农政全书卷十九

译泰西水法上

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。治理农田的方法，干旱时提引江河的水进入田间，涝灾时提引田间的水排出。治理水患的方法，水浅干枯时提引水进入船中，疏通挖掘时提引水排出到土筐和铁锹中。没有提水的器具，就没有提水的功用，夏商周三代以前，只有桔槔。东汉以来，大量使用龙骨水车。龙骨水车的制度，每天灌溉水田二十亩，用三四个人的力气，旱年加倍，高地加倍。用马牛牵引则功效加倍，费用也加倍。溪涧长流而用水力，大泽平旷而用风力，这样不劳人力就能自动旋转。枝节有一个损坏，整辆车就都坏了。然而南方水田支流分散、排列紧密，国家的生计和百姓的生活都依赖于此，即使这种器具所在之处也不能说没有功效。只是那里的人终年辛勤劳作，还担忧衣食；至于北方旱灾，赤地千里，想要拯救这种祸患，应该有更好的方法。现在制作龙尾车，节省物料且不繁琐，用力少而得水多。大的龙尾车，一个器具排出的水，像决开渠道一样，连续连接向上，可以使水到达山上，这样就不担忧高地农田。修筑堤坝排出水，计算日子可以排尽，这样就不担忧涝年。对于距离大河几里、几十里的低田，开凿渠道引水，无论水稻，还是各种水生作物，都可以必定成功；即使是黍稷豆麦、木棉、蔬菜之类，都可以灌溉，这样就不担忧旱灾。疏通治理的工程，出水应当占五分之一，现在节省了十九分之十九，这样就不担忧疏凿。龙蟠的斗，在干旱之年，上游枯竭，开凿渠道旁引，多用这种器具，下游的水可以使其重新上升，这样就不担忧漕运。大概水车这一类，费力是因为沉重；水车沉重，是因为阻挡水流，因为帆受风，因为运转旋转。本身是龙尾的，入水不阻挡水流，出水不靠帆受风，它的本身没有一两的重量，而且交错缠绕相互发动，可以用一种力量转动两个轮子，依次连接机关，可以用一种力量转动几个轮子。所以用一个人的力量，常能得到几个人的功效。又前面所说的风和水的力量能损坏龙尾车，对于鹤膝、斗板、龙尾来说，没有鹤膝、没有斗板，器具在水中环绕旋转而已，湍急的水流和疾风反而增加它的便利，所以利用风水之力而常能得到人的功效。如果有水的地方，全都使用它，我私下计算人力可以节省一半，天灾可以避免一半，年收入可以加倍，财政可以加倍充足，比起龙骨之类，大致胜过它。然而千虑之一，用来启发我也就可以了。智者使用它，穷尽它的变化，不尽于未来，或许就不必烦琐地详述了。

龙尾，是水的形象。象征水的蜿蜒曲折而上升。龙尾的部件有六种：一是轴，轴是旋转的主干，水由此从下而上；二是墙，墙是用来约束水的，水由此上升；三是围，围是外部结构，用来坚固包裹；四是枢，枢是用来使旋转便利的；五是轮，轮是用来承受旋转的；六是架，架是用来控制高低的，承接枢而转动轮。这六种部件，具备它们就成器了。有人力，有水力，风力马牛力，巧者运用它们，不可胜用。

一是轴

用圆木做轴，长短没有固定的尺度，看水的深浅，斟酌着制作。度量二十五分轴的长度，用其中的两份作为直径。木的圆必须中心端正而上下相等，用八绳附臬的方法，八平分轴的圆周，拉直绳子而施加墨线。轴的两端，顺着直绳的两端而施加墨线。八条绳子的交点，得到轴的中心。用八平分中的一份作为尺度，用这个尺度度量八条绳子的墨线，都平行相等而划为界限。用勾股求弦的方法，两界限斜相对而墨画为弦，弦贯穿轴而得到一条螺旋墨线。顺着螺旋墨线建立墙，成为螺墙；墙之间得到螺旋沟，成为螺沟。螺沟是水道。轴得到一条墨线，就得到一条墙，一条沟，水得到一条通道。或者两条，或者三条，四条以上相同。于是多则均匀，一则专一。任凭制作的，既建墙又包围，既建立又延伸而旋转，水就从螺旋的孔进入。水进入螺旋的孔，水自以为已经向下，而不知道自己已经向上。所以说：轴是旋转的主干，水由此从下而上。

注说：圜与圆同。量水浅深的，下文说：四股三弦五，那么岸高九尺的，轴的长度应当一丈五尺。凡是制作轴都度量岸高，用三五的方法校准。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巳丁长一丈，则丁丙的直径八寸。这里略说轴想要大。如果直径达到三寸以上，不嫌长一丈；八寸以上，不嫌长两丈。轴过小则水不能上升。八绳附臬，《周礼》树立八尺的臬，悬挂八条绳子，下垂都附着于臬。现在轴身作线，大致类似。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。轴的两端卧其轴，各作巳甲过心线，依法分之，即上下合。次于轴两端之边，依所分各界，两两相对，各作平行直线。八线附木，皆平直，是为八平分轴之周，如立面图巳丁、庚丙诸线是。次于两端各作甲巳、丁丙诸线，则得轴两端之各庚心。以八平分之一为度，谓以甲巳为度，从庚至辛作庚辛、辛壬等短界线，至丙而止。八线皆如之，各线之短界线皆平行，皆相等。墨为之弦者，从庚向癸，依勾股法作庚癸斜弦线，内缠之至子，外缠之至丑，至寅至卯至辰，斜缠轴面竟轴而止，则得一螺旋线。单线则为单墙、单沟。若欲为双沟者，则平分庚丑线得午，从午外上向已内下向未，亦依法作螺旋线。若作四槽者，又平分庚午于壬，依法作之。欲作三槽、六槽、九槽者，先分轴为九平分；欲作五槽、十槽者，先分轴为十平分，依法作之。

