水利水电工程概论结课论文.

水利水电工程概论
文化素质课结业考核小论文
家乡的“坎儿井”工程
信息科学与工程学院电气信息类1216班
姓名:代巍学号0909121615
2012年12月27日
家乡的“坎儿井”工程
摘要:
我的家乡是美丽的新疆,这里有高山有湖泊有戈壁有草原有沙漠,但新疆主要气候还是干旱的,降水量很少,为了解决灌溉问题,人们创造出了坎儿井这种水利工程。

坎儿井是人类改造和利用自然的巨大成就。

它的出现解决了新疆千百年来干旱地带的灌溉问题,是新疆历代人民的智慧的产物。

研究坎儿井的来源及其发展, 是我国水利史历史地理和科技史上的重大课题。

它来源于何处, 起于何时?
坎儿井有何价值及其未来发展状况?我将对此予以探讨。

关键词:坎儿井;坎儿井的历史;坎儿井价值;坎儿井保护;
一、前言
新疆的坎儿井,是历史上因缺乏对各山溪的地表径流通过长距离戈壁滩引入灌区手段的情况下,根据当地水文地质的特点,用暗渠引取地下潜流的一种特殊灌溉水利工程。

长期以来,是缺水地区各族人民赖以生存和发展的主要生命源泉。

近年来,吐鲁番的坎儿井呈衰减之势。

全疆坎儿井50年代多达1700条,随着不断的干涸,80年代末已降至860余条。

吐鲁番地区坎儿井最多时达1273条,目前仅存725条左右。

究其原因,首推吐鲁番地区绿洲外围生态系统的严重破坏。

据最新卫星遥感监
测数据表明,该地区强烈发展荒漠化土地面积已占总面积的46. 87%,而非荒漠化面积仅占总面积的8. 8%。

水资源日渐短缺,地下水位不断下降,坎儿井水流量也逐年减少。

二、坎儿井的起源
第一种学说介绍说波斯是世界上特别是在中东、西亚拥有坎儿井最多的国家-,据说已有 2000多年的历史。

有人推测,随着伊斯兰教的传播,坎儿井可能也就传到了新疆。

新疆是丝绸之路的中心,古代东西方文化交汇的地方。

新疆坎儿井的形成和发展,除了可能受东来的影响外,亦不能排除古代中东中亚、特别是波斯西来的影响,但何时传来,如何传来,尚缺乏这方面的历史记载和有根据的佐证。

关于第二种学说。

从新疆的自然条件来说,应该很有可能。

因为新疆不少地方干旱缺水,引水又非常困难。

新疆各族人民长期与干旱作斗争,积累了丰富的掏泉引水的经验,对地下的土层和潜流的性质有充分的了解,从而创造出地下暗渠的坎儿井,应该说是有极大可能性的。

三、坎儿井的作用
坎儿井是古代吐鲁番各族劳动群众,根据盆地地里条件、太阳辐射和大气环境的特点,经过长期生产实践创造出来的,是吐鲁番盆地利用地面坡度引用地下水的一种独其特色的地下水利工程。

明渠,就是暗渠出水出到农田之间的水渠。

涝坝,就是暗渠出水口,修建一个蓄水池,积蓄一定水量,然后灌溉农田。

坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。

竖井口长1米,
宽0.7 米。

暗渠是坎儿井的主体,高约1.6米,宽0.7米。

竖井,主要是为挖暗渠和维修人出入出土用的。

它的主要优点:
(1不用提水工具,可以引取上游埋深几十米,甚至百多米的地下潜流,向下游引出地面,进行自流灌溉,不仅在过去克服了缺乏动力提水设备的困难,而且在今天也节省了动力提水设备的投资及其经常管理的费用。

(2出水流量相当稳定,水质清澈如泉,既可供农田灌溉,又便于解决入畜饮水·特别适宜于推行喷灌和滴灌。

(3暗渠可减少蒸发防止风沙侵袭。

在夏季非常炎热并多大风沙的吐鲁番盆地,这也是一个重要优点。

但是作为一种古老的引用地下水的灌溉工程,在生产已相当发展的今天,就暴露出这样那样的缺陷。

四、坎儿井衰败的主要原因
(1重视程度不够坎儿井引水工程较为特殊,以前一直是作为一种民间引水工程,没被列入国家计划,任其自由发展。

近40多年来,政府在资金、人力、物力方面对坎儿井的投入较少,未能给予充分重视,在水资源开发利用方面缺乏统筹规划,对地表水、地下水的地域调配不合理,导致部分坎儿井水源减少、水位降低。

