伊朗坎兒井灌溉體系歷史考察*

折 祎

在古代，農(nóng)業(yè)無(wú)疑是歷代王朝經(jīng)濟(jì)社會(huì)的基礎(chǔ)支柱，時(shí)至今日農(nóng)業(yè)也為工業(yè)生產(chǎn)提供著諸多不可或缺的生產(chǎn)要素。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)始終依賴于灌溉，建設(shè)良好穩(wěn)定的灌溉體系則成為民生的關(guān)鍵。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)伊朗而言，凡是進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，都將涉及到農(nóng)業(yè)水利灌溉的相關(guān)問(wèn)題。坎兒井作為一項(xiàng)古老的地下水利灌溉工程，既是伊朗氣候與地理?xiàng)l件的天然選擇，也是古代伊朗勞動(dòng)人民智慧結(jié)晶的產(chǎn)物，與伊朗政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的發(fā)展息息相關(guān)。

一、緣起與發(fā)展

伊朗位于亞洲西南部，其國(guó)土面積為1645000平方公里，地跨東經(jīng)44°—64°，北緯25°—40°之間。伊朗內(nèi)陸海拔在1000—2000米范圍之間。山脈環(huán)繞的高原是伊朗地貌的顯著特點(diǎn)，扎格羅斯山脈、厄爾布爾士山脈以及從帕米爾山分出的興都庫(kù)什山脈和蘇萊曼山脈將伊朗高原圍在中間，而在內(nèi)陸高原山地之間分隔出許多盆地，在盆地底部有伊朗特有的各種荒漠［1］（P3）。伊朗幾乎一半以上的區(qū)域?qū)儆诨牡亍⑸衬嗷蚋咴貛В啾容^而言，伊朗平原面積狹小，分布在東南部邊緣。受到自然地理因素影響，特別是海拔高度的巨大差異性導(dǎo)致了伊朗大部分地區(qū)氣候變化劇烈且降雨稀少，年平均降雨量通常約為250毫米至300毫米。除了里海沿岸諸如馬贊德蘭省與吉蘭省外，其余地區(qū)多表現(xiàn)為夏季無(wú)雨、冬季少雨，因此在伊朗內(nèi)陸形成了大片荒漠。此外，伊朗約四分之一的地區(qū)并無(wú)常年河流，一般只存在季節(jié)性的徑流，且鑒于伊朗氣候多干燥炎熱，蒸發(fā)率高，因此伊朗的水系多呈量小流短的特點(diǎn)。

伊朗的自然條件決定了其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)單純依靠天然降雨將無(wú)法發(fā)展，必須采取人工灌溉的方式。結(jié)合伊朗的氣候與地理因素進(jìn)行綜合考量：首先，農(nóng)作物生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，需要穩(wěn)定給水灌溉；其次，伊朗境內(nèi)的大部分區(qū)域地表水由于鹽度較高無(wú)法作為灌溉用水；此外，受到季節(jié)變化影響，灌溉用水的供需往往不一致，還需要面臨地表水源的高蒸發(fā)率。相比較而言，由于水始終在地下流動(dòng)，采用坎兒井灌溉體系不僅能夠保證水源干凈清潔，同時(shí)也能夠使得蒸發(fā)率保持在最低水平。此外，坎兒井灌溉系統(tǒng)還具有不損耗地下水源，流量基本保持穩(wěn)定的特點(diǎn)。因此，基于綜合權(quán)衡，為了解決上述問(wèn)題，對(duì)于伊朗這樣氣候干旱炎熱的國(guó)家，采用坎兒井灌溉系統(tǒng)無(wú)疑成為最合適的灌溉方式。

實(shí)際上，早在2000多年前伊朗就已經(jīng)出現(xiàn)了坎兒井。伊朗哈馬丹以及波斯的古都波斯波利斯是最早使用坎兒井灌溉的城市。據(jù)史料記載，亞述國(guó)王薩爾貢二世曾從波斯人那里學(xué)到了地下水的開(kāi)采技術(shù)。公元前6世紀(jì)，新巴比倫國(guó)王尼布甲尼撒二世娶了米底的公主為王后，為了緩解王后的思鄉(xiāng)病，尼布甲尼撒二世為其建造了聞名于世的空中花園，而為了對(duì)花園進(jìn)行澆灌，坎兒井的灌溉技術(shù) 也就此引入［2］（P168-169）。而 當(dāng)大流 士一世征服埃及時(shí)，坎兒井也被帶入了尼羅河流域［3］（P468）。坎兒井灌溉系統(tǒng)特別符合中東地區(qū)的氣候與地理特征。坎兒井除了在伊朗本國(guó)內(nèi)部的干旱地區(qū)大量采用外，這種灌溉技術(shù)也逐步向周邊鄰國(guó)傳播開(kāi)來(lái)。