译二曰墙

在轴的上方，沿着螺旋绳索的轨迹建立墙壁。建墙的方法，有的是编织而成，有的是层层堆叠而成，都要涂上涂料。墙壁的两端，并不延伸至轴的两端。其延伸的程度，没有固定的标准，只根据制作的需要，以枢轴的长短来衡量。将轴的长度分为八份，取其中一份作为墙的高度，这个高度可以减少，但不能增加。如果是堆叠而成的墙，要求坚固而不松动；如果是编织而成的墙，要求细密而平整；如果是涂覆的墙，要求厚实而没有缝隙。两堵墙之间的空间，称为沟，沟是水的通道。水在沟中流动，由墙壁制约，使其不会向下流淌。所以说：墙壁的作用，是用来约束水流的，使水能够向上流动。

注曰：编织墙壁的方法，是将竹子削成柱子，沿着螺旋线的轨迹竖立起来。每竖立一根柱子，就使其与轴面上八等分长的线成直角。例如，在本篇第一图的“午”位立柱，柱子就是垂线，与“庚丙”长线成直角。同时，柱子也与轴两端的“丙丁”在一条直线上。就像本篇第二图的“癸丙”那样。削制柱子要均匀，安置柱子要端正，排列柱子要顺直，竖立柱子要整齐。完成后，用绳子编织起来，大致像编织箔席的样子。绳子可以用麻、苎、菅草、布或丝线，根据情况选用。完成后，用沥青混合蜡，或者混合熟桐油和石灰、瓦灰进行涂覆，也可以用生漆混合石灰、瓦灰进行涂覆。凡是沥青加蜡与桐油，调和到润泽为止；石灰和瓦灰各占一半，与桐油或漆调和，以干湿适宜为止。堆叠墙壁的方法，选取柔软的树皮，如桑树、木槿之类，剥取树皮，裁切得宽窄相等，用沥青混合蜡，沿着螺旋线层层涂覆并堆积。堆叠完成后，按前述方法涂覆。完成后，两墙之间形成螺旋形的沟，水从沟中流过而墙壁不漏水，这就是墙壁做得好的表现。八分之一，比如轴长八尺，那么墙高一尺，这也是大概说明高度所达到的程度。在一尺以下可以随意制作，所以说可以减少但不能增加。另一种方法，如果想要制作长轴，那么墙的高度与轴的直径相等。

三曰围

在墙壁的外面，削制木板将其围起来。木板要求不要太厚，在墙壁的两端，顺着墙柱的态势，穿过轴竖立四根柱子。依据墙的高度将其捆束，环绕的木板端部插入环围的外面，用铁环将其约束。如果围板较长，就在中间将围的长度平分，用铁环约束；如果更长，就将长度分为三份，用两个铁环约束。围板相互接合的地方，以及它们与墙壁接合的地方，都要用涂料粘合。墙壁的接缝处，围板的外面，都要涂上涂料以抵御雨露。围板接合处，要求没有缝隙；围板与墙壁接合处，要求没有缝隙。因为有围板，所以水进入螺旋的孔洞而不会中断；因为没有缝隙，所以水在螺旋的沟槽中流动而不会泄漏，这样水就能旋转着向上流动。所以说：围板是外部结构，用来起到牢固包裹的作用。

注曰：围板的尺寸，根据围径的大小，以及根据整体的轻重来斟酌制定厚薄。其长度贯穿墙壁，宽度在一寸以上，根据围径的大小来增减。如果太宽而接合，就会露出棱角。其内面稍微挖削，以贴合墙壁的圆形；外面在围板合拢后削平，直到墙壁的尽头。穿过轴竖立四根柱子，是为了安置铁环并承受围板。就像本篇第三图的“卯、寅、辰、午”等位置那样。铁环用坚硬有韧性的木头做成四个弧形，每个弧形加在环柱之上，合拢成环。环的下方，有的做成沟槽，居中放置以容纳围板的端部；有的放在外面，有的放在里面，刻出凹槽来容纳。比如在“未”位做沟槽，这是居中的；在“申”位刻槽，这是居外的；在“酉”位则是居内的。铁环约束在两端的位置，与木环相抵，即“卯、午”和“戌、亢”的位置。如果在中间约束，就是“心、斗”的位置。如果有两个中间铁环，则在“尾”与“箕”的位置。或者不用铁环，用绳子约束，然后涂上涂料。“齐”与“剂”相同，用来涂抹墙壁的涂料，是沥青混合蜡，或者油灰，或者漆灰。如果要涂抹围板的周围，那么漆灰最好，油灰次之，沥青混合蜡因为恐怕不耐酷暑，所以列为下等。如果想要快速完成就使用它，如果想要拆卸并时常修理也使用它。在这种情况下，酷暑天气架设时，要用草席遮盖。水进入螺旋孔洞的地方，孔洞在铁环之内，轴的外面，四根柱子之间，即“戌、亥、角、亢”之间。虽然方向向下但必然进入，是因为地势倾斜，水趋向于围板。水流出后，就在“卯、寅、辰、午”之间了。另一种方法，在墙壁的两端用两块圆板盖住，打开围板的下端让水进入，打开上端的圆板让水流出，其效果是一样的。

