卷19

农政全书水利卷:龙尾车玉衡车恒升车提水器

本文永久链接:https://shishuguan.com/books/book-211c481ced79e59de62997f807b2bc41/volume-78e8690ca03934006c6949696da9c610/zhws-135579-1

本章概要

本章介绍用江河之水的龙尾车、用井泉之水的玉衡车和恒升车三种提水器具的构造部件与运作方法,以省人力、备旱涝。

阅读提示

阅读时可关注龙尾车的螺旋沟设计、玉衡车的双筒双提原理及恒升车的虚取实取法,这些技术细节体现了古代提水机械的巧妙构思。

水利龙尾车玉衡车恒升车泰西水法

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,干旱时就把江河的水提进来,水涝时就把田里的水提出去。治理水的方法,水浅干涸时就把水提进方舟,疏浚河道时就把水提出来用畚箕铁锹。没有提水的器具,就得不到水的用处。三代以前,只有桔槔。东汉以来,大量依赖龙骨车。龙骨车的构造,每天能灌溉水田二十亩,用三四个人的力量。干旱年头加倍,高地加倍。用马牛拉动,功效加倍,费用也加倍。溪涧长流而用水力,大泽平坦而用风力,这样就不必耗费人力而自行转动了。但一个枝节卡住,整个车就会毁坏。然而南方水田,支流密布,国家生计和百姓生活,都依赖它,即使这种器具所在之处,也不是没有功劳。只是那些人整年辛勤劳动,还担忧衣食。至于北方旱灾,赤地千里,想要拯救这种祸患,应该有更进一步的器具。现在制造龙尾车,节省材料而不繁杂,用力少而得到的水多。大的龙尾车,一个器具所出的水,就像决开的渠道一样。累接而上,可以使水上山,这样就不担忧高田。筑成堤埂而把水排出,按日计算可以排尽,这样就不担忧涝年和低田。离大河几里几十里,开渠引水,无论是水稻还是各种水生作物,都可以必定成功,即使黍稷菽麦木棉蔬菜之类,也都可以灌溉,这样就不担忧干旱。疏浚的工程,排水应当占五分之一,现在节省了十分之九,这样就不担忧疏凿。龙蟠的斗,干旱之年,上游枯竭,开渠旁引,多用这种器具,下游的水,可以令它回流向上,这样就不担忧漕运。大凡水车之类,费力是因为重。水车重,是因为挡水、帆风、运转本身。龙尾车,入水不挡水,出水不帆风,它本身没有一铢一两的重量,而且交缠相发,可以用一个力转动两个轮;递互连机,可以用一个力转动几个轮。所以用一个人的力,常常得到几个人的功。又前面说的风与水,能毁坏龙尾车的地方,在鹤膝、斗板。龙尾车,没有鹤膝,没有斗板,器具在水中,环转而已。湍急的水流和大风,更增加它的便利。所以利用风水之力,而常常得到人的功效。如果有水的地方,全都使用它,我私下估计人力可以节省一半,天灾可以免除一半,年收入可以加倍多,财政可以加倍充足。比起龙骨车之类,大概胜过它们。然而千虑之一得,用来启发我可以。智者使用它,曲尽其变,不尽未来,或者不必烦琐陈述了。

龙尾,是水的象征,象征水的婉转委曲而上升。龙尾车的事物有六项:一叫轴。轴,是转动的中心,水从这里从下而上。二叫墙。墙,用来约束水,水从这里上升。三叫围。围,是外体。用来坚固抱合。四叫枢。枢,用来便利转动。五叫轮。轮,用来承受转动。六叫架。架,用来控制高低,承托枢而转动轮。六种事物具备,就成器了。或者用人,或者用水,用风马牛,巧者运转它,不可胜用。

