古代井里打水的工具(风物辘轳和挑杆)
文|宫玉河
有一年,我去山东省平原县张华镇韩庄走亲戚,午饭前,亲戚告诉我,村里有个挑杆井,想去看看不?我欣然前往。由此,我得以知晓,在辘轳之外,朴实而聪明的农民,还有另外一个省劲儿的提水工具呢。
下面我就把辘轳和挑杆这两种汲水工具告诉给你。
辘轳。汉族民间提水设施,流行于北方地区。由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。利用轮轴原理制成的井上汲水的起重装置。应该说,辘轳是绞车的一种类型。
辘轳有三只脚,三点购成平面。它稳妥地立在井口,为方便操作,闪出了最大活动空间。辘轳有脚也有头,叫辘轳头,是一块圆硬木,中有轴孔。穿在轴上,上绕绳索,绳头系水斗,辘轳头上嵌一摇把,算是它的胳膊,一般用杨柳木制,把歪,成一定角度。水斗为白柳条编制,遇水膨胀,有韧性,耐磨,耐磕碰,上有两三个环,与绳连接。
辘轳在春秋战国时代已用于从竖井中提升铜矿石。1974年在湖北铜绿山春秋战国古铜矿遗址发掘中发现木制辘轳轴两根,其中一根全长2500毫米,直径260毫米,经判定为用于提升铜矿石的起重辘轳的残件。起重辘轳的早期记载见于南朝宋刘义庆著《世说新语》。书中记述了三国魏明帝(227~239)在建筑凌霄观时,误将尚未题字的匾先钉在高处,“乃笼盛韦诞,辘轳长縆(geng,粗绳)引上”,使他能在离地25丈的匾上写字。
井辘轳应用的较早记载见于南唐李璟(916~961)《应天长》词:“柳堤芳草径,梦断辘轳金井。”元代王桢著《农书》(成书于1313年)和明代宋应星著《天工开物》(成书于1634年)都有井辘轳图。
《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容器,“顺逆交转,所悬之器虚者下,盈者上,更相上下,次第不辍,见功甚速。”这就省去空容器的行程时间;同时,空容器的重量也起一定的平衡作用。
挑杆。古称桔槔[jié gāo]始见于《墨子·备城门》,作“颉皋”。是一种利用杠杆原理的取水机械。如下几条记载反映了春秋战国时使用桔槔的地区,主要是经济比较发达的鲁、卫、郑等国(今山东西南、河南北部、河北南部)。
《说苑·反质》记载郑国大夫邓析过卫国,见五位农夫“俱负缶而入井灌韭终日一区”。邓析下车为之教:“为机,重其后,轻其前,命曰桥。终日溉韭百区不倦。”但卫国人说,并不是不知道有这种机械,而是“有机之巧,必有机之败”,所以不用之。这里邓析对桔槔的结陶和工作效率有较全面的描述。
孔子弟子子贡南游楚国,过汉阴,见一丈人抱瓮入井出灌,也向前介绍桔槔:“有械于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多,夫子不欲乎?为圃者仰而视之曰:奈何?曰:凿木为机,后重前轻,挈水若抽,数如沃汤,其名为槔。”
鲁国的太师金借桔槔阐发为人之道。其中对桔槔的概括:“独不见桔槔乎?引之则俯,舍之则仰。”
机械原理。桔槔的结构,相当于一个普通的杠杆。在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,横杆的一端用一根直杆与汲器相连,另一端绑上或悬上一块重石头。当不汲水时,石头位置较低(位能亦小);当要汲水时,人则用力将直杆与汲器往下压,与此同时.另一端石头的位置则上升(位能增加)。当汲器汲满后,就让另一端石头下降,石头原来所储存的位能因而转化:通过杠杆作用,就可能将汲器提升。这样,汲水过程的主要用力方向是向下。由于向下用力可以借助人的体重,因而绐人以轻松的感觉,也就大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具,是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
关于桔槔的早期记载见于战国时代庄周著《庄子》卷五《天运篇》中颜渊(公元前521~前490)与师金的一段对话:“且子独不见夫桔槔者乎?引之则俯,舍之则仰。”早期的桔槔图见于山东嘉祥县汉武梁祠画象石(刻于147年)。
明代宋应星著《天工开物》(成书于1634年)有桔槔图,用坠石作为平衡重。
桔槔早在春秋时期就已相当普遍,而且延续了几千年,是中国农村历代通用的旧式提水器具。这种简单的汲水工具虽简单,但它使劳动人民的劳动强度得以减轻。
2019年6月,我再次有机会去了韩庄,专门到挑杆井上看了看,井口已经被封起来。老挑杆,周围是铁丝网栏,也被保护起来。看来,对于这个有年头、给村人带来便利的提水设备,人们还是深有感情的。
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