兰州黄河水车的概述

(一)兰州黄河水车的概述

兰州黄河水车古时又称“灌车”“天车”“翻车”等,它是明朝时期(1556年前后)由兰州人段续设计发明,至今已有近500年的历史。兰州黄河水车是黄河上游最典型的适合本地地域特征的传统器物。

兰州水车的结构工艺及其功能原理完全适应本地各地域因素,是由多种地域元素构成的产物。从结构工艺讲,兰州黄河水车与南方的龙骨水车不同,兰州水车酷似巨大的古式车轮。所用的上盛材料为本地旱柳,全为套卯结构连接,轮幅半径,大的将近16米,小的也有5米。轮辐中心是合抱粗的轮轴,轮轴周边装有两排并行的辐条,每排辐条的尽头装有一块刮板。刮板之间挂有等距斜挂,可以活动的长方形水斗。当水流自然冲动车轮叶板时,推动水车转动,水斗便舀满河水,根据水车直径的不同,可将水提升10~16米,等转至顶空后再倾入木槽,源源不断,流入园地,以利灌溉。这种通过水车转动,自动提水灌溉农田的水利设施,是古代的“自来水工程”。

黄河自西向东流,由于地球自转偏向力的影响,兰州附近的黄河冲积滩地多位于南岸,并形成良田,所以兰州水车多立于黄河南岸。兰州水车是一种利用黄河水流自然的冲击力提供动力的提灌设施,旺水季利用自然水流冲击刮板助推水车转动;水车安装时轮子两侧需要筑造狭长的围堰石坝,其主要用途有两个:一是构成固定架设水车的支架基础,二是为了向水车下面聚引河水,形成分流聚水,枯水季节使水流通过堰间小渠形成激流助推转动。水车上面横空架有木槽。水流推动刮板,驱使水车缓缓转动,水斗则依次舀满河水,缓缓上升,当升到轮子上方正中时,斗口翻转向下,将水倾入木槽,由木槽导入水渠,再由水渠引入田间,如此周而复始到达不断提水灌溉的功能。虽然它的提灌能力很小,但因昼夜旋转不停,从每年三四月间河水上涨时开始,到冬季水位下降时为止,一架水车,大的可浇六七百亩农田,小的也能浇地两三百亩,而且不需要其他能源,所以很受农民欢迎,在一个相当长的历史期内,成为兰州黄河沿岸唯一的提灌工具。