卷十九
泰西水法龙尾车玉衡车恒升车提水器具详解
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本章概要
本章详述泰西水法中的龙尾车、玉衡车、恒升车三种提水器具的构造、部件、制作方法及用途,以解决农田灌溉、排涝、疏浚、漕运等水利问题。
阅读提示
阅读时需重点关注龙尾车、玉衡车、恒升车三种器具的构造、部件名称、尺寸比例及制作方法,理解其如何利用人力、畜力、风力和水力提水。
卷十九·水利
○泰西水法上用江河之水,为器一种。
《龙尾车记》说:龙尾车,是河边提水的器具。治理田地的方法,旱时就提江河的水灌入,涝时就提田间的的水排出。治理水的方法,水浅干涸时就提水进入方舟,疏浚时就提水出畚锸。没有水的器具,就不能得到水的用处。三代以上,仅有桔槔。东汉以来,盛资龙骨。龙骨的制作,一天灌水田二十亩,用四三个人的力量。旱年加倍,高地加倍。驾马牛,则功效加倍,费用也加倍。溪涧长流而用水,大泽平旷而用风,这是不劳人力自转。枝节一错,全车都坏了。然而南方水田,支分栉比,国计民生,于此依赖,即这器具所在,不是没有功劳。只是那些人终年勤动,还忧衣食。至于北方旱灾,赤地千里,想拯救这个祸患,应该有改进。现在制作龙尾车,物件节省而不烦琐,用力少而得水多。其大的一个器具所出的水,像决渠一样。累接而上,可使在山,是不忧高田。筑为堤塍而出之,计日可尽,是不忧涝年与下田。离大川数里数十里,凿渠引之,无论水稻或诸水生之种,可以必济,即黍稷菽麦木棉蔬菜之类,都可灌溉,是不忧旱。濬治的功劳,出水当五分之一,现在省十九,是不忧疏凿。龙蟠之斗,干旱之年,上源枯竭,穿渠旁引,多用此器,下流的水,可令复上,是不忧漕运。大概水车之类,其费力因为重。水车的重,因为障水,因为帆风,因为运旋本身。龙尾,入水不障水,出水不帆风,其本身无铢两之重,且交缠相发,可以一力转二轮;递互连机,可以一力转数轮。所以用一人的力,常得数人的功。又先前说风与水,能败龙尾之车,在鹤膝、斗板。龙尾,无鹤膝,无斗板,器居水中,环转而已。湍水疾风,更增其利。所以用风水之力,而常得人的功。若有水的地方,全都用它,我估计人力可以半省,天灾可以半免,岁入可以倍多,财计可以倍足。比于龙骨之类,大略胜之。然而千虑之一,以当起予可也。智士用它,曲尽其变,不尽方来,或者无烦赘述。
龙尾,是水的象,象水的宛委而上升。龙尾的物件有六:一叫轴。轴,是转的主,水所由以下而为上。二叫墙。墙,用以束水,水所由上升。三叫围。围,外体。所以为固抱。四叫枢。枢,所以为利转。五叫轮。轮,所以受转。六叫架。架,所以制高下,承枢而转轮。六物具备,就成了器。或人,或水,风马牛,巧者运之,不可胜用。
一叫轴
