伊朗坎儿井灌溉体系历史考察*

折 祎

在古代，农业无疑是历代王朝经济社会的基础支柱，时至今日农业也为工业生产提供着诸多不可或缺的生产要素。而农业生产活动始终依赖于灌溉，建设良好稳定的灌溉体系则成为民生的关键。长期以来，对伊朗而言，凡是进行农业生产活动，都将涉及到农业水利灌溉的相关问题。坎儿井作为一项古老的地下水利灌溉工程，既是伊朗气候与地理条件的天然选择，也是古代伊朗劳动人民智慧结晶的产物，与伊朗政治、经济、社会等方面的发展息息相关。

一、缘起与发展

伊朗位于亚洲西南部，其国土面积为1645000平方公里，地跨东经44°—64°，北纬25°—40°之间。伊朗内陆海拔在1000—2000米范围之间。山脉环绕的高原是伊朗地貌的显著特点，扎格罗斯山脉、厄尔布尔士山脉以及从帕米尔山分出的兴都库什山脉和苏莱曼山脉将伊朗高原围在中间，而在内陆高原山地之间分隔出许多盆地，在盆地底部有伊朗特有的各种荒漠［1］（P3）。伊朗几乎一半以上的区域属于荒地、沙漠亦或高原地带，相比较而言，伊朗平原面积狭小，分布在东南部边缘。受到自然地理因素影响，特别是海拔高度的巨大差异性导致了伊朗大部分地区气候变化剧烈且降雨稀少，年平均降雨量通常约为250毫米至300毫米。除了里海沿岸诸如马赞德兰省与吉兰省外，其余地区多表现为夏季无雨、冬季少雨，因此在伊朗内陆形成了大片荒漠。此外，伊朗约四分之一的地区并无常年河流，一般只存在季节性的径流，且鉴于伊朗气候多干燥炎热，蒸发率高，因此伊朗的水系多呈量小流短的特点。

伊朗的自然条件决定了其农业生产活动单纯依靠天然降雨将无法发展，必须采取人工灌溉的方式。结合伊朗的气候与地理因素进行综合考量：首先，农作物生长周期较长，需要稳定给水灌溉；其次，伊朗境内的大部分区域地表水由于盐度较高无法作为灌溉用水；此外，受到季节变化影响，灌溉用水的供需往往不一致，还需要面临地表水源的高蒸发率。相比较而言，由于水始终在地下流动，采用坎儿井灌溉体系不仅能够保证水源干净清洁，同时也能够使得蒸发率保持在最低水平。此外，坎儿井灌溉系统还具有不损耗地下水源，流量基本保持稳定的特点。因此，基于综合权衡，为了解决上述问题，对于伊朗这样气候干旱炎热的国家，采用坎儿井灌溉系统无疑成为最合适的灌溉方式。

实际上，早在2000多年前伊朗就已经出现了坎儿井。伊朗哈马丹以及波斯的古都波斯波利斯是最早使用坎儿井灌溉的城市。据史料记载，亚述国王萨尔贡二世曾从波斯人那里学到了地下水的开采技术。公元前6世纪，新巴比伦国王尼布甲尼撒二世娶了米底的公主为王后，为了缓解王后的思乡病，尼布甲尼撒二世为其建造了闻名于世的空中花园，而为了对花园进行浇灌，坎儿井的灌溉技术 也就此引入［2］（P168-169）。而 当大流 士一世征服埃及时，坎儿井也被带入了尼罗河流域［3］（P468）。坎儿井灌溉系统特别符合中东地区的气候与地理特征。坎儿井除了在伊朗本国内部的干旱地区大量采用外，这种灌溉技术也逐步向周边邻国传播开来。

虽然坎儿井在不同地区名称存在差异，但其工作机制和原理是相通的。目前，全球各地有关坎儿井的名称约有20个，其中，阿拉伯语称其为Qanat。在阿富汗、土耳其和土库曼斯坦等地，坎儿井被为Kahriz，意为从山中溢出的水，形象地诠释了坎儿井的运行模式。在中国新疆地区维吾尔语中坎儿井被称为Keriz，与波斯语的发音相近。在叙利亚、 巴勒斯坦等地坎儿井被称作Fuqara，在北非地区则被称为Foggara，意为挖掘。早期的阿拉伯文献中，坎儿井则被命名为Faghir，亦有使水源流动之意。除了西亚、北非地区之外，坎儿井这项技术早已被引入世界各地。在欧洲地区，曾先后在德国、意大利和西班牙等地发现了坎儿井的遗迹。根据考证推断，意大利所存在的坎儿井应该为十字军东征后将这项灌溉技术带回了欧洲。同样，在美洲的墨西哥、秘鲁、智利等地的农田也发现了类似于坎儿井的灌溉方式［4］（P170-181）。在漫长的历史长河中，与坎儿井同时期的许多古老的灌溉系统早已被废弃，而坎儿井仍在伊朗等一些国家沿用至今，由此可见，坎儿井的确是稳定可靠且有效的传统灌溉体系。

