中国水利水电科学研究院水利史所
1.考察日程安排
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日期 |
路线与任务 |
说明 |
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D1
9月14日 |
下午：北京-乌鲁木齐（飞机CA1297；13:25-17:35） |
宿乌鲁木齐 |
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D2
9月15日 |
上午：乌鲁木齐-喀纳斯（飞机CZ6613；9:30-10:25）
下午：喀纳斯湖 |
宿贾登峪 |
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D3
9月16日 |
上午：喀纳斯湖-布尔津（乘车3-4小时）
下午：喀纳斯三道湾、禾木 |
宿布尔津 |
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D4
9月17日 |
上午：阿勒泰-伊宁（飞机GS7493；10：00/11：10）
下午：南岸大渠；将军府；霍尔果斯口岸 |
宿伊宁 |
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D5
9月18日 |
上午：湟渠渠首；卡普其海水利枢纽
下午：那拉提草原
晚上：伊宁-乌鲁木齐（飞机CZ6828；21:20-22:20） |
宿乌鲁木齐 |
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D6
9月19日 |
上午：乌鲁木齐-吐鲁番（乘车约3小时）
下午：坎儿井
晚上：座谈 |
宿吐鲁番 |
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D7
9月20日 |
白天：坎儿井
晚上：吐鲁番-乌鲁木齐（乘车约3小时） |
宿乌鲁木齐 |
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D8
9月21日 |
上午：休息
下午：乌鲁木齐-北京（飞机CA1902；12:30-16:00） |
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2.考察队组成
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序号 |
姓名 |
性别 |
工作单位 |
职务职称 |
移动电话 |
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1 |
张印忠 |
男 |
中国水利政研会、文协 |
会长/主席 |
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2 |
李 磊 |
男 |
中国水利政研会研究室 |
副处长 |
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3 |
谭徐明 |
女 |
中国水利水电科学研究院 |
所长/教授 |
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4 |
吾甫尔·
努尔丁 |
男 |
新疆水文水资源局、坎儿井研究会 |
副局长，秘书长/高工 |
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5 |
哈力克·
热依木 |
男 |
新疆坎儿井研究会、吐鲁番坎儿井乐园 |
常务理事/
总经理 |
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6 |
夏瑾华 |
男 |
新疆坎儿井研究会常务理事会 |
秘书 |
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7 |
王振升 |
男 |
阿勒泰水文水资源勘测局 |
党组书记/
高工 |
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8 |
蒙古别克 |
男 |
阿勒泰水文水资源勘测局 |
副局长/高工 |
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9 |