雖然坎兒井在不同地區(qū)名稱存在差異，但其工作機(jī)制和原理是相通的。目前，全球各地有關(guān)坎兒井的名稱約有20個(gè)，其中，阿拉伯語(yǔ)稱其為Qanat。在阿富汗、土耳其和土庫(kù)曼斯坦等地，坎兒井被為Kahriz，意為從山中溢出的水，形象地詮釋了坎兒井的運(yùn)行模式。在中國(guó)新疆地區(qū)維吾爾語(yǔ)中坎兒井被稱為Keriz，與波斯語(yǔ)的發(fā)音相近。在敘利亞、 巴勒斯坦等地坎兒井被稱作Fuqara，在北非地區(qū)則被稱為Foggara，意為挖掘。早期的阿拉伯文獻(xiàn)中，坎兒井則被命名為Faghir，亦有使水源流動(dòng)之意。除了西亞、北非地區(qū)之外，坎兒井這項(xiàng)技術(shù)早已被引入世界各地。在歐洲地區(qū)，曾先后在德國(guó)、意大利和西班牙等地發(fā)現(xiàn)了坎兒井的遺跡。根據(jù)考證推斷，意大利所存在的坎兒井應(yīng)該為十字軍東征后將這項(xiàng)灌溉技術(shù)帶回了歐洲。同樣，在美洲的墨西哥、秘魯、智利等地的農(nóng)田也發(fā)現(xiàn)了類似于坎兒井的灌溉方式［4］（P170-181）。在漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，與坎兒井同時(shí)期的許多古老的灌溉系統(tǒng)早已被廢棄，而坎兒井仍在伊朗等一些國(guó)家沿用至今，由此可見(jiàn)，坎兒井的確是穩(wěn)定可靠且有效的傳統(tǒng)灌溉體系。

二、原理機(jī)制與建造維護(hù)

長(zhǎng)期以來(lái)，坎兒井灌溉系統(tǒng)在伊朗農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用，伊朗總灌溉用水的75%由坎兒井提供［5］（P94-105）。坎兒井大多分布在伊朗的農(nóng)村，一方面為農(nóng)民提供日常的飲用水；另一方面也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供灌溉用水。建造坎兒井需要滿足兩個(gè)重要條件：首先是適當(dāng)?shù)牡乇砥露龋簿褪呛０尾睿黄浯问悄軌蛱峁┏渥愕牡叵滤?yīng)，且地下水的供應(yīng)須高于坎兒井的出水點(diǎn)，以便保持穩(wěn)定的水流量。就其構(gòu)造與運(yùn)行機(jī)制而言，整個(gè)坎兒井灌溉系統(tǒng)由豎井和地下隧道構(gòu)成。這些豎井通過(guò)地下隧道連接在一起，利用重力作用將水從高地的含水層輸送到海拔較低的地表。坎兒井建造的第一步通常是挖掘試驗(yàn)井，以此來(lái)測(cè)試該位置是否存在較為充足的地下水供給。通常情況下，需要挖掘三口試驗(yàn)井才能夠相對(duì)準(zhǔn)確地判斷地下水的出水量。確定好位置之后，施工人員開(kāi)始使用一些特殊測(cè)量工具來(lái)確定井與井之間的坡度及距離。建造坎兒井時(shí)，主要使用的設(shè)備工具之一是類似于今天的掘錨機(jī)，它由兩個(gè)固定于地面的支撐架和絞車等部件組成。在進(jìn)行挖掘作業(yè)的過(guò)程中，絞車主要用于升降重物，同時(shí)施工人員也通過(guò)絞車上的繩子進(jìn)入豎井底部工作。此外，挖掘坎兒井還需要諸如鏟子、鋤頭、油燈等工具，有時(shí)還需要配備指南針，方便施工人員在地下隧道中確定方向。

長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)歷，使得一代又一代伊朗人早已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地挖掘出一排排豎井和幾公里甚至幾十公里長(zhǎng)的地下隧道。豎井的底部通過(guò)地下隧道相連通，從出水點(diǎn)到含水層出現(xiàn)的這一段稱為輸水段，而從含水層出現(xiàn)的地方直至試驗(yàn)井稱為產(chǎn)水段。建造坎兒井的過(guò)程中，一旦挖通了含水層，水流就會(huì)涌入地下隧道，并順著坡度向下流去。在具體操作的過(guò)程中，古代伊朗人往往先挖掘出一排排豎井，這些豎井能夠方便將挖掘過(guò)程中的泥土帶出地表，施工人員也利用豎井進(jìn)行挖掘作業(yè)，此外豎井也作為地下隧道的通風(fēng)口，保證空氣流通。通常情況下，豎井的深度隨著地形的變化而不等，而往往最深的豎井被稱為母井。兩個(gè)豎井之間一般保持15米至20米的距離，而在穿越河流抑或是山丘地區(qū)時(shí)，間距甚至能夠超過(guò)200米。