这些都加速了坎儿井的干涸,同时使吐鲁番盆地绿洲外围的生态系统遭到严重破坏。

(2水资源宏观协调不当a.对地表水资源的引用调配不当。

吐鲁番盆地大部分径流被直接引向下游,破坏了原有的地表水、地下水资源的平衡转化条件。

近年来,在天山北坡的一些河流上游修建水库,如柯柯牙水库和坎儿其水库,大坝截流直接引水到下流灌区,减少了坎儿井上游水源的补给,对下游的近百条坎儿井直接造成了生存危机。

b.地下水开发利用缺乏全面规划,未能合理布局在建机井和原有坎儿井。

在灌区内无限制地广泛使用机井,有的甚至就在坎儿井旁边打机井抽水,加速了坎儿井渠水区地下水水位下降,致使多数坎儿井渠水廊道在地下水水位以上,对坎儿井运行环境产生了非常不利的影响,坎儿井补给水源减少或断流,大量坎儿井干枯。

(3吐哈油田开发的影响吐鲁番盆地本身水资源严重不足,而吐哈油田的开发规模年年加大,每年吐哈油田要用去多达500万m3的水资源。

油田大量用水,而打井又深, 深层地下水大量被抽走,使局部地下水水位不断下降,坎儿井水源间接受到影响。

如果在坎儿井附近钻油井,还会使坎儿井面临被油污染的危险。

1997年,吐哈油田在坎儿井的上游发生油井与坎儿井交汇,出现油渗水现象。

由于缺乏进一步的监测手段,油田对水质的深层影响目前尚难判断,因此,应及时调整石油开发与水资源保护之间的关系,制定相应的措施来协调资源开发与环境保护的关系。

(4坎儿井自身的缺陷坎儿井的开凿、维修方法原始,修建成本较高,施工强度大,而施工工艺一直未能改进,仍然采用古老的传统工艺修缮坎儿井,这些都不利于坎儿井的维修与保护。

同时,坎儿井只适应于集引表层地下水,对地下水水位变化的适应性很差,到了冬季,坎儿井的水资源就无法充分利用,使得坎儿井越来越难以适应当前水利建设的要求。

另外,由于民族习惯或经济利益等方面的原因,在坎儿井的修缮工作中,当地民族较为排斥外来民族,坚持要用本民族的人员组织
施工,而坎儿井的修建和维修条件艰苦,在物质生活水平已大幅度提高的今天,很多当地人尤其是当地的年轻人越来越不愿意从事开凿、维修坎儿井的工作,这在一定程度上制约了坎儿井的发展
五、坎儿井的发展方向
(1 挖掘技术现代化目前坎儿井的开挖仍采用的是传统方法。

如用油灯定向,
用镐头挖掘, 用桶或柳筐运土,由人力或牲畜拉辘辘出土等。

工具、工作方法落后。

其实对坎儿井的挖掘完全可以采用现代技术进行。

如使用经纬仪定位、钻机挖掘, 其它机械设备运土和出土。

古老工程与现代科学技术相结合, 将是坎儿井工程发展的必由之路。

(2 防渗技术现代化
坎儿井的水量损失主要是下渗。

据测算, 每公里约下渗16%以上。

现代材料的使用, 对坎儿井的防渗有很大帮助, 如水泥制品、塑料薄膜等。

(3 配套工程的启动
水库、机井、明渠、坎儿井可联合开发, 配套使用。

尤其是机井, 应合理配置。

要统一安排,科学调配, 不能随意钻孔。

总水量一定, 机井打多了, 显然在各井之间会发生相互牵制作用, 造成水位下降, 得不偿失。

再者, 在坎儿井中进行打钻抽取承压水, 以补充和扩展坎儿井的出水量, 也不失为一种好方法。

这是新技术在古老工程上的使用, 将产生更佳的效果。

(4 保护坎儿井水质, 防止水源污染
目前, 在吐哈地区大规模的石油勘探开发已经展开, 对坎儿井水质的保护, 防止水源污染,是一项刻不容缓的工作。

据1987 年统计资料, 新疆现有坎儿井1156口。

对现有的坎儿井进行调查, 采用现代技术对其进行修整, 可以说是一项省工省时、收效大的工程。

另外, 潜在影响了数百年的功效就是其环境价值。

工业的发展为我们提供了极大的方便, 但不可否认, 它也为我们的生存环境带来了威胁即环境污染和破坏。

而利用自然力的工程, 才是解决环境污染的一个重要途径。

我们的一些科学家已将眼光投入到太阳能、湖泊能、风能、水能等的利用上, 就这一点看, 利用重力能的坎儿井, 无疑是干旱区减少环境污染和防止水量蒸发的一项重要工程。

重新重视和发展利用坎儿井工程, 也许是当前乃至将来水资源利用的重要绿色工程之一。

同时, 要加大对坎儿井水质保护的力度, 严禁污染坎儿井水源。

参考文献
1 《王国维遗书》第二册。

2 王鹤亭:《新疆坎儿井》、载《新疆社会科学》1983年第3期。

3 钱伯泉:《新疆坎儿井的历史及其渊源》,载《西北史地》1990年第4期。

4 《干旱地区坎儿井灌溉国际学术讨论会文集》新疆人民出版社、香港文化教育出版社,1993
年出版发行。