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新疆，中国最大省，占全国总面积6份之一。在两千年前就建造一条总长5000公里的地下水道，并有许许多多的竖井在地面上展现，形成宏偉的古代三大工程之一。这条水道的建造主要把山上地下水引导入干旱的田地，使一些沙漠也变成绿州，2至此造福成千上万的新疆农民可以世世代代务农。
说到新疆吐鲁番，这里气候恶劣，降水少、蒸发大，但是土壤肥沃，到处都是农田绿洲和葡萄园，而种植葡萄所需要的水，都是通过这种古老的灌溉系统，坎儿井引入葡萄园的。
坎儿井的知名度与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程，坎儿井是荒漠地区一种特殊的灌溉系统，吐鲁番的坎儿井总数达1100多条，全长约5000公里。
也被称作为 “地下长城”；坎儿井由竖井、暗渠、明渠和涝坝四部分组成，这个灌溉方法全靠重力势能的作用，从天山东部地底把冰川融水输送到吐鲁番盆地，纯净冰凉的水流在地下穿过数十条地表之下的渠道。在这个工程中，暗渠挖掘是整个工程的主体部分。
因此长期从事暗渠挖掏的工人，寿命一般都不超过30岁；坎儿井是一项工程奇迹，一直让科学家为之惊叹，坎儿井滋养了吐鲁番的农民，如今却在逐渐干涸，有专家表示，全球变暖可能让这一个复杂的灌溉系统提供水源的冰川不断退缩。
如今在新疆地区仍然可见到清水流淌的坎儿井，已经是多作为文化遗产保存了。
吐鲁番坎儿井，出现在18世纪末叶。主要分布在吐鲁番盆地、哈密和禾垒地区，尤以吐鲁番地区最多，计有千余条，如果连接起来，长达5000公里，所以有人称之为 “地下运河”。“坎儿”即井穴，是当地人民吸收内地“井渠法”创造的，它是把盆地丰富的地下潜流水，通过人工开凿的地下渠道，引上地灌溉、使用。
坎儿井，早在《史记》中便有记载，时称“井渠”。吐鲁番现存的坎儿井，多为清代以来陆续修建。如今，仍浇灌着大片绿洲良田。吐鲁番市郊五道林坎儿井、五星乡坎儿井，可供参观游览。
中国新疆汉语称为 “坎儿井” 或简称 “坎”。中国内地各省叫法不一；如陕西叫作 “井渠”，山西叫作 “水巷”，甘肃叫作 “百眼串井”，也有的地方称为 “地下渠道”。坎儿井是开发利用地下水的一种很古老式的水平集水建筑物，适用于山麓、冲积扇缘地带，主要是用于截取地下潜水来进行农田灌溉和居民用水。
构造
坎儿井是一种结构巧妙的特殊灌溉系统，它由竖井、暗渠、明渠和涝坝四部分组成。总的说来，坎儿井的构造原理是：在高山雪水潜流处，寻其水源，在一定间隔打一深浅不等的竖井，然后再依地势高下在井底修通暗渠，沟通各井，引水下流。地下渠道的出水口与地面渠道相连接，把地下水引至地面灌溉桑田。
竖井
先说竖井。竖井是开挖或清理坎儿井暗渠时运送地下泥沙或淤泥的通道，也是送气通风口。井深因地势和地下水位高低不同而有深有浅，一般是越靠近源头竖井就越深，最深的竖井可达90米以上。竖井与竖井之间的距离，随坎儿井的长度而有所不同，一般每隔20 – 70米就有一口竖井。一条坎儿井，竖井少则10多个，多则上百个。井口一般呈长方形或圆形，长1米，宽0.7米。乘车临近吐鲁番时，在那郁郁葱葱的绿洲外围戈壁滩上，就可以看见顺着高坡而下的一堆一堆的圆土包，形如小火山锥，坐落有序地伸向绿洲，这些，就是坎儿井的竖井口。
暗渠
暗渠，又称地下渠道，是坎儿井的主体。暗渠的作用是把地下含水层中的水会聚到它的身上来，一般是按一定的坡度由低往高处挖，这样，水就可以自动地流出地表来。暗渠一般高1.7米，宽1.2米，短的100 – 200米，最长的长达25公里，暗渠全部是在地下挖掘，因此掏捞工程十分艰巨。
坎儿井始于西汉，而指南针在明朝时期才从中原传入西域，在开挖暗渠时，为尽量减少弯曲、确定方向，吐鲁番的先民们创造了木棍定向法。即相邻两个竖井的正中间，在井口之上，各悬挂一条井绳，井绳上绑上一头削尖的横木棍，两个棍尖相向而指的方向，就是两个竖井之间最短的直线。然后再按相同方法在竖井下以木棍定向，地下的人按木棍所指的方向挖掘就可以了。
在掏挖暗渠时，吐鲁番人民还发明了油灯定向法。油灯定向是依据两点成线的原理，用两盏旁边带嘴的油灯确定暗渠挖掘的方位，并且能够保障暗渠的顶部与底部平行。但是，油灯定位只能用于同一个作业点上，不同的作业点又怎样保持一致呢？挖掘暗渠时，在竖井的中线上挂上一盏油灯，掏挖者背对油灯，始终掏挖自己的影子，就可以不偏离方向，而渠深则以泉流能淹没筐沿为标准。
暗渠越深空间越窄，仅容一个人弯腰向前掏挖而行。由于吐鲁番的土质为坚硬的钙质粘性土，加之作业面又非常狭小，因此，要掏挖出一条25公里长的暗渠，不知要付出怎样的艰辛。据说，天山融雪冰冷刺骨，而工人掏挖暗渠必须要跪在冰水中挖土，因此长期从事暗渠掏挖的工人，寿命一般都不超过30岁。所以，总长5000公里的吐鲁番坎儿井被称为“地下长城”，真是当之无愧。
暗渠还有不少好处是，由于吐鲁番高温干燥，蒸发量大，水在暗渠不易被蒸发，而且水流地底不容易被污染，再有，经过暗渠流出的水，经过千层沙石自然过滤，最终形成天然矿泉水，富含众多矿物质及微量元素，当地居民数百年来一直饮用至今，不少人活到百岁以上，因此，吐鲁番素有中国长寿之乡的美名。
龙口
龙口是坎儿井明渠、暗渠与竖井口的交界处，也是天山雪水经过地层渗透，通过暗渠流向明渠的第一个出水口。
明渠涝坝
暗渠流出地面后，就成了明渠。顾名思义，明渠就是在地表上流的沟渠。人们在一定地点修建了具有蓄水和调节水作用的蓄水池，这种大大小小的蓄水池，就称为涝坝。水蓄积在涝坝，哪里需要，就送到哪里。
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