筒車

筒車

是和翻車相類似的提水機具。這是利用湍急的水流轉動車輪,使裝在車輪上的水筒,自動戽水,提上岸來進行灌溉。

基本介紹

  • 中文名:筒車
  • 外文名:chinese noria
  • 別名:天車 、竹車 、水輪、水車
  • 屬性:提水工具
  • 用途:取水灌田
  • 動力:水力或畜力
  • 拼音:tǒng chē
  • 注音:ㄊㄨㄙˇ ㄔㄜ
  • 繁體:筒車
簡介,歷史,沿革,記載,原理,製作,分類,水轉筒車,畜力筒車,高轉筒車,分布,相關詩詞,

簡介

筒車(chinese noria)亦稱“水轉筒車”。一種以水流作動力,取水灌田的工具。據史料記載,筒車發明於隋而盛於唐,距今已有1000多年的歷史。這種靠水力自動的古老筒車,在家鄉鬱鬱蔥蔥的山簡、溪流間構成了一幅幅遠古的田園春色圖,為中國古代人民傑出發明。
筒車筒車
筒車又稱 “天車” 、“竹車” 、“水輪”、“水車”,是水力灌溉工具。按照材質分竹筒車和木筒車兩種。筒車的水輪直立於河邊水中, 輪周斜裝若干竹木製小筒, 有達四十二管者。利用水流推動主輪; 輪周小筒次序入水舀滿, 至頂傾出, 接以木槽, 導入渠田。最早的記載見於唐代, 宋以後逐漸推廣。南宋張孝祥《於湖居士集》中《竹車》詩云: “轉此大法輪, 救汝旱歲苦”。“老農用不知,瞬息了千畝。”功效顯著,較人、畜力翻車為優, 一些地區沿用至今。

歷史

沿革

早在春秋時期就已出現。莊周《南華經》記載的漢陰抱翁老人恥用的桔槔,即是豎於井邊的提水器械。隨著社會的發展,提水工具的使用越來越被重視,先後又出現了戽斗、汲筒、龍骨車(又名翻車)和筒車。戽斗是用粗繩縛於木桶或笆斗的兩邊,兩人對立各執一繩,將河水汲入田間。汲筒是用打通竹節之粗大竹桿,相互連線,隨地勢高下,用木石支架,跨越澗谷,引水入田。龍骨車是用連串的活節木板裝入水槽中,上面輔以橫軸利用人力踏轉或利用牛力旋轉,溝溪河水隨板導入田中。筒車是利用水力運轉的原理,讓竹筒取水,流水自轉導灌入田,不用人力。
筒車的使用在安康始於南宋郭浩營田時。恆口千工堰龍口下筒車河是郭浩營田時制筒車引水入渠處,故地留“筒車河”之名。在河東岸崖壁上遺有石刻兩方,字跡雖已漫漶,但依稀仍可認出“奉檄制龍筒車”、“提水入堰”、“灌田”等字樣。
後來發展的高轉筒車,王禎《農書》描繪的高轉筒車,屬於提水機械。以人力或畜力為動力,外形如龍骨車,其運水部件如井車,其上、下都有木架,各裝一個木輪,輪徑約四尺(明代一尺約合0.32公尺)輪緣旁邊高、中間低,當中做出凹槽,更顯凹凸不平,以加大輪緣與竹筒的摩擦力。下面輪子半浸水中,兩輪上用竹索相連,竹索長約一尺,竹筒間距離約五寸,在上下兩輪之間、在上面竹索與竹筒之下,用木架及木板托住,以承受竹筒盛滿水後的重量。高轉筒車也用人力或畜力轉動上輪。綁著竹筒的竹索是傳動件,當上輪轉動時,竹索及下輪都隨著轉動,竹筒也隨竹索上下。當竹筒下行到水中時,就兜滿水,而後隨竹索上行,到達上輪高處時,竹筒將水侵瀉到水槽內,如此循環不已。帶動連成串的小竹筒盛水,沿水槽而上,可在高岸上從低水源地區取水。
南宋以來,筒車在使用過程中不斷完善,並漸行推廣普及。之際,安康各縣都可見到筒車。地方志書多有記載。諸如平利壩河的筒車埡,紫陽縣的筒車溝,寧陝縣汶水河的筒車灣這些至今沿用的地名,即可探尋到當年的蹤跡。在漢濱區迎風鄉黃洋河畔,至今仍可看到筒車風姿。它們在噴珠濺玉、澆灌農田的同時,也成了人們旅遊觀光的靚麗風景。

記載

據記載,這種筒車在唐代已經出現,唐陳廷章《水輪賦》:“水能利物,輪乃曲成。升降滿農夫之用,低徊隨匠氏之程。始崩騰以電散,俄宛轉以風生。雖破浪於川湄,善行無跡;既斡流於波面,終夜有聲。”宋梅堯臣《水輪詠》:“孤輪運寒水,無乃農自營。隨流轉自速,居高還復傾。”《宋史.太祖紀三》:“六月庚子,步至晉王邸,命作機輪,挽金水河注邸中為池。”宋李處權《土貴要予賦水輪》詩:“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。
王禎《農書》所繪的筒車王禎《農書》所繪的筒車

