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瓜岛水车:中国人力驱动的链泵式水车

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:中国人安装使用的提灌设施种类繁多,其中有一类构造及功能与前述鲁米利亚地区的突厥人采用的相关装置差堪仿佛,另有一类人力驱动的链泵式水车,操作方式类似英国脚踏式水磨坊,与埃及水车有异曲同工之妙。鄱阳湖口有赣江支流通过的瓜洲冲积区,地势低平灌溉农业发达,数百架筒车昼夜不停地运转,单车日均给水量逾三百吨。

瓜岛水车:中国人力驱动的链泵式水车

他们到处挖渠引水,

只为满足生活的需要;

他们也是一渠流水,

满足皇上的穷奢极欲。

——《阿尔喀诺俄斯王的皇家花园》(www.xing528.com)

东方国家气候干燥、土地贫瘠、水资源分布不够均衡,生活在那里的人民不得不在挖井凿渠、发展灌溉农业、开发不间断水源,以及保障日常生活需要方面殚精竭虑、发挥民族智慧,并在这一技术领域内取得非凡的成就。古代雅典人唯一的饮料就是地下水,那个时代只要是名字见诸经卷的诗人,都有对甘甜的井水大加赞颂的诗篇传世。一掬普普通通的白水入诗,足以说明那个时代的雅典人汲取地下水的能力乏善可陈,考古发掘也证明了这一点:他们使用安装在井口的石辊取水,石辊上缠绕长度与井深匹配、末端拴挽水桶的绳索,这种类似中国“辘轳”的提水装置在这地中海岛国的使用非常广泛,散落于各处古井遗址、留有数英寸深绳索鞭痕的石辊,便是那个时代落后原始的生产生活方式的明证;花团锦簇的古希腊城邦,以及在此基础上形成的光辉灿烂的希腊文明,均与井水引流工程为古人提供一隅繁衍生息之地有关。色雷斯人对雅典取水方式进行了改进,他们挖掘的井泉口径更大、以井壁开凿盘旋台阶的方式,直接舀取井水。水泵发明之前,色雷斯取水法在英伦诸岛大行其道。亨利八世时期,大英帝国上下两院通过一项法典,规定“伦敦市民必须汲取石南树丛下的古井之水”——深藏于汉普斯特德大教堂下五百码处的一口古井。鲁米利亚利用杠杆原理提取灌溉用水:在距离水源不远处构筑支点,杠杆一端挂桶、另一端坠石,取水者无须着力过多,操作轻省便当。此法也在中国沿用——这个东方文明古国对水资源的珍惜,几至发展到崇拜的地步;培土为泉、筑堤成坝,人工蓄水设施在这个国家随处可见。

中国历朝历代的封建帝王都注重发展农业,在保障芸芸众生生产、生活用水方面做出了不懈的努力。不过这个问题不属我们讨论的范畴,在这里没有必要大费周章。古罗马引流工程规模浩大,除了名播天下、全长十五英里,槽体离地一百零九英尺的克劳迪亚渡槽外,尚有十四条类似设施贯通城区;星罗棋布的蓄水塔下,敷设的管道直通各家各户。君士坦丁堡地下水库长三百三十六英尺、宽一百八十英尺,蓄水量之大,足以满足这座古代名城全部居民的日常用度之需。非洲迦太基、西班牙塞哥维亚的引水管道、亚历山大港的蓄水池,都是留存至今的古文明丰碑,令人叹为观止。人类对水资源的开发利用并不局限于某个国家、某一时代,但在灌溉农业领域成就与中国有得一比的只有古代埃及这一个国家。埃及人尼罗河沿线开挖运河计八十条、修建人工湖泊三处(莫伊利斯湖、布海拉湖、马瑞奥提斯湖),尽享灌溉之利。古代埃及人用水车提灌:硕大的车轮上扎缚水桶,这些水桶落底时汲水,升顶后桶体平转,内装的整桶水就势倾入架设在高处的渡槽。埃及人偶尔使用牛力推动提灌装置,据称阿基米德发明提水螺旋管,灵感即来自埃及古老的灌溉装置。中国人安装使用的提灌设施种类繁多,其中有一类构造及功能与前述鲁米利亚地区的突厥人采用的相关装置差堪仿佛,另有一类人力驱动的链泵式水车,操作方式类似英国脚踏式水磨坊,与埃及水车有异曲同工之妙。其实中国人发明的农业灌溉机械中,结构最精巧、最可圈可点的装置是竹轮水车:竹制巨轮的外缘装有一圈将流水的势能转化为水车动能的刮板,内缘楔接与车轮平面垂直的铁棒,棒端以链环挂载水箱;车轮在刮板的驱动之下不停地旋转,水箱在下切面——水流的作用下出现倾角,箱体浸入水下顺势汲水;当汲满水的容器转至顶端位置时,在档杆的推阻作用下再次倾覆并倒水入槽;而在上行缘和下行缘,箱体因以链环与轮毂实现软式连接,故能始终保持直立。如此伟大的发明,经由中东地区在引进、使用的过程中加以改装,用木质框架取代原来更加轻巧,抗弹性形变能力更强,也更加耐用的竹轮并被冠以“波斯水车”之名后,在广大欧洲地区以讹传讹、变成波斯人的杰作,首创者中华民族的功绩,反遭历史雪藏。

中国水车结构、功能均与波斯同类设备并无二致:拣择粗大的竹竿截成短短的竹筒,一端开口另一端是封闭的结节,固定在驱动轮的外缘,但并非完全贴合转弧,而是形成一个既便于汲水、上行过程中还可防止泼溅、升顶后倾倒又特别顺畅的敞角。鄱阳湖口有赣江支流通过的瓜洲冲积区,地势低平灌溉农业发达,数百架筒车昼夜不停地运转,单车日均给水量逾三百吨。

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