西北地区的坎儿井对环境效益方面有什么作用
吐鲁番盆地是东天山中一个山间盆地。西部和北部与天山主脉博格达山连接，最高海拔5 445米；东部为沙山，南部为觉罗塔克山，中心的艾丁湖海拔一1 54米。顺山势东西延伸250公里，南北宽约60一80公里。 整个盆地十分封闭，呈现出典型的干旱荒漠气候特征。最高气温为49C，最低气温-29．9℃，年降水量为48．4毫米，最小降水量为2．9毫米，平均降水量为17毫米。年平均蒸发量为2844．9毫米。大风较多，风向西北，平均8级以上大风年达31次以上，各主要风口在100次以上。 但用坎儿井水灌溉农田，绿洲呈现了一派生机，冠以葡萄之乡美称的吐鲁番驰名中外。
一、吐鲁番盆地的水文地质特...全部
吐鲁番盆地是东天山中一个山间盆地。西部和北部与天山主脉博格达山连接，最高海拔5 445米；东部为沙山，南部为觉罗塔克山，中心的艾丁湖海拔一1 54米。顺山势东西延伸250公里，南北宽约60一80公里。
整个盆地十分封闭，呈现出典型的干旱荒漠气候特征。最高气温为49C，最低气温-29．9℃，年降水量为48．4毫米，最小降水量为2．9毫米，平均降水量为17毫米。年平均蒸发量为2844．9毫米。大风较多，风向西北，平均8级以上大风年达31次以上，各主要风口在100次以上。
但用坎儿井水灌溉农田，绿洲呈现了一派生机，冠以葡萄之乡美称的吐鲁番驰名中外。
一、吐鲁番盆地的水文地质特征
吐鲁番盆地受第三纪火焰山褶皱带的分割，使盆地分为南北两个部分，发育了两个明显的第四纪坳陷区，充填了巨厚的松散洪积层。
地下水埋藏分布复杂多样，但尚有一定的分布规律。(见图l)。
褶皱带以北：洪积物由砂砾石组成，黄土带狭窄。潜水径流由天山前顺坡南流，至盆地中部受第三纪火焰山褶皱带阻挡，於背斜北部造成潜水，形成一个良好的“地下水库”。
其流量可达1000—2000升／秒，矿化度小於1克／升，为HC03-Ca型水和HC03-S04-Ca型水。
褶皱带以南；洪积层砂石带宽度约1—2公里，而黄土带宽广，岩性主要为砂和亚砂土。
北来的泉流和地下水通过火焰山褶皱带的裂隙山口进入盆地南部而补给地下水。砂砾石含水层自褶皱带向南逐渐变薄，从大于100米到托克逊一吐鲁番县城一带约30米左右，钻孔涌水量由大于5O升／秒到20升／秒左右。
更南大致西起托克逊一吐鲁番县城一东部鲁克沁一线以南。
在盆地艾丁湖北约70公里，西约40公里，呈东西向窄长带状分布有承压水。
第一承压含水层组为负水头。在吐鲁番县城一带，埋藏于5O-80米之间，厚约30米。
据勘探资料，第二个承压含水层在县城一带，埋藏于120—160米之间，厚约40米，岩性为砂砾石，水头低于地表16米。水头下降1．5米，出水量为3．1升／秒，矿化度为O．42克／升。县城以南20公里一带，埋藏在90-1 20米之间，厚约30米，岩性为粗砂层，水头高出地表1l·3米，水头下降1O米，自流量可达2—3升／秒，矿化度约O．3克／升左右。
可见，在极端干旱的吐鲁番盆地中，埋藏有丰富的地下水。据查，盆地地下水获得补给的主要来源是山区的雨雪水。
在当时的科技水平和经济水平情况下，若想修数十公里的渠道从山口引水到绿洲是不可能的。
人们为了生存，在与干旱做斗争的长期生产实践中，利用了本区的地质，地貌和地下水的取水工程。依水文地质条件坎儿井分三类：山前潜流型、山溪河流型和平原潜水型。均是浅层地下水补给。
盆地的北部和西部山区，相对降水较多，加之融雪水补给，形成许多径流不大的水系，如阿拉沟、白杨沟、二唐沟、煤窑沟、塔尔朗沟等，总径流量约达8．04 5亿立方米／年。
盆地的地下水主要靠这些地表水资源的转化补给，根据水文地质调查，地下水的主要补给途径为：
(1)河床渗漏补给地下水，河流出山口后，要通过广阔的砾石带，地表径流于此渗漏损失，在距山口十来公里的范围内，几乎全部转化为地下径流。
(2)山区基岩裂隙水的补给，在山前阻水地质构造缺失的情况下，松散沉积层组成的平原直接与古生代变质岩山区相连，裂隙水可以直接补给盆地的地下水。
根据前述水文地质条件和地下水补给情况，结合山区水文特征，采用基层切割法和水均衡法对盆地地下水资源初步评估如下：
山丘区地下水补给资源为6．5l亿立方米／年。
其中：河川径流量为：2．44亿立方米／年
河床潜流量为：O．1 9亿立方米／年