一叫轴

把木头旋圆作为轴,长短没有固定尺度,看水的浅深,斟酌而确定尺度。把轴长分为二十五分,用其中二分作为直径。木头的圆,必须合于圆规而上下相等。用八绳附臬的方法,把轴的圆周八等分,拉直绳而施墨。轴的两端,顺着直绳的两端而施墨,八绳的交点,得到轴的中心。以八平分的一分为度,用来度量八绳的墨线,都平行相等而作为界限。用勾股求弦的方法,两界斜相望,而用墨画弦。弦到轴尽头,得到一条螺旋的墨线。顺着螺旋的墨线,立起墙,叫螺墙。墙之间,得到螺旋的沟,叫螺沟。螺沟,是水道。轴得到一条墨线,就得到一道墙,一道沟,水得到一条通道。或者二道,或者三道,四道,以上同样。多则均匀,一则专一,随制造者所为。既立墙而围起来,既建起而倾斜,而转动它,水就从螺旋的孔进入。水进入螺旋的孔,水自认为已经下去了,却不知道自己已经上来了。所以说轴,是转动的中心,水从这里从下而上。

注说:圜与圆同。量水浅深,下文说“勾四、股三、弦五”,那么岸高九尺的,轴长应当一丈五尺。凡制造轴,都测量岸高,用三五之法为准。二十五分之二,如轴长一丈,则直径八寸。如本篇第一轴立面图,己丁长一丈,则丁丙的直径八寸。这里略说轴要大。如果直径到三寸以上,不嫌长一丈;八寸以上,不嫌长二丈。轴过小,水就升不上来。八绳附臬,《周礼》:“树八尺的臬,悬八绳下垂,都附于臬。”现在轴身作线,大略像它。八平分,如轴两端图,甲乙丙丁戊圈为轴的圆周,所分甲乙、乙丙等八分,是平分度。轴的两端,卧放轴,各作己甲过心线,依法分,即上下合。其次在轴两端的边,依所分各界,两两相对,各作平行直线八条,附木都平直,这是八平分轴的圆周。如立面图,己丁、庚丙诸线就是。其次在两端各作甲己、丁丙诸线,就得到轴两端的各庚心。以八平分的一分为度,是说以甲乙为度,从庚到辛,作庚辛、辛壬等短界线,到丙而止。八线都这样。各线的短界线,都平行,都相等。墨为弦,从庚向癸,依勾股法作庚癸斜弦线,内缠到子,外缠到丑到寅到卯到辰,斜缠轴面,到轴尽头而止,就得到一条螺旋线。单线则为单墙,单沟。如果想作双沟,则平分庚丑线得到午。从午外上向己,内下向未,也依法作螺旋线。如果作四槽,又平分庚午于壬,依法作。想作三槽六槽九槽,先把轴分为九平分。想作五槽十槽,先把轴分为十平分。依法作。

二叫墙

轴上,顺着各螺旋的绳而立墙。墙的方法,或者编织,或者累叠,都涂上涂料。墙的两端,不到轴的两端。它到的位置,没有固定尺度,随制造者所为,以枢的短长来相称。把轴长八分,用其中一分作为墙高。可以减少,不可以增加。墙,累叠的,要坚固而不塌落。编织的,要紧密而平整。涂的,要均匀而无缝隙。两墙之间叫沟。沟,是水道。水行沟中,而墙约束它,使它不往下行。所以说:墙用来约束水,水从这里上升。

注说:编墙的方法,削竹作柱,依螺旋线而立。每立一柱,就与轴面的八平分长线成直角。如立柱于本篇一图的午,即柱为垂线,与庚丙长线成直角,而又与轴两端的丙丁成一直线,如本篇二图的癸丙。削柱要均匀,安柱要正,列柱要顺,立柱要齐。完了,就用绳编织,略如织箔的样子。绳用麻或苎或菅或布或篾,随制造者所为。完了,用沥青和蜡,或和熟桐油,和石灰瓦灰涂;或用生漆和石灰瓦灰涂。凡沥青加蜡与桐油,取和润而止。石灰瓦灰各半,桐油或漆和之,取燥湿适宜而止。累墙的方法,取柔木的皮,如桑槿之类,剥取皮,裁令宽狭相等,用沥青和蜡依螺旋线,层层涂而累积。累完,如前法涂。完了,而两墙之间,成螺旋沟。水从沟行而墙不漏,这是墙的善。八分之一,如轴长八尺,则墙高一尺,这也是略说高所至。一以下任意作,所以说可减不可增。一法:如果想作长轴,则墙的高与轴的直径相等。

