卷18
王祯论水利农器与利用图谱
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本章概要
本章记述王祯对水利农器的论述及多种水利机械的形制与功用。
阅读提示
阅读时可关注每项水利机械的结构描述与效率比较,以及王祯对技术传承与推广的用意。
卷十八·水利
○利用图谱
王祯说:水利的用途很广。只记录与农事有关、关系到食物的。但必须借助其他东西,才能成功。所以向那些地方访求而在这些地方得到,考察古代而在今天施行。在最初传授时开启奥秘,运转联结的机关而一同运作。有的制造谷物食品,代替人畜的劳苦。有的疏导沟渠,聚集云雨的效用。有的供厨房浴室汲水引用。有的在田地里供应刻漏计时。其余舟船灌溉等事,已具备在前篇。阅览的人应当互相参考,以穷尽水利的用途。
【浚铧】《尚书》说:“疏通田间沟渠,直达河流。”如今的浚铧,就是这种疏浚工具。《周礼》:“匠人修建沟洫,耜宽五寸。两耜为耦。一耦所翻的土,宽一尺深一尺。”以此考察,就知道浚铧就是耦耜的方法。它的形制比普通铧大一倍,犁壁也与之相称。凡是开田间沟渠,以及修筑陆上壕堑,就另制箭犁,可用这种铧。砍削犁底为胎,煅铁为刃。犁辕贯穿横木,两人扶着,可使几头牛免行。插犁既然深,一去一回,就成大沟。挑挖疏浚的力量,每天省下上万。 《唐书》:天宝初年,开凿砥柱的险阻以通流,石中得到古铁犁铧,上面有“平陆”二字,因此改河北县为平陆县。这大概是先前开险时所遗留的器物。又泰山下,旧有旷野,那地方低洼,不宜种植,当地人叫淳于泊。近来在耕掘之际,得到旧铧,大约一尺多。故老说:听说从前有大铧,用来开田间去水沟堑,应当就是这个器物。因而一并记下,作为兴利者的帮助。
【水排】《集韵》作“橐”,与“韝”同,是皮囊吹火。后汉杜诗任南阳太守,制造水排,铸造农器。用力少而见效多,百姓觉得便利。注说:冶铸的人用排吹炭,如今激水来鼓动它。《魏志》说:胡暨,字公至,任乐陵太守,迁监冶谒者。旧时持冶,作马排,每熟一石用马百匹;改作人排,又费工力;胡暨就利用长流水作排,计算利益,是以前的三倍。因此器用充实。以今天考察,这种排古代用皮囊,今天用木扇。它的形制:应当选在湍流旁边,架木立轴作两个卧轮。用水激转下轮,那么上轮所引的弦索,通激轮前旋鼓掉枝,一律随转。其掉枝所贯穿的行桄因而推免卧轴左右攀耳以及排前直木,那么排随着来去,扇冶很快,超过人力。又有一法,先在排前直出木簨,长约三尺,簨头竖置偃木,形如初月,上面用秋千索悬挂。再在排前植一根劲竹,上带牵索,以控制排扇。然后却借水轮卧轴所列的拐木,自上打动排前偃木,排就随之进入。其拐既落,牵竹引排复回。如此,间打一轴,可供数排,宛若水碓的形制,也很便捷。所以一并记录。
【水磨】凡是想设置这种磨,必须选择用水的地方,先尽岸擗水激转。或另引沟渠,掘地栈木,栈上置磨,以轴转磨,中下彻栈底,就作卧轮,用水激它,磨随轮转。比陆地磨,功力数倍。这是卧轮磨。又有引水置闸,砌为峻槽,槽上两旁植木架,以承水激轮轴。轴要另作竖轮,用来击在上卧轮一磨。其轴末一轮,旁拨周围木齿一磨。既然引水注槽,激动水轮,那么上旁二磨随轮俱转。这是水机巧异,又胜独磨。这是立轮连二磨。又有两船相傍,上立四楹,用茅竹为屋,各置一磨,用索缆在水急中流。船头仍斜插板木凑水,抛以铁爪,使不横斜。水激立轮,其轮轴通长,旁拨二磨。或遇泛涨,就迁到近岸,可以移动借用。比别处又是活法磨。希望兴利者度量而用。