圆木为轴,长短无定度,看水的浅深,斟酌而为度。二十五分其轴的长,以其二为径。木的圆,必中规而上下等。以八绳附臬之法,八平分其轴的周,直绳而施墨。轴的两端,因直绳的两端而施墨,八绳的交,得轴的心。以八平分的一分为度,以度八绳的墨,皆平行相等而为界。以勾股求弦之法,两界斜相望,而墨为弦。弦的竟轴,而得一螺旋的墨。因螺旋的墨,而立墙,为螺墙。墙之间,而得螺旋的沟,为螺沟。螺沟,是水道。轴得一墨,则得一墙,一沟,水得一道。或二,或三,四,以上同于是。多则均,一则专,惟所为。既墙而围之,既建而迤之,而转之,水则自螺旋的孔入。水的入于螺旋的孔,水自以为已下,而不自知其已上。所以说轴,是转的主,水所由以下而为上。
注说:圆与圆同。量水浅深,下文说“勾四、股三、弦五”,则岸高九尺的,轴的长,当一丈五尺。凡作轴,皆度岸高,以三五之法准之。二十五分之二的,如轴长一丈,则径八寸。如本篇第一轴立面图,己丁长一丈,则丁丙的径八寸。此略说轴欲大。若径至三寸以上,不嫌长丈,八寸以上,不嫌长二丈。轴过小,则水为的不升。八绳附臬的,《周礼》:“树八尺的臬,县八绳下垂,皆附于臬。”今轴身作线,大略似之。八平分的,如轴两端图,甲乙丙丁戊圈为轴的周,所分甲乙、乙丙等八分,平分度。轴的两端,卧其轴,各作己甲过心线,依法分之,即上下合。次于轴两端的边,依所分各界,两两相对,各作平行直线八线,附木皆平直,是为八平分轴的周。如立面图,己丁、庚丙诸线。次于两端各作甲己、丁丙诸线,则得轴两端的各庚心。以八平分的一为度的,说以甲乙为度,从庚至辛,作庚辛、辛壬等短界线,至丙而止。八线皆如之。各线的短界线,皆平行,皆相等。墨为弦的,从庚向癸,依勾股法作庚癸斜弦线,内缠的至子,外缠的至丑至寅至卯至辰,斜缠轴面,竟轴而止,则得一螺旋线。单线则为单墙,单沟。若想作双沟的,则平分庚丑线得午。从午外上向己,内下向未,亦依法作螺旋线。若作四槽的,又平分庚午于壬,依法作之。想作三槽六槽九槽的,先分轴为九平分。想作五槽十槽的,先分轴为十平分。依法作之。
二叫墙
轴的上,因各螺旋的绳而立墙。墙的方法,或编,或累,皆涂。墙的两端,不至于轴的两端。其至,无定度,惟所为,以枢的短长称之。八分其轴长,以其一为墙的高。可减,不可加。墙,其累的,欲坚而无堕。其编的,欲密而平。其涂的,欲均而无罅。两墙之间叫沟。沟,水道。水行沟中,而墙制之,使无下行。所以说:墙所以束水,水所由上升。
注说:编墙的方法,削竹为柱,依螺旋的线而立。每立一柱,即与轴面的八平分长线为直角。如立柱于本篇一图的午,即柱为垂线,与庚丙长线为直角,而又与轴两端的丙丁为一直线,若本篇二图的癸丙。削柱欲均,安柱欲正,列柱欲顺,立柱欲齐。既毕,则以绳编,略如织箔的势。绳用麻或纻或菅或布或篾,惟所为。既毕,以沥青和蜡,或和熟桐油,和石灰瓦灰涂,或以生漆和石灰瓦灰涂。凡沥青加蜡与桐油,取和泽而止。石灰瓦灰相半,桐油或漆和之,取燥湿得宜而止。累墙的方法,取柔木的皮,如桑槿之类,剥取皮,裁令广狭相等,以沥青和蜡依螺旋的线,层层涂而积。累毕,如前法涂。既毕,而两墙之间,成螺旋的沟。水从沟行而墙不漏的,是墙的善。八分之一的,如轴长八尺,则墙高一尺,此也略说高所至。一以下任意作,所以说可减不可增。一法:若想为长轴,则墙的高与轴的径等。
三叫围
