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【全球時(shí)快訊】為了利用水,華夏先人都有哪些奇思妙想?

時(shí)間:2022-12-07 15:45:55    來(lái)源:科普中國(guó)網(wǎng)    

水車 圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)


(資料圖片僅供參考)

人們與水打交道時(shí),通常要借助工具

特別是在用水、治水、管水等活動(dòng)中

創(chuàng)造和發(fā)明了許多用于水事活動(dòng)的工具

工具是物質(zhì)性的器物

每一種水工具的創(chuàng)造和使用

都凝結(jié)著人類的知識(shí)、能力和智慧

水工具體現(xiàn)了人水關(guān)系中

人的能動(dòng)性和創(chuàng)造性

標(biāo)志著人類文化的演進(jìn)

壹丨汲水工具

從水源處汲取用水,是人類久遠(yuǎn)的、普遍的水事活動(dòng)。汲水除了要使用盛水器具之外,通常還要運(yùn)用一定的機(jī)械手段,使水實(shí)現(xiàn)由低向高的空間移動(dòng)。

桔槔,明代《三才圖會(huì)》插畫(huà)。圖片來(lái)源:寶蓋頭/FOTOE

桔槔俗稱“吊桿”,利用杠桿原理從低處取水送向高處。據(jù)清華大學(xué)機(jī)械專家劉仙洲先生《中國(guó)古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展史》一書(shū)推斷,這種灌溉機(jī)械可能創(chuàng)始于商代初期的成湯時(shí)期,距今已有約3700多年的歷史了。春秋時(shí)代已比較普遍使用,主要用于灌溉。

《莊子·天地篇》里一個(gè)有趣的故事曾提到了桔槔:子貢勸說(shuō)種園人使用機(jī)械,即桔槔來(lái)汲水澆園,而種園人則以使用機(jī)械的人一定會(huì)有“機(jī)心”為由拒絕,并認(rèn)為“機(jī)心”破壞了人心的純潔和安寧,使“道”無(wú)所寄托,即“有機(jī)械者必有機(jī)事,有機(jī)事者必有機(jī)心。機(jī)心存于胸中,則純白不備;純白不備,則神生不定;神生不定者,道之所不載也”。

左:桔槔井示意圖 圖片來(lái)源:海峰/FOTOE

右:耕織圖,圖中農(nóng)夫所使用的工具為桔槔。圖片來(lái)源:文化傳播/FOTOE

故事從側(cè)面反映了桔槔在當(dāng)時(shí)屬于新的汲水工具,它大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率,一般人都會(huì)樂(lè)于采用。但在信奉“無(wú)為”“非智巧”的道家看來(lái),省力氣的勞動(dòng)會(huì)對(duì)人心的純潔產(chǎn)生負(fù)面影響。對(duì)待桔槔的不同態(tài)度,實(shí)際上反映的是深層次的哲學(xué)問(wèn)題。

直至二十世紀(jì)七十年代,華北平原還有很多地方使用桔槔汲水。當(dāng)前桔槔汲水的使用越來(lái)越少見(jiàn),年輕一代甚至不知其為何物,因此在一些旅游景區(qū),設(shè)置了桔槔供游人認(rèn)識(shí)、嘗試,以激發(fā)游興,增強(qiáng)對(duì)于中華水文化的了解和體會(huì)。

轆轤,《欽定授時(shí)通考》插圖,清乾隆武英殿刊本。圖片來(lái)源:佚名/FOTOE

轆轤的發(fā)明,克服了桔槔僅適宜于淺井或水面開(kāi)闊的溝渠的局限。它運(yùn)用定滑輪原理,將單向用力方式改變?yōu)檠h(huán)往復(fù)的用力方式,可從深井中提水,既方便又省力。

宋代《物原》一書(shū)中有“史佚始作轆轤”的記載。史佚是周代史官,如果記載屬實(shí),可知我國(guó)早在距今3000多年前的周代就發(fā)明了轆轤。春秋時(shí)期,轆轤已經(jīng)流行,主要用于提水,也用于深井中提物。二十世紀(jì)七十年代,湖北大冶銅綠山發(fā)掘出春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期古礦井中的兩具木轆轤,可作佐證。北魏賈思勰的《齊民要術(shù)》提到“井別作桔槔、轆轤”,在當(dāng)時(shí)的農(nóng)田灌溉中轆轤被廣泛運(yùn)用,一般井淺用桔槔,井深則用轆轤。

左:西漢帶轆轤水槽的陶井,藏于中國(guó)國(guó)家博物館。圖片來(lái)源:孔蘭平/FOTOE

右:村民用轆轤從水井中絞水。圖片來(lái)源:李培獻(xiàn)/視覺(jué)中國(guó)