马慧明 |
男 |
伊犁水文水资源勘测局 |
党组书记/
教高 |
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10 |
夏依木拉提 |
男 |
伊犁水文水资源勘测局 |
副局长/高工 |
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11 |
李会平 |
男 |
吐鲁番水文水资源勘测局 |
党组书记/
高工 |
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12 |
艾尼瓦尔 |
男 |
吐鲁番水文水资源勘测局 |
副局长/高工 |
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13 |
王英华 |
女 |
中国水利水电科学研究院 |
高工 |
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14 |
王 力 |
男 |
中国水利水电科学研究院 |
高工 |
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15 |
刘建刚 |
男 |
中国水利水电科学研究院 |
高工 |
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16 |
邓 俊 |
女 |
中国水利水电科学研究院 |
工程师 |
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17 |
李云鹏 |
男 |
中国水利水电科学研究院 |
工程师 |
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3.新疆地图
新疆维吾尔自治区行政图
新疆维吾尔自治区地形及水系图
4.区域概况 4.1自然概况
新疆位于我国西北部，是中国面积最大的省区（约166万km2），相当于3个法国，11个山东省，16个浙江省。从东北自西南分别与蒙古、俄罗斯、哈萨克斯坦、吉尔吉斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗、巴基斯坦和印度毗邻，边境线长5400km，具有重要的战略地位。
新疆的地貌特征是“三山夹两盆”。巍巍昆仑山（包括喀喇昆仑山、昆仑山、阿尔金山）雄踞境南，是著名的和田玉产地；阿尔金山耸立于北部，因盛产黄金而得名；天山山脉横亘其中。天山以南是塔里木盆地，称南疆；天山以北是准噶尔盆地，称北疆；东部的吐鲁番和哈密称东疆。各大盆地中心部分具有荒漠景观特征。新疆的大沙漠占全国沙漠面积的2/3，其中塔里木盆地中的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，为世界第二大流动沙漠，仅次于阿拉伯半岛上的鲁卜哈利沙漠。准噶尔盆地的古尔班通古特沙漠为我国第二大沙漠。
塔里木盆地面积约为53万km2，是中国最大的内陆盆地。它的四周为高大山脉所包绕，只有东部宽约70km的缺口与河西走廊相通。盆地地势自西南向东北倾斜，东部的罗布泊海拔780m，是盆地最低处。盆地中部为塔克拉玛干沙漠，面积约33.7万km2，占中国沙漠总面积的47%左右，其中流沙约占沙漠总面积的85%。虽然塔克拉玛干沙漠以流沙为主，但发源于昆仑山和天山山脉的许多河流深入沙漠内部，有的还穿过沙漠（如和田河）。在这些河流的河谷地带，由于间歇性洪水的补给，冲积层中富含淡潜水，生长着密集的胡杨林、灰杨林、柽柳灌丛和芦苇草甸等，成为沙漠中的天然绿洲。
准噶尔盆地面积约22万km2，呈不等边三角形。地势自东南向西北倾斜，西北部地势较低，分布着一系列内陆湖泊，如布伦托海、玛纳斯湖、艾比湖等。其中，艾比湖湖面海拔仅189m，是准噶尔盆地最低的地方。盆地中心有古尔班通古特沙漠，面积4.88万km2，是中国第二大沙漠。沙漠中的年降水量为70～150mm，冬季还有积雪，因而沙漠中的植被条件较好，沙漠面积的97%为固定和半固定沙丘，从而使古尔班通古特沙漠成为中国最大的固定、半固定沙漠。固定沙丘的植被覆盖率为40～50%，半固定沙丘的则为15～25%，是优良的冬季牧场。沙漠边缘分布着大片新老绿洲。唐代的北庭都护府设在盆地东部，清代则将伊犁作为作为最高军政机构所在地。
