古麗夏提?哈力克 艾里西爾?庫爾班

摘要近10年來，吐魯番盆地坎兒井衰敗的速度日益加重。根據(jù)相關(guān)資料，介紹了吐魯番盆地坎兒井存在的現(xiàn)狀；分析了其衰敗的原因，主要原因是人口膨脹、綠洲耕地的需求量增加，坎兒井水源補(bǔ)給減少，機(jī)電井的增加及其布局的不合理。同時(shí)探討了坎兒井的減少對(duì)吐魯番盆地的影響，提示人們應(yīng)采取一定的措施來科學(xué)地保護(hù)坎兒井這一古老的水利工程。

關(guān)鍵詞坎兒井；地下水；影響因素

中圖分類號(hào)S274.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）11-0207-03

AbstractKarez has declined at an increasingly fast speed in the recent 10 years in Turpan Depression. According to the relevant data， the present situation of karez in Turpan Depression was introduced； the main reasons for karez decline were analyzed including population expansion， increasing demand for oasis farmland， water supply reduction， increase of electromechanical well and unreasonable layout. Effects of karez redution on Turpan Depression were discussed， it was revealed that certain countermeasures should be adopted to protect the ancient water conservancy project karez.

Key wordsKarez；Groundwater；Influence factor

已經(jīng)有2 000多年歷史的坎兒井，是世界上最大的地下水利灌溉系統(tǒng)，僅吐魯番目前查明的坎兒井總長有4 400 km，被譽(yù)為地下“萬里長城”[1-2]，它是干旱地區(qū)勞動(dòng)人民根據(jù)當(dāng)?shù)仄嫣氐淖匀坏匦?、水文地質(zhì)特點(diǎn)，在第四紀(jì)地層中自流引取地下水的一項(xiàng)古老水利工程設(shè)施[3-4]?？矁壕欠N結(jié)構(gòu)巧妙的特殊水利灌溉系統(tǒng)，它由豎井、暗渠、明渠和澇壩4部分組成[5]。

新疆約有1 784條坎兒井，主要分布在吐魯番、哈密、奇臺(tái)、木壘、庫車、和田及阿圖什等地，尤其吐魯番盆地最多，達(dá)1 200多條，長度超過5 000 km[6] ?？矁壕谘芯啃陆畾v史等方面具有極高的價(jià)值，在世界范圍內(nèi)也有很大的影響。近幾年來由于過度開采地下水，導(dǎo)致了地下水位急劇下降，從而引發(fā)了部分坎兒井及泉水枯竭、生活及農(nóng)業(yè)用水緊缺、農(nóng)田荒廢等諸多方面的問題。筆者通過對(duì)近10年吐魯番盆地的坎兒井?dāng)?shù)量、流量及灌溉面積等資料進(jìn)行分析，結(jié)合野外調(diào)查，分析坎兒井變化的過程及其驅(qū)動(dòng)因素，以期為科學(xué)地認(rèn)識(shí)坎兒井干涸的原因，很好地利用和保護(hù)坎兒井這一水文化遺產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1研究資料來源

坎兒井?dāng)?shù)量、水量、流量、控灌面積等資料來自新疆坎兒井研究會(huì)[7]；地下水相關(guān)數(shù)據(jù)來源于吐魯番地區(qū)水文水資源勘察局[8]；人口、耕地面積、機(jī)電井?dāng)?shù)量及機(jī)電井控灌面積等數(shù)據(jù)來源于《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒2002—2009》[9] 。

2結(jié)果與分析

2.1吐魯番盆地坎兒井變化過程近幾十年來，由于人口急劇增加，盲目擴(kuò)大耕地面積，地下水超采日益嚴(yán)重，導(dǎo)致坎兒井?dāng)?shù)量快速減少。1957年吐魯番盆地有水坎兒井的數(shù)量為1 237條，2010年減少至103條，減少了1 134條[10]，9167%的坎兒井干涸或者已消失（圖1），平均每21 d就有1條坎兒井干涸，以此類推，在將來不到20年的時(shí)間內(nèi)坎兒井將全部干涸消失[11]，被譽(yù)為“生命之源”的坎兒井，正經(jīng)歷著前所未有的生存危機(jī)。

