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坎兒井，時稱“井渠”，

新疆維吾爾語則稱之為“坎兒孜”。

坎兒井是荒漠地區(qū)一特殊灌溉系統(tǒng)，

普遍于中國新疆吐魯番地區(qū)。

坎兒井與萬里長城、京杭大運(yùn)河

并稱為中國古代三大工程。

坎兒井就是地下渠灌溉系統(tǒng)

新疆氣候干旱，

吐魯番更是是中國極端干旱地區(qū)之一，

 是名副其實(shí)的旱極。

這種氣候條件下極其不利農(nóng)業(yè)，

但高山上有豐富的雪水融化入地，

地形又有盆地。

新疆土壤多為砂礫，

滲水性很強(qiáng)，

山上雪水溶化后，

大部分會滲入地下，

流入盆地蓄水層。

這樣，開采出地下水

就成了灌溉農(nóng)業(yè)的不二法門。

吐魯番盆地北部的

博格達(dá)山和西部的克拉烏成山，

每當(dāng)夏季來臨，

就有大量的融雪和雨水流向盆地，

當(dāng)水流出山口后，

很快滲入戈壁地下變?yōu)闈摿鳌?/span>

積聚日久，使戈壁下面含水層加厚，

水儲量大，為坎兒井提供了豐富的水源。

吐魯番大漠底下深處，

砂礫石由粘土或鈣質(zhì)膠結(jié)，

質(zhì)地堅實(shí)，

因此坎兒井挖好后不易坍塌。

吐魯番干旱酷熱，

水分蒸發(fā)量大，

風(fēng)季時塵沙漫天，

水渠常被黃沙淹沒；

而坎兒井是由地下暗渠輸水，

不受季節(jié)、風(fēng)沙影響，

水分蒸發(fā)量小，流量穩(wěn)定，

可以常年自流灌溉。

所以，坎兒井非常適合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件 。

坎兒井立體結(jié)構(gòu)圖

高山流入地下的地下水

在盆地地區(qū)通過平行井渠采引出來，

從暗渠變?yōu)槊髑┤耸褂谩?/span>

豎井用來開挖和通風(fēng)，

暗渠用做地下運(yùn)河。

同澳大利亞的自噴井原理相似。

在新疆大約有坎兒井1700多條，

多數(shù)在吐魯番和哈密盆地地區(qū)，

吐魯番的耕地有七成是坎兒井灌溉，

而且現(xiàn)在還在使用之中，

這是祖輩留下的巨大遺產(chǎn)，

是新疆各族勞動人民的傳世成果。

而且坎兒井雖然名字是井，

實(shí)際上就是地下暗渠，

工程量不是簡單的向下打口井那樣簡單。

也不是地面上挖條水渠那么容易的。

坎兒井在上游地區(qū)的一些豎井

可以達(dá)到90米深，

這是在古代沒有機(jī)器的情況下開挖的。

坎兒井還挖了1700多條，

全長可以達(dá)到5000公里，

還不包括千千萬萬的豎井。

工程量巨大

坎兒井在地下我們看不到

露出的豎井也有很多都在無人區(qū)，

地處西域，遠(yuǎn)離中原。

到現(xiàn)在也無法確定坎兒井技術(shù)的起源，

根據(jù)最新資料，

坎兒井技術(shù)很可能是由中東地區(qū)傳入，

歷史知名度小

對于坎兒井的過去我們知之甚少。

對于它，我們只知道

坎兒井是開發(fā)利用地下水的

一種很古老式的水平集水建筑物，

適用于山麓、沖積扇緣地帶，

主要是用于截取地下潛水

來進(jìn)行農(nóng)田灌溉和居民用水。

坎兒井是一種結(jié)構(gòu)巧妙的特殊灌溉系統(tǒng)，

它由豎井、暗渠、明渠和澇壩（小型蓄水池）四部分組成。