原理

筒起到了葉輪的作用:承受水的衝力(由水的動能(速度)提供),獲得的能量使筒車旋轉起來。並克服筒車的摩擦阻力、以及被提升的水對筒車的反力矩)。當轉過一定角度,原先浸在水裡的竹筒(已灌滿了水)將離開水面被提升。筒底所在的外環半徑大於筒口所在的內環,由於兩者為同心圓,所以在低處時,竹筒盛水(筒口高於筒底),在高處時,竹筒泄水(筒口低於筒底)。可以通過調整水槽的位置和長度,使水槽能夠接到更多的水。 當筒車旋轉太慢,或者提不起水,可在筒車上裝一些木板或竹板,便於筒車從水中獲得更多的能量(動能),也可以將筒車浸入水中更深一些,來獲得能量(這樣處理,由於竹筒出水時的位置與筒車軸線之間的角度更大,筒口與筒底的高差也更大,能夠使竹筒記憶體下更多的水)。 當水流的速度較低時,竹筒也要相對小一些,否則,筒車從水中獲得的能量有限,不足以克服被提起的水對筒車的反力矩(或者說:勢能)。 如此往復,循環提水。 筒車本身的效率很低,但無需供給動力。
《天工開物》中的筒車《天工開物》中的筒車

製作

1、做一個大轉輪。
2、在轉輪上裝一些竹筒,使筒口朝著轉輪前進的方向(也就是水流的下遊方向)。注意要與筒車的軸呈45度左右的角度,否則,在倒水時,不能倒向筒車的側邊(便於水槽接水的位置)。
3、將轉輪浸入水中一定的深度,大約0.8~1.0米。
4、在筒車軸心靠後約1.0米的位置(高度比筒車頂部低一些)裝一個流水槽。

分類

水轉筒車

利用水力轉動的筒車,必須架設在水流湍急的岸邊。水激輪轉,浸在水中的小筒裝滿了水帶到高處,筒口向下,水即自筒中傾瀉入輪旁的水槽而匯流入田。

畜力筒車

畜轉筒車立輪上不裝水板,而在立輪橫軸的一端裝一立齒輪。立齒輪旁豎一大立軸,軸上裝臥齒輪。立、臥二齒輪銜接,牲口轉動立軸,經臥、立二齒輪的轉動,使大立輪轉動,立輪上的小筒,把水從低處帶到高處。

高轉筒車

高轉筒車是適用於田岸高深情況下的灌溉機具。這種筒車的構造是在岸上和水中各裝一個能轉動的大輪,水中的輪必須半個輪子浸沒在水中。上下二輪間繞以用繩索和小竹筒相間連成的長鏈環。用水力或畜力轉動岸上的大輪,使鏈環繞上下二輪循環迴轉。鏈環上的小竹筒經過水中時兜滿了水帶到岸上的大輪處,自動傾入水槽里而匯流入田。該種筒車結構巧妙合理,便於灌溉。
王禎《農書》所繪的筒車王禎《農書》所繪的筒車

分布

中國西南部山丘和西北黃河上中游兩岸使用的很多。雲、桂、川、甘、陝、粵等地也有使用。
特別值得注意的是唐朝水車已傳到日本。829年,日本的“太政府符”專門談及“應作水車事”,說:“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,備隨便宜。”這一記載不僅是中日兩國人民經濟文化交流的絕好證明,也生動說明水車使用已成“唐國之風”,其種類有手轉、足踏、牛拉等。
此外,亞太地區一些國家也使用筒車。

相關詩詞

唐詩人劉禹錫有《機汲記》加以描述,詩聖杜甫也有“連筒灌小園”的詩句。據《太平廣記》記載,唐朝初年,寺廟僧人澆園時,“以木桶相連,汲於井中。”
唐陳廷章《水輪賦》:“水能利物,輪乃曲成。升降滿農夫之用,低徊隨匠氏之程。始崩騰以電散,俄宛轉以風生。雖破浪於川湄,善行無跡;既斡流於波面,終夜有聲。”
筒車筒車
宋梅堯臣《水輪詠》:“孤輪運寒水,無乃農自營。隨流轉自速,居高還復傾。”
《宋史.太祖紀三》:“六月庚子,步至晉王邸,命作機輪,挽金水河注邸中為池。”
宋李處權《土貴要予賦水輪》詩:“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。”
元代王禎《農書》對筒車有很詳細的介紹,且配有圖譜。
明王臨亨《粵劍編》卷三:“水車,每輻用水筒一枚,前仰後俯,轉輪而上,恰注水槽中,以田之高下為輪之大小,即三四丈以上田,亦能灌之,了不用人力。”
中國歷史博物館據陳廷章《水輪賦》和王禎《農書》復原,筒車是利用水力驅動的灌溉工具。水輪上所縛竹筒,低可舀水,高可瀉水。
徐來軍曾在《調笑令》中說:“翻倒,翻倒,喝得醉來吐掉,轉來轉去自行,千匝萬匝未停。未停?未停?禾苗待我灌醉。”

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