【水转连磨】它的形制与陆转连磨不同。这种磨必须用急流大水,以凑水轮。其轮高阔,轮轴围至合抱,长则随宜。中列三轮,各打大磨一盘。磨的周围,都列木齿。磨在轴上,阁以板木。磨旁留一狭空,透出轮辐,以打上磨木齿。此磨既转,其齿又旁打带齿二磨。那么三轮之功,互拨九磨。其轴首一轮,既上打磨齿,又下打碓轴,可兼数碓。或遇天旱,旋于大轮一周,列置水筒,昼夜溉田数顷。这一水轮,可供数事,其利甚博。曾到江西等处,见这种制度,都是茶磨。所兼碓具,用来捣茶叶,然后上磨。若其他地方,间有溪港大水,仿此轮磨,或作碓辗,日得谷物食品,可给千家。真是济世的奇术。陆转连磨,下用水轮也可。
【水击面罗】随水磨使用。其机与水排相同。按图看谱,应当自己考索。罗因水力,互击桩柱,筛面很快,比人力加倍。又有就磨轮轴,作机击罗,也很捷巧。
【水砻】水转砻。砻的形制同上,但下置轮轴,用水激它,一如水磨。日夜所破谷物数量,可倍人畜之力。水利中没有这种形制,今特造立,希望临流之家,凭此仿用,可作永利。
【水碾】水轮转碾。《后魏书》:崔亮教百姓作辗,奏请在方张桥东,堰谷水,造水辗数十区。难道水辗的形制,从此开始?其辗形制同上,但下作卧轮,或立轮,如水磨之法。轮轴上端,穿其碢干。水激则碢随轮转,循槽辗谷,快如风雨。日所舂米,比陆地辗,功利过倍。
【水辗三事】说水转轮轴,可兼三事,磨砻辗。初则置立水磨,变麦作面,一如常法。再在磨的外周造辗圆槽。如想舂米,只就水轮轴首,换磨置砻。既得糙米,就去砻置辗,碢干循槽碾之,乃成熟米。一机三事,始终俱备,变而能通,兼而不乏,省而有要,真是便民的活法,造物的潜机。今创此制,希望识者记述。
【机碓】水捣器。《通俗文》说:水碓叫翻车碓。杜预作连机碓。孔融论水碓之巧,胜于圣人斫木掘地。那么翻车之类,愈出后世机巧。王隐《晋书》说:石崇有水碓三十区。今人造作水轮,轮轴长可数尺,列贯横木,相交如滚枪之制。水激轮转,则轴间横木,间打所排碓梢。一起一落舂之,就是连机碓。凡在流水岸旁,都可设置,须度量水势高下为之。如水下岸浅,当用陂栅,或平流,当用板木障水。都使旁流急注,贴岸置轮,高可丈余,自下转,名叫撩车碓。若水高岸深,则作轮减小而阔,以板为级。上用木槽,引水直下,射转轮板,名叫斗碓,又叫鼓碓。这随各地所制,各趋巧便。
【槽碓】碓梢作槽受水,用来舂。凡所居之地,间有泉流稍细,可选低处,置碓一区,一如常碓之制。但前头减细,后梢深阔为槽(可贮水一斗多),上庇以厦,槽在厦,乃自上流用笕引水,下注于槽。水满,则后重而前起,水泻,则后轻而前落,即为一舂。如此昼夜不止,可舂米两斛,日省二工。以岁月积累,知非小利。
玄扈先生说:不说转输机括,使后来者如何记述?
【水转大纺车】这种车的形制,但加所转水轮,与水转辗磨之法俱同。中原麻苎之乡,凡临流处所多置之。今特图写,希望他方纺织之家,仿此机械。比用陆车,愈便且省,希望同获其利。
【缶】汲水器。《左传》:“宋国火灾,乐喜为政,具备绠缶。”《尔雅疏》说:“比卦初爻,有孚盈缶。”注说:“辰在爻木上植东井。井的水,人所汲,用缶。”《杨恽传》说:“田家作苦,岁时伏腊,烹羊炰羔,斗酒自劳。酒后耳热,仰天击缶,而呼‘乌乌’。”应劭说:“缶,瓦器。”今汲器用瓦,也是缶的遗制。
【绠】郭璞说:“汲水索。”《易卦》说:“汔至,亦未繘井。”《方言》:“繘,自关而东,周洛韩魏间,叫络,关西叫繘。”“绠”,或作䋁。俗叫井索,下系以钩。今汲水之家,必有辘轳,为绠而设。