今天我们就和小伙伴们聊聊坎儿井的原理。希望以下几点观点能够对您有所帮助。
坎儿井原理及结构原理示意图
坎儿井是一种特殊的灌溉系统，结构巧妙。由竖井、地下通道、明渠和防涝坝四部分组成。总体而言，坎儿井
结构原理是：在山中雪水暗流中寻找水源，按一定间隔打深浅不等的直井，然后根据地形在井底修涵洞，将井连通，引水。水下游。地下渠道的出水口与地面渠道相连，将地下水引至地表灌溉桑田。
扩展信息：
轴
我们先来说说轴。竖井是开挖或清理坎儿井涵洞时输送地下泥沙或淤泥的通道。它也是一个送风口。井的深度根据地形和地下水位而变化。一般越靠近源头，竖井越深，最深的竖井可达90米。竖井之间的距离随坎儿井的长度而变化。一般每隔20-70米就有一个竖井。坎儿井少则10根，多则数百根。井口一般呈矩形或圆形，长1米，宽0.7米。当我们乘车接近吐鲁番时，在绿洲外的戈壁滩上，我们可以看到成堆的圆形土袋从高坡上下降，形状像小火山锥，整齐地向绿洲延伸。即坎儿井口。
涵洞
暗渠又称地下渠道，是坎儿井的主体。涵洞的作用是将地下含水层的水收集到其本体。通常以一定的坡度从低到高挖，使水能自动流出地表。涵洞一般高1.7米，宽1.2米。短的有100-200米，最长的有25公里。所有涵洞均挖在地下，开挖工程十分艰巨。
坎儿井始于西汉，指南针则在明代从中原传入西域。挖涵洞时，为了尽量减少弯曲和确定方向，吐鲁番的先民创造了木棍定向法。即在相邻的两个竖井中间，井口上方，各竖井上挂一根竖井绳。一根削尖的水平木棍系在轴绳上。两个杆尖相互指向的方向是两个轴之间的最短距离。的直线。然后用同样的方法将竖井下的木棍定向，井下的人就可以按照木棍指向的方向进行挖掘。
吐鲁番人在挖涵洞时，还发明了油灯定向法。油灯的方位是基于两点连线的原理。用两个侧面有嘴的油灯来确定涵洞开挖的方向，可以保证涵洞顶部和底部平行。但油灯定位只能在同一工作点使用。不同的工作点如何保持一致？挖涵洞时，在竖井中心线上悬挂一盏油灯。挖掘者背对着油灯，总是带着自己的影子挖掘，以免偏离方向。通道的深度取决于弹簧浸没篮子边缘的能力。
涵洞越深，空间就越狭窄，只能容一个人向前弯腰向前挖掘。由于吐鲁番地区土壤为坚硬的钙质粘土，作业区域十分狭窄，要开挖25公里长的涵洞十分困难。据说，天山融雪天寒地冻，挖涵洞的工人必须跪在冰水中挖土。因此，长期挖涵的工人寿命一般在30岁以下。因此，全长5000公里的吐鲁番坎儿井当之无愧地被称为“地下长城”。
暗渠的好处有很多。由于吐鲁番高温干燥，蒸发量大，暗渠中的水不易蒸发，地下水流不易受到污染。而且，从暗渠流出的水经过数千层沙石的自然过滤，最终形成的天然矿泉水富含多种矿物质和微量元素。当地居民饮用它已有数百年历史。许多人能活到100岁。因此，吐鲁番被誉为中国长寿之乡。
龙口
龙口是坎儿井明渠、涵洞和竖井口的交汇处。它也是天山雪水通过地层从地下通道流向明地通道的第一个出口。
明渠水坝
涵洞流出地面后，就成为明渠。顾名思义，明渠是在地球表面上方流动的沟渠。人们在某些地方建造了水库，可以储存和调节水。这些大大小小的水库被称为防洪坝。水被积聚在防洪坝中并输送到需要的地方。
施工条件
吐鲁番盆地之所以大量建设工程，与当地的自然地理条件密不可分。吐鲁番是我国极度干旱地区之一，年降水量仅16毫米，蒸发量高达3000毫米。堪称中国的“干极”。但坎儿井以地下渠道输水，不受季节和沙尘暴的影响。蒸发量小，流量稳定，可常年用于重力灌溉。
