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淺談古代農業水利灌溉的重要工具——筒車

作者:閃電侯爵

前言

俗話說,民以食為天,一句話道出了農業在中國古代經濟社會中首屈一指的地位。興農是曆朝統治者振興國家,開創盛世的根本,而古代的農業生産由于人口和科學技術的限制更依賴于自然條件,其中,水利就是影響農業生産的一個至關重要的因素。翻開中國的史冊,因興修水利而聞名汗青的人數不勝數,從上古大禹治水,到秦朝的李冰建造都江堰,再到明朝張居正改革中的潘季馴治水,直至今天的三峽工程,都是因為治水利民而聞名于世。除了今天的三峽大壩的建造出于多方面的考慮之外,其他古代的治水事迹都是主要圍繞農業和防洪展開的,可見水利對于農業生産的重要性。今天,我們暫且不講這些與興修水利相關的人物和事迹,換一個角度,探尋一項古代農業水利灌溉的重要工具——筒車。

淺談古代農業水利灌溉的重要工具——筒車

筒車

筒車的曆史淵源

提起筒車,對大多數人來講都很陌生,在現代科學技術的輔助下,如今的農業灌溉早已不再使用這種傳統的方式,而個别地方遺留的筒車也大多作為曆史文化遺迹供遊人觀賞。但在古代,尤其是隋唐之後,筒車可是很多地區農業灌溉必不可少的利器。

筒車作為農用的提水器械,其發明有一段曆史沿革。早在春秋時期,用于農田灌溉的簡易的提水器具就已經出現了。莊子的《南華經》中曾記載的漢陰抱翁老人恥用的桔槔就是一種利用杠杆原理取水的工具,之後又出現了戽鬥、汲筒、龍骨車(又名翻車)和筒車。在這裡簡單的提一下龍骨車,又名孔明車,相傳是東漢靈帝時期畢岚所創,經蜀漢丞相諸葛亮改進後在蜀漢推廣,是筒車的前身,其原理是用連串的活節木闆裝入水槽中,上面輔以橫軸利用人力踏轉或利用畜力旋轉,溝溪河水随闆導入田中。而筒車是在龍骨車的基礎上經過改進而發明的。

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腳踏龍骨車

筒車的原理和結構

筒車大概發明于隋朝而盛興于唐朝,距今有一千多年的曆史,是一種不需要人力驅動的提水器械,比以往的灌溉工具要進步很多,可以說凝聚了中國古代人民的智慧結晶。

唐朝文人陳廷章在《水輪賦》曾這樣描寫筒車:

“水能利物,輪乃曲成。升降滿農夫之用,低徊随匠氏之程。始崩騰以電散,俄宛轉以風生。雖破浪于川湄,善行無迹;既斡流于波面,終夜有聲。”

在盛贊筒車的作用和運轉的氣勢之餘,也道出了筒車運作的原理。最初的筒車都是建在溪流下遊和有流水的峽谷中間,利用水流沖擊轉輪水闆來帶動整個轉輪旋轉,使得轉輪上的竹筒随着轉輪的旋轉進入水中,注滿水後,再離開水面向上旋轉。由于竹筒筒底的半徑大于筒口的半徑,是以在低處時,筒口的最低位置高于筒底的最低位置,水便注入竹筒,而在高處時,筒底的最高位置又高于筒口的最高位置,竹筒洩水,如此反複,筒車便可不斷的蓄水排水,排出的水随着預先搭好的水槽不斷地澆灌農田,且無需提供動力。這就是最初的筒車——水轉筒車。後來由于水轉筒車建造地域的局限和灌溉的效率較低,經過改進又發展出了畜轉筒車和高轉筒車。

畜轉筒車,顧名思義是利用畜力帶動轉輪的旋轉進行提水灌溉的筒車。畜轉筒車的轉輪上不裝水闆,而在轉輪橫軸的一側裝一與之配套的立齒輪,旁邊豎立一個帶有卧齒輪的立軸,立齒輪和卧齒輪緊密銜接,牲畜轉動立軸,帶動齒輪的旋轉,進而帶動轉輪的旋轉,使得不斷地完成蓄水排水。

