青少年眼中的中国古代科技——龙骨水车

北京市中央工艺美院附中艺美小学

黄子彧   杨瀚圻 柳子梦  孟怡然

    龙骨水车也称“翻车”“踏车”“水车”，简称“龙骨”，流行于我国大部分地区。这种提水设施历史悠久。因为其形状犹如龙骨，故名“龙骨水车”。

    一、龙骨水车的起源

    龙骨水车约始于东汉，三国时发明家马钧曾予以改进，此后一直在农业上发挥着巨大的作用。

    1.起源：东汉时期毕岚

    《后汉书·宦者传·张让》:“又使掖庭令毕岚铸铜人四列于仓龙、玄武阙，又铸四钟，皆受二千斛，县于玉堂及云台殿前。又铸天禄虾蟆，吐水于平门外桥东，转水入宫。又作翻车渴乌，旋于桥西，用洒南北郊路，以省百姓洒道之费。”李贤注:“翻车，设机车以引水；渴乌，为曲筒，以气引水上也。”

    毕岚造翻车的初衷虽然不是为了农用，但却在后世造福百姓。京城的南北郊路要洒水，用扁担挑，费时费力，所以做了翻车，把水从河里引上来，节约了大量的人力和物力。

    2.改进：三国马钧

    魏晋时期的著名思想家傅玄在《马(钧)先生传》中写道:“居京都，城内有地，可以为园，患无水以溉。先生乃作，令童女儿转之，而溉水自复，更入更出其巧百倍于常。”

    曹操统一北方后，大力发展农业，翻车逐渐被用于农业。由于翻车的初衷是用于道路洒水，所以在农业上效率很低，于是马钧改进了翻车，改进后的翻车改名为龙骨水车。这种龙骨水车，使用起来极其轻便，甚至连小孩都能操作，所以民间很快流传开，促进了当时农业的发展。

    3.命名记载：南宋

    龙骨水车的名字最早出现在南宋陆游的《春晚即景》:“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰。”

    二、龙骨水车的工作原理

    龙骨水车的结构是以木板为槽，尾部浸入水流中，有小轮轴，以带有板叶铰链与轮轴转动连接。另一端有大轮轴，大轮轴固定于堤岸的木架上，作为铰链的主动链轮，轮轴上有固定的拐木。用时踩动拐木，使大轮轴转动，带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。后世又有利用流水作动力的水转龙骨车，利用牛拉使齿轮转动的牛拉翻车，以及利用风力转动的风转翻车。

    三、龙骨水车的诗词记载与发展

      (一)古诗

    宋代梅尧臣《和孙端叟寺丞农具十五首 其十二 水车》:“既如车轮转，又若川虹饮。能移霖雨功，自致禾苗稔。”

    宋代王安石《山田久欲折》:“龙骨已呕哑，田家真作苦。”

    清代蒋炯《踏车曲》:“以人运车车运辐，一辐上起一辐伏。辐辐翻水如泻玉。大车二丈四，小车一丈六。小以手运大以足，足心车柱两相逐。左足才过右足续，踏水浑如在平陆。高田低田足灌沃，不惜车劳人力尽，但愿秋成获嘉谷。”

      (二)发展

    广东等地采用较为轻便的手摇式水车，多施于田间水沟，称“手摇拔车”。唐宋以来农田灌溉、排水及运河供水中，龙骨水车是使用最普遍的提水机械，特别是南方大兴围田之后，对低水头提水机械的需求更加普遍。

    元代王祯《农书》绘制了不同动力的龙骨水车的图谱，其中人力水车有脚踏、手摇等形式，畜力水车有牛车、驴车等形式。此外还有明代宋应星在《天工开物》中改绘的三种龙骨水车。

    由于龙骨水车结构合理，可靠实用，所以能一代代流传下来。直到近代，随着农用水泵的普遍使用，它才完成了使命，悄悄地退出历史舞台。

    三、研究过程

    (一)问题确立

    龙骨水车这个发明是如何工作的呢？根据这个问题，我们进行了探究。

    我们先假设龙骨水车是靠轮轴带动传送带工作的。然后，我们通过去科技馆对实物观察、去网上搜集资料制作了龙骨水车模型。

    (二)模型制作

本书主要是青少年进行的“探秘中国古代科技发明创造”，内容包括两大部分：一是青少年针对在科技馆、展览馆等场所寻找到的古代科技发明创造所做的科学笔记，大多以手抄报的形式出现，图文结合。二是在100多份科学笔记的基础上，青少年对17个项目进行的深入的探究，如技术简介、模型研究、相关知识点的分析等，包括龙骨水车、拱桥建造技术、造纸术、弩机等17个项目。本书以激发青少年对科技的探索热情为目的，希望更多的青少年参与到科学实践中来。

关注知识产权出版社「来出书」微信公众号