四曰枢

轴的两端，用铁制成，枢轴立在中心位置。枢轴的作用，在于圆轮和围板。如果是在轴上的部分，都是圆轮在上面，枢轴的方形部分在上面；枢轴上面的圆轮在下面，枢轴的方形部分在下面。方形的部分，是用来安置圆轮的。竖立枢轴，要求端正，要求笔直。如果不正不直，轻重就不均衡。既端正又笔直，轻重均匀，转动起来就像要自动旋转一样，那么即使很大也不会觉得沉重。所以说：枢轴的作用，是为了使转动便利。

注曰：中心，是指本篇第一图的“庚心”。枢轴的大小长短没有固定标准，根据整体的轻重来制定大小。根据圆轮所在的位置，以及地面的适宜情况，来制定长短。圆轮所在的位置有七种，下方会详细说明。方形部分可以停止，所以可以安置圆轮。端正是指对准“庚”的中心，笔直是指与轴端的圆面成直角，与轴上的八等分线都在一条直线上。求端正还有轴端的各条线可以凭借，求笔直稍微困难一些。现在设立一种测试方法：观察第一图轴两端的各条分线，以防挡轴端边缘的“乙”点，一个抵住枢轴的顶心作为标准。接着去掉“乙”点抵住“戊”点测量，又去掉“戊”点抵住“巳”点测量，都到达枢轴的顶心，就说明枢轴是笔直的。像要自动旋转那样，速度非常快。

译五、轮

轮有七种安置方式，轮有三种样式。所谓七种安置方式，是指安置在轮圈的中心、轮圈的两端、轴的两端以及两个枢轴处。安置在轮圈上的，是夹住轮圈而设置的辐条，辐条的末端，用辋环绕固定。辋上竖起齿牙；安置在轴与枢轴上的，是在相应位置嵌入毂，毂上竖起齿牙。凡是轮子，都由其他轮子的齿牙来驱动，其转速的快慢，取决于轮子与其他轮子的大小比例以及齿数的多少。因此，轮子想要紧密贴合且制作得小一些，齿轮贴合且齿数少，其他轮子大而齿数多，那么它排出的水就一定快。所以说：轮子，是用来承受转动的。

注说：轮有七种安置方式，是因为地势不同，衡量物力不同，根据大小来调节快慢。在轮圈中心的，是本文第四图中的丁位。在轮圈两端的，是丙位与戊位。在轴两端的，是乙位与巳位。在两个枢轴的，是甲位与庚位。如果车大而轴长，出水的地方高，就安置在丁位。如果在平地受水而用人力、畜力、风力，应当安置在甲、乙、丙位。如果用水力，应当安置在戊、巳、庚位。夹住轮圈的辐条，是子、丑之类。辛，是容纳轮圈的空隙。壬、癸，是辋。寅、卯之类，是齿牙。方其处，是指轴与枢轴应当嵌入毂的地方。辰，是嵌入枢轴的空隙。戌，是嵌入轴的空隙。午，是毂。酉，也是毂。未、申、亥、角之类，都是齿牙。其他轮子，或者是人力车，或者是马牛驴车，或者是风车，或者是水车的轮子。这些车的轮子，不是指它们的大卧轮，而是指接轮。接轮，就是农家所说的拨子。试以人力车为例，它有卧轴。卧轴的一端有接轮，卧轴上有拐木。现在在甲、乙、丙任意安置一个轮子。比如安置在轴的乙轮，就用卧轴的接轮与乙轮相交，人踩拐木而转动，接轮与乙轮相互驱动。如果是马牛驴车及风车，也有卧轴。卧轴的两端都有接轮，现在用它的一个与乙轮相交，用另一个与那辆车的大卧轮相交，驾驭牲畜或借助风力而转动，接轮与乙轮相互驱动。如果是水转的车，也有卧轴。卧轴的一端有接轮，卧轴上有立轮，立轮外面有受水的叶片。现在在戊、巳、庚任意安置一个轮子。比如安置在轴的巳轮，就用卧轮的接轮与巳轮相交，水冲击叶片而卧轴随之转动，接轮与巳轮相互驱动。快慢的倍数与其他轮子相比，比如乙、巳轮的齿数是十二，人力车的接轮齿数也是十二，那么拐木转一圈就得到一圈。如果枢轮的齿数是八，而人力车的接轮齿数是十六，那么拐木转一圈就得到两圈。人力车的接轮齿数是二十四，是一转得到三圈。如果枢轮的齿数是八，而驾畜或风力的卧轮齿数是七十二，是一转得到九圈。所以说：轮子想要紧密贴合，紧密贴合则齿数就少。其他轮子想要大，大则齿数多。然而过于紧密，力量就承受不了；过于大，就会迟缓。所以说：根据地势，衡量物力，比较大小来调节快慢。现在的图。枢轮的齿数是八，轴轮是十二，围轮是十六，大概是粗略制作的，不是固定的比率。目的是要使两轮相交的疏密相等，长短相入，相互关联驱动而不滞涩，这就足够了。如果小轮想要不用轮子，就在枢轴的末端，另外做一个横杆。横杆的一端嵌入枢轴，另一端竖立在柱子上。柱子的主体是圆的，又做掉枝，顶端做成圆孔。用掉枝的圆孔嵌入柱子而转动。如果大轮想要不用轮子，就把两个掉枝同时加在柱子上，两个人对面拿着而转动。最大的，两个掉枝的末端各做持衡，四个人或六个人对面拿着衡而转动。

