千百年來(lái)，吐魯番能大面積種植葡萄，成為絲路重鎮(zhèn)，坎兒井功不可沒(méi)。吐魯番盆地夏季酷熱難耐，年均降水量?jī)H16毫米，蒸發(fā)量卻高達(dá)3 000毫米，再加上河流匱乏，自古便被稱(chēng)為“火洲”。面對(duì)這種極其惡劣的自然環(huán)境，古人發(fā)明了坎兒井來(lái)解決當(dāng)?shù)氐乃磫?wèn)題。

在新疆考古發(fā)現(xiàn)的一幅2 300年前的巖畫(huà)，其上的水系、井、泉圖案與坎兒井驚人相似。據(jù)專(zhuān)家推測(cè)，早在漢代，吐魯番地區(qū)就已經(jīng)有坎兒井的身影。

吐魯番盆地內(nèi)的水資源，主要來(lái)自博格達(dá)山的冰雪融水。古人利用地勢(shì)落差，開(kāi)鑿暗渠，引導(dǎo)水流沿著暗渠流向盆地。他們?yōu)槭裁床恍廾髑蛘咧苯油诰蚝拥滥?？因?yàn)楫?dāng)?shù)爻Ｄ旮邷馗稍铮诹鲃?dòng)過(guò)程中很容易被大量蒸發(fā)，或者滲漏到地下。于是，他們就琢磨出了坎兒井這種結(jié)構(gòu)巧妙的特殊灌溉系統(tǒng)。

坎兒井由豎井、暗渠、明渠和澇壩（小型蓄水池）四部分組成。構(gòu)造原理是：在高山雪水潛流處，尋找水源，在一定間隔打下深淺不等的豎井，然后依地勢(shì)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。

在坎兒井系統(tǒng)中，豎井是關(guān)鍵組成部分。它是開(kāi)挖或清理坎兒井暗渠時(shí)，運(yùn)送地下泥沙或淤泥的通道，也是送氣通風(fēng)口。一般每隔20～70米就有一口豎井；一條3～10千米的坎兒井，豎井通常多達(dá)上百個(gè)；井口一般呈長(zhǎng)方形或圓形，長(zhǎng)1米，寬0.7米，最深可達(dá)90米。而運(yùn)送至地面的泥沙、淤泥就近堆放在豎井口周?chē)?，形成環(huán)形土包。這可防止風(fēng)沙灌入豎井，有效保護(hù)水源水質(zhì)。

暗渠是坎兒井的主體部分，分為集水段和輸水段。前者位于地下水位以下，用于匯集水流；后者位于地下水位以上，主要發(fā)揮輸水作用。

暗渠的作用是把地下含水層中的水匯聚到它的身上來(lái)，一般是按一定的坡度由低處往高處挖。這樣，水就可以自動(dòng)地流出地表。暗渠一般高1.7米，寬1.2米，較短的暗渠有100～200米，最長(zhǎng)的暗渠達(dá)25千米。暗渠全部是在地下挖掘，因此這項(xiàng)工程十分艱巨。值得慶幸的是，吐魯番盆地內(nèi)洪積而成的第四紀(jì)沙礫層和土層，厚達(dá)幾十米，含有鈣質(zhì)膠結(jié)的成分，堅(jiān)實(shí)牢固，不易崩塌，給開(kāi)挖坎兒井提供了便利條件。

地下渠道的出水口與地面上的明渠相連接，這些滲入地下的天山冰雪融水，再通過(guò)明渠流向村莊后，接入地上的澇壩。澇壩如同小小的湖泊，蓄積甘霖，灌溉桑田，保障生活用水。

總之，坎兒井以其獨(dú)特的構(gòu)造，確保了水流的穩(wěn)定與自流灌溉的可靠性，這是古人智慧的結(jié)晶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，吐魯番的坎兒井已達(dá)1 100多條，全長(zhǎng)達(dá)5 000千米，其中暗渠總長(zhǎng)超過(guò)3 400千米，是迄今為止，世界上最大、最復(fù)雜的地下水利工程。

如果將這一條條坎兒井連接起來(lái)，其長(zhǎng)度比得上一條地下大運(yùn)河。它與萬(wàn)里長(zhǎng)城、京杭大運(yùn)河齊名，并稱(chēng)為中國(guó)古代三大工程。2014年，坎兒井開(kāi)鑿技藝被列入第四批國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表性項(xiàng)目名錄。前不久，新疆吐魯番坎兒井還入選2024年世界灌溉工程遺產(chǎn)名錄，成為全球矚目的焦點(diǎn)。

如今，吐魯番坎兒井景區(qū)也成為當(dāng)?shù)責(zé)衢T(mén)打卡地，吸引了無(wú)數(shù)國(guó)內(nèi)外游客前來(lái)參觀。他們深入地下，直觀感受坎兒井暗渠和豎井的原貌，無(wú)不被古人的智慧所震撼。