2003—2009年吐魯番地區(qū)有水坎兒井?dāng)?shù)量和水量變化基本呈下降趨勢，根據(jù)坎兒井研究會(huì)對(duì)吐魯番地區(qū)坎兒井的普查結(jié)果可知，2009年有水坎兒井?dāng)?shù)量比2003年減少了167條，平均每年干涸26～27條坎兒井；2009年坎兒井總水量比2003年減少0.892×108 m3，平均每年減少0.149×108 m3；灌溉面積減少了2 238.67 hm2，生態(tài)植被面積減少了3 561.20 hm2，平均每年分別減少373.13 hm2和593.53 hm2；灌溉和非灌溉生態(tài)無償供水量平均每年減少0.105 3×108和0.043 0×108 m3 [7]；澇壩減少了101座，平均每年減少17座，但澇壩容量卻增加了21 100 m3，平均每年增加3 516 m3（表1）。

2003—2009年有水坎兒井流量變化基本呈衰減之勢，而且下降速度很快。流量變化最大的是位于恰特喀勒鄉(xiāng)的瓊坎兒井，從2003年的76.6 L/s下降到2009年的1.8 L/s；變化最小的是位于亞爾鄉(xiāng)的英坎兒井，流量從2003年的48.0 L/s上升到2009年的48.1 L/s；位于吐魯番市艾丁湖鄉(xiāng)莊子村的阿洪坎兒井2003年的流量是26.0 L/s，到2009年已完全干涸（圖3）。

2.2吐魯番盆地坎兒井干涸的原因分析

2.2.1人口膨脹和綠洲耕地面積增長。吐魯番地區(qū)總?cè)丝谟?002年的56.69萬人增加到2009年61.46萬人，增加了8.42%[9]。耕地面積2003年后一直呈緩慢增長趨勢，2003—2006年增長了4.63×104 hm2；2006—2009年由于灌溉水源不足，撂荒棄耕的土地不斷增多，耕地面積呈下降趨勢，總共減少了5.61萬hm2（圖4）。人口的不斷增長和耕地面積的持續(xù)增加造成了吐魯番盆地的土地資源和水資源嚴(yán)重欠缺，加大了對(duì)水資源的需求，造成下流地區(qū)的地下水位下降，坎兒井干涸。

2.2.2坎兒井的水源補(bǔ)給減少。坎兒井的出水完全是靠地下水資源，而絕大多數(shù)坎兒井都在挖掘時(shí)尚處于地下水位較高的時(shí)候。因此，地下水位一旦下降，坎兒井就無法保持原來的截獲水量，造成坎兒井出水量減小。近9年的觀測動(dòng)態(tài)資料表明，吐魯番大部分地區(qū)地下水位在持續(xù)下降，下降幅度最大是恰特喀勒鄉(xiāng)，水位下降可達(dá)13.69 m，最小為亞爾鄉(xiāng)，水位下降0.32 m。

因山前沖洪積扇是地下水的匯流和徑流帶，所以吐魯番盆地的大多數(shù)坎兒井都建于山前沖洪積扇溢出帶上游。解放初期，吐魯番盆地工農(nóng)業(yè)用水和生活用水主要利用地下水，但20世紀(jì)60年代初開始利用地表水，大量修建水庫和防滲渠。2009年，吐魯番盆地修建大小型水庫15座，總庫容達(dá)10.448×108 m3，大量截獲上游入滲水量，這使得河道滲漏補(bǔ)給量逐漸減少，地下水位下降，造成坎兒井出水量不斷減少甚至干涸。

2.2.3機(jī)電井的增加及其布局的不合理。為了解決吐魯番盆地春灌期間嚴(yán)重缺水問題，利用灌區(qū)內(nèi)地下水資源豐富的優(yōu)勢，通過打機(jī)電井增加可利用水資源是十分必要的。但20世紀(jì)70年代初開始吐魯番盆地盲目打井，隨著機(jī)電井?dāng)?shù)量及出水量的迅速增加，坎兒井開始迅速減少。由圖5可見，2003年，機(jī)電井增至4 143眼，總控灌面積19.43×107 m2，2009年機(jī)電井增至5 867眼，總控灌面積達(dá)23.05×107 m2，增加了1863%，此時(shí)，坎兒井則降至237條，總控灌面積只有9.87×107 m2 。由此得出，吐魯番盆地坎兒井的減少與機(jī)電井的增加成正比。