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畜轉筒車

高轉筒車的構造則是在田岸和水中各裝一個轉輪,水中的轉輪要一半在水位以下,且位置要比岸上的轉輪低。上下兩個轉輪間用帶有很多小竹筒的繩索相連,用水力或畜力轉動岸上的轉輪,帶動繩索和水中轉輪的運作,使得繩索上的小竹筒在水中轉輪處盛滿水後回到岸上的轉輪處,自動将水排入水槽彙流入田。這種筒車可以根據地勢的變化調整位置和結構,便于廣泛應用。

淺談古代農業水利灌溉的重要工具——筒車

高轉筒車

可以說,筒車雖然原理簡單,卻在農業灌溉中起到了非常重要的作用,得到了曆代統治者的重視,使其在中國的曆史上得以長久的發展。

筒車的應用及傳播

筒車因其不需人力便可持續灌溉的優點在古代中國得以廣泛的應用,中國西南部丘陵地區和西北黃河上中遊地區使用的很多。雲、桂、川、甘、陝、粵等地也有使用。據史料記載,宋代筒車的應用主要集中在湖南,廣西,四川等丘陵地區,南宋詩人趙蕃在《激水輪》一詩中曾這樣描寫筒車的使用,

兩岸多為激水輪,創由人力用如神。山田枯旱湖田澇,唯此豐兇歲歲均。

詩中描繪了筒車應用之廣及其在應對自然變化,調節農業生産方面的重要作用。

而在清代,筒車得到了更廣泛的應用,幾乎遍及我國東南、華南、西南等各地的峽谷湖溪處。清代的梁九圖在《紫藤館雜錄》中記載:

“吾粵及浙江、湖廣居民多于兩岸巨石相距、水湍怒流處,以樹石障水為翻車。”

這裡的翻車指的是筒車,當時丘陵山地溪水旁,架筒車灌溉農田,是清代南方丘陵山區的一大農業盛景。對當時的農業發展起到了很大的作用。

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另據記載,筒車在唐代就随着日本遣唐使被帶到了日本。日本的太政府符的《應作水車事》一書記載道:

“傳聞唐國之風,渠堰不便之處,多構水車。無水之地,以斯不失其利。此間之民,素無此備,動若焦損。宜下仰民間,作備件器,以為農業之資。其以手轉、以足踏、服牛回等,備随便宜。”

說明筒車在唐代時期被傳到了日本并得到了廣泛的應用,它不再隻是一種灌溉農田的用具,更作為一種文化傳到了日本,促進了中日文化的交流。

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筒車的價值

筒車作為一種農業灌溉的提水用具,它的應用對農業的發展意義巨大,筒車是既龍骨車之後又一種用于農業灌溉的提水器械,與龍骨車不同的是,筒車無需人力,由水力或畜力驅動,反複循環取水排水,省時省力,在農業灌溉中廣泛應用,提高了灌溉的效率。在機械技術發展方面,筒車作為又一種帶有齒輪傳動的機械,是古代人民研究齒輪傳動機械方面的具有重要意義的成果,對于推動中國古代機械科技發展有着很大的進步意義。

而除了其本身的應用價值之外,作為一種中國古代的偉大發明,它的文化價值則更顯突出。正如宋代詩人李處權在《土貴要予賦水輪》描寫的那樣:

“江南水輪不假人,智者創物真大巧。一輪十筒挹且注,循環下上無時了。”

筒車的發明凝聚了中國古代勞動人民的智慧結晶,它的應用使得農業生産在一定程度上得到了推動,使其深受百姓歡迎。從此一架架筒車反複運轉,灌溉農田的盛景成了南方很多地區的一道獨特風光。而在國與國的文化交流中,筒車作為中國文化的象征被帶到了亞洲其他國家,受到的當地的歡迎并被廣泛的應用,同時,也讓中國的文明遠播海外,馳譽四方。如今,随着科學技術的進步,筒車作為一種主要的灌溉工具已經成為曆史,但在很多地方,作為具有地方特色的曆史文化遺産,筒車得到保留,供遊人觀賞。筒車随着曆史的車輪不斷運作,從未停歇,它的持續運轉象征着中國農民在田間不斷的辛勤勞動和努力耕耘,随之而來的必是歲歲豐收,國泰民安。

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