坎兒井是井渠結合水利工程 是乾旱地區特有的灌溉工程，坎兒井通過地下渠道將天山積雪下滲的地下水一點點收集並輸送出來，向地處戈壁的土地供水，是一種利用自然，結構巧妙的工程。坎兒井水利效益到達之處，就是戈壁綠洲誕生之處。
這裡，是世界上海拔最低的盆地；這裡，是中國最炎熱的“火洲”；這裡，也是中國最乾燥的地方；而人類的文明在這裡卻從未間斷，這片神秘的土地孕育了上千年的文化，成為連接東西方文明紐帶“絲綢之路”上的一個重要交匯點，它就是吐魯番。
提起吐魯番，人們除了會想起甜美的瓜果，還會想到它悠久和略帶神秘的歷史。從考古記錄上來看，從舊石器時代開始，這裡就有人類活動的跡象。然而令人疑惑的是，水是人類生產生活和文明發展的重要條件，而年平均降水量僅有16毫米,蒸發量卻達到3000毫米的“火洲”，是怎樣能夠變身成為孕育無數生命的綠洲呢?在這茫茫戈壁之下又隱藏著什麼奧秘呢?
行車在吐魯番鬱鬱蔥蔥綠洲的外圍戈壁灘上，順著高坡而下出現的一個個圓土包吸引了人們的注意，這些宛如珍珠串結的項鍊錯落有序地伸向綠洲，而在這些珍珠的下面，就是被稱為“戈壁灘生命之源”的“坎兒井”。在歷史上，它與都江堰、鄭國渠並稱為中國古代著名三大工程。
據史料記載，坎兒井始於西漢，千百年來都發揮著重要的作用，甚至一直到今天，吐魯番的坎兒井仍舊是人們飲用水的來源。而坎兒井能夠順利使用，與吐魯番特有的地理條件是密不可分的。
地勢條件：地面高差
吐魯番常年酷熱少雨，但北邊有博格達山，西邊有喀拉烏成山，而自身盆地，地形又低窪，於是每到夏季，大量融雪和雨水滲入戈壁地下流向盆地，匯成潛流，而這就為坎兒井提供了豐富的地下水源。
土壤條件：質地堅實
吐魯番土質為砂礫和粘土膠結的鈣性土壤，不易坍塌，而這一特點又為這裡大量開挖坎兒井，提供了地質條件。
有了以上兩個條件，就可以開始施工了，一個坎兒井，有四個重要組成部分，缺一不可，也正是這四個部分的巧妙組合，使得吐魯番這個古老卻仍青春煥發的地方，井水四季常流，不但解決了當地居民的飲水問題，也為野生動物提供了水源，平衡了當地生態，同時也傳承了這裡的文化。
開挖清理的通道：豎井
豎井是開挖或清理坎兒井暗渠時，運送地下泥沙或淤泥的通道，同時也是送氣通風口。一般越向上遊豎井越深，間距越長，約有30至70米，越往下游豎井越淺，間距也越短，約有10米到20米。井深因地勢和地下水位高低不同而有深有淺，最深的豎井可達90米以上。挖好了豎井，下面的步驟就能依次進行了。
坎兒井的主體：暗渠
暗渠，又稱地下渠道。一般按一定的坡度由低往高處挖，這樣水就可以自動地從含水層中流出地表來會匯聚起來。暗渠一般高1.7米，寬1.2米，短的100—200米，最長的長達25公里。吐魯番高溫乾燥，蒸發量大，但水在暗渠不易被蒸發，而且水流地底不容易被汙染，經過暗渠流出的水，經過千層沙石自然過濾，富含眾多礦物質及微量元素，形成天然的礦泉水。當地居民數百年來一直飲用至今，不少人活到百歲以上，因此，吐魯番素有中國長壽之鄉的美名。
暗渠的掏撈工程十分艱苦，由於吐魯番的鈣性土壤質地堅硬，暗渠空間狹窄僅容一人彎腰前行，掏挖暗渠的工人常常需要跪在冰冷的冰山融水中作業，所以僅靠人力建成吐魯番這些總長5000公里長的坎兒井要付出怎樣的艱辛，是我們今天無法想象的。
引流和儲存：明渠、澇壩
地下水源順著挖好的暗渠，引水下流，流出山地區域，進入人們的生活區，人們在挖好水渠，等待暗渠的水流到地面，變成了明渠，同時在地表修建具有蓄水和調節水作用的澇壩，這種大大小小的蓄水池將水蓄積在澇壩，哪裡需要用水，就把水送到哪裡。就這樣，一個無動力吸水設施，一個完整的蓄水、澆灌、維修體系就形成了。
據統計，新疆大約有1700多條坎兒井，灌溉面積約50多萬畝，吐魯番、哈密盆地的坎兒井總長度為3000公里，總儲水量達6億立方米。
這些猶如人體血脈延展到茫茫戈壁的坎兒井，成了戈壁文明得以發展的生命線。它使降雨稀少的地方有了水源的積聚，灌溉了新疆的大片土地，孕育出吐魯番如玉般的葡萄和甘甜的瓜果，成為了人們生活中不可缺少的生命之泉。這個隱藏在戈壁灘生命綠洲的奧秘，一直不斷完善的偉大工程，無疑也是千百年來勞動人民勤勞和智慧的見證。
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