墙的外,削版而围,版欲无厚。墙的两端,顺墙柱的势,穿轴而立四柱,依墙的高而束环。围板的端入于环,围的外,以铁为环而约。长的中分围的长,以铁环约。又长的三分其长,以两环约。围的版,其相合,与其合于墙的上,皆合之以涂墙的齐。围的外,皆涂,以受雨露。围,其合欲无罅,围的合于墙,欲无罅。有围,故水入螺旋的孔而不绝。无罅,故水行于螺旋的沟而不泄,则水旋而上。所以说:围外体,所以为固抱。
注说:围的板,量围径的大小与其长,酌全体的重轻而制厚薄。其长竟墙,其广一寸以上,视围径的小大增损。太广而合,则角见。其内面稍刳,以就墙的圆。外面的,围既合而削。当墙的尽,穿轴为四柱的,所以居环而受围,如本篇三图的卯寅辰午等。环以坚靭的木为四弧,弧各加于环柱的上,合成环。环的下方,或为沟,居中以受围板的端,或居外,或居内,为刻而受。如为沟于未,此居中。为刻于申,此居外。于酉,居内。铁环的束在两端,与木环相抵,卯午,戌亢。或中分约的,心斗。若两中环的,则在尾与箕。或不用铁环,以绳约而涂。齐与剂同。合以涂墙的剂的,沥青和蜡,或油灰,或漆灰。若涂围的周,则漆灰为上,油灰次之;沥青和蜡的,恐不耐暑日,为下。而想速成,则用它。想解而时修,则用它。是的,暑日架的,则以苫盖。水入于螺旋的孔的,孔在环的内,轴的外,四柱之中,戌亥角亢之间。虽下向必入的,以迤故,水趋于围。既其出,则在卯寅辰午之间。一法:墙的两端以二圆版盖。开围板的下端而水入,开上端的圆板而出,其效同。
四叫枢
轴的两端,铁为枢,当心而立。枢的用在圆。轮在围若在轴,皆圆。轮在上枢,方其上枢的上;轮在下枢,方其下枢的下。方的,以居轮。立枢欲正欲直。不正不直的,轻重不伦。既正既直,轻重均,转的如将自转,则虽大而无重。所以说枢,所以为利转。
注说:当心的,本篇一图的庚,心。枢的大小长短无定度,量全体的轻重,制大小。量轮所在与地所宜,制短长。轮所在有七,下方详说。方则止,故可以居轮。正的,当庚的心。直的,与轴端圆面为直角,与轴上八平分线俱为一直线。求正尚有轴端诸线可凭,求直稍难。今立一试法:视一图轴两端诸分线,以规一抵轴端边的乙,一抵枢的顶心为度。次去乙抵戊量,又去戊抵己量,皆至于枢的顶心,即枢直。如将自转的,成速的甚。
五叫轮
轮有七置,轮有三式。七置的,当围的中,围的两端,轴的两端,两枢。在围的,夹其围而设辐,辐的末周以辋。辋,树的齿。在轴与枢的,方其处而入毂。毂,树的齿。凡轮,皆以他轮的齿发,其疾徐的数,视轮与他轮的大小,其齿的多少。故轮欲密附而少为齿,轮附而齿少,他轮大而齿多,则其出水也必疾。所以说轮所以为受转。
注说:轮有七置的,因地势,量物力,相大小而制疾徐。在围中的,本篇四图的丁。在围的两端的,丙与戊。在轴的两端的,乙与己。在两枢的,甲与庚。若车大而轴长,出水的地高,则在丁。若平地受水,而用人力畜力风力的,当在甲乙丙。用水力当在戊己庚。夹围的辐,子丑之类。辛的,容围的空。壬癸,辋。寅卯之类,齿。方其处的,轴与枢当受毂的处。辰,入枢的空。戌,入轴的空。午,毂。酉,亦毂。未申亥角之类,皆齿。他轮的,或人车,或马牛骡车,或风车,或水车的轮。此诸车的轮,非说其大卧轮,盖指接轮。接轮的,农家所谓拨子。试说人车,则有卧轴,卧轴的一端有接轮,卧轴的上 有拐木。