坎兒井是歷史上一些干旱缺水地區(qū)保護性開發(fā)水資源的集水輸水建筑物，由豎井（開鑿和維護時出土和通風）、暗渠、明渠和澇壩（出水口蓄水）組成，主要功能是從山麓、沖積扇緣地帶引水到綠洲，兼收集暗渠潛流增加水量，被稱為地下輸水工程或地下暗河。據(jù)報道，新疆坎兒井的總長度達到過5000多公里，分布上占多數(shù)的吐魯番地區(qū)，多年來重視坎兒井的掏撈、加固、改造、延伸等保護工作，使其使用功能歷久彌新，至今仍在向綠洲輸送灌溉農(nóng)田果園和群眾生活用水，并有1/3的余水進入艾比湖。“吐魯番坎兒井農(nóng)業(yè)系統(tǒng)”已榮登我國重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)名錄，成為當?shù)孛裆?、?jīng)濟、生態(tài)、文化上一張響亮名片。

坎兒井之所以有生命力，最大特點在于其水行地下，巧用地面阻隔盡可能減少水的蒸發(fā)損耗，相應也就增加了水的可使用量，是深具節(jié)水和生態(tài)保護效益的水資源開發(fā)模式。吐魯番盆地干旱少雨，年均降水量只有16毫米，水面蒸發(fā)量卻高達3000毫米，素有“火洲”之稱，如果按通常做法在水源地天山腳下或半山腰修建水庫攔蓄冰雪融水，再襯砌明渠輸水到幾十公里外的綠洲，不僅破壞地下水系統(tǒng)，明水面歷經(jīng)高溫蒸發(fā)、風吹沙埋，最后到達用戶的水恐怕就所剩無幾了?？矁壕疁p少水蒸發(fā)，在吐魯番“火洲”里滋養(yǎng)“綠洲”勃勃生機，為人類適應干旱缺水環(huán)境提供了重要借鑒，有重大可持續(xù)發(fā)展意義和當代價值。

現(xiàn)在，世界性“水資源正處于重重危機之中”?！?023聯(lián)合國世界水發(fā)展報告》指出，當前全球20億至30億人每年至少有一個月會遇到缺水問題，預計未來幾十年全球面臨缺水問題的城市人口，將從2016年的9.3億增長到2050年的17億至24億。我國干旱半干旱地區(qū)水資源也越來越緊缺，過度開發(fā)水資源的情況比比皆是，導致一些河流斷流水生生物失去家園，一些地下水位下降形成漏斗區(qū)，取用水困難，植被退化土地沙化。國家加強用水節(jié)水管理，實施南水北調(diào)等重大工程，不斷改善干旱缺水地區(qū)用水緊張狀況，加快復蘇河湖生態(tài)系統(tǒng)，《黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》更要求“把水資源作為最大的剛性約束，堅持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”等，無不反映了水問題的嚴重性。

水資源主要通過云雨天氣形成降水自然更新，各地水的豐度由天不由人。堅持“四水四定”，在改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量基礎上進一步提升經(jīng)濟社會發(fā)展的水資源保障能力，是干旱缺水地區(qū)相比濕潤多水地區(qū)面臨著的棘手難題，千方百計推動水資源開發(fā)和用水方式由粗放低效向節(jié)約集約轉變，是這些地方最繁重的任務?？沙掷m(xù)水資源管理需要不斷注入新的活力，如果干旱地區(qū)水資源開發(fā)中能積極借鑒新疆吐魯番坎兒井的價值取向，把減少水蒸發(fā)作為必不可少的目標納入考慮，拓展新的節(jié)約水、保護水、供好水途徑，現(xiàn)實意義很大。

我國西北、華北內(nèi)陸河流域和黃河、海河流域的干旱半干旱地方，大多跟吐魯番一樣降水少，又氣候干燥蒸發(fā)量很大。如有關觀測研究顯示，甘肅河西走廊常年降水量39~395mm，而水面蒸發(fā)量均在2000mm以上，民勤縣年均降水量113.2mm，蒸發(fā)量2675.6mm。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)年降水量130~220mm，蒸發(fā)量2000~2400mm。河北張家口地區(qū)年均降水量440mm，蒸發(fā)量均在1000mm以上，整個華北平原也都入不敷出。蒸發(fā)雖然是正常的水文循環(huán)，但干旱地區(qū)氣候條件并不能使蒸發(fā)的水汽都變?yōu)榻邓氐皆?，多為凈損失。如年蒸發(fā)量約3000mm的內(nèi)蒙古額濟納地區(qū)，30mm左右降雨不等落到地面，大多就蒸發(fā)不見了。