六、架

架子，一上一下，都作为砥柱，或者是木头，或者是石头，或者是砖瓦。柱子的竖立，要求坚固而稳固。下柱位于水中，用铁做成管子，安装在柱子顶端，斜向上方，用来承接下枢轴的末端。制作管子的高低，衡量水势，让它能进入螺沟的下孔而停止。上柱位于岸上，用铁做成管子，安装在柱子顶端，斜向下方，用来承接上枢轴的末端。如果轮子与横杆在上枢轴的末端，就在中枢设置。颈部用铁做成山口，把枢轴架在上面，伸出枢轴的末端，用来承接轮子与横杆。制作高低的比例，以勾股定理为法则，而轴心作为弦。弦如果是五，那么勾就是四，股就是三。过于倾斜就不高，过高就不上升。

注说：瓴甋，是砖。坚固，是指它的本体坚固，它的立基稳固。上柱，是本文第五图中的甲、乙。下柱，是丙、丁。上管用来承接上枢，是戊。下管用来承接下枢，是巳。勾股法，是一高一低，像第四图中的亢房线那样放置，让上枢的末端在亢，下枢的末端在房。三、四、五，比如上枢的末端为亢，到下枢的末端为房，长一丈，按照法则放置，那么从下枢的末端房依地平作平行线，从上枢的末端亢作垂线，两条线相遇于氐，亢氐线必定长六尺，氐房线必定长八尺。如果斜着建在岸的侧面，说无法作垂线，就用勾股法反用，用围板作为倒弦，另外做一个尾箕，垂线作为股，尾作为直角，作尾心横线作为倒勾。如果尾箕长一尺五寸，调整倾斜度，让尾心长二尺，即心箕必定二尺五寸，而亢房线必定符合三、四、五的勾股法。凡是围板长一丈，水高必定六尺，求更多是不可能的。测量水势、度地制器的人，用这个来计算。如果水过深，岸过高，器具不能过长，就累接而上。累接的方法，也是用接轮相交而相互驱动。

译使用井水泉水的器具分为两种。

《玉衡车记》说：玉衡车，是汲取井水泉水的器具。既然远离江河，就必须依靠井水来养育。从井中打水的方法，大多使用绳索和水罐。早晚做饭吃饭，人们并不觉得麻烦。我所看到的高原地区，用井水灌溉菜畦，有的加上辘轳，有的借助桔槔，似乎很方便。可是俯身仰头整天劳作，湿润的土地却不能超过一亩。听说山西等地最勤于汲井灌溉农田，在干旱的年份，八个人的力气，昼夜勤奋劳作，也只能灌溉几亩地。其他地方习惯懒惰，既然看到困难，就不再过问井灌的方法。遇到旱年，庄稼眼看枯死，饥荒形成之后，百姓不是饿死就是流亡，真是令人怜悯啊。现在制造这种器具，不使用绳索和水罐，不借助辘轳，也不用桔槔。一个人使用它，可以抵得上几个人。如果用来灌溉菜畦，大约可以节省五分之四的人力。在高地上种植谷物，每家有一口井，即使遭遇大旱，也能救活一户人家的田地。几家人共用一口井，也可以没有饥饿流亡的祸患。如果用来供给饮食，那么一个童仆，就足以供给百家聚居之地的用水了。而且不需要俯身仰头，不烦劳提拎，稍微转动操作即可。它的运作就像抽拉一样，所以在人口聚集的地方，一口井之上，还可以救活一个孤苦无依的人。

玉衡，是用横杆提起立柱，其平衡如同秤杆。一升一降，井水向上涌出，就像趵突泉一样。玉衡的部件有七种：第一种叫双筒，双筒是水交替进入的地方；第二种叫双提，双提是水交替上升的地方；第三种叫壶，壶是水的总汇，水由此连续不断；第四种叫中筒，中筒是壶中之水上升的通道；第五种叫盘，盘是中筒之水流出的地方；第六种叫衡轴，衡轴是用来提起双提上下运动的；第七种叫架，架是用来安放各种部件的。这七种部件齐备，就构成了器具。如果再为之加上机轮，灵巧的人操作它，其用途就不可胜数了。

注：趵突，指泉水向上涌出。

第一种叫双筒。

用铜或锡制成双筒，其圆形符合规范，上下粗细相等，筒长的一半作为直径，下部有一个阀，在阀的中间开一个圆孔，以阀的半径作为孔的直径，在筒的旁边与阀齐平的地方树立一根管子，管子向外伸出并斜向上延伸，管子的容量其圆形符合规范，管子的下端削斜以与筒吻合，打开筒的下端作为阀孔，熔化锡将其与管子连接，管子的上端也削斜，树立之后与筒的边缘平行，将阀的直径分为三份，以其中一份作为管子的直径，阀的圆孔作为舌瓣来遮盖它，舌瓣是方形木板，方形木板的旁边设置枢轴，阀孔的旁边设置纽环，枢轴插入纽环，像门一样开合，舌瓣的开合与管子的孔不互相背离，纽环在左边则管子在右边，舌瓣与阀闭合要严密，管子的孔与筒的孔吻合要顺畅而没有缝隙，枢纽的运动要不滞涩，凡是水进入必须从阀的孔进入，有舌瓣来开合它，打开时水进入，关闭时水不流出，左边打开则右边关闭，这就是左边进入而右边不流出，也就是说始终有一个孔进水而最终没有水流出，所以说双筒是水交替进入的地方。