今于甲乙丙任置一轮,如置在轴的乙轮,即以卧轴的接轮交于乙轮。人践拐木而转,接轮与乙轮相发。若马牛骡车及风车,则有卧轴,卧轴的两端,皆有接轮。今以其一交于乙轮,以其一交于彼车的大卧轮,驾畜,颿风而转,接轮与乙轮相发。若水转的车则有卧轴,卧轴的一端有接轮,卧轴的上 有立轮,立轮的外有受水的箑。今于戊己庚任置一轮,如置在轴的己轮,即以卧轮的接轮交于己轮,水激于箑,而卧轴为之转,接轮与己轮相发。疾徐的数与他轮相视的,如乙己的轮齿十二,人车的接轮齿十二,是拐木一转而得一转。如枢轮的齿八,而人车的接轮齿十六,是拐木一转而得二转。人车的接轮齿二十四,是一转而得三转。若枢轮的齿八,而驾畜颿风的卧轮齿七十二,是一转而得九转。所以说轮欲密附,密附则齿为的少,他轮欲大,大则齿多。然而密的过密,则力为的不任。大的过大,则迟。所以说:因地势、量物力、相大小、而制徐疾。今图枢轮的齿八,轴轮十二,围轮十六,约略作,非定率。趣欲使两轮的交,疏密相等,长短相入,相关相发而不滞,则足。其小的想无用轮,方其枢的末,别为衡,衡的一端入于枢,其一端植于柱。柱的体圆,又为掉枝,而首为圆孔。以掉枝的圆孔,入于柱而转。若大的而想无用轮,则以两掉枝同加于柱,两人对执而转。最大的,两掉枝的末,各为持衡,四人或六人对持其衡而转。
六叫架
架的,一上一下,皆为砥柱,或木,或石,或瓴甋。柱的植,欲坚以固。下柱居水中,以铁为管,施于柱首,迤而上向,以受下枢的末。制管高下,量水的势,令得入于螺沟的下孔而止。上的居岸,以铁为管,施于柱首,迤而下向,以受上枢的末。若轮与衡在上枢的末的,则中枢而设颈,以铁为山口,而架枢其上,出其枢的末,以受轮与衡。制高下的数,以勾股为法,而轴心为的弦。弦五,则勾四,股三。过偃则不高,过高则不升。
注说:瓴甋,砖。坚的,其本体坚。固的,其立基固。上柱的,本篇五图的甲乙。下柱的,丙丁。上管以受上枢,戊。下管以受下枢,己。勾股法的,一高一下,如四图的亢房线而置,令上枢的末在亢,下枢的末在房。三四五的,如上枢的末为亢,至下枢的末为房,长一丈如法置,则自下枢的末(房),依地平作平行线,自上枢的末(亢),作垂线,而两线相遇于氐。其亢氐线必长六尺,氐房线必长八尺。若迤建于岸的侧,说无从作垂线的,则以勾股法反用之。以围板为倒弦,别作一尾箕垂线为股,尾为直角,作尾心横线为倒勾。若尾箕长一尺五寸,偃仰移就,令尾心长二尺,即心箕必二尺五寸,而亢房线必合三四五的勾股法。凡围板长一丈,水高必六尺,求多不可得。相水度地制器的,以此计。若水过深,岸过高,器不得过长,则累接而上。累接的法,亦以接轮交而相发。用井泉的水,为器二种:
《玉衡车记》说:玉衡车,是井泉提水的器具。既远江河,必资井养。井汲的方法,多从绠缶,饔飧朝夕,未觉其烦。所见高原的地方,用井灌畦,或加辘轳,或藉桔槔,似为便。乃俯仰尽日,润不终亩。闻三晋最勤,汲井灌田,干旱的年,八口的力,昼夜勤动,数亩而止。他方习惰,既见其难,不复问井灌的方法。岁旱的苗,立视其槁。饥成已后,非殍则流,吁可悯!今为此器,不施绠缶,非藉辘轳,无事桔槔。一人用它,可当数人。若以灌畦,约省夫力五分之四。高地植谷,家有一井,纵令大旱,能救一夫的田。数家共井,亦可无饥饿流亡的患。若资饮食,则童幼一人,足供百家的聚。且不须俯仰,无烦提挈,略加干运,其捷若抽。故烟火会集的地方,一井的上,尚可活一茕民。