三叫围

墙外,削板而围起来,板要薄。墙的两端,顺着墙柱的形势,穿轴而立四柱,依墙高而束环。围板的端入于环,围外,用铁作环而约束它。长的中分围长,用铁环约束。又长的三分其长,用两环约束。围的板,它们相合,与合于墙的上,都用涂墙的剂合。围外,都涂,以承受雨露。围,相合要无缝隙,围合于墙,要无缝隙。有围,所以水入螺旋孔而不绝。无缝隙,所以水行于螺旋沟而不泄,则水旋转而上。所以说:围是外体,用来坚固抱合。

注说:围的板,量围径的大小与它的长,斟酌全体的重轻而制厚薄。它的长到墙尽头,它的宽一寸以上,看围径的小大增损。太宽而合,则角现出。它的内面稍挖,以就墙的圆。外面的,围既合而削。当墙的尽头,穿轴作四柱,用来居环而受围,如本篇三图的卯寅辰午等。环用坚韧的木作四弧,弧各加于环柱上,合成环。环的下方,或作沟,居中以受围板端,或居外,或居内,作刻而受它。如作沟于未,这是居中。作刻于申,这是居外。于酉,居内。铁环约束在两端,与木环相抵,卯午,戌亢。或中分约束,心斗。如两中环,则在尾与箕。或不用铁环,用绳约束而涂。齐与剂同。合用涂墙的剂,沥青和蜡,或油灰,或漆灰。如涂围的周,则漆灰为上,油灰次之;沥青和蜡,恐不耐暑日,为下。而想速成,则用它。想解而时常修,则用它。是,暑日架起,则用苫盖。水入于螺旋孔,孔在环内,轴外,四柱之中,戌亥角亢之间。虽下向必入,因为倾斜,水趋于围。既出,则在卯寅辰午之间。一法:墙的两端用二圆版盖。开围板的下端而水入,开上端的圆板而出,效果相同。

四叫枢

轴的两端,用铁作枢,当心而立。枢的用在圆。轮在围或在轴,都圆。轮在上枢,方在上枢之上;轮在下枢,方在下枢之下。方,用来居轮。立枢要正要直。不正不直,轻重不伦。既正既直,轻重均,转动如将自转,则虽大而无重。所以说枢,用来便利转动。

注说:当心,本篇一图的庚,心。枢的大小长短没有固定尺度,量全体的轻重,制大小。量轮所在与地所宜,制短长。轮所在有七处,下方详说。方则止,所以可以居轮。正,当庚的心。直,与轴端圆面成直角,与轴上八平分线都为一直线。求正还有轴端诸线可凭,求直稍难。今立一试法:看一图轴两端诸分线,用规一抵轴端边的乙,一抵枢的顶心为度。其次去乙抵戊量,又去戊抵己量,都到枢的顶心,即枢直。如将自转,成速之甚。

五叫轮

轮有七置,轮有三式。七置:当围之中,围的两端,轴的两端,两枢。在围的,夹围而设辐,辐的末用辋围。辋,树齿。在轴与枢的,方其处而入毂。毂,树齿。凡轮,都用他轮的齿发,它快慢的数,看轮与他轮的大小,齿的多少。所以轮要密附而少作齿,轮附而齿少,他轮大而齿多,则出水必快。所以说轮用来受转。

