讓農(nóng)田解渴的“龍”

項(xiàng)穎

龍骨水車和龍奇奇有關(guān)嗎

在古代，沒(méi)有像現(xiàn)在一樣的噴灌設(shè)施，那古人怎么灌溉他們的農(nóng)田呢？他們很聰明，發(fā)明了一種叫作龍骨水車的裝置，這種裝置又叫手搖翻車。手搖翻車早在漢代就出現(xiàn)了，《后漢書·宦者列傳》里面就記載：“又使掖廷令畢嵐……作翻車、渴烏，施于橋西，用灑南北郊路……”這是史書對(duì)手搖翻車的最早記載。到了唐宋時(shí)，國(guó)家更加繁榮昌盛，人口多了，需要的糧食多了，龍骨水車的作用就更大了。在農(nóng)田灌溉、排水及運(yùn)河供水中，到處都能看到龍骨水車工作的身影。南宋詩(shī)人陸游看見了這樣的場(chǎng)景，就把它寫進(jìn)了詩(shī)作《春晚即事》中：“龍骨車?guó)Q水入塘，雨來(lái)猶可望豐穰（ráng）?！?p>

中國(guó)科學(xué)技術(shù)館的龍骨水車模型

為什么龍骨水車能為古人做出這么多貢獻(xiàn)？原來(lái)，它是利用了鏈輪傳動(dòng)的原理，把水從河流輸送到需要的地方。龍骨水車的名字，也是從它的構(gòu)造上得來(lái)的。你看這幾十個(gè)刮板構(gòu)成的一條閉合的木鏈，形狀是不是像極了一條龍的骨架？

由不同動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的龍骨水車（明代·宋應(yīng)星《天工開物》）

龍骨水車工作起來(lái)可不含糊。把它安放在河邊，水車下端的水槽和刮板伸到水中，使用人力（或畜力）帶動(dòng)木鏈周而復(fù)始地翻轉(zhuǎn)，裝在木鏈上的刮板就能將水刮入水槽，水就會(huì)被水槽帶著來(lái)到岸邊對(duì)農(nóng)田進(jìn)行灌溉啦！只要木鏈不停地循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，水便能源源不斷地被上提至高處而流入田間，這就是鏈輪傳動(dòng)的原理?？墒牵埞撬囈膊皇侨f(wàn)能的，受到本身體積的限制，龍骨水車只適用于在近距離且落差較小的地方提水灌溉，所以較常見于南方平原地區(qū)。

用于井中取水的立式龍骨水車

龍骨水車還有個(gè)兄弟，它就是可以在井中取水的立式龍骨水車。立式龍骨水車的傳動(dòng)裝置比龍骨水車還厲害，有平輪和立輪兩種，這樣就可以進(jìn)行動(dòng)力方向的轉(zhuǎn)換啦！立式龍骨水車通過(guò)一個(gè)立輪連接帶有一串盛水筒的索鏈，立輪置于井口，索鏈垂于井水中，人力（或畜力）通過(guò)不同裝置推動(dòng)立輪，立輪帶動(dòng)索鏈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使盛水筒不斷地把井水提到井上。

有了龍骨水車，我國(guó)古代農(nóng)田灌溉問(wèn)題基本上得到了解決。有了水，莊稼生長(zhǎng)得更茂盛了。最初的龍骨水車是用人力轉(zhuǎn)動(dòng)的，后來(lái)古人們又發(fā)揮自己的智慧，創(chuàng)制了利用畜力、水力等轉(zhuǎn)動(dòng)的水車，水車家族越來(lái)越龐大啦！

水邊的摩天輪——筒車

如果說(shuō)龍骨水車是古代早期的農(nóng)田灌溉工具，那么筒車就是后人改進(jìn)的一種機(jī)械取水的灌溉工具了。筒車結(jié)構(gòu)巧妙合理，是我國(guó)古代人民的杰出發(fā)明。

筒車的主要部件是一個(gè)簡(jiǎn)易的水輪。在水輪的外緣均勻地系著許多帶有傾斜度的小水筒。小水筒有木質(zhì)和竹質(zhì)之分。前者常見于黃河流域，后者主要分布在江南一帶。

筒車

當(dāng)沖擊筒車的水流達(dá)到一定速度時(shí)，筒車上的水輪便開始運(yùn)轉(zhuǎn)了。水輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)輪上眾多的小水筒相繼到達(dá)水輪的頂端，從而使筒中的水自動(dòng)流入頂端旁邊的接水槽內(nèi)，匯集后流往農(nóng)田，這樣便達(dá)到了連續(xù)灌溉農(nóng)田的目的。筒車的提水高度和水輪的直徑有直接關(guān)系，直徑越大，筒車的提水高度就越高。

筒車的工作原理是不是很神奇？這就是智慧和實(shí)踐的力量！筒車的出現(xiàn)，最早可追溯到隋唐時(shí)期?！短綇V記》里記載，寺廟僧人澆園“以木桶相連，汲于井中”，可見在當(dāng)時(shí)，筒車已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

此外，晚唐時(shí)期還出現(xiàn)了改進(jìn)版的筒車——高轉(zhuǎn)筒車。高轉(zhuǎn)筒車提水高度較一般筒車更高。它由上下兩個(gè)水輪及鋪于上下水輪上的傳輸索道組成。索道上系著一只盛水筒，當(dāng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，索道上的盛水筒下行至下水輪處盛水，然后又繼續(xù)隨著水輪的轉(zhuǎn)動(dòng)上行至上水輪頂端，將水傾瀉至邊上的水槽內(nèi)，如此循環(huán)，不斷將水從低處運(yùn)送至較高處進(jìn)行灌溉。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)館的高轉(zhuǎn)筒車模型

《農(nóng)政全書》中的筒車

唐人劉禹錫在《機(jī)汲記》里這樣描述：“由是比竹以為畚（běn），置于流中……”說(shuō)的就是當(dāng)時(shí)高轉(zhuǎn)筒車的工作場(chǎng)景。