侧向流出量为：3．5 5亿立方米／年
泉水溢出量为：O．3 3亿立方米／年
平原地区下水补给资源为8．82亿立方米／年
其中：山前侧渗补给量3．7 4亿立方米／年
暴雨洪流入渗量O．1 5亿立方米／年
则天然补给量为3．8 9亿立方米／年
转化补给量为4．93亿立方米／年(其中河道入渗1．53亿立方米／年，渠系入渗2．52亿立方米／年，灌溉入渗O．26亿立方米／年，水库入渗O．12亿立方米／年)
地表水和地下水合起来有16．865亿立方米／年，这里包括着地表水资源与地下水资源有4．93亿立方米／年转化的重复量。
但是，由于大量地下水资源是由地表水转化而来的，随着地表水开发利用水平不断提高以后，转化补给地下水量将不断减少。所以从长远讲，盆地的天然水资源总量为如下。
8．045+8．82—4．93=11．935(亿立方米／年)
而吐鲁番盆地水资源利用情况如下表所示。
吐鲁番盆地水资源利用情况
水源名称 年径流量
(亿立方米／年)
年引水量
(亿立方米／年)
实际进地水量
利用系数 (亿立方米／年)
河 水 8。
045 4。0609 0。32 1。2995
坎儿井水 3。048 2。2092 0。6 1。326
机电井水 2。59 0。8 2。
07
水库水 0。45 0。32 0。114
自流井、泉、阴沟水 2。6963 1。8580 0。30 0。557
合 计 13。
7607 11。668 5。397
由表可以看出水资源利用量已达93．6％，潜力已经不大。今后，从水资源方面考虑吐鲁番盆地水利工作的任务主要是，提高水利化标准，走节水型灌溉之路。
具体做法是：
(1)在这个极干旱区，最适宜的水利工程是哪些，如何进行布置才能最大程度地利用水资源。
(2)根据水资源条件，它到底能承载多少人口，多少工业和农业。
(3)搞节水型农业，按气候条件，土壤条件和光热条件什么样的农业产生结构最适宜采用哪种灌溉方法和技术最能节省水资源。
二、坎儿井T程的利用现状
在世界上，坎儿井大多数分布在北非，中亚一些干旱沙漠地带的国家。
例如，阿尔及利亚、摩洛哥、利比亚、伊拉克、伊朗、前苏联和我国新疆。坎儿井取水工程对这些国家的工农业发展做出了很大的贡献。坎儿井的历史是一部反映这些国家社会经济的发展史。从新疆坎儿井在农业灌溉和人畜供水的作用来看，充分显示出它是“沙漠生命之泉”的深刻含义。
据1943年童承康著的《新疆吐鲁番盆地》一书的记载，吐鲁番县坎儿井仅有124条。又据1962年吐鄯托三县的统计资料，有水坎儿井为1177条，总量18．5立方米．／秒，年径流量5．85亿立方米，灌溉面积为31333公顷占三县全部灌溉面积46667公顷的67．3％，而1987年水利厅坎儿井调查研究组资料，坎儿井减为824条年径流量为3．05亿立方米，灌溉面积为16667公顷。
迄今为止，在坎儿井主要分布区吐鲁番盆地和哈密盆地，尚有坎儿井1120条，年总径流量为4．05亿立方米，灌溉面积2．13万公顷，可见，坎儿井在工农业发展和人民生活中仍占有举足轻重的地位，可能在今后一个相当长的历史时期内，也仍将继续发挥其重要的作用。
随着生产的发展，抗旱打井自70年代初开始，迄今两大盆地共打井5306眼，配套机井4080眼年提水量达4．3亿立方米(吐鲁番盆地2．5亿立方米／年，哈密盆地1．8亿立方米／年)，接近坎儿井的年出水量。
鉴于水利部门对有限的水资源在开发利用认识上的不一致，意见不一，对各种水利工程排布不当，管理不佳，致使坎儿井坍塌严重，数量大减，水量骤少，控制灌溉面积尚不足原来的一半，加之机井耗油、耗电，提水费用大，单方水成本高，出现了“高产穷队”的不良现象。
这就造成了当地群众的满怨情绪，说“过去是不花钱的水变成了现在花钱的水”，根据目前生产现状和经济情况，以及长远规划，探讨坎儿井的未来发展已势在必行。
三、坎儿井未来发展前景
坎儿井是新疆各族劳动人民认识自然和改造自然的发展结果。
在当时的科技水平情况下它能把地下水自流引入灌区，不能不说是一项先进的水利工程，对衽会经济活动做出了巨大的页献。
随着社会的发展'科学技术的进步，生产力水平的提高，取水工程的结构形成就会出现多种多样。