吐鲁番虽然酷热少雨，但盆地北面有博格达山脉，西面有卡劳城山脉。夏季，大量融雪和雨水流入盆地，渗入戈壁，形成暗流，为坎儿井提供了丰富的地下水源。盆地北部的博格达峰高达5445米，盆地中心的艾丁湖低于海平面154米。
从天山脚下到艾登湖畔，水平距离仅60公里，高差1400多米。平均地面坡度约为四十分之一。地下水的坡度与地面的坡度相差不大。这为开凿坎儿井提供了良好的基础。有利的地形条件。吐鲁番的土壤由砾石和粘土水泥组成，质地坚实。井壁、涵洞不易塌方，为坎儿井的大规模开挖提供了良好的地质条件。
“坎儿井”的意思是“井孔”，其结构由竖井、地下通道、明渠、“涝坝”（积水滩）四部分组成。在山中雪水底流中寻找水源，按一定间隔挖深浅不一的直井，然后根据地形在井底修涵洞，将井连通，引水下游。地下渠道的出水口与地面渠道相连，将地下水引至地表灌溉桑田。正是因为坎儿井这一独特的地下水利工程，将地下水引至地表，灌溉了盆地数十万亩良田，孕育了吐鲁番各族人民，改变了吐鲁番的命运。沙漠变成绿洲。
历史记录
清萧雄《西疆杂述诗》曰：“路回火焰山，高昌城比链，疏泉穴分灌，谷子丰万万”。公顷。”说的是吐鲁番盆地独有的“泉洞稀疏”。水利工程的最大特点。
坎儿井是干旱沙漠地区的一个无动力吸水设施，它开采地下水并通过地下渠道将其引导至地表用于灌溉和家庭使用。坎儿井在吐鲁番盆地历史悠久，分布广泛。长期以来是吐鲁番各族人民农牧业生产和人畜饮用水的主要水源之一。由于水量稳定、水质好，所以是自流的，不需要动力。地下水引水蒸发损失少，风沙危害小。施工工具简单，技术要求不高，管理成本低。方便个体农户分散经营，深受当地群众喜爱。
坎儿井是中华文明的产物。《盛弘志》《荆州记》记载：“睢县北有一个村子，村南有一座重山，山下有一个山洞。相传长辈云：有龙出生的森林西边有两层插条，周围有面积1公顷，20亩地，里面有九口井，是神农养的，这九口井又相传，打一口井，许多井的水就会流动，所以这里就是神农氏祠堂，年年供奉。九口井相互相连，一口井影响所有井。与连接地下涵洞的坎儿井结构相同。
神农是我国发明农业和医学的传奇人物。传经与他的联系，足见其源远流长。司马迁《史记·五帝本纪》曰：“瞽叟又令舜过井，舜过井以藏空而出。舜深入，瞽叟与象同下实井。舜去从井里出来。”舜经过井时，便深入井中。从侧面挖出一条“隐藏隧道”（隧道），与坎儿井的挖法十分相似。如果：“尼孔”是一条水平隧道，那就是坎儿井。这是公元前21世纪的历史遗迹，比公元前8世纪波斯有坎儿井的传说还要早1000多年。
《庄子·天地》章云：“子贡南行楚国，反晋，过汉阴，见一人高十尺，掘井入井，手执瓮，将水倒出。”用力推，却见功劳不大。子贡曰：“若有此器，一日可浸百田，用力甚微，但见有很多功德。师傅，你不要了。”自贡向他介绍了当时先进的灌溉提水工具聚美。园丁回答说：“不是我不知道，是我不好意思做。”他害怕使用巧妙的工具，头脑混乱，所以坚持按照古法挖地道取水。可见，挖地道取水是春秋时期的一项古老技术，而这技术可用于在陡坡地区打井。
第《庄子·秋水》章中的“看经”就是“看经”。青蛙“善沟中之水，乐过坎过井之乐”。这种井类似于沟渠，应该是有流水的深沟或地下涵洞。（狗子正论）又说：“井底之蛙，不能与东海之乐相比。”井名正式出现在先秦典籍中。人们认为波斯的地下涵洞始于公元前800年，但没有仔细研究中国史籍中对卡经的描述，这有点偏颇。这些记述虽然没有具体说明《汉经》形成的具体时间，但充分说明了《汉经》的文化背景源远流长。