玉衡的,以衡挈柱,其平如衡,一升一降,井水上出,如趵突。玉衡的物有七:一叫双筒,双筒的,水所由代入。二叫双提,双提的,水所由代升。三叫壶,壶的,水的总,水所由续而不绝。四叫中筒,中筒的,壶水所由上升。五叫盘,盘的,中筒的水所由出。六叫衡轴,衡轴的,所以挈双提下上的。七叫架,架的,所以居庶物。七物具备,就成了器。更为机轮,巧者运之,不可胜用。
注说:趵突,泉水上出。一叫双筒
炼铜或锡为双筒。其圆中规,而上下等,半其筒的长以为径。下有底,中底而为圆孔,以其底的半径为空径。筒的旁,齐于底而树管,管外出而上迤。管的容,其圆中规。管的下端抒之以合于筒。开筒的下端为椭孔,融锡而合之于管。管的上端亦抒之,既树之,则与筒的边为平行。三分其底的径,以其一为管的径。底的圆孔,为舌以掩。舌的方版,方版的旁为枢。底孔的旁为纽。枢入于纽,如户而开阖。舌的开阖,与管的孔无相背。纽居左则管居右。舌其合于底,欲密。管的孔,翕合于筒的孔,欲利而无罅。枢纽的动,欲不滞。凡水入,必从其底的孔,有舌而开阖。开则入,阖则不出。左开则右阖,是左入而右不出。是恒有一孔,入而终无出。所以说双筒,水所由代入。
注说:凡径,皆说圆孔,肉不与。如本篇一图,甲至乙,丙至丁。半长为径的,径三寸则筒长六寸,如丁丙广三寸,则甲丁长六寸。半径为孔的,径三寸,孔径一寸五分,如丁丙三寸,则辛壬一寸五分。上迤的,斜迤而上,如戊至己,丙至庚。抒的,斜削,如戊至丙,己至庚。椭,长圆,欲与戊丙的孔合。融锡合之,小焊。管的上边与筒边平行,将以合于壶的下孔,己庚。三分之一的,底径三寸,则管径一寸,未至申的度。方板的,丑寅卯午。枢的,卯辰午。纽的,癸子。舌如橐籥的舌,以枢合纽,令丑卯的板,恒加于辛壬孔的上,向丙而开阖。
二叫双提
旋坚木为砧,其圆中规,而上下等。怎么知道其中规而上下等?砧的大,入于双筒,欲其密切而无滞,展转的,上下的,犹是,这就叫中规而上下等。当砧的心而立柱。三分其砧的径,以其一为柱的径。柱的短长无定度,以水的深,井的高,斟酌而为度。柱的上端,为方枘而入于衡。凡水的入,入于双筒的孔,孔有舌。砧升,则舌开而水为的入;砧降,则舌合而水为的不出。水的入而不出的,舌;舌的开阖的,砧;砧的上下的,柱。舌阖,水不出,砧又下,水将安之?则由筒的管而升于壶,左右相禅。所以说双提的,水所由代升。
注说:砧,形如截蔗,本篇一图酉戌亥角。其高不言度的,趣其入于筒,不转侧动摇而已。若为鼎足的柱以固,即无厚可。三分之一的,砧径三寸,则柱径一寸,如酉角三寸,则亢氐一寸。凡双筒入井,近下则水浊,近上则水竭,故柱的短长,宜量水深与井高。枘,笋,当房心之上,刻而方之,为尾箕。
三叫壶
