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辘轳是一种古老的井上汲水工具,至今有数千年历史。由于汲水工具缺乏,人类最初都是过着逐水而居的生活,采用肩挑手提的方式去采集江湖等地表水,供人饮用和浇灌农田。
人类最早发明的简单汲水工具为“桔槔”,是利用杠杆原理制成的。其结构很简单,将一根直木竖立在河边或井边,另一根横木用吊环支在上面,在横木的一端绑上重物,另一端挂上水桶。汲水时,利用杠杆原理,一拉水桶绳,桶便坠入水中, 汲水后往上一提, 借助后端重物下落的力量, 轻松地将水桶提上,有效节约了人力。但桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,极大限制了农业发展。
辘轳的出现,弥补了桔槔的功能缺陷,既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求。在《天工开物》一书中,明代大科学家宋应星曾以图文并茂的形式记载过辘轳。辘轳据说是西周初年的史官史佚发明的,到春秋时就已普遍使用。它根据简单的杠杆和轮轴原理相结合设计而成,其构造是在井上搭一个三条腿木架,架上横一根木轴,轴上套一截长筒,筒上绕以长绳,绳子的里端固定,另一端挂水桶。长筒头上装一弯木摇把,摇动摇把,绳即在筒上缠绕或松开,水桶也因此吊上或放下,使得人可以轻松地将盛满水的水桶从井中提上来。
在我国古代,辘轳的制造和应用是和农业的发展密不可分的。它的出现给人们的生活带来了新的曙光,这种垂直提升方式,使得人们可以高效汲取地下水,从而广泛应用在农业灌溉上。由此,人们的生活区域得以不断扩大,农业生产也得以不断发展。地处胶东平原的黄县(今山东省龙口市)辘轳曾遍布田野和街巷,以至有民谣唱道:“大旱三年也不怕,黄县有三万三千辘轳把!”
辘轳的出现也改变了食盐的开采方式。人们由以前仅靠海水晾晒而获取一定的海盐,发展到后来通过辘轳从盐井中取盐水而熬制出食盐。现今四川自贡盐场的遗址上依然保留有许多辘轳。
辘轳在很长一段时间内都是木制的,随着冶铁业的发展,出现了后来的铁质曲柄。在长绳下端装置铁钩连接水桶的技术,也是后来一个了不起的创造发明。《农书》还记述了一种复式辘轳:绕在轴筒上的绳子两端各系一个水桶,交替上下汲水,这就省去了空桶的行程时间,同时空桶的重量也起到一定的平衡作用。辘轳的应用在我国时间较长,虽屡经改进,但大体保持了原形,说明在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳。
新中国成立初期,我国北方农村仍在使用辘轳提水灌溉小片田地。至今在一些地下水很深的山区,仍在使用辘轳从深井中提水,以供人畜饮用。
(作者单位:中国农业博物馆)
人类最早发明的简单汲水工具为“桔槔”,是利用杠杆原理制成的。其结构很简单,将一根直木竖立在河边或井边,另一根横木用吊环支在上面,在横木的一端绑上重物,另一端挂上水桶。汲水时,利用杠杆原理,一拉水桶绳,桶便坠入水中, 汲水后往上一提, 借助后端重物下落的力量, 轻松地将水桶提上,有效节约了人力。但桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,极大限制了农业发展。
辘轳的出现,弥补了桔槔的功能缺陷,既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求。在《天工开物》一书中,明代大科学家宋应星曾以图文并茂的形式记载过辘轳。辘轳据说是西周初年的史官史佚发明的,到春秋时就已普遍使用。它根据简单的杠杆和轮轴原理相结合设计而成,其构造是在井上搭一个三条腿木架,架上横一根木轴,轴上套一截长筒,筒上绕以长绳,绳子的里端固定,另一端挂水桶。长筒头上装一弯木摇把,摇动摇把,绳即在筒上缠绕或松开,水桶也因此吊上或放下,使得人可以轻松地将盛满水的水桶从井中提上来。
在我国古代,辘轳的制造和应用是和农业的发展密不可分的。它的出现给人们的生活带来了新的曙光,这种垂直提升方式,使得人们可以高效汲取地下水,从而广泛应用在农业灌溉上。由此,人们的生活区域得以不断扩大,农业生产也得以不断发展。地处胶东平原的黄县(今山东省龙口市)辘轳曾遍布田野和街巷,以至有民谣唱道:“大旱三年也不怕,黄县有三万三千辘轳把!”
辘轳的出现也改变了食盐的开采方式。人们由以前仅靠海水晾晒而获取一定的海盐,发展到后来通过辘轳从盐井中取盐水而熬制出食盐。现今四川自贡盐场的遗址上依然保留有许多辘轳。
辘轳在很长一段时间内都是木制的,随着冶铁业的发展,出现了后来的铁质曲柄。在长绳下端装置铁钩连接水桶的技术,也是后来一个了不起的创造发明。《农书》还记述了一种复式辘轳:绕在轴筒上的绳子两端各系一个水桶,交替上下汲水,这就省去了空桶的行程时间,同时空桶的重量也起到一定的平衡作用。辘轳的应用在我国时间较长,虽屡经改进,但大体保持了原形,说明在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳。
新中国成立初期,我国北方农村仍在使用辘轳提水灌溉小片田地。至今在一些地下水很深的山区,仍在使用辘轳从深井中提水,以供人畜饮用。
(作者单位:中国农业博物馆)