遺跡。經鑑定約有一千六七百年的歷史。唐代時吐魯番的井渠遺跡也有被發現，記載在《吐魯番出土文書》中。
元代劉郁《西使記》說到西域所見「穆錫」新建國的特色，「其牛皆駝峯，黒色。地無水，土人隔山嶺鑿井，相沿數十里，下通流，以溉田。」描繪的當就是井渠。明代修築的井渠，在80年代於吐魯番的考察中已經被發現十多條，年代歷史在350年到500年之間。[4]
到了清朝，在新疆的水利建設很有成就。清代欽差林則徐遠戍伊犁時大興南疆水利，不僅造地上明渠，也繼承先人鑿了不少坎兒井，從吐魯番拓展到托克遜和伊拉里克等地。《新疆圖志》記載，林則徐道光年間戍伊犁「其博利於無窮，尤以創鑿吐魯番坎水為最」、「遂變赤地為沃」。後繼修建井渠的大將還有左宗棠。光緒六年（西元1880年），左宗棠率兵平定阿古柏叛亂後，興建水利作為善後的民生建設工程，「督勸民戶，淘浚坎兒井」、「吐魯番所屬渠工之外，更開鑿坎井一百八十五處」，分布在連木沁（吐魯番東部）和鄯善等地（見《左文襄全集奏稿》卷五十六）。
新疆的坎兒井鼎盛時期曾多達一千多條，全長5,000公里，與萬里長城、京杭大運河齊名，開闢了沙漠綠洲文明，展現中國歷代地下水利工程的成就。然而近來幾個世紀工業化和天氣暖化讓坎兒井的水源越來越稀少，讓人感到古文明式微的危機。
註釋：
[1] 《史記·河渠書》也記載：「莊熊羆言：『臨晉民願穿洛以溉重泉以東萬餘頃故鹵地。誠得水，可令畝十石。』於是為發卒萬餘人穿渠，自徵引洛水至商顏下。岸善崩，乃鑿井，深者四十餘丈，往往為井，井下相通行水，水頹（*水落地下）以絕商顏，東至山嶺十餘里間，井渠之生自此始。穿渠得龍骨，故名曰龍首渠。」
[2] 《漢書·烏孫》：「漢遣破羌將軍辛武賢將兵萬五千人至敦煌，遣使案行表，穿卑鞮侯井，欲通渠轉谷積居廬倉以討之。」
[3] 參見邢春如：《中國科技漫談——中國農業與農學科技大展台》
[4] 同上[3]。
參考書：
《史記》
《漢書》
《西域井渠考》
《沙州圖經》
《西使記》
《新疆圖志》
邢春如：《中國科技漫談——中國農業與農學科技大展台》，2015年出版。
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責任編輯：王愉悅