吐鲁番—哈密盆地是天山山地中的一个山间断陷盆地。二者在地形上相连，中间仅有库姆塔格山阻隔。吐鲁番盆地面积约1.8万km2，地势自北向南倾斜，南部低地高程多在海平面以下，最低处艾丁湖的湖底海拔为－155m，是中国最低的地方。这里夏季炎热，素称“火洲”。吐鲁番的夏季长达4个半月，7月平均气温为32.8℃。全年日照时数在3000小时以上，热量资源极为丰富。降水稀少，降水量最低的托克逊县，年降水量仅3.9mm；吐鲁番县为16.6mm；降水量最多的鄯善县也仅有25.5mm。然而，盆地内的蒸发量很大，三县的蒸发量分别是3821.5mm、3003.1mm和2879.3mm。农业完全依赖灌溉，新疆95%的坎儿井集中于吐鲁番和哈密盆地。
由于新疆深居内陆腹地，气候具有强烈的大陆性，降水十分稀少。水汽来源，西部主要来自西风，降水量一般由西北向东南减少；东部主要来自东南季风，降水量由东南向西北减少。北疆受北冰洋冷湿气流的影响，降水较多，盆地内可达200mm，且降水季节分配比较均匀，冬春稍多，是新疆水分条件最好的地区。而塔里木盆地东南部是北冰洋冷湿气流和东南季风均不易侵入的地区，年降水量只有15mm左右（如且末），为中国最低。加之这里的年平均气温较高（10℃以上），蒸发量极大，降水量往往不及蒸发量的1%，因而又是中国最干旱的地区。此外，这里的降水量年际和月际变化都非常大，往往连续半年不见点滴雨水，一旦降雨，1～2天内就能降下全年降水量的1/2或2/3。
新疆荒漠地区缺乏常年有水的河流，除北部的额尔齐斯河属北冰洋水系外，其余河流均属内陆河。这些源于高山、流向盆地的内陆河出山后，其水流或渗入戈壁与流沙，或汇注洼地，潴为湖泊。新疆境内较大的河流有塔里木河、伊犁河和玛纳斯河等。山前洪积冲积平原蕴藏着丰富的地下水，新疆坎儿井就是这里的人们长期使用地下水的智慧结晶。
新疆境内的高山拥有丰富的冰雪资源。其中，天山是中国最大的现代冰川区，有冰川8900条，面积9192km2，主要集中于降水比较丰沛的西端。昆仑山西端有冰川596 km2，呈星状分布在海拔5500m的雪线上。自此向东，昆仑山的冰川及永久积雪面积约1万km2。这些冰川和积雪融水是新疆大多数河流的主要水源，补给量较为稳定，因有“高山固体水库”的美誉，是新疆绿洲农业发展的生命之源。
4.2历史沿革
新疆，古称西域，即玉门关以西、葱岭以东的地区，清乾隆中叶始定名新疆。西域和中原，很早就有接触和往来。在河南安阳的一座古代王室墓中出土了许多和田玉，距今约3200年。而在新疆艾丁湖、阿拉沟等考古遗迹中则发现了许多中原制造的丝织物、漆器、刺绣和铜镜等。
西汉初年，汉武帝实现了西域的统一，之后（约前60年）在今轮台县设西域都护府，是新疆最高地方长官。汉代即开始在新疆实行屯垦，公元前48年左右，汉元帝在车师设戊己校尉，专管新疆屯垦，直属中央政府，驻高昌壁（今吐鲁番高昌古城）。魏晋南北朝时，中原政权虽更迭频繁，但与新疆的联系从未中断。魏晋两朝在海头（今罗布泊）和高昌分别设置西域长史和戊己校尉，在哈密设伊吾郡，并在这三处屯田。靠近新疆东部的高昌、塔里木盆地不断有汉人移入，绿洲农业有一定程度的发展。西域原有的众多小国相互兼并，逐渐形成鄯善、于阗、焉耆、龟兹、疏勒和车师等较大的国家。南北朝后期，新疆地区曾被来自蒙古的突厥汗国暂时控制。隋朝设置鄯善、且末和伊吾三郡，并将罪犯发配至此屯田，虽积极筹备，但并未收复新疆。唐朝建立后，先后削平东、西突厥及其他割据势力，将天山南北乃至巴尔喀什湖以东、以南的广阔领域收复，中原王朝在新疆的势力范围达到巅峰。
唐朝在新疆东部实行同于内地的州县乡制度，设立伊州（今哈密）、西州（今吐鲁番）和庭州（今吉木萨尔）三州，辖12县40余乡；其余地区实行都护府、都督府（州）制，以安西都护府统领，后又设北庭都护府，管辖天山以北地区。唐中叶，游牧于漠北一带的回纥诸部大举西迁，其中，迁至高昌的西州回纥、迁至楚河—喀什噶尔一带的葱岭回纥逐渐适应了务农定居的生活方式，并与当地土著居民相融合，形成一个新的主体民族——维吾尔族。
宋辽至元代，新疆游牧区内滋生出一定规模的农业生产。元代在新疆先后设置元帅府、行省、宣慰司等军政机构，在以别失八里（今吉木萨尔附近）为中心的区域组织屯田。明永乐曾在哈密设卫，但限于明朝势力范围的内敛，明政府对哈密以西的地区主要通过册封王号进行管理，令其朝觐纳贡。嘉靖八年（1529），哈密卫最终撤销，明末的中央政府不再过问新疆事宜。