注说:轮有七置,因地势,量物力,相大小而制快慢。在围中的,本篇四图的丁。在围两端的,丙与戊。在轴两端的,乙与己。在两枢的,甲与庚。若车大而轴长,出水地高,则在丁。若平地受水,而用人力畜力风力,当在甲乙丙。用水力当在戊己庚。夹围的辐,子丑之类。辛,容围的空。壬癸,辋。寅卯之类,齿。方其处,轴与枢当受毂之处。辰,入枢的空。戌,入轴的空。午,毂。酉,也是毂。未申亥角之类,都是齿。他轮,或人车,或马牛骡车,或风车,或水车的轮。此诸车的轮,不是说它的大卧轮,是指接轮。接轮,农家所谓拨子。试说人车,则有卧轴,卧轴的一端有接轮,卧轴上有关木。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。人踩拐木而转,接轮与乙轮相发。若马牛骡车及风车,则有卧轴,卧轴两端,都有接轮。今以其一交于乙轮,以其一交于彼车的大卧轮,驾畜,帆风而转,接轮与乙轮相发。若水转的车则有卧轴,卧轴的一端有接轮,卧轴上有立轮,立轮之外有受水的箑。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。快慢的数与他轮相视,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。如枢轮齿八,而人车接轮齿十六,是拐木一转而得二转。人车接轮齿二十四,是一转而得三转。若枢轮齿八,而驾畜帆风的卧轮齿七十二,是一转而得九转。所以说轮要密附,密附则齿少,他轮要大,大则齿多。然而密的过密,则力不任。大的过大,则迟。所以说:因地势、量物力、相大小、而制快慢。今图枢轮齿八,轴轮十二,围轮十六,约略作,非定率。只要使两轮的交,疏密相等,长短相入,相关相发而不滞,就够了。小的想不用轮,在枢的末,另作衡,衡的一端入于枢,其一端植于柱。柱体圆,又作掉枝,首作圆孔。以掉枝的圆孔,入于柱而转。若大的想不用轮,则以两掉枝同加于柱,两人对执而转。最大的,两掉枝的末,各作持衡,四或六人对持其衡而转。

六叫架

架,一上一下,都为砥柱,或木,或石,或砖。柱的植,要坚而固。下柱居水中,用铁作管,施于柱首,斜向上,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,用铁作管,施于柱首,斜向下,以受上枢的末。若轮与衡在上枢的末,则中樞而设颈,用铁作山口,而架枢其上,出其枢的末,以受轮与衡。制高下的数,用勾股为法,而轴心为弦。弦五,则勾四,股三。过偃则不高,过高则不升。

注说:瓴甋,砖。坚,其本体坚。固,其立基固。上柱,本篇五图的甲乙。下柱,丙丁。上管以受上枢,戊。下管以受下枢,己。勾股法,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,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。若斜建于岸侧,说无从作垂线,则以勾股法反用。以围板为倒弦,另作一尾箕垂线为股,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,以此计。若水过深,岸过高,器不得过长,则累接而上。累接的方法,也用接轮交而相发。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。既远离江河,必依靠井养。井汲的方法,多从绳缶,早晚饮食,不觉得烦。所见高原之处,用井灌畦,或用辘轳,或借桔槔,似乎方便了。但俯仰整日,润不终亩。听说三晋最勤,汲井灌田,干旱之年,八口之力,昼夜勤动,数亩而止。他方习惰,既见其难,不再问井灌之法。旱年的苗,立视其枯槁。饥荒成后,不是饿死就是流亡,唉可悯啊!今为此器,不用绳缶,不借辘轳,无事桔槔。一人用它,可当数人。若以灌畦,约省夫力五分之四。高地种谷,家有一井,纵令大旱,能救一夫之田。数家共井,也可无饥饿流亡之患。若供饮食,则童幼一人,足供百家之聚。且不需俯仰,不烦提挈,略加幹运,其快如抽。所以烟火会集之地,一井之上,尚可活一茕民。

玉衡,以衡提柱,其平如衡,一升一降,井水上出,如趵突。玉衡的事物有七:一叫双筒,双筒,水所由代入。二叫双提,双提,水所由代升。三叫壶,壶,水的总汇,水所由续而不绝。四叫中筒,中筒,壶水所由上升。五叫盘,盘,中筒的水所由出。六叫衡轴,衡轴,用来提双提上下。七叫架,架,用来居诸物。七物具备,就成器了。更作机轮,巧者运转,不可胜用。

