让农田解渴的“龙”

项颖

龙骨水车和龙奇奇有关吗

在古代，没有像现在一样的喷灌设施，那古人怎么灌溉他们的农田呢？他们很聪明，发明了一种叫作龙骨水车的装置，这种装置又叫手摇翻车。手摇翻车早在汉代就出现了，《后汉书·宦者列传》里面就记载：“又使掖廷令毕岚……作翻车、渴乌，施于桥西，用洒南北郊路……”这是史书对手摇翻车的最早记载。到了唐宋时，国家更加繁荣昌盛，人口多了，需要的粮食多了，龙骨水车的作用就更大了。在农田灌溉、排水及运河供水中，到处都能看到龙骨水车工作的身影。南宋诗人陆游看见了这样的场景，就把它写进了诗作《春晚即事》中：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰（ráng）。”

中国科学技术馆的龙骨水车模型

为什么龙骨水车能为古人做出这么多贡献？原来，它是利用了链轮传动的原理，把水从河流输送到需要的地方。龙骨水车的名字，也是从它的构造上得来的。你看这几十个刮板构成的一条闭合的木链，形状是不是像极了一条龙的骨架？

由不同动力驱动的龙骨水车（明代·宋应星《天工开物》）

龙骨水车工作起来可不含糊。把它安放在河边，水车下端的水槽和刮板伸到水中，使用人力（或畜力）带动木链周而复始地翻转，装在木链上的刮板就能将水刮入水槽，水就会被水槽带着来到岸边对农田进行灌溉啦！只要木链不停地循环转动，水便能源源不断地被上提至高处而流入田间，这就是链轮传动的原理。可是，龙骨水车也不是万能的，受到本身体积的限制，龙骨水车只适用于在近距离且落差较小的地方提水灌溉，所以较常见于南方平原地区。

用于井中取水的立式龙骨水车

龙骨水车还有个兄弟，它就是可以在井中取水的立式龙骨水车。立式龙骨水车的传动装置比龙骨水车还厉害，有平轮和立轮两种，这样就可以进行动力方向的转换啦！立式龙骨水车通过一个立轮连接带有一串盛水筒的索链，立轮置于井口，索链垂于井水中，人力（或畜力）通过不同装置推动立轮，立轮带动索链旋转运动，从而使盛水筒不断地把井水提到井上。

有了龙骨水车，我国古代农田灌溉问题基本上得到了解决。有了水，庄稼生长得更茂盛了。最初的龙骨水车是用人力转动的，后来古人们又发挥自己的智慧，创制了利用畜力、水力等转动的水车，水车家族越来越庞大啦！

水边的摩天轮——筒车

如果说龙骨水车是古代早期的农田灌溉工具，那么筒车就是后人改进的一种机械取水的灌溉工具了。筒车结构巧妙合理，是我国古代人民的杰出发明。

筒车的主要部件是一个简易的水轮。在水轮的外缘均匀地系着许多带有倾斜度的小水筒。小水筒有木质和竹质之分。前者常见于黄河流域，后者主要分布在江南一带。

筒车

当冲击筒车的水流达到一定速度时，筒车上的水轮便开始运转了。水轮的旋转带动轮上众多的小水筒相继到达水轮的顶端，从而使筒中的水自动流入顶端旁边的接水槽内，汇集后流往农田，这样便达到了连续灌溉农田的目的。筒车的提水高度和水轮的直径有直接关系，直径越大，筒车的提水高度就越高。

筒车的工作原理是不是很神奇？这就是智慧和实践的力量！筒车的出现，最早可追溯到隋唐时期。《太平广记》里记载，寺庙僧人浇园“以木桶相连，汲于井中”，可见在当时，筒车已经得到了广泛应用。

此外，晚唐时期还出现了改进版的筒车——高转筒车。高转筒车提水高度较一般筒车更高。它由上下两个水轮及铺于上下水轮上的传输索道组成。索道上系着一只盛水筒，当水轮转动时，索道上的盛水筒下行至下水轮处盛水，然后又继续随着水轮的转动上行至上水轮顶端，将水倾泻至边上的水槽内，如此循环，不断将水从低处运送至较高处进行灌溉。

中國科学技术馆的高转筒车模型

《农政全书》中的筒车

唐人刘禹锡在《机汲记》里这样描述：“由是比竹以为畚（běn），置于流中……”说的就是当时高转筒车的工作场景。