清初，天山以北游牧的厄鲁特蒙古部落由准噶尔部统一，并侵占维吾尔族为主的南疆，突袭归附清廷的喀尔喀部。进过康熙、雍正和乾隆三朝的努力，平定了准噶尔及大小和卓之乱。之后在新疆设立了比较完整的统治机构：①在伊犁惠远城设伊犁将军，统辖天山南北以及归附于的中亚和哈萨克各部，是全疆的最高军政长官，下设都统、参赞大臣、办事大臣和领队大臣等；②在汉族、回族集聚地实行与内地一样的郡县制；③对以游牧为主的蒙古族、哈萨克族和布鲁特等实行札萨克制，册封其首领为亲王、郡王、贝勒、贝子等，使其管辖本民族各部落。同光时期，浩罕国的阿古柏和沙俄军队相继入侵新疆。1875年，陕甘总督左宗棠以钦差大臣身份督办新疆军务，出兵西征，击退了阿古柏军队，收复了除伊犁之外的新疆全部领土。1881年，中俄签订《中俄伊犁条约》，新疆全境光复。1884年，新疆建省。清末的新疆，在植树造林、兴修水利等方面均有不少建树。
4.3主要水系及水资源 4.3.1主要水系及水资源概况
新疆三大山脉的积雪、冰川孕育汇集为500多条河流，分布于天山南北的盆地，其中较大的有塔里木河、伊犁河、额尔齐斯河(流入北冰洋)、玛纳斯河、乌伦古河、开都河等20多条。许多河流的两岸，都有无数的绿洲，颇富“十里桃花万杨柳”的塞外风光.新疆有许多自然景观优美的湖泊，总面积达9700km2，占全疆总面积的0.6%以上，其中著名的十大湖泊是：博斯腾湖、艾比湖、布伦托海、阿雅格库里湖、赛里木湖、阿其格库勒湖、鲸鱼湖、吉力湖、阿克萨依湖、艾西曼湖。
新疆的水资源极为丰富，人均占有量居全国前列。新疆境内形成了独具特色的大冰川，共计1.86万余条，总面积2.4万多km2，占全国冰川面积的42%，冰储量2.58亿m3，是新疆的天然“固体水库”。新疆水资源总量约占全国的3%。其中地表水年径流量884亿立方米（其中伊犁河165亿m3，塔里木河150亿m3，额尔齐斯河117亿m3），人均5500 m3，是全国人均的2.25倍；地下水可开采量252亿m3。冰川面积2.4万km2，占全国的42%。由于新疆地处亚欧大陆腹地，气候干旱，水资源受季节因素影响，时空分布极不均衡，地表水蒸发量大，致使一些地方水资源不足。
4.3.2新疆地区水利发展简史
新疆地区气候干旱，降雨稀少，蒸发量却很高，人民生活和农业发展大部分依靠水利工程。新疆的水资源利用方式主要有坎儿井和明渠两种，坎儿井是引取地下水的工程，明渠则是引取地表水的方式。两种工程都具有悠久的发展历史。
（1）坎儿井
坎儿井是新疆最富特色的水利工程。它是的自流灌溉工程，坎儿井多建于雪山前沿、气候干燥的斜坡地上，集、引地下水为水源。不仅在引水过程中减少蒸发，还能避免风沙埋没渠道。新疆的坎儿井多建于吐鲁番和哈密盆地。这里年平均降水量只有几十毫米，蒸发能力却高达几千毫米，若开挖明渠引水则蒸发损失水量太大。由于冰川融雪，天山南麓的地下水含量较高，地面又有一定坡降，因此可以用坎儿井的方式，积蓄并输送地下水，自流至盆地南部的耕地。
坎儿井系统由竖井、地下暗渠两部分组成。竖井沿地势自高而低进行布置，井深则随地面坡降的改变而变化，主要用作坎儿井开挖和维修过程的交通道；挖好竖井后，再于井底开挖即暗渠，使各井相通，成为地下潜水汇流的渠道，然后引至池塘积蓄，最后通过渠道输送到田间。暗渠断面呈竖立的卵形，高约1～1.5m，长度一般在30km左右。
关于新疆坎儿井的起源学术界众说不一，主要观点有三：认为是当地人在长期的实践中探索而得；一说认为源于波斯；一说认为源于陕西省关中地区的龙首渠。就早期的交通条件与文化传播途径而言，新疆与陕西之间进行联系相对方便，而与波斯的联系则困难得多。因此学者又多倾向于第三种说法。龙首渠的修建至晚在公元前120～110年。据《汉书·西域传》的记载，汉宣帝时（前73～49）破羌将军辛武贤率兵至敦煌，派人对该地地形进行了测量之后开挖渠道，有6座竖井，井下为贯通的渠道。这是有关坎儿井形制的最早记载。
新疆水利厅厅长维吾尔·米努甫曾撰文指出，在吐鲁番金胜口库区发现了一条长约100m的古井渠，该渠已干涸，内有竖井7个，两两相距10m。渠道附近出土的古陶等物经鉴定属魏晋时期。唐时吐鲁番地区的井渠，不仅有遗迹印证，而且在《吐鲁番出土文书》中有不少相关记载。如在高昌县阿斯塔那唐墓出土有关田产的文书中，不止一次地提及井渠、胡麻井等，其中胡麻井渠灌溉高昌城北和城西的农田，规模可观。宋元两代有关坎儿井的记载很少。据20世纪80年代的一次考古普查，吐鲁番市于明代修建的坎儿井有10多条至今仍保留完好。