轆轤在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)用過(guò)程中,雖經(jīng)改進(jìn),但大體保持了原形,說(shuō)明中華民族先人設(shè)計(jì)的轆轤,結(jié)構(gòu)非常合理。直到今天,在北方的平原、山區(qū),轆轤仍然是深井汲水的主要工具。傳統(tǒng)農(nóng)村題材文藝作品常常將轆轤作為北方農(nóng)村代表性的景物。

水車,《天工開(kāi)物》插圖。水車也叫翻車,最早出現(xiàn)于漢代。圖片來(lái)源:文化傳播/FOTOE

水車又叫“翻車”“龍骨水車”,是運(yùn)用輪軸原理提水的汲水機(jī)械,小型的用手搖,大型的用腳踏,還有用畜力、風(fēng)力作動(dòng)力的。

我國(guó)后漢及三國(guó)時(shí)都有水車發(fā)明的記載,到唐代,水車開(kāi)始推廣應(yīng)用。在明代宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》一書(shū)中,水車已經(jīng)有很多類型。元明清時(shí)期的史籍中,還有官員在北方推廣水車的記載:造不起水車的貧困人家,官府先提供木材,從秋后收成中扣除成本。

人車、龍骨水車,《天工開(kāi)物》插圖,明宋應(yīng)星著,明崇禎涂紹煃刊本。圖片來(lái)源:緣紫舞/FOTOE

筒車,《天工開(kāi)物》插圖,明宋應(yīng)星著,明崇禎涂紹煃刊本。圖片來(lái)源:緣紫舞/FOTOE

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會(huì),水車是種水田必需的汲水工具,也是農(nóng)村(尤其是南方農(nóng)村)典型的文化景觀,歷代作家留下了很多描寫(xiě)水車和車水勞動(dòng)的篇章。蘇軾有一首詩(shī)《無(wú)錫道中賦水車》以“翻翻聯(lián)聯(lián)銜尾鴉,犖犖確確蛻骨蛇”來(lái)將水車描寫(xiě)成像首尾相連的鳥(niǎo)、脫皮剩骨的蛇,它引水灌溉稻田,使農(nóng)夫在天旱時(shí)節(jié)依然具有豐收的信心。

左上:二十世紀(jì)三十年代,甘肅蘭州,黃河畔的水車。圖片來(lái)源:佚名/FOTOE

右上:二十世紀(jì)五十年代,海南,踏水車的農(nóng)民。圖片來(lái)源:王培疇/FOTOE

左下:肇興侗寨水車亭臺(tái)。圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)

右下:鳳凰古城,水車。圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)

貳丨渡水工具

水是人類生活的必需,但也會(huì)給人類的交通帶來(lái)阻隔,為水所阻不能到達(dá)彼岸歷來(lái)被描繪成憾事。為了克服水對(duì)人的阻隔,人類發(fā)明了渡水工具。

筏圖,明代《三才圖會(huì)》插畫(huà)。圖片來(lái)源:寶蓋頭/FOTOE

筏是簡(jiǎn)單的渡水工具,通常就地取材,竹子、木頭(有時(shí)也用扎成捆的蘆葦)編成排,平置于水面而不沉,供人乘坐。孔子在《論語(yǔ)》中說(shuō),如果“道不行”,他將“乘桴浮于?!?,“桴”即小型的筏??磥?lái)在孔子生活的時(shí)代,“筏”已相當(dāng)普遍。筏吃水面大,浮力強(qiáng),水上行駛比較平穩(wěn),又具有取材方便、制作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),故歷來(lái)是南方的重要渡水工具。即使在當(dāng)今,古樸原始的竹筏漂流依然是江南水鄉(xiāng)獨(dú)具特色的旅游活動(dòng)。

多依河上的竹排及水車,云南羅平縣。圖片來(lái)源:楊紅文/FOTOE

桂林陽(yáng)朔遇龍河上的竹筏 圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)

在中國(guó)西北的黃河中上游地區(qū),有一種特殊的羊皮筏,由十幾個(gè)充滿氣的山羊皮并排捆扎在細(xì)木架上制成。《水經(jīng)注》中就已有羊皮筏的記載,可見(jiàn)其歷史久遠(yuǎn)。西北黃土高原,竹木稀少而羊皮易得,羊皮筏的發(fā)明有其文化基礎(chǔ)。羊皮筏面積通常沒(méi)有竹(木)筏大,但因其中空,排水量增加,因而具有較大的承載量。其原理與“腰舟”相同。所謂“腰舟”,就是干了的葫蘆,密封,內(nèi)空,重量小,系在腰間可以使人不沉,類似于今天的救生圈。羊皮筏是腰舟的“集合”,功能比腰舟大為增加,可供多人乘渡。

黃河上的羊皮筏 圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)

羊皮筏與水車,甘肅省蘭州市七里河區(qū)。圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)