汉代中原井渠法与坎儿井
吐鲁番坎儿井是由暗渠、竖井、出水坝、引水渠等工程组成的重力灌溉系统。利用地形特点，将埋藏数十米甚至数百米深的地下暗流通过地下涵洞引向农业区或居民区。第一个解释吐鲁番坎儿井起源的人是清朝光绪年间的陶宝莲。
他在《辛卯侍行记》一书中这样描述鄯善连木齐（秦）西的坎儿井：“西边多小圆水洼，景色多，皆是坎儿井。坎儿井缠绕在周围。”山脚下的泉水，做下水道引水，中间打一口井，下面跑一个木槽，上面盖上沙石，怕飞沙堵塞，这个方法是很古老，在西域早已使用。今天，人们用云林文种来创造它，但事实并非如此。”他在注释中指出：吐鲁番盆地的坎儿井是一样的如《汉书.沟洫志》洛引水方法，与地下连通水的方法相同。
《沟洫志》载：“颜雄曰：‘晋人愿经洛，灌溉崇泉东旧坏田万余顷，诚得水，每可作十石。亩。'于是为了送数千人渡运河，就从洛河改道到商言山麓，岸边容易塌陷，于是挖了一口井，深四十余丈。常有井，井下有水流，水落至上岩底，直达东方十余里山领，井渠百姓的生活就是从这里开始的。今陕西省澄城县北头村附近，有一处引洛入运河的遗迹。向南流了十几里，进入了永丰境。运河第一段共发现7个竖井。
这是通过地下涵洞将河水引到山上。吐鲁番坎儿井大多通过地下涵洞将高处的暗流引至农田。还有一些坎儿井引流河水。他们的工程原理是相同的。“井、渠之诞生，始于此时”，是指它们的广泛推广，但并不意味着它们的工程原理和技术经验就是在此时形成的。否则，为何会说“晋人甘服洛以灌溉”呢？汉武帝下令杀万人，立即开工。这说明成熟的贯井技术已经得到应用。
《汉书·沟洫志》明确说明推广井渠的方法；“朔方、西河、河西、酒泉，皆引江河谷以灌田。”《重修肃州新志》明代苏州千户曹彬“凿岩凿洞，渐引水”的描写。是井、渠之法的推广和传承。汉元鼎六年（公元前111年），二宽奏请“凿六辅渠，以灌溉郑国高汉附近田地”。汉武帝曰：“名山大川众多，小民不知其利，故为铜沟渡，畜沼故备旱。”二宽为灌溉高阳田地而修建的六条沟渠是“铜沟渡”和“乌背沼泽”。
《风俗通义·山泽》“波”云解读；“贝的意思是范，据说钟水流下来可以繁荣，利万物。”如今，山东桓台的冬子井、海南岛的“陂”都与坎儿井相似。水利工程。后汉永平十二年（69年）夏，明帝“发兵数十万，遣荆、王五，自荥阳（河南荥阳）东至黔城，修渠筑堤”。（山东利津）海口一里多。”于是商测地势，挖山丘，破冰碛，整溪，通永济，在十里外设水门，不让水外流。
在这个大型水利工程中，挖山伏引水修渠，就是坎儿井式涵洞。汉代，开涵技术已在全国得到应用。《类编长安志》，元代罗天祥所著，记载了宋代大中祥符七年修复龙首渠的事迹。诏书写道：“岁始疏通运河，恢复北方唐代旧迹。废弃隧道修整，深边为‘倚边’句。”这条汉代的隧道渡槽一直有效，一直到唐宋，直到元成宗元祯二年（1296年）罗天祥编年史时才废弃。汉代的井渠法在汉代之后“没有发展”，“也没有传到关中盆地以外”，与史实不符。
王国维认为，“他所说的，与汉代的井渠法无异，是东方的贾湖把这个法传到了其他国家，并不是从那个国家传下来的”。无论中亚地区的井渠法起源如何，至于吐鲁番坎儿井技术是汉代屯田士兵传入的中国旧法的说法，目前还没有人能够提供足够的证据。来对抗它。《西域井渠考》很有说服力。伯希和在他的第《评王国维遗书》号文章中不得不承认，公元前2世纪末西安就有坎儿式的运河和水井，但他也说“据说纯粹是汉人发明的。现在说话似乎还为时过早。”伯希和的怀疑是由于他不了解中国春秋以前挖地道取水的古老传统。