清代对新疆进行大规模开发，坎儿井迅速发展，尤其是清后期，在林则徐、左宗棠等人的关注与努力下规模快速扩大。道光二十五年（1845），林则徐在赴南疆途中路过吐鲁番地区，对这里的坎儿井极为赞赏：“见沿途多土坑，询其名曰卡井（即坎儿井），能引水横流者，由南而北，渐引渐高，水从土中穿穴而行，诚不可思议之事。此处田土膏腴，岁产木棉无算，皆卡井水利为之也。”随后林则徐对此广为推行，使这里的大片荒野变成膏腴良田，当地人因此称坎儿井为“林公井”。同行者全庆也建议朝廷广开坎儿井：“查吐鲁番境内地亩多系挖井取泉，以资灌溉，名曰卡井，每隔丈余掏挖一口，连环导引，水由井内通流，其利甚溥，其法颇奇，洵为关内外所仅见。”同治三年（1864），阿古柏在英俄两国的支持下侵入新疆，钦差大臣左宗棠率师入疆，于光绪三年（1877）收复失地，开始全面开发利用新疆的水资源举办屯垦，在吐鲁番地区开挖坎儿井185处。坎儿井这种的巧妙的引水灌溉工程，至今仍在发挥重要作用。
（2）明渠
开挖引水明渠也是新疆地区开发利用水资源的重要方式，是引地表径流灌溉的水利工程。据记载，汉武帝时天山南麓的轮台一带“有溉田五千顷以上”，因而搜粟都尉桑弘羊与丞相御史联袂奏请于此“益通沟渠，种五谷”。中国西域考古学家黄文弼先生曾在轮台地区发现了多处汉代城市和村堡遗址，几乎每一处村堡遗址周围都可找到当年屯军开凿的渠道遗迹。
塔里木河下游是汉代在西域屯田的主要地区。《水经注》记载，汉将索劢曾率官兵四千余人在塔里木河下游的楼兰屯田，“横断注滨河……灌浸沃衍，胡人称神。大田三年，积粟百万，威服外国”。王守春认为，此事应在西汉时期。20世纪20年代，黄文弼先生在阿克苏地区沙雅县境内发现了长达100多km的汉代古渠道，该渠道宽约8m，深约3m，当地人称之为“汉人渠”。1965年，新疆生产建设兵团的工作人员在今若羌县发现了一个完整的汉渠遗址，渠道沿古米兰河分布，干支渠上甚至设有系统的闸门控制。汉代在新疆的屯垦主要为军屯，政府设屯田校尉全面负责，下有戍卒、田卒、守谷卒以及专门的河渠卒。
唐代时，北疆的灌区水利和南疆的屯垦水利继续仍很发达。根据出土的一件贞观年间有关修理渠堰的官方文书记载，今胜金口内的峡谷河流沿途竟分布有十六座灌溉堤堰，拦水通过渠道输送至田间。玄宗年间西去印度求法的高僧玄奘途经焉耆时，看到此地“泉流交带，引水为田”，到于阗境内见今玉龙哈什河西北流，“国人利之，以用溉田”，都是明渠引水工程。宋元时期的《耶律楚材西游录》、《长春真人西游记》、《常德西使记》等游记中均有乌伦古河、伊犁河引水灌溉工程的记载，如全真教教主丘处机西去今阿富汗境内觐见成吉思汗，途径伊犁河一带时，经常见到当地人“决渠灌麦”、“禾麦初熟，皆赖泉水浇灌”、“皆疏河灌溉，百谷用成”的景象。
清康乾时期，为平定新疆大规模屯田，新疆的水利开发迎来继汉唐之后的又一高潮。据《新疆图志·沟渠》统计，至光绪末年，新疆共有干渠944条，支渠2333条，灌溉面积达1120多万亩。伊犁河流域支流交错，清廷70%驻兵在此，伴随着地区土地开发，伊犁河南北两岸出现了许多渠道。乾隆三十年（1765），调盛京（今辽宁沈阳）锡伯族官兵千余人往伊犁河南岸的察布查尔一带驻防屯垦。此地原有一条长100km引水渠灌溉渠北的滩地，渠南虽有大片可耕地，但地势较高难以灌溉。嘉庆七年（1802），官兵于伊犁河上游的察布查尔开凿一引水口，建成一条与旧渠并行、间隔十余里的新渠，两渠长度相当，但新渠高旧渠六七尺，渠南的高田遂得以灌溉，人称该渠为“锡伯新渠”或“南渠”。新渠修成后，锡伯族官兵“辟田千顷，遂大丰殖，雄视诸部”。该渠至今仍灌溉着锡伯族自治县150多万亩的良田。嘉庆时期，新疆最高军政首领伊犁将军松筠率众在伊犁河北岸于惠远城东修数十里长灌溉渠道一条；又在城西北泉水密集之处筑堤开渠，引水浇灌旗屯耕地；后来又修建了一条以伊犁河支流哈什河（喀什河）为水源的支渠，该渠长70多km，嘉庆赐其名为“通惠渠”，又称哈什旧皇渠，与后来的新湟渠共灌田43.7万亩。道光年间，林则徐被遣戍新疆，与喀拉沙尔办事大臣全庆兴办南疆的屯垦水利，兴建水渠，于库车、阿克苏、乌什、叶尔羌、和田、喀什噶尔、伊拉里克、喀拉沙尔等地垦田68万余亩。如在喀拉沙尔原有北渠以南新开中渠一道；将库尔勒北山脚下的旧渠展宽，再凿一道与之并行的新渠，下开支渠四道；从伊拉里克以西二百里处的山口引水，穿过沙石戈壁，浇灌伊拉里克地区的屯田，并按渠系将该处屯田分为四区。
针对新疆降雨稀少，蒸发量大，地多沙碛，地表水渗漏严重，但融雪水资源比较丰富的特点，当地人创造了涝坝（维族人称伯斯塘），将暴雨径流或多余河水集中起来，以备缺水时使用，用败毡或草皮砾石铺砌渠底以减少渗漏，并架设木槽引水。如乾隆十八年（1753），陕甘总督黄廷桂奏称：巴里坤尖山子至奎素的屯田皆“取用南山之水，共有正渠九道，自山口以外，多渗入沙碛，必须木槽接引，方可畅流。”同治年间，提督张曜在率领嵩武军修建石城子河渠时，曾架设木槽，将雪水从高山上接引下来，越过砾石带，直接送入田地；为减少渗漏，左宗棠还为其提供了十万条毛毡，用来铺砌渠底。
