霍菲菲
筒車是千百年來山地農(nóng)業(yè)灌溉工具中一種古老的提水設備,它以水流作動力,取水灌田。筒車發(fā)明于隋而盛于唐,距今已有1000多年的歷史。大大小小的筒車搭建在郁郁蔥蔥的山間河畔,構成了一幅幅有生活氣息的田園春色圖。
筒車之妙,妙在用水。筒車的水輪直立于河邊水中,輪周斜裝若干竹木制小筒,最多達42個。筒車的小筒承受水的沖力,獲得能量使筒車旋轉(zhuǎn)起來。當轉(zhuǎn)過一定角度,浸在水里的竹筒已灌滿了水,離開水面被提升。筒底所在的外環(huán)半徑大于筒口所在的內(nèi)環(huán),由于兩者為同心圓,所以在低處時,竹筒盛水,在高處時,竹筒泄水,接以若干木槽,導入田地。
古代筒車由三部分組成,分別是動力部分、汲水部分和水槽部分。動力部分包括兩個大圓環(huán)、圓環(huán)上呈放射狀排列的多根細圓木及兩圓環(huán)間起支撐作用并承受水力沖擊的多塊受水木板組成;汲水部分包括多個大小一致的竹筒,竹筒均勻分布在水輪上,竹筒與水輪間以繩索相連,可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)竹筒的角度;水槽多為長方型,主要用于收集竹筒內(nèi)的水。
筒車旋轉(zhuǎn)太慢怎么辦?當筒車旋轉(zhuǎn)太慢,或者提不起水,可在筒車上裝一些木板或竹板,便于筒車從水中獲得更多的動能,也可以將筒車浸入水中的位置更深一些。當水流的速度較低時,竹筒容量也可以制作得相對小一些。
筒車的架設有怎樣的環(huán)境要求呢?筒車的大小受到河岸高低以及河流水力大小的影響。因此,筒車架設必須滿足兩個技術條件:首先,筒車轉(zhuǎn)輪必須高于河岸,才能將水送到高處的水槽中;其次,筒車要架設在水流落差較大處,才能有足夠的水力沖擊使筒車正常運轉(zhuǎn)。
古代筒車的材料在選用上遵循“就地取材”的原則,多采用山區(qū)盛產(chǎn)的竹材和木材。筒車水輪及支架一般用木材制作。木材加工快速便利,有強度和韌性,抵抗沖擊力也較強。竹筒一般用竹子制作,竹材形體細長、內(nèi)中空,符合設計要求。不論木材還是竹材都具有天然花紋,色澤自然好看,具有一定的美學特性。
唐陳廷章在《水輪賦》中這樣描述,“水能利物,輪乃曲成。升降滿農(nóng)夫之用,低徊隨匠氏之程。始崩騰以電散,俄宛轉(zhuǎn)以風生。雖破浪于川湄,善行無跡;既斡流于波面,終夜有聲?!彼鳑_擊時的巨大響聲、筒車上汲水竹筒中水流下泄的“嘩嘩”聲,以及筒車水輪轉(zhuǎn)動的“吱呀”聲互為唱和,構成了一首美妙的交響樂曲。
在中國科技館的“華夏之光”展廳,就有筒車這一展品演示筒車提水過程。對筒車感興趣或喜愛中國古代農(nóng)業(yè)灌溉知識的同學,歡迎來一睹筒車的風采哦!