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第12章 灌溉的机械龙骨水车

龙骨水车亦称“翻车”、“踏车”、“水车”,亦称“龙骨”。是我国古代最著名的农业灌溉机械之一。因其形状犹如龙骨,故名“龙骨水车”。

后世又有利用流水作动力的水转龙骨车,利用牛拉使齿轮转动的牛拉翻车。以及利用风力转动的风转翻车。广东等地用手摇的较轻便,用于田间水沟,称“手摇拔车”。

东汉末年的马钧在魏国做一个小官,经常住在京城洛阳。当时在洛阳城里,有一大块坡地非常适合种蔬菜,老百姓很想把这块土地开辟成菜园,可惜因无法引水浇地,一直空闲着。

马钧看到后,就下决心要解决灌溉上的困难。于是,他就在机械上动脑筋。经过反复研究、试验,他终于创造出一种翻车,把河里的水引上了土坡,实现了老百姓的多年愿望。

人力龙骨水车是以人力做动力,多用脚踏,也有用手摇的。元代王祯《农书》和清代学者完颜麟庆的《河工器具图说》中关于龙骨车的叙述比较详细。

它的构造除压栏和列槛桩外,车身用木板作槽,长两丈,宽4寸至7寸不等,高约1尺,槽中架设行道板一条,和槽的宽窄一样,比槽板两端各短1尺,用来安置大小轮轴。

在行道板的上下处,通周由一节一节的龙骨板叶用木销子连接起来,这很像龙的骨架一样,所以名叫“龙骨车”。

人力龙骨水车因为用人力,它的汲水量不够大,但是凡临水的地方都可以使用,可以两个人同踏或摇,也可以只一个人踏或摇,很方便,深受人们的欢迎,是应用很广的农业灌溉机械。

马钧的翻车,是当时世界上最先进的生产工具之一,从那时起,一直被我国乡村历代所沿用,发挥着巨大的作用。

元代王祯在他的《农书》上记载了水转龙骨水车的装置。

水车部分完全和以前的各种水车相同。它的动力机械装在水流湍急的河边,先树立一个大木架,大木架中央竖立一根转轴,轴上装有上、下两个大卧轮。下卧轮是水轮,在水轮上装有若干板叶,以便借水的冲击使水轮转动。

上卧轮是一个大齿轮,和水车上端轴上的竖齿轮相衔接。把水车装在河岸边挖的一条深沟里,流水冲击水轮转动,卧齿轮带动水车轴上的竖齿轮转动,也就带动水车转动,把水从河中深沟里车上岸来,流入田间,灌溉庄稼。

如果水源的地势比较高,可以做大的立式水轮,直接安装在水车的转轴上,带动水车转动,这样可以省去两个大齿轮。

水转龙骨水车是元代机械制造方面的一个巨大的进步,也是利用自然力造福人类的一项重大成就。

由于龙骨水车结构合理,可靠实用,所以能一代代流传下来。直到近代,龙骨水车作为灌溉机具现在已被电动水泵取代了,然而这种水车链轮传动、翻板提升的工作原理,却有着不朽的生命力。

马钧的翻车主要是利用人力转动轮轴灌水,后来由于轮轴的发展和机械制造技术的进步,在此基础上发明了以畜力、风力和水力作为动力的龙骨水车,并且在全国各地广泛使用。

元末明初时,萧山曾出现过一位奇人,他就是发明牛转龙骨水车,得到明太祖嘉许的单俊良。

单俊良年幼时,有一天,他正在唐家桥畔钓鱼,忽见一老翁向他走来,便起身道安。礼毕,继续垂钓。

老翁望着这位懂礼节的孩子,不住地颔首微笑说:“孺子可教也,望能造福乡里。”并从怀中取出一书,交给了他。未等单俊良道谢,老翁便隐去。

单俊良手捧宝书,爱不释手,哪里还有心思钓鱼,便收拾钓具回家。此后,他整天埋头苦读,学识日渐长进。

明初,由于农业生产的需要,已从戽水灌田发展到普遍使用脚踏或手牵龙骨水车引水灌田。但是,劳作极为辛苦,而且灌溉效率也不高。每遇天旱,更不能救急。

单俊良从山区居民引溪水冲击水碓大木轮转动石杵、舂米打料受到启发,试制一种用畜力替代人力的水车,来减轻农民的劳动强度。经过反复试验,不断琢磨,终于发明了牛转水车。

这种水车,运用齿轮变速的原理,由牛拉动木制转盘,通过大齿轮,把动力传到装在水车头上的小齿轮上,大齿轮转一圈,小齿轮就可转上数圈,紧扣小齿轮的龙骨车板就把河水连续戽上来。

这一新型灌溉农具的使用,是我国农具史上的一次革新,不仅大大减轻了江南农民的劳动强度,也提高了灌溉效率。

不久,地方政府将这种牛转龙骨水车绘成图纸,送给朝廷。明太祖看到后称赞不已,专下诏书,加以推广。这样,牛转龙骨水车很快在江南农村推广普及。

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