鑒此，在水資源開發(fā)中如能減少水蒸發(fā)，無疑對緩解水資源緊缺矛盾大有裨益。就蒸發(fā)看，地表水直接暴露在陽光下，顯然比通過土壤和植物才能蒸發(fā)的地下水快很多，地表靜止的水面大量蓄積熱量，又比流動中散熱的河水更容易蒸發(fā)。沙漠地區(qū)少有地表水，但地下水相對豐富，不是降水多，而是降水能快速入滲地下，覆蓋沙土后水的蒸發(fā)少了。其實，自然生態(tài)過程原本就有保護降水免于過度蒸發(fā)的機制，地表水和地下水多是貫通的，其中流域性集水、溝通上下游的河流起到重要作用，有學者介紹全球地下水相當于河流水總量的1萬倍。同時，地下水歷史上也一直是干旱缺水地區(qū)的主要水源，《2022年聯(lián)合國世界水發(fā)展報告》報告指出，地下水水質(zhì)相對優(yōu)良，無需復雜處理即可安全使用。

但是，現(xiàn)在水資源開發(fā)一般都采用了在河流上梯級修建水庫攔蓄的形式，改變了整條河流水文模式，有的水庫庫底、輸水渠道襯砌，甚至河流也襯砌，地表水和地下水活躍的交換關系被破壞，看不見的地下水少了，能看見的地表水面多了，結果便是促進水蒸發(fā)。如水面30平方公里的石羊河下游紅崖山水庫，以蒸發(fā)量2600毫米粗算，水庫一年蒸發(fā)掉7800萬立方米水，所在地民勤縣引黃工程年調(diào)水量6000萬立方米，還不夠紅崖山水庫蒸發(fā)的。另據(jù)調(diào)查，全國近10萬座水庫水面336.84萬公頃，干旱半干旱地區(qū)保守按1/10水庫水面、1米蒸發(fā)量計算，年蒸發(fā)損失水量就高達33億多立方米，接近黃河年可用水量的1/10。

干旱缺水地區(qū)重視坎兒井的當代價值，在水資源開發(fā)中切實減少水蒸發(fā)，首先要從減少地表水人為大水面、重視地下水的功能并積極恢復河流對地下水的自然補給做起。

一是嚴格控制新建水庫。干旱地區(qū)河流多為小水量，但大小河流能建水庫的差不多都建了，有的密度、庫容都很大，河流活水多變?yōu)榧涌煺舭l(fā)的死水，已經(jīng)沒有多少水可以補充地下水減少蒸發(fā)，復蘇河流生態(tài)系統(tǒng)難度很大。因此，再上新的水庫項目除非有“雪中送炭”的急需，一般都應該抱持更加謹慎保守的態(tài)度，一慢二看三或不通過，可上可不上的堅決不上。這不僅為了控制水庫面積減少水蒸發(fā)，也是保護河流生物多樣性的需要，全球現(xiàn)存超億年歷史的物種基本都是水生動物，經(jīng)濟物種更是重要的食物來源，足見保護價值之大。一些生態(tài)恢復、水景觀項目等，也必須與干旱缺水的自然背景相符合，防止加大水蒸發(fā)。

二是盡可能退出一批老水庫。絕大部分水庫都是上世紀五六十年代修建的，那時候主要是開發(fā)，缺乏河流是生態(tài)系統(tǒng)的概念，更談不上保護，對上下游關系、地表水地下水關系的重視和關照可能也很不夠，以致水庫布局、數(shù)量不一定都很合理，但只要是水庫就要蓄水，蒸發(fā)仍然不可避免，還有安全問題，有關部門一直在加固病險水庫。幾十年來，環(huán)境與發(fā)展形勢已經(jīng)發(fā)生很大變化，有些修建時有重要功能的，現(xiàn)在不一定那么重要甚至成為生態(tài)環(huán)境問題根源所在，很有必要基于可持續(xù)水資源管理進行實事求是的評估，作用不大能退庫還河的盡快退出一批，以利減少水庫蒸發(fā)，恢復河流生態(tài)藏水于地下。

三是倡導水庫最低蓄水量。干旱地區(qū)地勢多開闊，眾多水庫設計上的大庫容，相對河流的小水量，是名副其實的僧多粥少，有些實際蓄水受河流來水限制，可能永遠也達不到設計標準。不過水資源的開發(fā)不是一錘子買賣，滿足用水需要前提下，完全沒有必要總是滿蓄水，河流水資源更新很快，雖然自然降水年際有差異，但年年總有降水，超當期利用需要過多蓄水，除了看著水面很大外并無其它實際效益，相反加大水環(huán)境風險，擴大靜水面增加水蒸發(fā)，也減少河流水量影響對地下水的補充。從一些斷流河流恢復過流的水來自上游水庫放水，一些河流尾閭靠水庫放水維持生態(tài)平衡看，河水不一定都要經(jīng)過水庫調(diào)蓄再人工放水，直接流淌更有利于河流自然系統(tǒng)，有利于以自然模式補充地下水，有利于減少水蒸發(fā)。