劃船,明代《三才圖會(huì)》插畫(huà)。圖片來(lái)源:寶蓋頭/FOTOE

船是筏的進(jìn)一步發(fā)展。如果說(shuō)筏是敞開(kāi)式的,那么船就是封閉或半封閉的。船比筏更安全,更舒適,功能更齊全,文化意味更濃厚。

中國(guó)古人歷來(lái)就偏愛(ài)“一葉扁舟”的自由自在,歷代文人的詠嘆不勝枚舉。船的功能也隨著實(shí)際運(yùn)用越來(lái)越復(fù)雜:利用風(fēng)力,成為帆船;增強(qiáng)審美功能,成為樓船;增強(qiáng)戰(zhàn)爭(zhēng)功能,成為戰(zhàn)船;增強(qiáng)娛樂(lè)功能,成為龍舟……特別是現(xiàn)代高科技大大推動(dòng)了船的發(fā)展:噸位越來(lái)越大,航程越來(lái)越遠(yuǎn),速度越來(lái)越快,形式越來(lái)越多樣,不僅航行于水上,還能潛行于水下。

游山船,明代《三才圖會(huì)》插畫(huà)。圖片來(lái)源:寶蓋頭/FOTOE

樓船,明代《三才圖會(huì)》插畫(huà)。圖片來(lái)源:寶蓋頭/FOTOE

開(kāi)浪船,明代《三才圖會(huì)》插畫(huà)。圖片來(lái)源:寶蓋頭/FOTOE

走舸,明代《三才圖會(huì)》插畫(huà)。圖片漣源:寶蓋頭/FOTOE

船本身的文化含量也大大增加,既是渡水的工具,又是游動(dòng)的風(fēng)景。無(wú)論在中國(guó)還是外國(guó),船總是水鄉(xiāng)最具代表性的景物。舟行水上非常具有文化意味。著名哲學(xué)家何兆武回憶七十多年前,他從家鄉(xiāng)岳陽(yáng)乘船到長(zhǎng)沙讀書(shū),坐火車要兩個(gè)小時(shí),坐船卻要五天。從時(shí)間上看,坐火車顯然有優(yōu)越性??墒侵坌兴?,沿途風(fēng)景如畫(huà),是他畢生難忘的幸福。

江南烏篷船 圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)

明湖畫(huà)舫 圖片來(lái)源:趙華光/圖蟲(chóng)創(chuàng)意

峽江帆影 圖片來(lái)源:璐澤-/圖蟲(chóng)創(chuàng)意

龍舟競(jìng)渡 圖片來(lái)源:輕輕的/圖蟲(chóng)創(chuàng)意

叁丨水力工具

水力工具就是利用水能作動(dòng)力替代人力、畜力進(jìn)行工作的器具,具有代表性的是水碓、水磨、水排等。

水碓,《欽定授時(shí)通考》插圖,清乾隆武英殿刊本。圖片來(lái)源:佚名/FOTOE

水碓是用水力帶動(dòng)機(jī)械裝置,使石碓或大木碓上下運(yùn)動(dòng),把糧食皮殼去掉或?qū)⒓Z食舂碎。我國(guó)西漢思想家桓譚的著作中就已提到了水碓,稱其“投水而舂”,“其利百倍”?!妒勒f(shuō)新語(yǔ)》記載,西晉時(shí),司徒王戎既貴且富,擁有區(qū)宅、僮牧、膏田,還有“水碓之屬,洛下無(wú)比”,可見(jiàn)在當(dāng)時(shí),水碓這種新型水工具與良田、宅院一樣,標(biāo)志著財(cái)富和社會(huì)地位。

連二水磨,《欽定授時(shí)通考》插圖,清乾隆武英殿刊本。圖片來(lái)源:佚名/FOTOE

水磨也稱水碾,是水碓的發(fā)展,把水碓的上下運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng),主要用于加工糧食、油料、茶葉。我國(guó)利用水力推磨的記載相當(dāng)久遠(yuǎn)?!赌鲜贰ぷ鏇_之傳》等史籍中都記載了水磨在當(dāng)時(shí)的普遍應(yīng)用。唐代,水碓、水磨應(yīng)用更為廣泛,還推廣到了我國(guó)西藏地區(qū)。據(jù)《舊唐書(shū)·吐蕃傳》記載,文成公主入藏時(shí),命工匠教藏族民眾在小河上安裝水磨,松贊干布亦向唐朝政府請(qǐng)派工人到西藏以推廣水磨。

