林則徐在伊犁開墾成效顯著，帶動南疆掀起興墾熱潮。
伊犁農田
道光皇帝點名讓他到南疆勘荒。道光二十五年（1845年）年初，林則徐奉旨赴南疆，在大半年的時間裡，先後勘查了庫車、烏什、阿克蘇、和闐（今和田）、葉爾羌（今莎車）、喀什噶爾和喀喇沙爾（今焉耆）七城墾地，中經英吉沙，遍歷南疆八大城，勘地60餘萬畝；九月在吐魯番所轄托克遜之伊拉里克（今伊拉湖）勘地11萬畝；十月在哈密以東塔爾納沁（今納沁城）勘地6000畝。林則徐在南疆勘田，瞭解了墾地的實際情況，為清廷制定南疆墾荒政策提供了真實的依據，並提出“若欲開墾，當以振興水利為先”的指導思想。
南疆沙地
林則徐扶病奔波於天山南北各地，克服了重重困難，完成了此次荒地勘察任務。林則徐赴南疆大致是沿著天山南北兩路所設臺站（即驛站、軍臺等交通通信轉運機構的總稱）行走，至喀什噶爾後基本循原路返回。在7個多月的行程中，每天所經所見河流湖泊，必定加以記錄。其關注內容主要涉及當地的水資源狀況，包括河流的水量、流速、流向，河道寬度，湖泊面積，以及河湖的周邊環境等。可以說，他用日記的方式為我們描繪了一幅19世紀40年代新疆水資源、水環境的圖景，這是一份珍貴的歷史資料。
喀什噶爾老城
在興修水利的過程中，林則徐針對當地氣候乾燥，又多沙暴，沙丘搬遷頻繁，嚴重威脅明渠，而且“經年少雨”“水源缺乏”“地面蒸發過烈”“河流乾涸時多”，以及土壤呈沙性、滲漏嚴重的情況，決定在南疆特別是吐魯番盆地，大力“倡挖卡井”，即坎兒井，“增穿井渠”，“每隔丈餘淘空一口，連環導引水田，井水通流”。
坎兒井由暗渠、豎井、明渠三部分組成，把地下水引出灌溉農田。夏季，由於此地日照充分，氣溫高，盆地四周高山上的積雪融化成水，便從山坡流到盆地的邊緣。這裡是砂礫地帶，堆積很厚，極易滲水，雪水流至此處，很快滲入地下。暗渠位於透水層中，其作用是彙集滲於地下的雪水以引出地面。豎井的作用有三：其一，用來探測地下是否有水，以便確定是否要開鑿暗渠；其二，便於通氣採光，以利於人們在暗渠中鑿挖；其三，便於將暗渠中挖出的土石從此運至地面。因此，每條暗渠都要開鑿許多豎井。明渠是地面渠道，上接暗渠，將彙集的雪水引入農田以灌之。
坎兒井的長度不一，最長者可達二三十公里，短者只有幾公里。坎兒井在鴉片戰爭時為數不多，最多的吐魯番一地僅有30多條。鴉片戰爭後，在林則徐的大力倡導和推廣下，坎兒井在吐魯番盆地的吐魯番、鄯善、托克遜、哈密等地盛行，1845年前後，就由30多條增加到100多條。1880年前後，在左宗棠的推廣下，其他各地又新增185條。林則徐在新疆倡導推廣坎兒井，不僅對“溉田久荒”的吐魯番“變赤地為沃壤”起了重大作用，而且促進了當時西北塞防的建設與新疆的開發。新疆人民感激林則徐推廣坎兒井，親切地把它稱為“林公井”。
坎兒井旁用來提水的小碼頭
林則徐在戍邊期間的治水業績，對新疆屯墾水利的推動，具有開創性和帶動性，是新疆甚至西北水利史上的濃重一筆。他在治水過程中注重水利技術的傳播和推廣，注重防災、治水和災後賑濟結合。直至現在，坎兒井這一“沙漠綠洲的綠色生命之源”，不僅當地“居民至今賴之”，而且對當前綠色生態農業的發展仍然發揮著重要作用。而他在治水過程中所展現的不避逆境、心繫國家民眾的精神，經世致用、事必躬親的工作原則，注重現場調查與實踐的工作方式，都是留給我們的寶貴財富。
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