新疆沙漠中怎能營造綠洲?乾燥的吐魯番盆地怎能生產馳名中外的葡萄、瓜果和棉花呢?一大關鍵是「坎兒井」這種地下渠道灌溉工程帶來的生機。

「坎兒井」,也稱卡兒水,就是井渠,一種地下渠道。「坎兒」是維吾爾語「井穴」的意思,「井渠」是漢語。世人對它的認識遠遠少於萬里長城,其實,坎兒井是世界公認的中國古代工程中的一個壯舉。

萬里長城用在防禦,坎兒井用來造福民生,改變了乾旱的面貌。中國大陸西北新疆氣候乾燥酷熱,荒漠綿延,漢代以來的各代建構巧妙的地下渠道水利工程來匯聚、導引地下水源用來灌溉,充份利用了新疆原本肥沃的土壤,使得高熱乾旱的沙漠之地有了綠意和生機。

目前存在的坎兒井以吐魯番為中心,最盛的時期,新疆1,700多條坎兒井在地下的長度總合超過5,000公里。一條坎兒井一般長3~8公里,最長的達10~20公里,一年灌溉300畝地,最好的可達500畝地。

坎兒井是活用地下水的灌溉渠道工程,在新疆已經有二千年以上的歷史。人工開鑿坎兒井水利工程系統包含豎井、暗渠、明渠和澇壩(一種小型蓄水池)四部份結構。

一條坎兒井從水源到蓄水池的距離由1~2公里到10~20公里不等。豎井從地面高處往低處打,用來匯聚地下水,並作為挖掘、修理坎兒井的出入口。最上方探取水源的豎井深度可能深達90米,視含水層深度而定,愈往低處的豎井愈淺,間距拉長,豎井間距一般在70米到10米之間。豎井在地面上像是個小土堆。接著,在地底井與井之間打通暗渠,用來導引地下水通行,然後在出水口修明渠,連接到澇壩蓄水。澇壩就是小型蓄水池,可以蓄積暗渠流出來的水待到耕種時期使用,也可以讓地下水轉到地上曬水轉暖,再供分配使用。

坎兒井的灌溉工程把地下幾十米深處的地下水引到地面上來,用來灌溉炎熱的荒漠地區造出綠洲,克服了沙漠地區乾燥缺水、高熱、水份容易蒸發的困難,也降低了在水源流動過程中遭受污染的風險。想一想,在一條1萬米(10公里)長的坎兒井,若平均間隔50米打一口豎井,那麼這一條坎兒井的路上就要豎上200個井。那麼在新疆,總長5,000公里的坎兒井渠道上,就有10萬個豎井,構成地下水利奇觀,也是建築奇觀。人們在地下操作,建立如此龐大的工程,展現了智慧和巧手,和堅苦卓絕的毅力。

坎兒井地面上入口。(Shutterstock)
坎兒井地面上入口。(Shutterstock)

坎兒井通行於地下的暗道。(Shutterstock)
坎兒井通行於地下的暗道。(Shutterstock)

◎坎兒井的源起 漢代的發明

新疆以西往伊朗高原(古代為波斯帝國所在地)又往南到北非摩洛哥,都有地下水道,有學者認為新疆坎兒井的做法和波斯的地下水道相似,疑為古波斯所傳來的。清代大學者王國維《西域井渠考》做了詳細地考證推論,舉證坎兒井是「中國舊法」的井渠。

他說漢代時吐魯番盆地已有井渠,而當時波斯還沒有這種井渠法,新疆坎兒井起源於漢武帝時的「井渠法」。漢通西域後,塞外乏水且沙土較鬆而易崩,就將「井渠法」的取水方法傳授給了當地人民。新疆當地坎兒井的發展和應用是由「井渠法」而來。

《史記》和《漢書》都有以下的記載。漢武帝時,臨晉(今陝西大荔縣)人民想引洛水灌溉重泉(今陝西省蒲城縣東南)以東的萬餘頃惡地,武帝於是派遣萬人兵卒修築渠道,修到了商顏(音同崖)山下,那裏地質易崩,於是鑿井修暗渠,井深者達到40餘丈,井下相通行水,往東直到山嶺10餘里,「井渠之生自此始,穿得龍骨,故名曰龍首渠。」(《漢書.溝洫志》),這「井渠法」是中國古代的工程發明。此事約當發生在元封二年(壬申,公元前109年)。

◎井渠法外傳西域

井渠的工程做法又是怎樣傳到西域去呢?