注说:趵突,泉水上出。一叫双筒

炼铜或锡作双筒。它的圆合于规,而上下相等,取筒长的一半作为直径。下有底,底中作圆孔,以底半径作为孔的直径。筒的旁,齐于底而树管,管外出而上斜。管的容,其圆合于规。管的下端削斜以合于筒。开筒的下端作椭圆孔,融锡而合于管。管的上端也削斜,既树,则与筒的边平行。三分底的直径,用其中一作为管的直径。底的圆孔,作舌以掩。舌是方版,方版的旁作枢。底孔的旁作纽。枢入于纽,如门而开合。舌的开合,与管的孔不相背。纽居左则管居右。舌合于底,要密。管的孔,合于筒的孔,要利而无缝隙。枢纽的动,要不滞。凡水入,必从底的孔,有舌而开合。开则入,合则不出。左开则右合,是左入而右不出。是常有一孔,入而终无出。所以说双筒,水所由代入。

注说:凡径,都指圆孔,肉不算。如本篇一图,甲至乙,丙至丁。半长为直径,径三寸则筒长六寸,如丁丙宽三寸,则甲丁长六寸。半径为孔,径三寸,孔径一寸五分,如丁丙三寸,则辛壬一寸五分。上斜,斜向上,如戊至己,丙至庚。削斜,如戊至丙,己至庚。椭,长圆,要与戊丙的孔合。融锡合,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,底径三寸,则管径一寸,未至申的度。方板,丑寅卯午。枢,卯辰午。纽,癸子。舌如风箱的舌,以枢合纽,令丑卯的板,常加于辛壬孔上,向丙而开合。

二叫双提

旋坚木作砧,它的圆合于规,而上下相等。怎知它合于规而上下相等?砧的大,入于双筒,要其密切而无滞,展转,上下,都这样,这就是合于规而上下相等。当砧的心而立柱。三分砧的直径,用其中一作为柱的直径。柱的短长没有固定尺度,以水的深,井的高,斟酌而为度。柱的上端,作方枘而入于衡。凡水的入,入于双筒的孔,孔有舌。砧升,则舌开而水入;砧降,则舌合而水不出。水的入而不出,是舌;舌的开合,是砧;砧的上下,是柱。舌合了,水不出了,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,水所由代升。

注说:砧,形如截蔗,本篇一图酉戌亥角。它的高不说度,只要它入于筒,不转侧动摇而已。若作鼎足的柱以固之,即无厚可。三分之一,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,所以柱的短长,宜量水深与井高。枘,笋,当房心之上,刻而方,为尾箕。

三叫壶

炼铜作壶,壶的容,比双筒的容多一半。它的形椭圆,腹宽而上下收敛。收敛的度,看宽的度减十分之二。当它的收敛而设盖。壶的底,作椭圆的长径,设二孔都在其径。孔的椭圆,其大小与管的上端相等。融锡而合。壶的两孔,各作舌而掩。舌的制,如筒中的舌。壶内,当两孔之中而设纽,两舌的枢都系而开合,左右相禅。当盖之中,作圆孔,而合于中筒。盖合于壶要无缝隙。既成,用铁作双环,而交缠束。当其合而锢以锡,以备修缮。水的入于管,左右禅,而终无出。水从管入,以提柱的逼,则上溢而壶的舌开,以入于壶。水势尽而彼舌开,则此合。是代入于壶,而终无出。其代入,壶为之恒满而上溢。其终无出,而有筒的容,以俟其底的入。所以说壶是水的总汇,水所由续而不绝。

注说:半加容,如之又加半,如双筒共容四升,则壶容六升。收敛,腹宽而上下收敛,如本篇二图,甲乙丙丁形。盖,戊己庚辛。椭圆的长径,底图的乙丙。二孔,未申,酉戌。都在其径,二孔的心,在乙丙线之上。二孔椭圆,如酉戌短,乾亥长,以合于一图的未申己庚。二舌,寅卯,辰午。纽,子丑。以枢合纽,令寅卯的板,常加于未申孔上,向丙而开合。辰午加于酉戌,也如之,左右相禅。盖的圆孔,庚辛。盖合于壶,己戊加于甲丁。双环缠束,本篇三图的角亢氐房。既锢之又束,水力大而易泄。

