據瞭解，庫車唐王城佔地面積約50萬平方米，由城址、鑄幣窯址、居住遺址等遺蹟組成。城址呈長方形，東西長約260米，南北寬約160米，四角各有一角樓遺蹟。城垣外均有馬面。
城址南牆外還有一座城圈。圓城直徑約500米，面積約20萬平方米，牆垣構築方法為夯築或土坯壘築，夾有紅柳枝層。地面上的木建築構件、陶器碎片、枯井遺蹟以及厚厚的畜糞堆積，說明這裡曾經是養殖牲畜的地方。從糞便土層和厚度勘察分析，很多專家判定這就是唐朝軍隊養馬的地方。從唐王城的建築形式和佔地面積來看，張平認為這裡應該是當時安西軍政府管理屯田和軍鎮駐地或軍馬飼養基地，即相當於安西都護府所設置的牧使或牧監機構。“唐代軍隊有不擾民的軍規，大批軍隊來到龜茲平叛，不可能把這些馬放在居民家裡，只能建一個專門養馬的地方。但為什麼放在唐王城外，我們還沒有搞明白。”張平說。
而城北那個圓形城，張平判斷，那是讓馬輕鬆的場所。之所以要建城牆，是因為這裡太過平坦，周圍草過於茂盛，不圈起來，馬會跑沒了。他說：“唐代龜茲地區戰馬飼養數量最多的時候達到2700匹。如此龐大的一群軍馬，需要大量的飼草料。唐王城周邊地廣人稀，草料充沛，安西都護府在這裡設置牧使或牧監機構所在地是可信的。”
站在城牆的東南角，可以看到城北一座土坯房基建築的小土堆，地面上的鹽鹼殼很堅硬，但不時可以看到木構件裸露在地表上。張平介紹：“那可能是座佛寺，規模應該很大。在它下面我們曾發現過一個鑄造錢幣的遺址，出土過一些錢幣。在它西面那個小點的土堆，是一處窯址，隨地可見燒成黑色的殘片。在它西南角那個土堆，應該是座佛塔。當年來此地的內地人很多，他們也需要一個精神寄託的地方，佛寺、佛塔都是他們精神寄託的地方。”
隋朝地圖
庫車縣文物局辦公室主任尹秋玲介紹，他們曾在這裡採集到大量的陶、石、銅、木、琉璃、錢幣等。出土過浮雕、忍冬紋木構件、橫樑柱頭上的圓雕獅子裝飾、旋制幾何圖案木欄、唐代乾元重寶、大曆元寶、龜茲無文小銅錢範及60餘枚龜茲無文小銅錢。
從城牆地基往上看，可以清晰地看出，它的構築方法十分特別。牆基底部為浮土掩埋，自浮土往上，牆體每層由捆紮成束的紅柳、蘆葦橫向平鋪而成，隔層為黃土堆築，其上再加砌土坯牆，再往上就是城牆最頂部消失的城垛、馬面等軍事防禦構築了。
唐朝地圖
庫車唐王城的謎團
為什麼要在這裡修這個城？這個城是有什麼用處的？它真是唐代的養馬基地，還是為了鎮守西域而建的軍事城池？它是唐代還是漢代修建的？種種謎團，讓庫車唐王城一直籠罩著神秘的面紗。
1958年，黃文弼在《新疆考古發掘報告》中寫道：“唐王城，維吾爾語稱大黑汰沁古城，意為漢人城。居渭幹河中游，土地肥沃，水草豐盈，形勢險要，系古代戍守的堡壘。”
《阿克蘇文物》一書裡記載，唐王城周邊十幾平方公里的範圍內，分佈著眾多的古城和城堡遺址，在這些古城遺址中，出土了大量的唐代文化遺物。
據唐代史料記載，自貞觀末年安西都護府遷至龜茲後，唐經營西域曾經多次受挫。為了加強唐朝廷在西域的軍事駐防力量，長壽元年以後，從中原增調了數萬士兵駐守安西四鎮。
《唐六典·屯田郎中員外郎》記載：“凡軍州邊防鎮守，轉動不給，則設屯田，以益軍儲。”由此可知，唐朝戍守西域，為了解決軍糧供應，除戰時外，還要參加屯田。這就是唐代“務農重戰”的思想體現。
2000年11月，庫車縣文物局和公安局聯合偵破一起文物盜竊案時，在唐王城遺址發現一個單耳陶罐、一個木製托盤、一隻銅製手鐲和兩枚龜茲五銖銅錢。當時據專家考證，上述文物屬漢代文物。
以往唐王城的考古發掘，發現的大都是唐代的文物，發現漢代文物尚屬首次。有專家認為，唐王城應當在漢代時期就存在；也有專家認為唐王城是漢代時期的延續，在唐代發展到了鼎盛時期；還有專家認為唐王城本身就是唐代在龜茲古國建造的城池。唐王城究竟屬於哪個年代，從確切的史料中尚無法斷定。
2011年11月，庫車縣文物局工作人員在對唐王城進行日常巡護過程中，在一處古窯遺址發現了一枚剪邊錢。尹秋玲分析，唐王城邊上的古窯遺址，之前被考古學家判斷有可能是陶器遺址，但是在該遺址中同時還發現了龜茲小銅錢範。這可以斷定，一座古城遺址擁有製作錢幣的窯址，說明當時經濟貿易活動繁盛，政治地位比較重要。因此，唐王城有可能比原來判斷的唐代安西都護府所設置的牧使或牧監機構遺址更為重要，可能是龜茲古國政治經濟社會比較發達的城鎮。
“唐王城是黃文弼先生最牽掛的地方，他能首選這裡作為他再次來新疆考古發掘地點，說明這裡在他心中佔據了很重要的位置。從目前的發掘情況來看，這裡還有許多謎沒有解開，還需要我們再深入進行發掘，搞清唐王城的秘密。”張平說。
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