4.4绿洲的迁移与演变
绿洲是新疆等干旱荒漠地区特有的生态景观和主要生产基地，有天然绿洲和人工绿洲两种类型。天然绿洲是指历史时期形成的古绿洲和现在沿河形成的绿洲，人类干预的程度较轻；人工绿洲则是人类为了生产目的利用水利设施对水资源进行重新配置而形成的绿洲，生产力远大于天然绿洲。新疆地区的绿洲经历了由天然向人工演变，由低山带向盆地内部和山前平原迁移的过程，这种转变是自然和人类活动相互作用的结果。
（1）吐鲁番—哈密盆地绿洲的迁移与演变
吐鲁番—哈密盆地位于新疆东部，是新疆最干旱的地区之一。是自西汉以来中原王朝的屯兵要塞，的绿洲农业相当发达。盆地内降水稀少，水源主要来自北部的雪山，绿洲多分布在盆地的北部，且面积狭窄，就像点缀在荒漠中的绿色斑点。绿洲的扩展主要沿冲积平原向洪冲积扇的方向推进，由火焰山南部向北部延伸。
吐鲁番盆地的绿洲农业开发主要集中在高昌（今吐鲁番市三堡乡）、交河（今吐鲁番市雅尔湖乡）、柳中（今鄯善县鲁克沁乡）三地。东汉永元三年（91）于车师前部的高昌壁设戊己校尉负责屯垦，历300多年高昌壁发展成为下辖四郡十三县的经济区。东晋年间随着楼兰的衰落，高昌的地位日益重要。公元640年，唐太宗灭麴氏高昌，改其名为西州，下设高昌、交河、柳中、蒲昌、天山五县；另于交河设安西都护府，作为唐代在新疆的最高军政机构（后迁至龟兹）。唐初。至天宝年间，西州人口由唐初的3万余人增至5万余人，绿洲农业规模已相当可观。交河位于高昌以西50km处，西汉时曾于此驻军屯垦，唐代归属高昌，元明两代废弃。柳中位于高昌以东20km处，公元74年，窦固率兵击败匈奴、收复车师后，朝廷遂派关宠率兵数百人于此屯田。此后柳中屯田虽然屡停屡开，但绿洲历时1800多年，至今仍神采依然。
哈密绿洲屯田始于西汉。唐太宗年间在哈密建伊州，下辖伊吾（今哈密附近）、纳职（今哈密市三堡与四保之间）、柔远（今哈密市沁城乡）三县，屯兵3000人。根据《唐六典》的记载，这些屯兵共垦地“一屯”，即5000亩，其中，驻扎伊吾的屯兵须每年向北庭军仓纳粮4000石，向伊州粮仓缴纳197石。清雍正年间，哈密驻兵增至5000人，巡防、屯田、放牧兼管。
（2）准噶尔盆地与伊犁河谷绿洲的迁移与演变
天山以北的绿洲主要分布在准噶尔盆地和伊犁河谷地。玛纳斯河、乌鲁木齐河和伊犁河从天山北侧流出，沿这些水系形成了一条长达数百公里的绿洲带，该绿洲带囊括了石河子绿洲、伊犁河绿洲、昌吉绿洲、奎屯绿洲、乌苏绿洲、玛纳斯绿洲、额敏绿洲、博乐绿洲等。
天山以北的绿洲农业开发较晚，最初形成于唐代，其扩展与历代屯垦自南疆向北疆的推进过程相一致。西汉在天山以北的屯田只有眩雷（今伊犁河谷）和赤谷（今中亚伊塞克湖东南）两个（全疆共10个），且规模较小。公元702年，唐政府在天山以北设北庭都护府（今吉木萨尔县），此后的40多年中，共在此屯田10多万亩，天山北麓开始出现大片的绿洲。元代将天山以北的别失八里、腾竭儿（今阜康）和亦里（伊犁）作为开发中心，根据赵予征先生的统计，元代在别失八里的屯田规模约25万亩，在腾竭儿的屯田约15万亩。清政府平定准噶尔叛乱、统一新疆后，将天山以北作为其守备重地。这一策略启动了天山以北的大规模开发。天山以北大片绿洲的出现改变了自古以来以天山为界农牧分区的格局。
伊犁河谷地的开发早期以牧业为主，绿洲的大规模开发始于清朝。乾隆二十七年（1762），清廷于惠远城（今霍城县）设伊犁将军，是清政府在新疆的最高军事、行政长官，乌鲁木齐都统、喀什噶尔参赞大臣等俱听其节制。根据《圣武记》的记载，清朝统一新疆后，派驻满州八旗1.88万人，其中1.334万人驻扎于伊犁河谷，约占71%。此外还有换防兵2300人，绿营屯田兵3000人在此屯田，加上民屯、回屯和遣屯，在伊犁河谷从事屯田活动的共计20多万人，屯田63万亩。1840年，布彦泰任伊犁将军，5年间带领士兵垦田38万亩。1864年，浩罕国的阿古柏入侵新疆，伊犁地区毁于战火，满目荒凉。1881年，左宗棠收复伊犁后，伊犁地区逐渐复兴，伊犁河谷地大面积的绿洲得以开发。相比战乱之时，众多绿洲都被撂荒。和平与战乱制约着伊犁河谷绿洲的兴盛与衰败。
5.考察地点简介 5.1喀纳斯湖
喀纳斯湖位于新疆阿勒泰地区布尔津县北部，是阿尔泰山脉中的高山湖泊，为淡水湖，湖面海拔1374m，面积44.78 km2，湖水最深处达196m左右，蓄水量达53.8亿m3。喀纳斯是蒙古语，意为“美丽富饶、神秘莫测”或者“峡谷中的湖”。专家推测湖泊为古冰川强烈运动阻塞山谷积水而成，外形呈月牙状。