通常情況下，在挖掘豎井或者地下隧道的過(guò)程中，施工人員經(jīng)常會(huì)遇到無(wú)法整體拖到地面的大型巖石，對(duì)于這種問(wèn)題，往往采用將石塊打碎的方式處理。早期施工人員往往在巖石上打一個(gè)洞，然后在洞里插入一個(gè)楔子來(lái)劈開(kāi)石塊。另外一種方法是調(diào)整地下隧道的路線，以便繞過(guò)巖石。此外，還需注意的是，在豎井和地下隧道的挖掘過(guò)程中，由于土壤中可能產(chǎn)生有害氣體，因此需要增加豎井的數(shù)量以便保持通風(fēng)，或者通過(guò)風(fēng)箱為地下隧道輸送新鮮空氣。而對(duì)于油燈的選擇，最好是使用由動(dòng)植物油制作的油燈，這些油燈在地下隧道中燃燒效果更佳。此外，為了能夠在較為松軟的沙地上建造坎兒井，挖掘豎井時(shí)一般將木制或者陶瓷的框體放入井中，并以此類推逐漸完成一排排豎井的建造。針對(duì)伊朗的氣候與地理?xiàng)l件，盡管坎兒井灌溉體系十分合適有效，且數(shù)個(gè)世紀(jì)以來(lái)坎兒井灌溉體系也為伊朗的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了可觀的收益，但其建造成本因地而異、因時(shí)而異，總而言之工程耗資巨大。

與坎兒井的建造相比，維護(hù)這一體系，保證其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行更為重要。坎兒井需要定期維護(hù)，否則長(zhǎng)時(shí)間的水流沖刷容易導(dǎo)致地下隧道坍塌。為了避免隧道坍塌，施工人員通常使用圓形陶瓷環(huán)或者單獨(dú)在隧道兩側(cè)建立墻壁以此進(jìn)行加固。倘若出現(xiàn)坍塌，將會(huì)完全堵塞隧道并使得積水直接從井口涌出，這將會(huì)嚴(yán)重危及坎兒井灌溉體系的正常運(yùn)行，而且也不容易對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。當(dāng)對(duì)坍塌的坎兒井進(jìn)行修復(fù)時(shí)，施工人員通常會(huì)建造新的旁路，逐步排空堵塞的障礙物，亦或是直接由旁路取代已經(jīng)被堵塞的隧道作為新的地下隧道。除了自然損耗之外，坎兒井灌溉體系也容易因遭受戰(zhàn)爭(zhēng)以及地震而 毀壞［6］（P1249-1276）。對(duì)坎兒井的管理也十分嚴(yán)格，明確禁止在坎兒井的上坡隧道的出水口抽水，并且將這種偷取水源的行為認(rèn)定為犯罪。實(shí)際上，為了保證坎兒井能夠穩(wěn)定良好地運(yùn)行，每年都需要施工人員對(duì)坎兒井進(jìn)行清理維護(hù)。坎兒井的建造和維護(hù)工作均極其危險(xiǎn)，而這些施工人員的努力卻為伊朗缺乏地表河流的地區(qū)帶來(lái)了繁榮，因此整個(gè)社會(huì)對(duì)坎兒井的從業(yè)者十分尊重。

三、坎兒井灌溉體系的意義及影響

縱觀整個(gè)伊朗的農(nóng)業(yè)歷史進(jìn)程，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)展始終離不開(kāi)水利灌溉體系的支撐。坎兒井灌溉體系以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在伊朗的農(nóng)業(yè)文明中扮演著重要的角色，可以說(shuō)與伊朗的政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面息息相關(guān)。

第一，灌溉是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)得以順利進(jìn)行的基石。農(nóng)業(yè)種植方面的收益不僅在國(guó)民生產(chǎn)總值中占比巨大，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)也成為伊朗全國(guó)70%甚至更多的人口賴以維持生計(jì)的方式。就伊朗的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)而言，對(duì)其發(fā)展影響最大的制約因素是如何保證農(nóng)作物的供水，這使得灌溉無(wú)疑成為伊朗開(kāi)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的先決條件，而坎兒井灌溉體系則是伊朗首要的灌溉形式。實(shí)際上，除了里海周邊諸如馬贊德蘭省和吉蘭省之外，伊朗大部分地區(qū)受到氣候與地理因素影響，多處于沙漠或干旱地帶，因而即便有降水但雨水具有流速快、蒸發(fā)率高的特點(diǎn)，尤其在出現(xiàn)長(zhǎng)期降雨不足的情況下將導(dǎo)致區(qū)域河流干涸。由此可見(jiàn)，對(duì)伊朗而言，灌溉是農(nóng)業(yè)種植當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是在降雨稀少的時(shí)期，倘若缺乏坎兒井灌溉體系，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)將無(wú)法保證順利進(jìn)行。