钱伯权曾撰文反驳。他澄清，波斯语“Kahrez”指的是芦苇，坎儿井的波斯语是“anat”，而不是“Kahrez”。它的发音与维吾尔语“坎儿井”的发音相同。从不相同。
“坎儿井”一词与第《庄子·秋水》章中的“坎儿井”非常相似。“看经”一词在经典中经常出现。《初学记》将井分为天井、坎井等类别，可见“坎井”早已成为井家族的正式成员。看经是汉语中由开音节和闭音节组成的词。它很容易转化为坎儿经，翻译成维吾尔语时，自然会嵌入一个“尔”音节。维吾尔语“Kariz”一词直接来自汉语“kanjing”的音译。
钱伯全根据《史记》、《汉书》等典籍中坎儿井被称为“精曲”，而山东桓台县人常称其为“洞子井”的事实，研究了维吾尔语的词源。坎儿井是中国人。意译《东子经》。维吾尔语称“东”为“olar”。如果后面加“子”的音译（Z），则必须在两个辅音（r）和（Z）之间加一个元音（i）。），所以“东子经”被翻译成维吾尔语（olariz）。“oI”的后腭摩擦音与“k”音相似，因此发音为“ka-riz”。
《重修肃州新志》记载明朝洪武年间，苏州干部曹彬“在苏州城南二十五里，修筑东子、西东子两条运河，凿石崖成洞”。并且把水逐渐引上来，这很奇怪。”靠近新疆的苏州人也称坎儿井为冬子渠。可以准备维吾尔语《卡里孜》或中文《冬子井》的意译。无论坎儿井是汉译还是意译，都说明它起源于中国。
坎儿井的特点答：关外地区坎儿井的特点是自然流水，无需动力；蒸发量小，有效利用水资源；它们不污染；而且水温低。我们跟着阿不都依木来到了坎儿井的出口处，看到了一条明渠，又看到了一条通向村子的暗道。渠道内的水流缓慢，水质非常干净清澈。我们用手试了试水温，非常冷。
坎儿井是一种古老的水平集水结构，用于开发和利用地下水。适用于山麓、冲积扇地区。主要用于截取地下水，用于农田灌溉和居民生活用水。
坎儿井的结构一般由竖井、地下渠道、地面渠道和“涝坝”（小水库）四部分组成。吐鲁番盆地北部的博格达山和西部的喀拉乌城山地段，春夏季节，大量的雪和雨水顺着河谷流入戈壁滩。
人们利用山势的坡度，巧妙地开凿坎儿井，引地下水灌溉农田。坎儿井不会因高温和强风而导致水大量蒸发，因此流量稳定，保证了重力灌溉。
扩展信息：
坎儿井是一种特殊的灌溉系统，结构巧妙。由竖井、地下通道、明渠和防涝坝四部分组成。一般来说，坎儿井的结构原理是：在山上雪水的底流中寻找水源，按一定的间隔挖深浅不一的直井，然后根据地形在井底修建涵洞，以达到水源的目的。连接井。将水引向下游。地下渠道的出水口与地面渠道相连，将地下水引至地表灌溉桑田。
吐鲁番人在挖涵洞时，还发明了油灯定向法。油灯的方位是基于两点连线的原理。用两个侧面有嘴的油灯来确定涵洞开挖的方向，可以保证涵洞顶部和底部平行。
但油灯定位只能在同一工作点使用。不同的工作点如何保持一致？挖涵洞时，在竖井中心线上悬挂一盏油灯。挖掘者背对着油灯，总是带着自己的影子挖掘，以免偏离方向。运河的深度取决于泉水淹没篮子边缘的能力。
参考来源：百度百科——坎儿井
接受人生的坎坷，时光匆匆流逝，留下的就是坎坷之后的经历。那时，我们的心灵就能得到另一种慰藉。因此，当遇到解释问题时，我们可以积极寻找解决方案，并始终告诉自己没有困难的障碍。坎儿井原理总结到此结束。