与我国绝大部分的江河属于太平洋水系不同，喀纳斯属于北冰洋水系。环湖四周原始森林密布，阳坡被茂密的草丛覆盖。湖水来自奎屯、友谊峰等山的冰川融水和当地降水，从地表或地下泻入喀纳斯湖。喀纳斯湖湖中传说有湖怪“大红鱼”出没，据称身长可达到10m，有科学家推测为大型淡水食肉鱼类哲罗鲑，但未得到实际观测支持。这一带是中国唯一的西伯利亚区系动植物保护分布区，以喀纳斯湖为中心建立了喀纳斯湖自然景观保护区，总面积达5588 km2，自上而下分别为冰川恒雪带、山地冻雪带、高山草甸带、山地草原带等，垂直分布。这里风景优美，四周林木茂盛，主要居民为图瓦人，为中国国家5A级旅游景区。
5.2喀纳斯河三道湾、禾木草原
喀纳斯河是布尔津河的主要支流，源出喀纳斯湖。河道在山谷中蜿蜒穿行，局部地段坡降变缓，形成卧龙湾、月亮湾、神仙湾三处具有典型平原河道特征的河湾滩地景观。三道湾林草丰茂，水流静谧，景色优美，是新疆地区特有的一颗闪亮珍珠。
禾木草原位于喀纳斯河与禾木河交汇区的山间断陷盆地中，海拔1124～2300m。盆地周围山体宽厚，顶部呈浑圆状，河流多切割为峡谷，地形复杂，禾木河自东北向西南贯穿其间，将草原分割为两半，山地阴坡森林茂密，苍翠欲滴，物种很多。禾木乡是大草原的最高行政机构，是中国西部最北端的乡。保持着最完整民族传统的图瓦人集中生活居住在禾木村。草原水热条件良好，年降水量达600mm，植被以禾本科与杂草类为主，主要种类有羊茅、毛莫、珠芽寥、苔草及禾草等，生长期5～9月，草高20～50cm，覆盖度90%以上，是附近地区主要的夏牧场和冬牧场。
5.3伊犁将军府
现存的伊犁将军府建筑位于新疆伊犁地区霍城县惠远乡境内，始建于清光绪八年(1882)。南距伊犁河约7.5km，东南有惠远老城。清乾隆帝平定准噶尔大小和卓叛乱之后，于二十七年（1762）设立了“总统伊犁等处将军”（简称伊犁将军），作为新疆地区最高官职，统辖包括巴尔喀什湖以东、以南，额尔齐斯河上游，天山南北两路，直至帕米尔等地的军政事务。此后，清政府在伊犁河谷修建了惠远、绥定、宁远、拱震、塔勒奇、广仁、瞻德、熙春、惠宁等城，历史上称为伊犁九城。1871年沙俄入侵伊犁，占领并彻底毁坏了九城。1881年清政府收复伊犁之后，在旧城西北7千米处重修了现今的惠远城，城内新建将军府、参赞大臣衙署等官署建筑。1884年新疆建省后，惠远城的重要性大减。辛亥革命后，伊犁镇守使曾暂驻于此。今其地属霍城,但城内的伊犁大将军府、钟楼等部分建筑遗址尚存。1996年将军府被列为全国重点文物保护单位，2001年国家文物局投资进行了全面维修。
将军府坐北朝南，整体为四合院式，土木结构的飞檐式人字梁平房，地上铺以方砖，墙基为条形砖，内镶以土块，房内有用木板搭成的顶篷，院内有回廊，府门楼在西面，为二层土木建筑，后部有凉亭，房檐朴素淡雅，无画梁雕刻。现存主要建筑有大门、正殿、将军亭、东西营房、客房、书房等。
5.4霍尔果斯口岸
霍尔果斯口岸位于伊犁哈萨克自治州霍城县，中哈界河霍尔果斯河上，是西北地区最大的陆路一类口岸，是新疆目前向第三国开放的三个口岸之一，与中亚各国通商的重要平台。口岸位于素有“塞外江南”之美誉的伊犁河谷谷口，自然条件得天独厚。距霍县县城50km，距伊宁市90km，距乌鲁木齐市670km，距哈萨克斯坦相应口岸仅15km，距其最大的城市阿拉木图378km；是312国道（上海——霍尔果斯口岸）、连霍高速公路、精伊霍铁路、陇海——兰新铁路国际新通道的最西端，中国-中亚天然气管道也在这里结束，地理位置优越。
霍尔果斯口岸的历史十分悠久，隋唐时便是古代丝绸之路新北道上的重要驿站。伊犁历史上一直是传统的自由贸易区，中国与中亚民族之间民间贸易频繁。清初这里还是中国伊犁索伦营驻防的6座卡伦之一；同治年间中俄划界后此处成为边境哨卡，称尼堪卡。《新疆图志》载：“尼堪卡伦，在河之东岸，驻稽查委员一，镇守哨弁一。西岸属俄，有俄卡。”1851年，中俄两国在伊犁签订《伊犁塔尔巴哈台通商章程》，正式开放伊犁、塔城两个口岸，霍尔果斯被指定为中俄通商通道之一。1881年《中俄改订伊犁条约》签订后，规定两国边界百里之内的贸易概不纳税，通商贸易扩展到新疆及内地，也成为两国商旅过往的驿站。1920年5月27日，新疆省政府同苏联签订《伊犁临时局部通商条件》(又名《伊犁会议定案》)，双方分别在伊宁和阿拉木图互设商务交涉机关，所有进出口货物均走尼堪卡（即霍尔果斯），尼堪卡成为当时新疆最为重要的对外贸易通道。
