【科学阅读】水车：引水灌溉的农具

原标题：【科学阅读】水车：引水灌溉的农具

中国自古就是以农立国，与农业相关的科学技术取得了卓越的成就。水利作为农业中最不可缺的一环，各朝政府虽致力于兴修水利工程，不论是灌溉渠道或是运河都动员了大量的人力、物力和财力去营建。但是这些渠道大都分布在各大农业区，至于高地或是离灌溉渠道及水源较远之地，显然是无法顾及。于是汉族劳动人民善用其智慧，发明了一种能引水灌溉的农具——水车。

水车是一种古老的提水灌溉工具。水车也叫天车，车高10米多，由一根长5米，口径0.5米的车轴支撑着24根木辐条，呈放射状向四周展开。每根辐条的顶端都带着一个刮板和水斗。刮板刮水，水斗装水。河水冲来，借着水势的运动惯性缓缓转动着辐条，一个个水斗装满了河水被逐级提升上去。临顶，水斗又自然倾斜，将水注入渡槽，流到灌溉的农田里。

水车外形酷似古式车轮。轮幅直径大的20米左右，小的也在10米以上，可提水高达15-18米。轮幅中心是合抱粗的轮轴，以及比木斗多一倍的横板。一般大水车可灌溉农田六、七百亩，小的也可灌溉一、二百亩。水车省工、省力、省资金，在古代可以算是最先进的灌溉工具了。

汉族民间最早的汲水用具该是“桔槔”。《庄子．外篇．天地篇》中，载子贡南游，反途路过汉阴时，看到一个老丈人辛苦的抱瓮汲水灌溉，事倍而工半，于是告诉老翁一种省力的器具，名曰之『槔』。它的制作方式是：『凿木为机，后重前轻，掣水若抽，数如沃汤。』也就是用一条横木支在木架上，一端挂着汲水的木桶，一端挂着重物，像杠杆似的，可以节省汲水的力量。从抱瓮灌地到桔槔汲水初步利用器械，可以说是水车发明的先躯。

在公元前100年左右，中国发明了最早的水车——龙骨水车（又称“翻车”），东汉时的毕岚和三国时的马钧又对龙骨水车进行了改进。龙骨水车利用齿轮的原理，用人力、畜力或风力带动循环的木链（即“龙骨”），由装在木链上的刮板将水刮入车槽，水沿 车槽提升至高处而流入田间，龙骨水车还可用于排除积水。

中国正式记载中的水车，则大约到东汉时才产生。东汉末年灵帝时，命毕岚造“翻车”，已有轮轴槽板等基本装置。又有一说三国时魏人马均也有“翻车”的制造（见《三国志．魏志》卷二九杜传裴松之注）。不论“翻车“究竟首创于何人之手，总之，从东汉到三国”翻车“正式的产生，可以视为中国水车成立的第一阶段。

水车的发展到了唐宋时代，在轮轴应用方面有很大的进步，能利用水力为动力，作出了"筒车"，配合水池和连筒可以使低水高送。不仅功效更大，同时节约了宝贵的人力。南宋张孝祥〈题能仁院壁诗〉中大赞其曰：『转此大法轮，救汝旱岁苦。』可见此水车对农事帮助之大。这是中国水车发展的第二个阶段。

在距公元700多年前后的元代或更早，中国人也发明了一种立式水车——筒车（亦称“天车”），其样式与波斯轮相似，但却是依靠水流冲击而转动的。这是世界上最早的用水力驱动的排灌机械。到了元明时代，轮轴的发展更进步。一架水车不仅有一组齿轮，有多至三组，而有"水转翻车"、"牛转翻车"或"驴转翻车"，可以依风土地势交互为用。这项发展，使翻车的利用更有效益。翻车打东汉三国时代发明以来，一直停滞在人力的运转。至此，利用水力和兽力以为驱动，使人力终于从翻车脚踏板上解放。同时，也因转轴、竖轮、卧轮等的发展，使原先只用水力驱动的筒车，即使在水量较不丰沛的地方，也能利用兽力，而有所贡献。另外，则有"高转筒车"的出现。地势较陡峻而无法别开水塘的地方，也能低水高送，有所开发。这是中国水车发展的第三阶段。元明之后，中国水车的发展便再没有多少特殊的成就了。

公元3世纪前后，波斯人发明了另一种水车——波斯轮。在直立水车的叶轮上挂有多个水桶，水车转动时轮周的水桶轮流浸入水中并相继提起，桶随轮转至上方后将水倒入输水槽。波斯轮由齿轮与水平的传动轮连接，驮马绕着圈子带动水车。

水车一物在中国农业发展中有很大贡献。它使耕地地形所受的制约大为减轻，实现丘陵地和山坡地的开发。不仅用之于旱时汲水，低处积水时也可用之以排水。水车的发明为人民安居乐业和社会和谐稳定奠定了基础。作为汉族农耕文化的重要组成部分，它体现了汉民族的创造力，为中国农业文明和水利史研究提供了见证。返回搜狐，查看更多

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