炼铜为壶,壶的容,半加于双筒的容。其形椭圆,腹广而上下弇。弇的度,视广的度杀其十之二。当其弇而设盖。壶的底,为椭圆的长径,设二孔皆在其径。孔的椭圆,其大小也与管的上端等。融锡而合。壶的两孔,各为舌而掩。舌的制,如筒中的舌。壶的内,当两孔的的中而设纽,两舌的枢悉系而开阖,左右相禅。当盖的中,为圆孔,而合于中筒。盖的合于壶,欲其无罅。既成,以铁为双环,而交缠束。当其合而锢锡,以备缮治。夫水的入于管,左右禅,而终无出。水从管入的,以提柱的逼,则上而壶的舌为的开,以入于壶。水势尽而彼舌开,则此阖。是代入于壶,而终无出。其代入,壶为的恒满而上溢。其终无出,而有筒的容,以俟其底的入。所以说壶者水的总,水所由续而不绝。
注说:半加容的,如之又加半,如双筒共容四升,则壶容六升。弇,敛,腹广而上下弇,如本篇二图,甲乙丙丁形。盖的,戊己庚辛。椭圆的长径,底图的乙丙。二孔的,未申,酉戌。皆在其径的,二孔的心,在乙丙线的上。二孔椭圆的,如酉戌短,乾亥长,以合于一图的未申己庚。二舌的,寅卯,辰午。纽的,子丑。以枢合纽,令寅卯的板,恒加于未申孔的上,向丙而开阖。辰午加于酉戌,亦如之,左右相禅。盖的圆孔,庚辛。盖合于壶的,己戊加于甲丁。双环缠束的,本篇三图的角亢氐房。既锢之又束的,水力大而易渫。
四叫中筒
炼铜或锡为中筒。中筒的径,与长筒旁管的径等。中筒的下端,为敞口以关于盖上的孔,融锡而合。其长无定度,量水的出于井,斟酌而为度。或铜锡的中筒,裁数寸,其上的以竹木续。竹木的筒的径,必与下筒的径等。其上的出的径,宁缩,无赢。水的入于壶,代入,而终无出,则无所复的,必由中筒而上。所以说中筒的,壶水所由上升。
注说:中筒的,本篇三图的坎艮庚辛。上出的径,必缩于下合的径,所以为出水的势。五叫盘
炼铜或锡为盘。中盘的底而为孔,以当中筒的上端,融锡而合。盘底的旁,为孔而植管,管外出而下迤。盘的容与壶的容等。管的径与中筒的径等。管的长无定度,其下迤,及于索水的地方。中筒的水,其上溢,盘畜之,管泄之。所以说盘的,中筒的水所由出。
注说:本篇四图的甲乙丙丁,盘。丙丁为孔,以合于中筒的上端。上端的,三图的坎艮。底旁的孔的,戊己。下迤的,己庚。六叫衡轴
直木为衡,衡的长,无过井的径。双提的柱,其相去视双筒。双提的上,枘入于衡的两端,其相去视双提。直木为轴,轴长于衡而无定度。圆其尾,去首二尺而圆其颈。当颈尾的中而设凿。当衡的中而设枘。衡,衡;轴,纵。凿枘而合,欲其固。轴展侧,衡低昂,提上下,左右相禅。所以说衡轴的,所以挈双提下上的。
注说:衡的长,本篇四图的壬辛。枘入于衡的,子丑。轴的长,卯午。卯尾,午首,辰颈。衡轴凿枘的合,寅。凿,孔。衡横轴纵,卯辰子丑的交加。
七叫架
井的两旁为柱,或石,或瓴甋,或木。柱的上端为山口,山口的,容轴的圆,以利转。轴的首,设小衡,与衡平行,长二尺,或三尺。小衡的两端,设二木而三合之如勾股,以小衡为弦。勾股的交,立柄。持其柄而摇,以转轴。水的中,穿井的胁,而设梁,横亘,梁的上为二陷,以居双筒的底,欲其固。中其陷而设孔,稍大于双筒的底孔,水所从入。梁居水中,其木必榆,榆为木无味,水不受之变。梁在其下,柱在其上,车所由孔安而利用。所以说架的,所以居庶物。