新中国建立后，尼堪卡改称霍尔果斯口岸，由于其优越的地理位置成为中苏贸易的西部最大口岸。从1950年起到1962年，霍尔果斯口岸以及三道河子口岸曾发挥过十分重要的作用，双方的进出口物资主要就是经由伊犁转运的。1962年后，由于中苏关系紧张的原因，霍尔果斯进出口额急剧减少，到1967年基本呈关闭状态。1983年，国际形势好转，作为对苏（苏联）贸易的口岸，霍尔果斯首先开通，恢复生机。近年来，通过霍尔果斯口岸进出口的商品种类和数量急剧增加，口岸年进出境人数、过货量逐年增加。霍尔果斯口岸成为中国西部历史最长、综合运量最大、自然环境最好、功能最为齐全的国家一类陆路公路口岸。
5.5湟渠
湟渠即伊宁市人民渠，始建于清道光二十四年（1844），由林则徐主持修建，当时全长100多km，引伊犁河支流喀什河水，灌溉伊河北岸数十万亩农田，因此又被称作“林公渠”。渠首的龙口工程遗址至今尚存，即今喀什河平原造林站内老龙口至团结水电站傍坡的旧渠，长3 km余。
现在的人民渠是伊宁两大水系之一，是以喀什河为渠首的大型调水枢纽工程，引入总干渠后，分人民渠、团结渠和北支干渠，市境内流程分别为24.8km、1km和8km，灌溉面积1.1万公顷，占全市灌溉面积的83％；年引用水量0.8亿m3，全市的农田灌溉用水主要依赖这些灌渠供给。
5.6那拉提草原
那拉提草原位于伊犁州新源县那拉提镇，楚鲁特山北坡，是世界四大草原之一，属亚高山草甸植物区，自古以来就是著名的牧场。那拉提草原是发育在第3纪古洪积层上的中山地草场，东南接那拉提高岭，西北沿巩乃斯河上游谷地断落，地势大面积倾斜，山泉密布，溪流纵横。河谷阶地发育明显，山势和缓，坡度约11～12°，生长着茂盛的细茎鸢尾群系山地草甸，中生杂草与禾草构成植株高达50～60cm，覆盖度可达75～90%。那拉提年降水量可达800mm。有利于牧草的生长，载畜量很高，历史上的那拉提草原有“鹿苑”之称。
5.7坎儿井
坎儿井是干旱区利用地下水的一种特殊水利工程型式，是一种很古老式的水平集水建筑物，坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。坎儿井适用于山麓、冲积扇缘地带。新疆维吾尔语称坎儿井为“坎儿孜”，伊朗波斯语称为“坎纳孜”(Kanatz)，苏联俄语称为“坎亚力孜”(k,lplItK)。坎儿井由人工开挖的竖井，具有一定纵坡的暗渠、地面输水的明渠和储水用的涝坝等部分组成。暗渠分为集水段和输水段。暗渠前部分为集水段，位于当地地下水位以下，起截引地下水的作用；后部分为输水段，在当地地下水位以上。由于暗渠坡度小于地表坡度，因此地下水可通过暗渠自流出地表（如下图）。
坎儿井工程原理图
目前，新疆约97％以上的坎儿井分布在吐鲁番和哈密两个地区。吐鲁番地处天山东部封闭性的山间盆地内，四周高山环绕，整个地势呈西北高、东南低，盆底艾丁湖低于海平面155m，是我国大陆的最低处。火焰山横贯盆地中央，全长80余km，把盆地分为南、北两部分。山北为倾斜冲积扇，山南为冲积平原。盆地为典型的干旱荒漠气候，多年平均降水量为16.5mm，蒸发能力高达2844.9mm。山区的降水除了蒸发和夏季以地表水的形式流入绿洲外，其余的都在出山口以后就渗入地下，成为地下潜流。山前因洪水冲积和沉积作用形成的第四纪地层是良好的地下储水构造，为开挖坎儿井提供了条件。吐鲁番的坎儿井多为清代以来修建，清末左宗棠与林则徐主持在新疆大力兴建灌溉工程，在吐鲁番地区修复和新建坎儿井工程约200处。民国年间，吐鲁番县共有坎儿井379道，灌田1万多顷；另外托克逊县共有坎儿井156道，灌田6000余顷。
1949年以来，吐鲁番的坎儿井经过短暂发展之后，随着打井对地下水的大规模开采以及大量水库建设对地表水的拦蓄，坎儿井数量急剧减少衰落。1949年底，吐鲁番地区可使用的坎儿井1084条，年出水量5.081亿m3，灌溉土地1.93万公顷（28.99万亩）。1957年增加到1237条，年出水量5.626亿m3，可灌溉土地2.14万公顷（32.14万亩）。1968年开始的群众性打井运动，至1985年吐鲁番地区共打井3431眼，年抽水量1.756亿m3，虽然对农业生产不断发展起到重要作用，但打破了地下水的分配平衡。同时积极建设水库工程拦蓄地表水，截止到2003年吐鲁番盆地共建成水库15座，总库容0.84亿m3，机电井4857眼，总灌溉面积也相应增加至7.904万公顷（11856万亩）。地表水空间分配发生变化，使地下水条件进一步恶化。2003年普查时，吐鲁番盆地坎儿井1091条，有水坎儿井404条，年出水量2.32亿m3，坎儿井灌溉面积0.88万公顷（13.23万亩）；至2009年12月底，吐鲁番盆地有水坎儿井仅存278条，数量急剧减少。如果不采取适当的的保护措施，吐鲁番地区有水坎儿井在20年内将全部干涸。