注：凡是直径都指圆孔，不包括实体部分。如本篇一图，从甲到乙，从丙到丁就是这样。一半长度为直径，直径三寸，那么筒长六寸。如丁丙宽三寸，那么甲丁长六寸。半径作为孔，直径三寸，孔径一寸五分。如丁丙三寸，那么辛壬一寸五分。上迤，指斜向上延伸，如从戊到己，从丙到庚。抒，指斜削，如从戊到丙，从己到庚。阀是长圆形的，想要与戊丙的孔吻合。熔化锡连接，是小锅。管子的上边与筒边平行，将要与壶的下孔吻合，己庚就是这样。三分之一，阀直径三寸，那么管子直径一寸，未到申的程度。方板，是丑寅卯午。枢，是卯辰午。纽，是癸子。舌瓣像风箱的舌瓣，以枢轴连接纽环，让丑卯的木板始终加在辛壬孔之上，向着丙的方向开合。

第二种叫双提。

旋转坚硬的木头做成砧板，其圆形符合规范且上下粗细相等。怎么知道它符合规范且上下相等呢？砧板的大端进入双筒，想要它严密贴合而没有滞涩。上下转动仍然如此，这就叫符合规范且上下相等。在砧板的中心树立柱子，将砧板的直径分为三份，以其中一份作为柱子的直径。柱子的长短没有固定尺度，根据水的深浅、井的高低，斟酌后确定尺度。柱子的上端做成方形榫头，插入衡轴。凡是水进入，是进入双筒的孔。孔有舌瓣，砧板上升则舌瓣打开而水进入，砧板下降则舌瓣闭合而水不流出。水进入而不流出的，是舌瓣。舌瓣开合的，是砧板。砧板上下运动的，是柱子。舌瓣闭合了，水不流出了，砧板又下降，水将去哪里？就从筒的管子上升到壶中，左右交替重叠。所以说双提是水交替上升的地方。

注：砧形状像截断的甘蔗根，篇一图，酉戌亥角就是这样。它的高度不说尺度，是为了让它进入筒中，不转动侧斜动摇而已。如果做成鼎足那样的柱子来固定它，即使没有厚度也可以。三分之一，砧直径三寸则柱子直径一寸，如酉角三寸则亢氐一寸。凡是双筒放入井中，靠近下面则水浑浊，靠近上面则水枯竭，所以柱子的长短应该衡量水深与井高。枘，是榫头，在房心之上，刻成方形，是尾箕。

译三曰壶

用铜铸造成壶，壶的容量比双筒的容量多出二分之一，它的形状像圆球，腹部宽大而上下两端收束。收束的程度比腹部的宽度减少十分之二，在收束处设置壶盖。壶的圆球部分，沿着长直径设置两个孔，都在直径上。孔是圆形的，其大小与管的上端相等。熔化锡来连接它们，壶的两个孔各做一个舌瓣来遮盖。舌瓣的制作如同筒中的舌瓣一样。壶的内部，对着两个孔的中间设置一个纽，两个舌瓣的枢纽都系在纽上，从而左右交替开合。在壶盖的中间开一个圆孔，与中筒相接。壶盖与壶的结合，要求没有缝隙。制作完成后，用铁做成两个环交叉缠绕束缚住，在结合处用锡焊接牢固，以备修缮之用。水进入管中时，左右交替，但最终不会流出。水从管中进入，是因为提柱的挤压，于是向上冲击，壶的舌瓣打开，水进入壶中。水势耗尽，那边的舌瓣打开，这边的就关闭，这样交替进入壶中，最终不会流出。这种交替进入，使壶始终保持满盈而上溢。之所以最终不流出，是因为有筒的容量来等待防水的进入。所以说壶是水的总汇，水由此连续不断。

注说：半加容，意思是像这样，又增加一半。比如双筒总共容纳四升，那么壶就容纳六升。弇是收束的意思，腹部宽大而上下收束，如本篇二图甲、乙、丙、丁的形状。盖，是戊、己、庚、辛。防圆的长径，是防图的乙、丙。二孔，是未、申，酉、戌，都在直径上。二孔的中心在乙、丙线上。二孔是圆形的，如酉、戌短干，亥长，以合于一图的未、申、己、庚。二舌，是寅、卯，辰、午。纽，是子、丑，用枢纽连接纽，使寅、卯的板始终加在未、申孔上，向着丙开合。辰、午加在酉、戌上，也是如此，左右交替。盖的圆孔，是庚、辛。盖与壶的结合，是己、戊加在甲、丁上。双环缠绕束缚，是本篇三图的角、亢、氐、房。既焊接又束缚，是因为水力大容易泄漏。