四叫中筒

炼铜或锡作中筒。中筒的径,与长筒旁管的径相等。中筒的下端,作敞口以关于盖上的孔,融锡而合。它的长没有固定尺度,量水出于井,斟酌而为度。或铜锡的中筒,裁数寸,其上用竹木续。竹木的筒的径,必与下筒的径相等。其上出的径,宁可缩,不要赢。水的入于壶,代入,而终无出,则无所复之,必由中筒而上。所以说中筒,壶水所由上升。

注说:中筒,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

炼铜或锡作盘。盘底中作孔,以当中筒的上端,融锡而合。盘底的旁,作孔而植管,管外出而下斜。盘的容与壶的容相等。管的径与中筒的径相等。管的长没有固定尺度,其下斜,及于索水之处。中筒的水,其上溢,盘蓄,管泄。所以说盘,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,三图的坎艮。底旁的孔,戊己。下斜,己庚。六叫衡轴

直木作衡,衡的长,不超过井的径。双提的柱,其相去看双筒。双提的上,枘入于衡的两端,其相去看双提。直木作轴,轴长于衡而无固定尺度。圆其尾,去首二尺而圆其颈。当颈尾之中而设凿。当衡之中而设枘。衡,横。轴,纵。凿枘而合,要固。轴展侧,衡低昂,提上下,左右相禅。所以说衡轴,用来提双提上下。

注说:衡的长,本篇四图的壬辛。枘入于衡,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

井的两旁作柱,或石,或砖,或木。柱的上端作山口,山口,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,设二木而三合如勾股,以小衡为弦。勾股的交,立柄。持柄而摇,以转轴。水的中央,穿井的胁,而设梁,横亘,梁上作二陷,以居双筒的底,要固。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,用来居诸物。

注说:本篇四图的卯亥,辰乾,柱。当辰卯为山口,以容轴的圆。小衡,申未。三合,未申酉为三角形。酉戌,柄。立柄,立柄于酉,戌酉未为直角。坎艮,梁。角亢氐房,陷。心尾,陷中孔。

若想作专筒的车,则作专筒专柱,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,井狭则作。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。它的用与玉衡相似,而更速,更易,用它灌畦治田,最为利益。若作复井,井底作窦而通,以大井蓄水,以小井为筒而出,则不用筒。若江河泉涧,索水之处过高,龙尾的力量,有不能至,则用此车,提水以升架槽而灌,或斜而建,以当龙尾。

恒升,从下入而不出,从上出而不息。恒升的事物有四:一叫筒,筒,水所由入,用来束水而上。二叫提柱,提柱,水所由恒升。三叫衡轴,衡轴,用来提提柱上下。四叫架,架,用来居诸物。四物具备,就成器了。更作机轮,巧者运转,不可胜用。

一叫筒

挖木作筒。筒的长没有固定尺度,下端所至,居水之中(已上则易竭,已下则易浊)。上端所至,出井之上,度及于索水之处而止。筒的径没有固定尺度,因井的大小,索水的多少,斟酌而为度。筒的容,任圆与方,其圆合于规,其方合于矩,而上下相等。筒的周,用铁环约束,环无定数,看筒短长,斟酌而为数。筒的下端作底,要其密而无漏。底中作孔,孔的方圆反其筒。若圆筒而方孔,七分底的径,用其中四作为孔的径。若方筒而圆孔,七分底的径,用其中五作为孔的径。孔上,象孔的方圆,作舌而掩,如玉衡的双筒。掩要密而无漏。开合要无滞。筒的上端作管,管外出而下斜,本宽而末狭。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,水所由入,用来束水而上。

注说:玉衡的双筒与中筒为二,此则合之。筒入于井,量井浅深,筒长短而置。近上,只要恒得水而止。近下,只要无受浊而止。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,只要不漏而止。余见《玉衡》篇。

