古代中国的灌溉工具的动力有什么变化?
最初,人们用各种陶制容器盛水。小小的容器凝聚了祖先非凡的智慧。1958年,考古工作者在陕西宝鸡一处新石器时代遗址中发现了一只小口尖底陶瓶。这是用于盛水的陶瓶,令人惊奇的是,似乎当初设计这个陶瓶时,古人已考虑到了力学上的重心问题,从而使提水操作更加便捷。大约西周时期,桔槔(jiégāo)、辘轳等具有简单机械结构的提水工具开始出现。桔槔使用杠杆原理,用于提取地表水。辘轳则利用轮轴原理,实际上是一种起重机械,用于提取井水,在今天的一些地方仍有使用。
东汉时,出现了提水效率更高的翻车。翻车又称龙骨水车,由木板制成长槽,槽中放置数十块与木槽等宽的刮水板。刮水板之间由铰关依次连接,首尾衔接成环状。木槽上下两端各有一带齿木轴。转动上轴,带动刮水板循环运转,同时将板间的水自下而上带出。翻车最初多用人力驱动,后来出现了以风能或水能驱动的翻车。唐代时,出现了轮式的筒车。筒车多以水力驱动,在水流湍急处建一水轮,水轮底部没入水中,顶部超出河岸,轮上倾斜绑置若干竹筒。水流冲动水轮,竹筒临流取水并随水轮转至轮顶时,将水自动倾入木槽,最后再流入田间。元代《王祯农书》中还提到一种高转筒车,可将水提至更高的地方。由于高度增加,在水槽倾斜角度不变的情况下,水就能被输送到更远的田间。
筒车:翻车东汉光武帝刘秀在位期间,注意“选用良吏”。建武七年(31),杜诗出任南阳太守。他提倡节俭,兴利除害,为政清平。杜诗在做南阳太守期间,注意节省民力。为了提高冶金技术,他发明了水排(一种水力鼓风机)。
水排应用水力机械轮轴带动鼓风囊,使皮囊不断伸缩,给冶金高炉加氧。这种装置,用力少,见功多,是我国冶金史上的一大改革。三国时期的钏暨曾加以改进推广,使其效果提高了三倍。
杜诗发明水排,一改中国冶炼鼓风装置靠人力和畜力为动力的善,不仅大大提高了劳动效率,而且比欧洲早了1100年,在中国古代冶炼工艺发展史上具有里程碑的意义。
农业始于新石器时代革命,得益于灌溉和排水系统的发展。希腊有两本优秀的古代著作,分别是迈锡尼时代和古时代。一个引水,另一个引水。
早期的发展是传奇的,与海格力斯有关。这位英雄与几条河流作斗争,如阿切鲁斯河、皮涅奥斯河等。他的一些作品,如勒奈水螅(Lernaean Hydra)和奥革安(Augean)马厩,也象征着水利工程。
Lernaean Hydra是一种传说中的生物,它是九条头的水蛇,生活在阿尔戈斯附近的Lerna沼泽。它被解释为沼泽干涸。海格力斯(Heracles)将两条河流改道,穿过马厩(这是一种更卫生的环保劳动),清洗了海格力斯(Augean)的马厩。
科佩斯湖的排水系统。Copais(Κωπα?)在皮奥夏的中心,湖西的底比斯。湖中曾经的一个岛屿在古代被改造成一个巨石城堡,现在被称为Gla,虽然它的古名不为人知。它可能是荷马提到的阿恩城。
当地人称这处遗址为Paliokastro(“古代堡垒”)。荷马和其他古代作家把Copais称为瑟弗西斯湖,以瑟弗西斯河命名。然而,斯特拉博认为,诗意的表达指的是位于底比斯和安西顿之间的较小的Hylice湖。
当这个湖存在的时候,Haliartus, Orchomenus和Chaeronea镇就在湖边。流入湖中的河流包括喀耳喀索斯河、Termessus河和Triton河。由于排水不足,这个湖越来越多地侵占周围肥沃的土地。
有一个传说,当英雄赫拉克勒斯挖出Cephissus河淹没该地区时,该湖就形成了。波利埃努斯解释说,他这么做是因为他在与欧克曼努斯的明岩人作战:他们是危险的骑马战士,海格立斯挖了这个湖,目的是要把他们的马打下来。相反,有人说这些作品是岷岩人建造的。另一个故事是关于神话时代的奥吉安湖溢出,导致奥吉安大洪水。
有一个传说,当英雄赫拉克勒斯挖出Cephissus河淹没该地区时,该湖就形成了。波利埃努斯解释说,他这么做是因为他在与欧克曼努斯的明岩人作战:他们是危险的骑马战士,海格立斯挖了这个湖,目的是要把他们的马打下来。相反,有人说这些作品是岷岩人建造的。另一个故事是关于神话时代的奥吉安湖溢出,导致奥吉安大洪水。
这个湖通过无数条地下通道排入大海。正如1世纪地理学家斯特拉博所记载的那样,这些水道中有些是人造的。现代挖掘发现了公元前14世纪迈锡尼时代挖掘的巨大通道,将水排入东北的大海。斯特拉博提到,在亚历山大大帝时代,一位名叫克拉茨的工程师在这些频道上再次做了工作。
Gla是一个重要的迈锡尼要塞。它的规模令人印象深刻,比同时代的迈锡尼的雅典或蒂林斯城堡大十倍。据说,格拉城堡统治的土地是迈锡尼世界的“粮仓”。Copais是希腊南部最大的湖泊,在建造城堡的同时,它已经被一系列水坝和运河(史前工程学最惊人的成就之一)排干,形成了一大片肥沃的平原,这一事实也支持了这一观点。
该系统包括两条在Gla以北1公里处汇合的大运河。这些运河合起来超过50公里长,从Cephissus和Melas河收集水,并将它们重新分配到水容易流入大海的地区。在迈锡尼文明末期或之后,排水系统因破坏或疏忽而崩溃。这个湖在19世纪又干涸了。
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