總的說來，坎兒井是

在高山雪水潛流處，尋其水源，

在一定間隔打一深淺不等的豎井，

然后再依地勢高下在井底修通暗渠，

溝通各井，引水下流。

地下渠道的出水口與地面渠道相連接，

把地下水引至地面灌溉桑田。

豎井是開挖或清理坎兒井暗渠時

運(yùn)送地下泥沙或淤泥的通道，

也是送氣通風(fēng)口。

井深因地勢和地下水位高低不同而有深有淺，

一般是越靠近源頭豎井就越深，

最深的豎井可達(dá)90米以上。

豎井與豎井之間的距離，

隨坎兒井的長度而有所不同，

一般每隔20-70米就有一口豎井。

一條坎兒井，

豎井少則10多個，多則上百個。

井口一般呈長方形或圓形。

在那郁郁蔥蔥的綠洲外圍戈壁灘上，

就可以看見順著高坡而下的一堆一堆的圓土包，

形如小火山錐，坐落有序地伸向綠洲，

這些，就是坎兒井的豎井口。

暗渠，又稱地下渠道，

是坎兒井的主體。

暗渠的作用是把

地下含水層中的水匯聚到它的身上來，

一般是按一定的坡度由低往高處挖，

這樣，水就可以自動地流出地表來。

暗渠全部是在地下挖掘，

工程十分艱巨。

據(jù)史料記載坎兒井始于西漢，

指南針在明朝時期才從中原傳入西域，

在開挖暗渠時，

為盡量減少彎曲、確定方向，

先民們創(chuàng)造了木棍定向法。

即相鄰兩個豎井的正中間，

在井口之上，各懸掛一條井繩，

井繩上綁上一頭削尖的橫木棍，

兩個棍尖相向而指的方向，

就是兩個豎井之間最短的直線。

然后再按相同方法在豎井下以木棍定向，

地下的人按木棍所指的方向挖掘就可以了。

在掏挖暗渠時，吐魯番人民還發(fā)明了油燈定向法。

油燈定向是依據(jù)兩點(diǎn)成線的原理，

用兩盞旁邊帶嘴的油燈確定暗渠挖掘的方位，

并且能夠保障暗渠的頂部與底部平行。

油燈定位只能用于同一個作業(yè)點(diǎn)上，

挖掘暗渠時，

在豎井的中線上掛上一盞油燈，

掏挖者背對油燈，

始終掏挖自己的影子，

這樣不同的作業(yè)點(diǎn)就可以

保持一致不偏離方向了，

而渠深則以泉流能淹沒筐沿為標(biāo)準(zhǔn)。

由于吐魯番高溫干燥，蒸發(fā)量大，

水在暗渠不易被蒸發(fā)，

而且水流地底不容易被污染，

經(jīng)暗渠流出的水，

經(jīng)過千層沙石自然過濾，

最終形成天然礦泉水，

富含眾多礦物質(zhì)及微量元素

吐魯番因此也有中國長壽之鄉(xiāng)的美名。

龍口是坎兒井

明渠、暗渠與豎井口的交界處，

也是天山雪水經(jīng)過地層滲透，

通過暗渠流向明渠的第一個出水口。

暗渠流出地面后

就成了明渠。

明渠就是在地表上流的溝渠。

人們在一定地點(diǎn)修建了

具有蓄水和調(diào)節(jié)水作用的蓄水池，

這種大大小小的蓄水池，

就稱為澇壩。

水蓄積在澇壩，

以備所需。

 由于現(xiàn)代化進(jìn)程，

用水量不斷加大，

比如工廠、油田都在大量抽取地下水，

導(dǎo)致坎兒井的不斷干涸。

而機(jī)井和水庫的修建

更代替了一些坎兒井，

目前一些坎兒井新的利用方式是

發(fā)展旅游業(yè)。

（河北省衡水中學(xué)2016屆高三下學(xué)期五調(diào)）材料一 坎兒井是中國古代四大水利工程之一：坎兒井在新疆維吾爾語中稱為“坎兒孜'，波斯語稱為“坎納孜'（Kmmtz).俄語稱為“坎亞力孜'（k K)；從語音上來看，彼此雖有區(qū)分，但差別不大。

