漢代尤其是漢武帝的主要功績之一是開發了廣大的西北地區。當時把移民實邊和修渠屯田作為抗擊匈奴侵擾的組成部分，這時西北地區成為僅次於關中的水利重點地區，水利工程技術也大大提高。
新疆特殊的水利工程型式——坎兒井也創始於西漢。吐魯番的坎兒井總數達1100多條，全長約5000公里。
坎兒井，是“井穴”的意思，早在《史記》中便有記載，時稱“井渠”，而新疆維吾爾語則稱之為“坎兒孜”。
坎兒井是荒漠地區一特殊灌溉系統，普遍於中國新疆吐魯番地區。坎兒井與萬里長城、京杭大運河並稱為中國古代三大工程。
坎兒井適用於山麓、沖積扇緣地帶，主要是用於截取地下潛水來進行農田灌溉和居民用水。
新疆一些地區的土壤多為砂礫，滲水性很強，山上雪水溶化後，大部滲入地下，地下水埋藏也較深。為了將滲入地下的水分引出，供平原地區灌溉，開挖井渠是比較方便的。
而井渠技術已在龍首渠的施工中應用，新疆勞動人民大約吸引了井渠法的施工經驗，並將它引用到新的地理條件下，創造出新型的灌溉工程型式。
坎兒井的結構，大體上是由豎井、地下渠道、地面渠道和“澇壩”四部分組成，吐魯番盆地北部的博格達山和西部的喀拉烏成山，春夏時節有大量積雪和雨水流下山谷，潛入戈壁灘下。
人們利用山的坡度，巧妙地創造了坎兒井，引地下潛流灌溉農田。坎兒井不因炎熱、狂風而使水分大量蒸發，因而流量穩定，保證了自流灌溉。
如今，仍澆灌著大片綠洲良田。吐魯番市郊五道林坎兒井、五星鄉坎兒井，可供參觀遊覽。
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