二叫提柱

把铜熔炼后铸成砧,圆的符合圆规,方的符合曲尺。砧的大小,放入筒中时,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,孔的方或圆、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,如同筒底的舌片。用直木做柱,柱有两种样式:一种用长的,一种用短的。用长柱的,是实取法的柱;用短柱的,是虚取法的柱。实取法的柱,它的砧进入水中而上下升降。它的长度,向下达到筒底,向上伸出筒口。它伸出筒口没有固定限度,直到碰到横梁为止。虚取法的柱不用长的,进入筒中几尺就停下。它在没有水的地方升降,用气来吸取。想要提拉之前,先在砧上注水,高几寸,用来封闭缝隙并吸取。凡是浅井,用实取法;深井,用虚取法。把筒的直径分成五份,取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,分别立在方形砧的四个角上,在方孔的四周,并且都向上聚拢。聚拢的程度,以不妨碍舌片开合为限。用这聚拢处,结合到柱的下端,结合要牢固。砧的厚度,由于它要分接到角足上,可以不必厚。结合后放入筒中,砧下降时底部的舌片就遮盖住,砧上升时舌片就打开,打开则水进入,遮盖则水不流出。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,于是向上压到舌片,而进入砧的孔中。砧上升时,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,水就溢出筒外,经常如此。虚取和实取都同于此理。所以说提柱,是水能够持续上升的原因。

注说:玉衡的提柱,与壶的孔和舌片是分开的两部分,这里则合在一起。另外玉衡的水都用实取法,这里则有虚取法,是气法。凡是砧放入筒中,都要求紧密贴合而没有阻滞。要求紧密贴合的方法,做成砧后放入,能够不漏水的,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,像鼓木一样。在削薄处刻出凹陷的环槽,附着后牢牢捆紧。如果砧薄,就做成两重砧,夹住毡或皮革,用角足贯穿并固定到柱上,如同本篇第二图的甲乙。四足,是丙丁戊酉。砧,是己庚辛壬。砧的孔,是癸子。它的舌片,是丑寅。砧可以不必厚,不厚就轻。其余见《玉衡》篇。

第三是衡。

用直木做衡,衡的长度没有固定限度,根据筒的大小、水的深浅多少来决定。长就轻,衡的两端都系上石头作为重物,两边的重量相等。把衡分成五份,两份在前,三份在后,在那里设置凿孔。用直木做轴,轴的长度没有固定限度,把两端做成圆形,在长度中间设置榫头。衡,是横的。轴,是纵的。凿孔和榫头相合,要让它牢固。轴的两端,各做山口木来架住。在衡的前段中间,系上提柱,系得要紧贴而转动灵活。压下后端的重物,提柱就上升;抬起后端的重物,前端的重物就下降,提柱随之下降。提柱下降时,实取法的,是舀水而升到砧上;它上升时,就向下进入筒中,而向上从筒中出来。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,气和水的两种运行交替,没有间隔。这叫做气法,这叫做水理,凡是用水的技术,大致都以这一句话为根本要领。本篇第三图的甲乙,是衡。丙丁,是两块石头重物。戊己,是轴。子,是衡和轴的交点。庚辛壬癸,是山口木。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。

用木做井干来扶持筒,扶持要牢固。筒的下端,做盘子来承接它。盘和筒,结合要牢固。在盘子中间做孔,孔的直径,比筒底孔的直径稍大。盘的下方,做鼎足而放在井底。

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,是正方形的空当,夹住筒来扶持。丁戊,是井面的地平。己庚,是井底。辛壬癸,是盘。辛子、壬丑、癸寅,是盘的足。

如果想要做双升的车,就用双筒,像玉衡的方法那样架设,并让它们升降,这个升那个就降,用一份力而得到两份水。这比恒升法加倍有利。尤其适合在江河使用。

注说:一份力两份水,是指一升一降,各得到一份水,没有白费力气。恒升法,是一升一降而得到一份水。架设方法见《玉衡》篇。

热门讨论