云南省貢山縣丙中洛鄉(xiāng)秋那桶村的水磨房。圖片來(lái)源:董力男/FOTOE

直到二十世紀(jì)上半葉,在我國(guó)南方地區(qū),較大的水磨房還是財(cái)富和地位的標(biāo)志,成為許多文學(xué)作品描寫(xiě)的內(nèi)容。沈從文在《邊城》中就描寫(xiě)道:“倚山濱水來(lái)一座小小茅屋,屋中有那么一個(gè)圓石片子,固定在一個(gè)橫軸上,斜斜的擱在石槽里。當(dāng)水閘門抽去時(shí),流水沖激地下的暗輪,上面的石片便飛轉(zhuǎn)起來(lái)?!材敕徽绽菍儆诋?dāng)?shù)匦∝?cái)主的產(chǎn)業(yè)?!?/p>

水排,明代《三才圖會(huì)》插畫(huà)。圖片來(lái)源:寶蓋頭/FOTOE

水排是以水力代替人力拉風(fēng)箱鼓風(fēng),主要用于鍛冶。在《天工開(kāi)物》、《夢(mèng)溪筆談》等古代科技著作中,都有使用水排的記載。

肆丨治水工具

治水工具數(shù)量多,形態(tài)豐富。從科技角度看,一些歷史上的治水工具在今天已沒(méi)有實(shí)際使用價(jià)值。但其包含的文化價(jià)值并不會(huì)隨之消失。

臥鐵與竹卷尺有的治水工具已被新的工具取代,但其仍可作為文化遺存供人們認(rèn)識(shí)和了解。如古代都江堰工程中標(biāo)示河道深度的臥鐵,現(xiàn)在作為歷史文物在都江堰景區(qū)展示。二十世紀(jì)六十年代之前,水利工程中用于測(cè)量長(zhǎng)度的竹卷尺,現(xiàn)在也在水文化博物館展示。這些工具不僅可以讓后代了解歷史,增長(zhǎng)知識(shí),也能夠從中體會(huì)科技的發(fā)展和文化的演進(jìn)。

“臥鐵”是古代遺留下來(lái)的挖河深度的標(biāo)志?!吧钐詾?,低作堰”,淘灘深至“臥鐵”才算合度。圖片來(lái)源:王瓊/FOTOE

臥鐵,四川成都都江堰。圖片來(lái)源:尤亞輝/FOTOE

大禹鍤有的治水工具的實(shí)用功能消失,但其形象成為代代流傳的文化符號(hào)。如大禹鍤就是人類社會(huì)早期的治水工具,有手柄,可用腳踩,既可挖土,又能端土?,F(xiàn)代的治水雖然不再使用同樣的工具,但古往今來(lái),凡是大禹形象(塑像、雕像、畫(huà)像),其所執(zhí)之物多為鍤。大禹鍤的形象已成為具有典型意義的文化符號(hào)。

大禹治水畫(huà) 圖片來(lái)源:姜永良/FOTOE

湖北武漢漢陽(yáng)江灘公園,“大禹治水”系列群雕,《檢閱九鼎》青銅雕塑。圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)

水則某些治水工具蘊(yùn)含的文化內(nèi)涵仍然具有啟發(fā)性和傳承性。如古代的水則(又名水志),是古人用于測(cè)量水位的標(biāo)尺。據(jù)說(shuō)最早的水則是李冰修都江堰時(shí)所立三個(gè)石人,以水淹至石人身體某部位來(lái)衡量水位高低和水量大小。

古代水則有三種形式,一是無(wú)刻畫(huà),如石人水則;二是只有枯水位刻畫(huà)的,如自唐代已有的長(zhǎng)江涪陵石魚(yú),只刻記枯水位;三是最為常見(jiàn)的有等距刻畫(huà)的水則碑。它們的共同特點(diǎn)是標(biāo)志相對(duì)高度?,F(xiàn)代水利中已不再使用水則作為測(cè)量水位的工具,而是使用標(biāo)志絕對(duì)高度(海拔高程)的水標(biāo)尺。但古代水則所體現(xiàn)的測(cè)量智慧,至今還在水利實(shí)踐中傳承。

李冰像(復(fù)制品),四川博物院。圖片來(lái)源:李曉容/FOTOE

白鶴梁上的石魚(yú),重慶涪陵。圖片來(lái)源:顏長(zhǎng)江/FOTOE

水工具體現(xiàn)出水文化的物質(zhì)層面

凝聚著人類勞動(dòng)、知識(shí)與財(cái)富的

累積過(guò)程與成就

它強(qiáng)調(diào)人們運(yùn)用智慧,顯示能力

在一定的文化環(huán)境中對(duì)物質(zhì)財(cái)富的創(chuàng)造

物質(zhì)層面的水文化

同水文化的其他層面

互相滲透、聯(lián)系,交匯成了

不同時(shí)代、不同地域、不同民族的水文化

體現(xiàn)著水文化的立體性和多樣性

標(biāo)簽: 視覺(jué)中國(guó) 天工開(kāi)物 主要用于

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