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坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。吐鲁番的坎儿井总数近千条，全长约5000公里。坎儿井的结构,大体上是由竖井、地下渠道、地面渠道和“涝坝”（小型蓄水池）四部分组成,吐鲁番盆地北部的博格达山和西部的喀拉乌成山,春夏时节有大量积雪和雨水流下山谷,潜入戈壁滩下。人们利用山的坡度,巧妙地创造了坎儿井，引地下潜流灌溉农田。坎儿并不因炎热、狂风而使水分大量蒸发，因而流量稳定，保证了自流灌溉。
坎儿井，早在《史记》中便有记载，时称“井渠”。吐鲁番现存的坎儿井，多为清代以来陆续修建。如今，仍浇灌着大片绿洲良田。吐鲁番市郊五道林坎儿井、五星乡坎儿井，可供参观游览。
坎儿井是一种结构巧妙的特殊灌溉系统。它由竖井、暗渠、明渠和涝坝（一种小型蓄水池）四部分组成。竖井的深度和井与井之间的距离，一般都是愈向上游竖井愈深，间距愈长，约有30至70米，愈往下游竖进愈浅，间距也愈短，约有10米到20米。竖井是为了通风和挖掘、修理坎儿井时提土之用的。暗渠的出水口和地面的明渠联接，可以把几十米深处的地下水引到地面上来。
坎儿井的历史源远流长。汉代在今陕西关中就有挖掘地下窖井技术的创造，称“井渠法”。汉通西域后，塞外乏水且沙土较松易崩，就将“井渠法”取水方法传授给了当地人民，后经各族人民的辛勤劳作，逐渐趋于完善，发展为适合新疆条件的坎儿井。吐鲁番现存的坎儿井多为清代以来陆续兴建的。据史料记载，由于清政府的倡导和屯垦措施的采用，坎儿井曾得到大量发展。清末因坚决禁烟而遭贬并充军新疆的爱国大臣林则徐在吐鲁番时，对坎儿井大为赞赏。1845年（清道光二十五年）正月，林则徐赴天山以南履勘垦地，途经吐鲁番县城，在当天日记中写道：“见沿途多土坑，询其名，曰‘卡井’能引水横流者，由南而弱，渐引渐高，水从土中穿穴而行，诚不可思议之事！”坎儿井的清泉浇灌滋润吐鲁番的大地，使火洲戈壁变成绿洲良田，生产出驰名中外的葡萄、瓜果和粮食、棉花、油料等。现在，尽管吐鲁番已新修了大渠、水库，但是，坎儿井在现代化建设中仍发挥着生命之泉的特殊作用。
吐鲁番现有坎儿井，多是清代以后陆续建造和维修的，老井有百岁高龄。1845年，林则徐勘察吐鲁番水利时，曾在日记中惊叹这一奇特工程为“诚不可思议之事”。
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