第二，存在一個(gè)不容忽略的事實(shí)，即相比較而言，受到人工灌溉的農(nóng)作物，其平均產(chǎn)量往往高于只依靠天然降雨灌溉的農(nóng)作物。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，在19世紀(jì)愷加王朝時(shí)期，伊朗南部諸如法爾斯等省份，通過(guò)坎兒井灌溉的方式能夠促使農(nóng)作物產(chǎn)量比天然降雨灌溉增產(chǎn)3-5倍，而在阿塞拜疆等北方省份坎兒井灌溉也將幫助農(nóng)作物產(chǎn)量翻倍［7］（P662）。受到季節(jié)以及降雨量影響，伊朗大多數(shù)河流的水量都不具規(guī)律性，甚至在伊朗大部分地方?jīng)]有河流，也很少降雨。特別是考慮到伊朗的氣候與地理特點(diǎn)，即使降雨相對(duì)較多的地區(qū)，鑒于炎熱的氣候，往往也導(dǎo)致蒸發(fā)率高，因此，坎兒井作為一種蒸發(fā)率低且流量穩(wěn)定的灌溉體系，能夠隨時(shí)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供便利。坎兒井灌溉體系除了能夠額外且穩(wěn)定增加農(nóng)作物產(chǎn)量之外，另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其能夠促進(jìn)伊朗民眾形成定居點(diǎn)，也進(jìn)一步有利于建立固定的農(nóng)場(chǎng)開(kāi)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。此外，對(duì)需要共享水資源進(jìn)行灌溉的地區(qū)，坎兒井灌溉體系也會(huì)對(duì)農(nóng)場(chǎng)的分布形態(tài)和面積大小產(chǎn)生影響。

第三，灌溉對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人口增長(zhǎng)至關(guān)重要。特別是對(duì)伊朗的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，可以說(shuō)沒(méi)有坎兒井灌溉體系就不能保證充足的糧食供應(yīng)。根據(jù)史料記載，即便是在水資源相對(duì)豐富的伊朗南部省份，當(dāng)缺乏足夠的降雨時(shí)，農(nóng)產(chǎn)品也十分匱乏，饑荒通常也隨之而來(lái)［8］（P54）。實(shí)際上，伊朗農(nóng)業(yè)在整個(gè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中十分脆弱，極易受到氣候、戰(zhàn)爭(zhēng)等多重因素的波動(dòng)影響。在經(jīng)長(zhǎng)達(dá)近一個(gè)世紀(jì)的動(dòng)蕩后，18世紀(jì)末愷加部族建立了自己的王朝，重新統(tǒng)一了伊朗［9］（P101-106）。然而，長(zhǎng)期的戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)伊朗的經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重的打擊，特別是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及與其相關(guān)的灌溉工程影響更大。而坎兒井?dāng)?shù)量的減少也導(dǎo)致伊朗人口驟減，甚至可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)坎兒井的數(shù)量來(lái)判斷人口的變化情況。伊朗的索爾塔尼耶城繁盛時(shí)期曾有600口坎兒井，而在1853年僅剩4口坎兒井。灌溉系統(tǒng)的衰敗進(jìn)一步促使村莊荒廢［10］（P221），耕種面積也相應(yīng)減少，最終導(dǎo)致饑荒的出現(xiàn)。受饑荒影響，1861年，伊朗總?cè)丝谟?850年前后的1000萬(wàn)再次驟降至600萬(wàn)左右。

四、結(jié)語(yǔ)

坎兒井作為一種古老的地下水利灌溉工程，長(zhǎng)期以來(lái)始終致力于為伊朗大部分干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供可靠穩(wěn)定的水源，保障了當(dāng)?shù)鼐用竦纳钚枨蟆r(shí)至今日，與坎兒井地下水利灌溉工程同時(shí)期的許多古老的灌溉系統(tǒng)早已被廢棄，而坎兒井仍在伊朗等一些國(guó)家沿用。可以說(shuō)，坎兒井地下水利灌溉體系對(duì)伊朗的政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多個(gè)方面都產(chǎn)生了重要影響，并在伊朗農(nóng)業(yè)文明史上留下了濃墨重彩的一筆。