四曰中筒

用铜或锡铸造成中筒。中筒的直径与长筒旁管的直径相等。中筒的下端做成敞口，以连接盖上的孔，熔化锡来连接它们。它的长度没有固定，根据井中出水的情况，斟酌而定。有的铜锡中筒，只有几寸长，上面用竹木接续。竹木筒的直径，必须与下筒的直径相等。其上端的出口直径，宁可缩小也不要多余。水进入壶中，交替进入，最终不流出，就没有回流的地方。必须由中筒向上，所以说中筒是壶水上升的通道。

注说：中筒，是本篇三图的坎、艮、庚、辛。上端出口的直径，必须小于下端连接的直径，这是为了形成出水的势头。

五曰盘

用铜或锡铸造成盘，在盘的中心开孔，以对准中筒的上端，熔化锡来连接它们。在盘边缘开孔，并竖立管子，管子向外伸出而向下倾斜。盘的容量与壶的容量相等，管子的直径与中筒的直径相等，管子的长度没有固定标准，其向下倾斜的部分延伸到汲水的地方。中筒的水，向上溢出，盘蓄积它，管子排泄它，所以说盘是中筒水流出的地方。注说：本篇四图的甲、乙、丙、丁，是盘。丙、丁是孔，以连接中篇的上端，上端是三图的坎、艮。边缘的孔是戊、巳，向下倾斜的是己、庚。

六曰衡轴

用直木做横杆，横杆的长度不超过井的直径。双提柱之间的距离，参照双筒。双提柱的上端，榫头插入横杆的两端，它们之间的距离，参照双提柱。用直木做轴，轴比横杆长而没有固定长度。将轴的尾部做成圆形，距离头部二尺，将颈部做成圆形。在颈和尾的中间设置卯眼，在横杆的中间设置榫头。横杆是横向的；轴是纵向的。卯眼和榫头结合，要求牢固。轴转动，横杆高低起伏，提柱上下运动，左右交替。所以说：衡轴是用来提起双提柱上下运动的。

注说：“横杆的长度，是本篇四图的壬辛。榫头插入横杆，是子丑。轴的长度，是卯午。卯是尾部，午是头部，辰是颈部。横轴卯榫的结合，是寅。卯眼是孔。横杆横向，轴纵向，卯辰子丑的交叉。”

七曰架

在井的两侧设置柱子，有的是石头，有的是砖，有的是木头。柱子的上端做成山口，山口是用来容纳轴的圆形的，以便转动。轴的头部设置一个小横杆，与横杆平行，长二尺或三尺。小横杆的两端设置两根木头，三者结合，像直角三角形，以小横杆为斜边，直角边的交点立一个柄，握住柄摇动，以转动轴。在水中间穿过井壁设置梁，横跨在那里。梁的上面有两个凹陷，以安放双筒的边缘，要求牢固。在凹陷的中间设置孔，稍大于双筒的边缘，这是水进入的地方。梁在水中，其木材必须是榆木，榆木无味，水不会因此变质。梁在下面，柱子在上面，车通过孔安装而使用方便。所以说：架是用来安置各种物品的。注说：本篇四图的卯、亥，辰、干，是柱子。在辰、卯处做山口，以容纳轴的圆形。小横杆，是申、未。三者结合，是未、申、酉为三角形。酉、戌是柄。立柄，是立在酉、戌，酉、未为直角。坎、艮是梁。角、亢、氐、房是凹陷。心、尾是凹陷中的孔。

译如果要制造单筒水车，就制作单筒、单柱放入中筒内，按照恒升车的常规方法架设起来，进行升降操作。当汲取到水时，水位应当达到玉衡的一半，如果井口狭窄，就为之制作。

注解说：“专”就是单一的意思，架设的方法见《恒升篇》。

《恒升车记》说：恒升车，是汲取井泉水的器具。它的功用与玉衡相似，但速度更快，操作更简便。用它来灌溉菜畦、治理农田，能带来很大的利益。如果为之设置复井，在井壁上凿洞连通，用大井蓄水，用小井作为筒道出水，那么就不需要另设筒道了。如果在江河泉涧等需要汲水的地方，地势过高，龙尾车的力量达不到，就使用这种车。汲取水向上输送，架设水槽灌溉，或者沿着斜坡建造它来替代龙尾车。

恒升车的特点是，水从下面进入而不流出，从上面流出而不停歇。恒升车的部件有四种：第一种叫筒。筒，是水进入的地方，用来约束水向上提升。第二种叫提柱。提柱，是水得以不断上升的依靠。第三种叫衡轴。衡轴，是用来提起提柱上下运动的。第四种叫架。架，是用来安放各种部件的。这四种部件具备，就构成了器具。再为之设置机轴，灵巧的人操作它，其功用不可穷尽。第一种是筒。

剖开木头做成筒。筒的长度没有固定的标准。下端所到达的位置，应处于水的中间。太浅则容易枯竭，太深则容易浑浊。上端所到达的位置，应高出井口，测量到汲水的地方为止。筒的直径没有固定的标准，根据井的大小、汲水量的多少，斟酌决定其尺寸。筒的容量，无论是圆形还是方形都可以。如果是圆形，要符合圆规的标准；如果是方形，要符合矩尺的标准，而且上下粗细均匀。筒的周围，用铁环箍紧。铁环的数量没有固定，根据筒的长短，斟酌决定其数量。筒的下端，设置挡板，要求严密而不漏水。在挡板的中间开孔，孔的形状（方形或圆形），与筒的形状相反。如果是圆筒配方孔，取挡板直径的七分之四作为孔的直径；如果是方筒配圆孔，取挡板直径的七分之五作为孔的直径。在孔的上方，模仿孔的形状，制作舌瓣来遮盖它，就像玉衡的双筒那样遮盖，要求严密而不漏水。开启和关闭它，要求没有滞涩。筒的上端，制作管口，管口向外伸出并向下倾斜，根部宽阔而末端狭窄。水从孔中流出，一旦进入，提柱的力量就能用舌瓣遮盖住孔。一旦遮盖住并提起，提起时水就从管口流出。所以说：筒，是水进入的地方，用来约束水向上提升。