材料二 在新較一些沖積扇地形地區(qū)，土壤多為砂礫，滲水性很強(qiáng)，山上冰雪水融化后，大部分 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(qū)灌溉，開挖井渠取水是比較合理的方式。

材料三坎兒并剖面示意3 (左圖）坎兒并平面分布圖（右圖):

（1）依據(jù)材料一分析坎兒井在亞洲的地區(qū)分布。（6分）

（2）依據(jù)材料二分析坎兒井建設(shè)的自然地理條件。（8分)

（3）讀坎兒井剖面示意圖和平面分布圖，分析采用曲線方式連接地下豎井的原因。(6分)

（4）現(xiàn)代鉆井技術(shù)比古代坎兒井技術(shù)先進(jìn)，取水成本低，效率高。因此.坎兒井面臨存廢的問題。你認(rèn)為坎兒井有存在的必要嗎？說明理由。（6分）

向左滑動找答案

（1）新疆地區(qū)，伊朗（西亞），中亞等（3分）。干旱、半干旱地區(qū)（3分）。

（2）山前沖積扇地區(qū)；氣候干旱、半干旱，蒸發(fā)量大；冰雪融水下滲，地下水豐富；砂礫土壤便于挖掘。（每條2分，共8分）

（3）暗渠有一定坡度（2分）；曲線連接可以減緩坡度（2分），降低流速，減少侵蝕，延長使用期限（2分）。（共6分）

（4）（只呈現(xiàn)觀點(diǎn)，沒說明理由不得分）

ａ．有必要。歷史文化遺產(chǎn)（2分），有研究價值和旅游價值（2分）。部分經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)還需繼續(xù)沿用（2分）。（其它合理答案酌情給分。共6分）

ｂ．沒有存在必要。機(jī)井比坎兒井取水效率高（2分），維護(hù)費(fèi)用低（2分），灌溉面積大（2分）。（共6分）

ｃ．二者共存。提高取水效率（2分），保存歷史文物（2分），發(fā)展旅游經(jīng)濟(jì)（2分）。（共6分）

（浙江名校新高考研究聯(lián)盟2017屆第三次聯(lián)考）材料一：坎兒井是開發(fā)利用地下水的一種很古老式的水平集水建筑物，適用于山麓、 沖積扇緣地帶，主要是用于截取地下水來進(jìn)行農(nóng)田灌溉和居民用水。圖1位坎兒井示意圖（圖左上角）。

材料二：圖2為吐魯番盆地局部地區(qū)坎兒井和綠洲分布圖，該區(qū)域最高海拔6723米，艾丁湖是我國陸上最低點(diǎn)，湖面海拔-150米。

（1）表述古人在吐魯番盆地建設(shè)坎兒井的可行性和必要性。（5分）???

（2）推測坎兒井水量的變化特點(diǎn)。（4分）?????

（3）說明圖示灌溉區(qū)附近農(nóng)業(yè)用地面臨的主要生態(tài)問題及其成因。（6分）

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(1）可行性：山地海拔高，有冰雪融水；山麓物質(zhì)疏松，有利于冰雪融水下滲，地下水豐富；山麓地區(qū)坡度適中；土質(zhì)不易塌陷。（答對其中三點(diǎn)分）?必要性：該區(qū)域耕地面積廣大，（1分）但氣候干旱，蒸發(fā)量大，地表水缺乏，農(nóng)業(yè)灌溉和居民生活需要水源。（1分）?

（2）由于坎兒井水主要來自于冰雪融水，（1分）水量有明顯的季節(jié)變化，（1分）夏季多，冬季少；（1分）水量年際變化小。（1分）?