注说:本篇四图的卯亥,辰乾,柱。当辰卯为山口的,以容轴的圆。小衡的,申未。三合的,未申酉为三角形。酉戌,柄。立柄的,立柄于酉,戌酉未为直角。坎艮,梁。角亢氐房,陷。心尾,陷中孔。
若想为专筒的车,则为专筒专柱,而入于中筒,如恒升的方法而架,而升降。其得水,当玉衡的一半,井狭则为之。注说:专,一,架法见《恒升》篇。
《恒升车记》说:恒升车,是井泉提水的器具。其用与玉衡相似,而更速,更易,以之灌畦治田,至为利益。若为复井,井的底为窦而通,以大井潴水,以小井为筒而出,则无用筒。若江河泉涧,索水的地方过高,龙尾的力,有不能至,则用是车,挈水以升架槽而灌,或迤而建,以当龙尾。
恒升的,从下入而不出,从上出而不息。恒升的物有四:一叫筒,筒的,水所由入,所以束水而上。二叫提柱,提柱的,水所由恒升。三叫衡轴,衡轴的,所以挈提柱上下。四叫架,架的,所以居庶物。四物具备,就成了器。更为机轮,巧者运之,不可胜用。
一叫筒
刳木为筒。筒的长无定度,下端所至,居水的中(已上则易竭,已下则易浊)。上端所至,出井的上,度及于索水的地方而止。筒的径无定度,因井的大小,索水的多少,斟酌而为度。筒的容,任圆与方,其圆中规,其方中矩,而上下等。筒的周,以铁环约,环无定数,视筒短长,斟酌而为数。筒的下端为底,欲其密而无漏。中底而为孔,孔的方圆反其筒。若圆筒而方孔,七分底的径,以其四为孔的径。若方筒而圆孔,七分底的径,以其五为孔的径。孔的上,象孔的方圆,为舌而掩,如玉衡的双筒。掩之欲其密而无漏。开阖之欲其无滞。筒的上端为管,管外出而下迤,本广而末狭。水从孔出。既入,而提柱的势,能以舌掩。既掩而提,提则从管而出。所以说筒的,水所由入,所以束水而上。
注说:玉衡的双筒与中筒为二,此则合。筒入于井,量井浅深,筒长短而置。近上,趋恒得水而止。近下,趣无受浊而止。与玉衡同。圆筒用竹尤简,用木,则方筒为易。如本篇一图:甲乙丙丁,圆筒。丙丁,其底。戊己,底方孔。庚辛壬癸,方筒;壬癸,其底。子丑,底圆孔。寅,方舌。酉,圆舌。甲卯辛卯,管。辰午未申之类,环。环的多少疏密,趣不漏而止。余见《玉衡》篇。
二叫提柱
把铜熔炼后铸成砧,圆的部分符合圆规,方的部分符合曲尺。砧的大小,进入筒中时,要让它紧密贴合而没有阻滞。反复转动它,上下移动它,都是这样。在砧的中心设置孔,孔的方圆、孔的直径,都与筒底的孔相等。孔的上方,做一个舌片来遮盖它。舌片的制作,像筒底的舌片一样。用直木做柱子,柱子有两种样式:一种用长的,一种用短的。用长柱的,是实取法用的柱子;用短柱的,是虚取法用的柱子。实取法的柱子,那砧进入水中而升降。它的长度,下到筒底,上伸出筒口。它伸出筒口没有固定尺度,直到碰到衡为止。虚取法的柱子不用长,进入筒中几尺就停止。在没有水的地方升降,用气来汲取。想要提拉之前,先在砧上注水,高几寸,用来封闭缝隙而吸住它。凡是浅井,用实取法;深井,用虚取法。把筒的直径分为五份,用其中一份作为柱的直径。砧与柱结合时,用铜或铁熔铸成四只脚,立在方形砧的四个角上,方孔的四旁,而都向上聚拢。