注解说：“玉衡的双筒与中筒是分开的两个部分，这里则是合为一个筒放入井中，根据井的深浅，决定筒的长短并放置，靠近上部以保证经常有水为止，靠近下部以避免受到浑浊为止，这与玉衡相同。圆筒使用竹子，尤其简便；使用木头，则方筒更容易制作。如本篇第一图，甲乙丙丁是圆筒，丙丁是挡板，戊己是挡板上的方孔，庚辛壬癸是方筒，壬癸是挡板，子丑是挡板上的圆孔，寅是方舌瓣，酉是圆舌瓣，甲卯辛卯是管口，辰午未申之类是铁环，铁环的多少疏密，以不漏水为止。”其余内容见《玉衡篇》。

第二种是提柱。

用铜铸造砧板，圆形的符合圆规，方形的符合矩尺。砧板的大小放入筒中，要求严密贴合而没有滞涩。转动它，上下移动它，都是如此。在砧板的中心设置孔，孔的形状和直径都与筒挡板的孔相等。在孔的上方制作舌瓣，用来遮盖它。舌瓣的制作如同筒挡板的舌瓣一样。用直木做柱子，柱子有两种样式，一种用长的，一种用短的。用长柱的是实取式柱子，用短柱的是虚取式柱子。实取式柱子，其砧板进入水中进行升降。它的长度，下至筒的挡板，上出筒的口。它伸出筒口的长度没有固定，以到达衡轴为止。虚取式柱子，不需要很长，进入筒内几尺就停止，在无水的地方升降。利用气压来取水，想要提起时，先向砧板上方注入几寸高的水，以封闭缝隙并吸气。凡是井浅的，采用实取法；井深的，采用虚取法。将筒的直径分为五份，取其中一份作为柱子的直径。砧板与柱子的结合处，用铜或铁制作四个足，分别立在方砧板的四个角、方孔的四周，并且都向上汇聚。汇聚的程度，以不妨碍舌瓣的开合为止。将它们汇聚在柱子的下端，结合处要求牢固。砧板的厚度，因为依靠角足支撑，可以不需要很厚。结合好后放入筒中，砧板下降时挡住孔，舌瓣随之遮盖。砧板上升时打开孔，打开时水进入，遮盖时水不流出。一升一降，水就不断进入而不流出。已经进入的水，当砧板下降时，不会回流，而是向上冲击舌瓣进入砧板的孔。砧板上升时，砧板的舌瓣随之遮盖。一升一降，水就不断进入而不流出。两次进入而不流出，水就溢出筒口流出，总是这样。虚取式和实取式都遵循这个原理，所以说提柱，是水得以不断上升的依靠。

注解说：“玉衡的提柱与壶的孔、舌瓣是分开的两个部分，这里则是合为一体的。另外，玉衡的水都是实取的，而这里有虚取的方法。这是利用气压的方法。凡是砧板放入筒中，要求严密贴合而没有滞涩。追求严密贴合的方法，制成砧板后放入，能不漏水的，是国家的能工巧匠。不能不漏水的，稍微减小砧板的直径，用毡毛之类、皮革之类附着在砧板的四周。附着的方法，如果砧板较厚，稍微削去其上下边缘，像鼓木那样在削处刻成凹陷的环槽，附着后紧紧束缚。如果砧板较薄，就制作双层砧板夹住毡或革，用角足贯穿并锁紧在柱子上，如本篇第二图的甲乙所示。四个足是丙丁戊酉。砧板是己庚辛壬。砧板的孔是癸子。舌瓣是丑寅。砧板可以不需要很厚，不厚则轻便。其余内容见《玉衡篇》。”

译第三项叫作衡。

用直的木头做衡，衡的长度没有固定标准，要根据筩的大小、水的深浅以及水量的多少来决定。衡长则轻，所以在衡的两端都系上石头作为配重，两端的重量相等。将衡分成五份，两份在前，三份在后，这样设置。凿一根直的木头做轴，轴的长度也没有固定标准，要测量并圆滑其两端，在轴长的中点设置榫头。衡，是横向的；轴，是纵向的。凿好榫卯使其契合，是为了让它牢固。轴的末端各做一个山口形状的木头，将轴架在衡前部中点的位置，并系上提柱，系紧是为了让连接紧密且转动灵活。压下后部的配重，提柱就会升起；后部的配重下降，前部的配重就会上升，提柱也随之下降。提柱下降时，实取者舀水并升到砧上。提柱上升时，水从下方进入筩，再从上方流出筩。虚取者下降以获得空气，空气排尽后水就接续上来。所以说：衡，是用来提起提柱上下运动的。

