新疆干旱地区年降水量只有50毫米左右，单靠这点降水量是远远不够的，为了解决水源问题，两千多年前，新疆当地的人们就把眼光投到天山的冰雪融水上，为了躲避烈日的烘烤，他们利用沙漠质地渗漏性强的特性，开挖暗渠，将地下水巧妙截流，为新疆绿洲农业提供源源不断的水源，这就是坎儿井的原理、构造、作用。
简单说坎儿井主要是由竖井、地下暗渠、地上明渠、涝坝组成的。其中暗渠工程最为艰巨，一般要在地下开凿几公里到几十公里。极为干旱的吐鲁番有着一千五百余条总长5000多公里号称地下万里长城的坎儿井
由于吐鲁番地区年蒸发量在3000毫米以上，而年降水只有16毫米，为防止天山融水从地面蒸发，古人把天山的雪水从地下引入绿洲。工程进行得异常艰辛，由于融雪冰冷刺骨，工人要跪在冰水中挖土，工人的寿命一般都不超过30岁。
坎儿井利用地面坡度引取地下水自流灌溉。据统计，吐鲁番盆地有水坎儿井1237条，实际使用的853条，总长度超过5000公里，总出水量每秒约10立方米。坎儿井由坚井、地下暗渠、地面明渠、地面明渠、涝坝四个部分组成。竖井最深的在90米以上。一般长3-8公里，最长的达10公里以上，年灌溉300亩，最好的年灌溉可达500亩。临渠啜饮一杯“天然矿泉美容水”--坎儿井水，或入井下接待室品尝吐鲁番葡萄和哈密瓜，或饮一杯水冲泡的名茶，荡气回肠，妙不可言。
坎儿井
1.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”。
2.kariz well
利用竖井分段开挖的地下暗渠。用以汇集山前冲积扇的地下水，自流引出地面进行灌溉的水利设施。
