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        推動(dòng)農(nóng)業(yè)文明進(jìn)步的水車

        2021-12-14 12:23:11《農(nóng)村百事通》編輯部
        農(nóng)村百事通 2021年16期
        關(guān)鍵詞:水車水輪鏈輪

        編者按

        中國(guó)是以農(nóng)立國(guó)的文明古國(guó),成就了卓越的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)。水車則是眾多科學(xué)發(fā)明中一種優(yōu)秀的大型木質(zhì)灌溉農(nóng)具。水車自發(fā)明后,從我國(guó)北方傳至南方,良好的生態(tài)性使它歷千年而不衰,成為我國(guó)最具代表性的傳統(tǒng)機(jī)械之一。無論是北方的旱作農(nóng)業(yè)還是南方的水田耕作,水車對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)都起到了促進(jìn)作用,也推動(dòng)了農(nóng)業(yè)文明的發(fā)展。

        水利是農(nóng)業(yè)的命脈,對(duì)于以農(nóng)立國(guó)的中國(guó)來說,歷朝歷代都重視興修水利工程,但許多高地及丘陵還是無法實(shí)現(xiàn)自流灌溉,于是我們的祖先發(fā)明了一種先進(jìn)的引水灌溉農(nóng)具——水車。水車作為一種古老的、構(gòu)造精巧的灌溉工具,在我國(guó)不僅有悠久的歷史,其應(yīng)用的地域也非常廣。

        一、水車的發(fā)展歷史

        中國(guó)水車的發(fā)展歷史可分為三個(gè)階段:東漢末年靈帝時(shí),命畢嵐造翻車,該水車已含有輪、軸、槽、板等基本機(jī)械裝置。三國(guó)時(shí)期魏國(guó)人馬鈞在畢嵐所造翻車的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了改進(jìn),極大地推動(dòng)了翻車在農(nóng)業(yè)灌溉上的應(yīng)用。從東漢到三國(guó),翻車的正式產(chǎn)生是中國(guó)水車發(fā)展的第一個(gè)階段。水車發(fā)展到唐宋時(shí)期,在輪軸應(yīng)用方面有了很大的進(jìn)步,能利用水力為動(dòng)力,發(fā)明出較翻車灌溉力更大的一種水車——筒車,配合水池和連筒可以使低水高送,不僅功效更大,同時(shí)節(jié)約了寶貴的人力。筒車在農(nóng)業(yè)抗旱中發(fā)揮了極其重要的作用。至于一般翻車,則仍用人力。這是水車發(fā)展的第二個(gè)階段。到了元明時(shí)期,水車輪軸的發(fā)展更為進(jìn)步。一架水車有多至三組齒輪,出現(xiàn)了“水轉(zhuǎn)翻車” “牛轉(zhuǎn)翻車”或“驢轉(zhuǎn)翻車”,可以依風(fēng)土地勢(shì)交互為用,使翻車的利用更有效率。翻車自發(fā)明以來,一直使用人力轉(zhuǎn)動(dòng)。至此,利用水力和獸力為驅(qū)動(dòng),使人力終于從翻車腳踏板上解放出來。同時(shí),也因轉(zhuǎn)軸、豎輪、臥輪等的發(fā)展,使原先只用水力驅(qū)動(dòng)的筒車,即使在水量不豐沛的地方,也能利用獸力驅(qū)動(dòng)。另外,“高轉(zhuǎn)筒車”的出現(xiàn)使得地勢(shì)較陡峻而無法開水塘的地方,也能實(shí)現(xiàn)低水高送。這是水車發(fā)展的第三個(gè)階段。

        二、水車的分類

        水車按工作原理可分為以鏈傳動(dòng)為主的翻車和以輪轉(zhuǎn)動(dòng)為主的筒車兩大類:翻車又稱龍骨水車、水車、水蜈蚣、水龍;筒車又稱水車、罐輪、水輪、筒輪等。人力、畜力、水力和風(fēng)力等多種動(dòng)力形式的使用,使得翻車和筒車各自表現(xiàn)出不同的形制。

        1. 翻車

        翻車的工作原理是利用鏈輪循環(huán)傳動(dòng),帶動(dòng)水槽內(nèi)的刮板翻轉(zhuǎn),從而使低處的水順?biāo)垡蚋咛帯7囍饕獦?gòu)件工作方式如下:在水槽內(nèi)部順序排列有與水槽相稱的刮板,刮板由鏈輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),水槽兩端各有一帶齒輪的輪桿,輪桿上的齒輪為頭大尾小,各齒輪與鏈輪咬合。使用時(shí),將水槽尾部放入水中,搖動(dòng)輪桿,鏈輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)刮板在水槽內(nèi)部翻轉(zhuǎn),刮板帶動(dòng)浸入水槽內(nèi)部的水由低到高運(yùn)動(dòng),水運(yùn)行到水槽口部時(shí)將自動(dòng)傾瀉,達(dá)到提水的目的。按照動(dòng)力使用方式的不同,翻車根據(jù)動(dòng)力大致可分為人力、畜力、水力、風(fēng)力四種翻車類型。

        2. 筒車

        筒車是利用水的機(jī)械能沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng)的提水機(jī)械。在水輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,水輪上分布的汲水器隨之運(yùn)動(dòng),并依次將水提到高處。筒車在唐代已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。筒車主要以水為動(dòng)力,對(duì)水流流量及落差均有一定要求,故其使用范圍亦相應(yīng)受到限制。與翻車相比,筒車可將水垂直提升到高處,適用于岸高坡陡等地形的水事提排。筒車按形制可分為水車筒車、畜力筒車、高轉(zhuǎn)筒車和水轉(zhuǎn)高車等。

        三、水車在農(nóng)業(yè)發(fā)展上的意義

        作為排灌機(jī)械的水車,曾廣泛應(yīng)用于我國(guó)南方低洼地區(qū)的排澇和丘陵高地的升水灌溉。自唐宋時(shí)期以來,江南地區(qū)農(nóng)業(yè)的漸次開發(fā),出現(xiàn)了以“塘浦圩田”為代表的耕作形式。然而地勢(shì)低洼的農(nóng)田,雖有自流灌溉,卻無法自行排澇。水車作為大面積排澇的重要工具,為“蘇湖熟,天下足”的豐收局面提供了重要的技術(shù)保障。隨著丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)的開發(fā),水車又用來解決“田高水低”造成的高地干旱問題。水車排灌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要地位和產(chǎn)生的巨大效益,又進(jìn)一步促進(jìn)了水車的改進(jìn)與發(fā)展。

        毋庸置疑的是,水車在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的提灌和排灌方面發(fā)揮了重要作用,在人類發(fā)展史上占有非常重要的地位。水車豐富多樣的形制, 適應(yīng)了不同地形的提排需要。直到18世紀(jì)的工業(yè)革命以后,隨著蒸汽機(jī)、柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)的發(fā)明與普及,作為人類歷史上主要提水機(jī)械的水車才完成其歷史使命,逐漸被現(xiàn)代水泵所取代。

        隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步,如今已很難見到不耗能源、不污染環(huán)境的水車了。水車慢慢成為旅游景點(diǎn)的點(diǎn)綴和歷史博物館里的文物,但它們對(duì)人類曾有過的不可磨滅的貢獻(xiàn),將隨同悠久的農(nóng)業(yè)文明永載史冊(cè)。

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