注释说：“空气排尽后水就接续上来，这是因为天地之间完全没有空隙。空气和水这两种物质的交接，是没有间隙的。这叫做气的法则，这叫做水的原理。大凡用水的技术，都以这一句话作为根本要领。”本篇第三幅图中的甲、乙是衡，丙、丁是两端的配重石头，戊、巳是衡，子是衡与轴的交接处，庚、辛、壬、癸是山口形状的木头，寅是提柱，系在丑、卯、辰处的筩的上端，午是管。其余参见《玉衡篇》。

第四项叫作架。

用木头做成井干形状，用来支撑筩。支撑要牢固。筩的下端做一个盘，用来承接。盘与筩结合，要牢固。在盘的中间开一个孔，孔的直径稍大于筩防的孔的直径。盘的下面做成鼎足形状，放置在井防上。

注释说：本篇第四幅图中的卯、未、辰、午、井、干，加在地平之上，申、戌、酉、亥之间，形成正方形的空架夹住筩并支撑它。丁、戊，是井面的地平；己、庚，是井防；辛、壬、癸，是盘；辛子、壬丑、癸寅，是盘的足。

如果想要制作双升的车，就用两个筩。按照玉衡的方法架设，使其升降。这个上升，那个就下降，用一份力得到两份水。这比恒升加倍有利，尤其适合江河。

注释说：“用一份力得到两份水，是因为一个上升一个下降，各得到一份水，没有白白用力。恒升是指一个上升一个下降只得到一份水。”架设方法参见《玉衡篇》。

《农政全书》卷十九

钦定四库全书

《农政全书》卷二十

明 徐光启 撰

水利

泰西水法下

利用雨雪之水的办法有一种

《水库记》说：水库，是积存水的处所。在低洼多水的国家，是水汇聚的地方。在平原易野，田地中等，引河凿井，这就足够了。如果是重山复岭，陡涧急流，利用水势的急激从上面下来，节省人力使用器具，其利益尤其大。另外有天府金城，居高临险，江河溪涧，境界隔绝道路不同，凿井百寻，装满车拉绳，有时遇到大旱，水滴如珠。或者是在边远孤悬的地方，经常需要远途汲水，长期围困，人马缺乏。像这类情况，世上有很多。临渴才谋划，哪里来得及呢？最好的办法是常年储存雨雪之水，可以抵御困穷，但人们习惯于就近取水，没有预先考虑。等到灾祸已经到来，只能坐以待毙罢了。也有依山掘地，建造唐池，作为旱灾的预备，但连续十天不下雨，土地已经干裂，只是伤害了舀水的容易穷尽，没有领悟到渗漏实际上很多。西方各国，依山建城的人，他们积水，就像积谷一样，谷子防止红腐，水防止漏泄，他们的计虑，也大致相同。因此建造水库，通常让每家有三年的积蓄，即使遭遇大旱，遇到强敌，也无法为难我。又上面的水，比地中的水好；陈久的水，比新汲的水好，其消除烦劳去除疾病，对人有利对物有益，往往胜过新水。那些山城的人，遇到江河井泉的水，还鄙视不肯喝。现在将我听到的，造作方法记载在篇中。

水库，就是水池。叫作库，是因为在下面加固，使它不受漏泄；在上面覆盖，使它不受损失。四行的性质，土是最干燥的，比火还厉害。水在地中，风经过会损耗它，太阳经过会损耗它。夏天的太阳，大旱，金石熔化，土山焦枯，而水独自存在吗？所以要加固它，所以要覆盖它。水库的事情有九项：第一叫作具，具，是准备物品；第二叫作齐，齐是用来调和的；第三叫作凿，凿是用来容纳的；第四叫作筑，筑是用来做地基的；第五叫作涂，涂是用来做坚固防守的；第六叫作盖，盖是用来做覆盖的；第七叫作注，注是用来积存的；第八叫作挹，挹是用来接受使用的；第九叫作修，修是用来弥补缺陷的。

注释说：“覆盖防止耗损，也防止不洁。古人的井本来就有覆盖。《易经》说：‘井收勿幕’，齐与剂同。”

第一项叫作具

水库的物品有六种，用来准备筑、盖、涂。筑与盖的物品有三种：叫作方石，叫作瓴甋，叫作石卵。涂的物品有三种：叫作石灰，叫作砂，叫作瓦屑。涂的物品三种混合，叫作三和之灰；或者砂或者瓦去掉一种，叫作二和之灰。炼灰的石头，或者青色或者白色，想要纹理细密而颜色润泽，否则疏松而不粘合。用柴火炼，或者用石炭，火不间断两天半才足够。测试的方法，先取一块石头，称量它，混杂众石一起炼，炼成后取出，称量它，损失了最初的三分之一，这说明石质美而火候得当。砂有三种：或者取之于湖，或者取之于地，或者取之于海。海砂为上，地砂次之，湖砂又次之。砂有三种颜色：红色为上，黑色次之，白色又次之。辨别砂的方法有三种：揉搓它，声音清脆，是纯砂；仔细观看，各有棱角，是纯砂；撒在布帛上，抖动它，全部去掉不留灰尘的，是纯砂，否则有土混杂，用来调和就不牢固。瓦的屑，用陶器毁坏的瓦、瓴甋、铁石杵臼舂捣并筛过，不用新的而用旧的，用水洗涤，日晒，极干后才舂捣并筛过。筛分为三等：细的与石灰同体为细屑，稍大的与砂同体为中屑，再筛剩下的，大的如豆为渣。