二、原理机制与建造维护

长期以来，坎儿井灌溉系统在伊朗农业生产活动的发展中起到至关重要的作用，伊朗总灌溉用水的75%由坎儿井提供［5］（P94-105）。坎儿井大多分布在伊朗的农村，一方面为农民提供日常的饮用水；另一方面也为农业生产活动提供灌溉用水。建造坎儿井需要满足两个重要条件：首先是适当的地表坡度，也就是海拔差；其次是能够提供充足的地下水供应，且地下水的供应须高于坎儿井的出水点，以便保持稳定的水流量。就其构造与运行机制而言，整个坎儿井灌溉系统由竖井和地下隧道构成。这些竖井通过地下隧道连接在一起，利用重力作用将水从高地的含水层输送到海拔较低的地表。坎儿井建造的第一步通常是挖掘试验井，以此来测试该位置是否存在较为充足的地下水供给。通常情况下，需要挖掘三口试验井才能够相对准确地判断地下水的出水量。确定好位置之后，施工人员开始使用一些特殊测量工具来确定井与井之间的坡度及距离。建造坎儿井时，主要使用的设备工具之一是类似于今天的掘锚机，它由两个固定于地面的支撑架和绞车等部件组成。在进行挖掘作业的过程中，绞车主要用于升降重物，同时施工人员也通过绞车上的绳子进入竖井底部工作。此外，挖掘坎儿井还需要诸如铲子、锄头、油灯等工具，有时还需要配备指南针，方便施工人员在地下隧道中确定方向。

长期的实践经历，使得一代又一代伊朗人早已积累了丰富的经验，能够准确无误地挖掘出一排排竖井和几公里甚至几十公里长的地下隧道。竖井的底部通过地下隧道相连通，从出水点到含水层出现的这一段称为输水段，而从含水层出现的地方直至试验井称为产水段。建造坎儿井的过程中，一旦挖通了含水层，水流就会涌入地下隧道，并顺着坡度向下流去。在具体操作的过程中，古代伊朗人往往先挖掘出一排排竖井，这些竖井能够方便将挖掘过程中的泥土带出地表，施工人员也利用竖井进行挖掘作业，此外竖井也作为地下隧道的通风口，保证空气流通。通常情况下，竖井的深度随着地形的变化而不等，而往往最深的竖井被称为母井。两个竖井之间一般保持15米至20米的距离，而在穿越河流抑或是山丘地区时，间距甚至能够超过200米。

通常情况下，在挖掘竖井或者地下隧道的过程中，施工人员经常会遇到无法整体拖到地面的大型岩石，对于这种问题，往往采用将石块打碎的方式处理。早期施工人员往往在岩石上打一个洞，然后在洞里插入一个楔子来劈开石块。另外一种方法是调整地下隧道的路线，以便绕过岩石。此外，还需注意的是，在竖井和地下隧道的挖掘过程中，由于土壤中可能产生有害气体，因此需要增加竖井的数量以便保持通风，或者通过风箱为地下隧道输送新鲜空气。而对于油灯的选择，最好是使用由动植物油制作的油灯，这些油灯在地下隧道中燃烧效果更佳。此外，为了能够在较为松软的沙地上建造坎儿井，挖掘竖井时一般将木制或者陶瓷的框体放入井中，并以此类推逐渐完成一排排竖井的建造。针对伊朗的气候与地理条件，尽管坎儿井灌溉体系十分合适有效，且数个世纪以来坎儿井灌溉体系也为伊朗的农业生产带来了可观的收益，但其建造成本因地而异、因时而异，总而言之工程耗资巨大。

与坎儿井的建造相比，维护这一体系，保证其长期稳定运行更为重要。坎儿井需要定期维护，否则长时间的水流冲刷容易导致地下隧道坍塌。为了避免隧道坍塌，施工人员通常使用圆形陶瓷环或者单独在隧道两侧建立墙壁以此进行加固。倘若出现坍塌，将会完全堵塞隧道并使得积水直接从井口涌出，这将会严重危及坎儿井灌溉体系的正常运行，而且也不容易对其进行修复。当对坍塌的坎儿井进行修复时，施工人员通常会建造新的旁路，逐步排空堵塞的障碍物，亦或是直接由旁路取代已经被堵塞的隧道作为新的地下隧道。除了自然损耗之外，坎儿井灌溉体系也容易因遭受战争以及地震而 毁坏［6］（P1249-1276）。对坎儿井的管理也十分严格，明确禁止在坎儿井的上坡隧道的出水口抽水，并且将这种偷取水源的行为认定为犯罪。实际上，为了保证坎儿井能够稳定良好地运行，每年都需要施工人员对坎儿井进行清理维护。坎儿井的建造和维护工作均极其危险，而这些施工人员的努力却为伊朗缺乏地表河流的地区带来了繁荣，因此整个社会对坎儿井的从业者十分尊重。