西域有烏孫國,屬地在古沙洲敦煌一帶。公元前1世紀,漢宣帝在位時,烏孫內亂,下嫁烏孫王的和親公主向漢朝求援。漢朝派破羌將軍辛武賢將兵1萬5千人至敦煌,遣使者案行表(行軍地圖),穿「卑鞮侯井」,欲通渠轉運穀物做戰事的準備。所穿「卑鞮侯井」就是大井通渠。在《沙州圖經》中說:「大井澤在州北15里。」三國時代的大學者孟康解釋這個大井的形貌「確是井渠」,就是漢武帝在商顏山下實做的「井渠」。

王國維考證推論二千多年前的敦煌井渠就是後人所說的「坎兒井」。孟康說大井渠是「六通渠也,下流湧出,在白龍堆東土山下。」就是說那個大井的地下渠道的湧出口在白龍堆東土山下。白龍堆的位置是古絲路的分岔點,是絲路的輻輳之地,向北越過庫魯克塔格山就是吐魯番。敦煌四周都是沙漠包圍,漢時敦煌井渠,可能自敦煌城北直抵白龍堆。

王國維《西域井渠考》又指出漢朝於鄯善(今之吐魯番市的一個縣,位於吐魯番盆地東側)、車師屯田處,應當也是用這個方法取水。公元20世紀,在鄯善的魯克沁西北地下,的確發現過幾條不同地層裏的古井渠遺蹟,因為當時「海洋水庫」漏水而被發現。這些廢井渠埋在地底下一層又一層,可以推測建造時代當屬不同,較確實的年代還有待進一步考證。

◎歷代在新疆的井渠建設

井渠的建設不僅止於漢代,從漢代以後的歷代也都有建設井渠(坎兒井)的歷史。上世紀,新疆在興建金勝口水庫工程時,發現了魏晉時代的古老井渠遺蹟。經鑑定約有1,600年~1,700年的歷史。唐代時吐魯番的井渠遺蹟也有被發現,記載在《吐魯番出土文書》中。

元代劉郁《西使記》說到西域所見「穆錫」新建國的特色,「其牛皆駝峯,黑色。地無水,土人隔山嶺鑿井,相沿數十里,下通流,以溉田。」描繪的當就是井渠。明代修築的井渠,在公元1980年代於吐魯番的考察中已經被發現十多條,年代歷史在350年到500年之間。

到了清朝,在新疆的水利建設很有成就。清代欽差林則徐遠戍伊犁時大興南疆水利,不僅造地上明渠,也繼承先人鑿了不少坎兒井,從吐魯番拓展到托克遜和伊拉里克等地。《新疆圖志》記載,林則徐道光年間戍伊犁「其博利於無窮,尤以創鑿吐魯番坎水為最」、「遂變赤地為沃」。後繼修建井渠的大將還有左宗棠。

光緒六年(公元1880年),左宗棠率兵平定阿古柏叛亂後,興建水利作為善後的民生建設工程,「督勸民戶,淘浚坎兒井」、「吐魯番所屬渠工之外,更開鑿坎井一百八十五處」,分佈在連木沁(吐魯番東部)和鄯善等地(見《左文襄全集奏稿》卷五十六)。

新疆的坎兒井鼎盛時期曾多達1,000多條,全長5,000公里,與萬里長城、京杭大運河齊名,開闢了沙漠綠洲文明,展現中國歷代地下水利工程的成就。然而近來幾個世紀,工業化和天氣暖化讓坎兒井的水源越來越稀少,讓人感到古文明式微的危機。◇

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