聚拢的程度,直到不妨碍舌片开合为止。用这聚拢处,结合在柱的下端,结合要牢固。砧的厚度,因为它在角足处有支撑,可以没有厚度。结合好后进入筒中,砧下降时筒底的舌片就遮盖住,砧上升时舌片就打开,打开则水进入,遮盖则水不出。一升一降,这样水就不断进入而不流出。已经进入的水在砧下降时,就不能再返回,于是向上通过舌片,而进入砧的孔。砧上升,砧的舌片就遮盖住。一升一降,这样水就不断进入而不流出。两次进入而不流出,就会从筒中溢出,常常这样。虚取法和实取法在这点上相同。所以说提柱,是使水持续上升的装置。
注说:玉衡的提柱,与壶的孔和舌是分开的两个部件,这里则合在一起。另外玉衡的水都用实取法,这里还有虚取法,是气法。凡是砧进入筒中,都要求紧密贴合而没有阻滞。求得紧密贴合的方法,做成砧后放进去,能够不漏水的,就是国工。不能不漏水的,就稍微减小砧的直径,用毡毯之类、皮革之类,附着在砧的四周。附着的方法:如果砧厚,就稍微削薄它周身上下的部分,像鼓木那样。在削薄处刻出凹陷的环槽,附着后牢固地捆紧。如果砧薄,就做两重砧,夹住毡或皮革,用角足贯穿并固定到柱上,如本篇第二图的甲乙就是。四足,是丙丁戊酉。砧,是己庚辛壬。砧的孔,是癸子。它的舌,是丑寅。砧可以没有厚度,没有厚度就轻。其余见《玉衡》篇。
第三是衡。
用直木做衡,衡的长度没有固定尺度,根据筒的大小、水的浅深多少来量定。长了就轻,衡的两端都系上石头作为重物,两个重量相等。把衡分为五份,二份在前,三份在后,在那里设置凿孔。用直木做轴,轴的长度没有固定尺度,把两端做成圆形,把轴长从中分开设置榫头。衡,是横的。轴,是纵的。凿孔和榫头相合,要让它牢固。轴的两端,各做山形口木架来架住。在衡的前段中间,系上提柱,系得既要紧密又要转动灵活。压下后段的重物,提柱就上升;抬起后段的重物,前段重物就下降,提柱随之下降。提柱下降时,实取法的,舀水而升到砧上;它上升时,就下入筒中,而上出筒口。虚取法的,下降时得到气,气尽后水就接着来。所以说衡是用来调节提柱上下的。
注说:气尽而水接着来,是因为天地之间,完全没有空隙,气和水的交替,没有间隔。这叫做气法,这叫做水理,凡是用水的技术,大都以这句话为根本要领。本篇第三图的甲乙,是衡。丙丁,是两块石重。戊己,是轴。子,是衡和轴的交点。庚辛壬癸,是山形口木架。寅,是提柱,系在丑处。卯辰,是筒的上端。午,是管。其余见《玉衡》篇。
第四是架。
用木做井干来支撑筒,支撑要牢固。筒的下端,做盘来承接它。盘与筒,结合要牢固。在盘中间做孔,孔的直径,比筒底孔的直径稍大。盘的下方,做鼎足放在井底。
注说:本篇第四图的卯未辰午,是井干,加在地平之上。申戌酉亥之间,是方形的空当,夹住筒并支撑它。丁戊,是井面地平。己庚,是井底。辛壬癸,是盘。辛子、壬丑、癸寅,是盘足。
如果想做双升的车,就做双筒,像玉衡的方法那样架设,并让它们升降,这个升那个就降,用一分力而得到两份水。这比恒升加倍有利。尤其适宜于江河。
注说:用力一分而得水两份,是因为一升一降,各得一份水,没有白费力气。恒升,是一升一降而得到一份水。架法见《玉衡》篇。