（3）灌渠附近農(nóng)業(yè)用地面臨的問題：次生鹽堿(漬)化。（2分）原因：常年灌溉導(dǎo)致地下水位上升，（2分）以及該區(qū)域氣候干旱，地表蒸發(fā)旺盛。（2分）

閱讀下列材料，完成問題。

材料一　：新疆吐魯番盆地是我國極端干旱地區(qū)之一，年降水量只有16毫米，而蒸發(fā)量在3000毫米以上?？矁壕c萬里長城和京杭大運(yùn)河并稱為中國古代三項偉大的人類工程?？矁壕欧Q“井渠”，“坎兒”是“井穴”的意思，由豎井（工程井）、暗渠（地下渠道）、明渠（地表渠道）和澇壩（蓄水池）四部分組成。吐魯番盆地地勢北高南低，在較新一些沖積扇地形區(qū)，土壤多為砂礫，滲水性很強(qiáng)，山上冰雪水融化后，大部分滲入地下，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(qū)灌溉，開挖井渠取水是比較合理的方式。

材料一　：坎兒井的建造方法是：在高山峽谷地帶的雪水潛流處，尋找到水源，然后每隔20米至30米打一眼豎井，井深十米至幾十米不等，將地下水匯聚，以增大水勢，再依地勢高低，在井底鑿?fù)ò登瑴贤ǜ骶?，引流直下，一直連接到遠(yuǎn)處的綠洲，才將水由明渠引出地面，加以灌溉。澇壩則是一個調(diào)節(jié)水量的蓄水池。一條坎兒井，一般長約3公里，最長者往往是幾條坎兒井相連達(dá)幾十甚至上百公里，其間豎井少則幾十口，多則三百余口。上游的豎井較深，有的可達(dá)100多米，下游的較淺，一般只有幾米。如圖為坎兒井剖面示意。

（1）分析吐魯番盆地年降水量只有16毫米，而蒸發(fā)量在3000毫米以上的原因。（6分）

（2）若在吐魯番地區(qū)采用地表明渠引高山冰雪融水，則面臨哪些問題？（8分）

（3）坎兒井采用地下暗渠輸水，暗渠徑流具有哪些水文特征？（8分）

（4）分析吐魯番地區(qū)山前沖積扇形成豐富地下潛水的原因？（8分）

（5）分析山前沖積物多為礫石、砂礫、沙等物質(zhì)對地下水質(zhì)的影響。（4分）

（6）分析豎井不易坍塌的原因。（6分）

（7）坎兒井上游的豎井較深，有的可達(dá)100多米，下游的較淺，一般只有幾米，地下修建成坡度小的暗渠，其好處是？（6分）

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（1）深居內(nèi)陸，地形封閉，海洋水汽難以到達(dá)，降水少（3分）；全年降水少，晴天多，空氣干燥，且夏季高溫。（3分）。

（2）蒸發(fā)旺盛，沿途水的損耗量大；冬季冰雪不消融，無水可引；地表風(fēng)沙大，水中雜質(zhì)多，且引水渠易被風(fēng)沙損毀。（每點(diǎn)2分，共8分）

（3）暗渠匯集地下潛流，地下潛流穩(wěn)定，暗渠徑流穩(wěn)定，年變化?。?分）；暗渠坡度較小，徑流流速較慢（3分）；地下氣溫年變化小，溫度高于0℃，不封凍（2分）。（共8分）

（4）高山冰雪融水豐富，山前地表徑流豐富（2分）；山前沖積物多為礫石、沙礫、沙等物質(zhì)，疏松、孔隙大，易于地表水下滲（4分）；基巖不透水，形成了潛水層（2分）。（共8分）

（5）有利于過濾雜質(zhì)，凈化地下水（2分）；有利于溶解礦物質(zhì)，提高礦化度（2分）。（共4分）

（6）多黃土質(zhì)黏土、沙土，質(zhì)地堅實(shí)，不易坍塌（3分）；氣候干旱，降水少，且豎井為無水層，流水作用弱（3分）。

（7）上游從潛水層引水，有利于地下水自流匯集，（3分）；減小坡度，降低流速，減輕水流對暗渠的侵蝕損毀（3分）。