其次，機(jī)電井的不合理布局也是造成坎兒井不斷減少的原因。吐魯番盆地在發(fā)展機(jī)電井時(shí)，沒有兼顧坎兒井水源問題，有相當(dāng)數(shù)量的機(jī)電井打在坎兒井分布區(qū)和盆地上游區(qū)域，不少機(jī)電井距坎兒井集水段只有200～300 m，出現(xiàn)了機(jī)電井與坎兒井爭水現(xiàn)象。2006年實(shí)行的《新疆維吾爾自治區(qū)坎兒井保護(hù)條例》第十七條明確規(guī)定：坎兒井水源第一口豎井上下各2 km、左右各700 m，暗渠左右各500 m范圍內(nèi)，不得新打機(jī)電井[12]。

與分布在各流域上游的機(jī)電井相比，下游機(jī)電井對(duì)坎兒井的影響更明顯。機(jī)電井抽水致使坎兒井集水段周圍地下水不斷下降，所以應(yīng)在坎兒井灌區(qū)上游盡可能運(yùn)用地表水和坎兒井水。已有的機(jī)電井，應(yīng)當(dāng)控制并逐漸減少取水量；已經(jīng)干涸的機(jī)電井，不得恢復(fù)。盡可能地減少坎兒井周圍機(jī)電井的開采規(guī)模。

2.3坎兒井減少對(duì)吐魯番盆地的影響坎兒井對(duì)于吐魯番地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境及人民生活都起著舉足輕重的作用，坎兒井的逐年干涸和廢棄，一定程度上影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳?、生產(chǎn)以及當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

在吐魯番只要有綠洲，有人居住的地方坎兒井隨處可見，并成為吐魯番一道獨(dú)特的人文景觀。如今由于坎兒井大量干涸，這樣的景觀已經(jīng)越來越少，有的以坎兒井為生的村落，由于坎兒井?dāng)嗔?、干涸、廢棄，使得周圍生態(tài)環(huán)境惡化，影響了人畜飲水，不得不整體搬遷[7]。

坎兒井對(duì)吐魯番盆地綠洲農(nóng)業(yè)的形成起到了決定性作用，長期以來形成了一些獨(dú)立的坎兒井灌區(qū)?？矁壕梢耘c河水、機(jī)電井水配合起補(bǔ)充灌溉的作用?？矁壕罅扛珊?，坎兒井灌區(qū)就會(huì)撂荒，生態(tài)環(huán)境會(huì)進(jìn)一步惡化。

坎兒井四季長流及良好的水質(zhì)，可澆灌荒漠野生植被，成為澆灌天然植被的主要水源，形成了一條完整的生態(tài)鏈。據(jù)推算，坎兒井年徑流量中近40%的水在冬季流向自然[7]，一旦坎兒井?dāng)嗔鳎行┨烊恢脖粫?huì)因缺水而消失?？矁壕ㄟ^滲漏補(bǔ)給地下水，對(duì)維持植被生長起到了極大的作用。

3結(jié)論

已有2 000多年歷史的坎兒井，對(duì)吐魯番盆地農(nóng)業(yè)發(fā)展及整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起著決定性的作用。近幾年來坎兒井不斷在減少。

引起坎兒井不斷減少的原因如下：①人口膨脹和綠洲耕地面積增長?？矁壕淖兓腿丝跀?shù)量、綠洲耕地面積變化的趨勢相反。隨著人口、耕地面積的增長，坎兒井?dāng)?shù)量減少。②在各流域上游和中游修建水庫和防滲渠道，到2009年修建的大小型水庫15座，總庫容達(dá)10.448×108 m3，減少了坎兒井水源的補(bǔ)給。③盲目發(fā)展機(jī)電井和機(jī)電井布局不合理，掠奪式開采地下水。吐魯番盆地機(jī)電井?dāng)?shù)量由2003年的4 143眼增至2009年的5 867眼。機(jī)電井排灌面積也日益增大，由2003年的19.43×107 m2增至2009年的23.05×107 m2。

地下水位下降，坎兒井干涸，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?、生產(chǎn)及生存環(huán)境。居民生活受到嚴(yán)重影響；因坎兒井的控灌面積不斷減少，農(nóng)業(yè)灌溉受到影響；由坎兒井維持生長的天然植被面積不斷減少，生態(tài)環(huán)境惡化。

在新疆曾經(jīng)作為主要飲用地下水的水利灌溉設(shè)施——坎兒井，目前雖然面臨生存危機(jī)，并逐漸被機(jī)電井取代，但是由于其在生態(tài)環(huán)境、居民生活中發(fā)揮著其他水源無法取代的作用，所以應(yīng)采取一系列措施保護(hù)這一人類文明的瑰寶，使坎兒井這一古老的水利工程更好地造福于吐魯番人民。

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