三、坎儿井灌溉体系的意义及影响

纵观整个伊朗的农业历史进程，农业生产活动的发展始终离不开水利灌溉体系的支撑。坎儿井灌溉体系以其独特的优势在伊朗的农业文明中扮演着重要的角色，可以说与伊朗的政治、经济、社会等方面息息相关。

第一，灌溉是保证农业生产活动得以顺利进行的基石。农业种植方面的收益不仅在国民生产总值中占比巨大，而且农业生产活动也成为伊朗全国70%甚至更多的人口赖以维持生计的方式。就伊朗的农业生产活动而言，对其发展影响最大的制约因素是如何保证农作物的供水，这使得灌溉无疑成为伊朗开展农业生产的先决条件，而坎儿井灌溉体系则是伊朗首要的灌溉形式。实际上，除了里海周边诸如马赞德兰省和吉兰省之外，伊朗大部分地区受到气候与地理因素影响，多处于沙漠或干旱地带，因而即便有降水但雨水具有流速快、蒸发率高的特点，尤其在出现长期降雨不足的情况下将导致区域河流干涸。由此可见，对伊朗而言，灌溉是农业种植当中的关键环节，特别是在降雨稀少的时期，倘若缺乏坎儿井灌溉体系，农业生产活动将无法保证顺利进行。

第二，存在一个不容忽略的事实，即相比较而言，受到人工灌溉的农作物，其平均产量往往高于只依靠天然降雨灌溉的农作物。根据统计资料显示，在19世纪恺加王朝时期，伊朗南部诸如法尔斯等省份，通过坎儿井灌溉的方式能够促使农作物产量比天然降雨灌溉增产3-5倍，而在阿塞拜疆等北方省份坎儿井灌溉也将帮助农作物产量翻倍［7］（P662）。受到季节以及降雨量影响，伊朗大多数河流的水量都不具规律性，甚至在伊朗大部分地方没有河流，也很少降雨。特别是考虑到伊朗的气候与地理特点，即使降雨相对较多的地区，鉴于炎热的气候，往往也导致蒸发率高，因此，坎儿井作为一种蒸发率低且流量稳定的灌溉体系，能够随时为农业生产活动提供便利。坎儿井灌溉体系除了能够额外且稳定增加农作物产量之外，另一个优势在于其能够促进伊朗民众形成定居点，也进一步有利于建立固定的农场开展农业生产活动。此外，对需要共享水资源进行灌溉的地区，坎儿井灌溉体系也会对农场的分布形态和面积大小产生影响。

第三，灌溉对国家经济发展以及人口增长至关重要。特别是对伊朗的农业生产而言，可以说没有坎儿井灌溉体系就不能保证充足的粮食供应。根据史料记载，即便是在水资源相对丰富的伊朗南部省份，当缺乏足够的降雨时，农产品也十分匮乏，饥荒通常也随之而来［8］（P54）。实际上，伊朗农业在整个经济生产中十分脆弱，极易受到气候、战争等多重因素的波动影响。在经长达近一个世纪的动荡后，18世纪末恺加部族建立了自己的王朝，重新统一了伊朗［9］（P101-106）。然而，长期的战争对伊朗的经济造成了严重的打击，特别是对农业生产以及与其相关的灌溉工程影响更大。而坎儿井数量的减少也导致伊朗人口骤减，甚至可以通过统计坎儿井的数量来判断人口的变化情况。伊朗的索尔塔尼耶城繁盛时期曾有600口坎儿井，而在1853年仅剩4口坎儿井。灌溉系统的衰败进一步促使村庄荒废［10］（P221），耕种面积也相应减少，最终导致饥荒的出现。受饥荒影响，1861年，伊朗总人口由1850年前后的1000万再次骤降至600万左右。

四、结语

坎儿井作为一种古老的地下水利灌溉工程，长期以来始终致力于为伊朗大部分干旱地区的农业生产活动提供可靠稳定的水源，保障了当地居民的生活需求。时至今日，与坎儿井地下水利灌溉工程同时期的许多古老的灌溉系统早已被废弃，而坎儿井仍在伊朗等一些国家沿用。可以说，坎儿井地下水利灌溉体系对伊朗的政治、经济、社会等多个方面都产生了重要影响，并在伊朗农业文明史上留下了浓墨重彩的一笔。