在新疆，农田水利的设施中，除上述明渠外，还有一类是坎儿井。它是以地下水为水源的自流灌溉工程，是雪山前沿、气候特别干燥的斜坡地上最理想的水利设施。

南疆吐鲁番和哈密两盆地，便是最理想的修建坎儿井的地区。它们都位于天山南麓，地下蕴藏着丰富的雪水。盆地有一定的坡度，凿渠将盆地北缘地下的雪水开发出来，便可进行自流灌溉。这里雨量极为稀少，全年只有几十毫米，而气候干燥，年蒸发量高达几千毫米，蒸发量是降雨量的100多倍，采用明渠灌溉，渠水多被蒸发，而蒸发对坎儿井的威胁极小。

坎儿井又称井渠，由竖井、暗渠、明渠等几部分组成，每条坎儿井的长度，由一二里到一二十里不等。暗渠是地下渠道，其作用为拦截地下水，并将它引出地面。暗渠每隔一二十米，便在其上立一竖井，井深从几米到几十米，视含水层深浅而定。每条暗渠的竖井，少则几眼，多则一二百眼。它是穿凿、修理暗渠时掏挖人员的上下通道，又有出土、通风、采光等作用，还依靠它来确定暗渠的坡度和方向。明渠将从暗渠中引出的地下水，导入农田，灌溉庄稼(图12)。

西域何时开始兴建坎儿井？多数学者认为可以上溯到西汉。理由是，自汉武帝起，西汉大力经营西域，并在轮台、渠犁(今库尔勒境)、车师(今吐鲁番境)等地驻兵屯田。这一带雨量稀少，空气干燥，屯田时必须兴修水利，特别是很少蒸发威胁的坎儿井。他们认为，穿凿坎儿井技术，在屯田西域之前，在兴建龙首渠时即已掌握，而车师等地地下水的资源又很丰富，驾轻就熟，完全可以在西域发展井渠灌溉。

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