在今天，当讨论合理开发利用干旱区的有限水资源时，对取水结构形式选择时，就会有不同的看法'这是非常正常的。据了解人们对坎儿井运用前景有两种截然不同的看法。一种意见认为，坎儿井是吐鲁番盆地，哈密盆地各族人民古老文化的精萃，是干旱风沙区一种优良的取水工程，它具有“水行地下，减少蒸发、防止风沙，不用动力和自流灌溉”的特点，在今天应当加强管理保护，改造利用和发展(甚至提出全面恢复坎儿井)，任何鄙弃的观点都是错误的。
另一种意见认为，坎儿井是截取地下潜水含水层的水平集水建筑物，取水深度浅截水断面小，随着地下水开采量的增加和地下水位的不断下降，坎儿井必然要干枯和断源。加之工程量大，坍塌严重，管理和维护困难，在科学技术进步的今天，坎儿井势必被淘汰，为更先进的取水结构形式所取代。
据有关资料介绍，新疆干旱是所处地理位置及第三纪后期以来，青藏地区喜玛拉雅运动持续多次大范围大幅度隆起影响的必然结果。自那个时候起，新疆一直向着干旱发展，东天山中的几个完全封闭的盆地(吐鲁番和哈密等)更是如此。
人们更不可能改变这个自然历史的进程，但我们能够依据这个干旱规律，运用现今的科学技术，提出适合地区自然特点的取水结构形式，有力地开发利用干旱区的有限水资源，使我们的工农业生产活动与干旱的客观实际协调，促进我国经济的发展。
必须根据盆地水资源形成、运移和分布特点，全面进行水资源调查和评价。按照水资源的多少，运用系统工程理论，对地面水和地下水进行优化联合调度，使工程布局更加合理。
在吐鲁番盆地，水资源工程究竟是井，渠联合调度?还是坎、渠联合调度或井，渠和坎联合调度?本人认为在当前情况下，应从实际出发，实行井、渠和坎联合调度；从长远观点出发，应买行井、渠联合调度。
其理由是：
(1)所谓“水行地下，减少蒸发，防止风沙和水量稳定”的特点，在今天并不为坎儿井所特有。机井施工期短，投资少，见效快，就地打井就地灌溉，输水损失和蒸发损失更小，其灌溉效益和水的利用率远远大于坎儿井。
(2)坎儿井工程量大，施工方法落后，修建费时费钱，维护困难费用更大。比如葡萄沟乡团结四队一条长4。1公里的坎儿井，用了两年时间进行修复，衬砌处理长达3．9公里，投资达19。8万元’每公顷投资约3万元，其出水量仅20升／秒，尚不足吐鲁番盆地每眼机电井的半均出水量，况且一眼井的投资仅为该坎儿井的1／4。
(3)所谓“坎儿井是不花钱的水”的说法是极端错误的，任何一项水利工程的建设，均需要投入一定的物化劳动和活劳动。为了维护水利工程的正常进行更需投入一定的财力和劳力。因此，利用坎儿井为农业灌溉和人民生活提供的水量是劳动的产品，是具有商品属性的。
因而具有使用价值和交换价值。为此，做为水利工程——坎儿井应该用商品经济的价值规律，按成本核定水费标准，实行有价供水，按方收费。水利工程的建设和管理靠国家投资、无偿或低偿供水，“吃大锅饭”“喝大锅水”的时代应该是结束的时候了。
(4)坎儿井可自流灌溉，但无法控制，，冬闲水流失严重，对缺水的干旱盆地来说，水资源的浪费是一种极大的浪费，这就好像一座水库放水孔失控，无论灌区是否需水，它都不停地连续流出，不能进行水量调配，冬闲水的漫流既浪费水资源，又使下游出现不良的生态环境一土壤次生盐渍化。
有人说，冬闲水可以冬灌，不能认为是浪费，但对风沙大的盆地来说，蒸发损失会更大，保墒春播的目的很难达到。因此可以说，坎儿井取水工程达不到充分利用水资源的目的，在当今不能认为是一项好的取水工程。
(5)有相当数量的坎儿井的竖井分布于田间，但输水暗渠亦常有坍塌破坏，使土地切割严重，有一些损失。
(6)上游取水段多平行于水流方向，截取水量较小，加以取水地段深度较大，施工困难，截取水层深度不大，很难适应区域水位动态变化毒一旦发生区域性水位下降，坎儿井就将干涸，农业生产将无法进行。
综上所述，认为在吐鲁番现状条件下，对坎儿井实行“保优汰劣”，对出水量大、坍塌量小的宜加强管理和保护，充分发挥其作用，对水量小，维护困难，被灌条田土壤不好的效益低的坎儿井则应坚决予以淘汰。
鉴于目前我区经济力量有限，把井、渠和坎联合运用起来，以满足现已发展了的灌溉面积，保证农业发展生产。从长远观点，应先作好全盘地下水利工程的规划，然后再对坎儿井工程先实行限制发展，根据水资源量的多少，优化农业产业结构，制定最优的灌溉制度，运用井、渠的合理布局，使盆地的地面水和地下水达到最优的联合调度的目
的，发挥其最佳的社会效益，经济效益和环境效益。
。收起
