“改进农具”一事取得的显着成效,如同在平静的湖面投入一颗石子,激起的涟漪远远超出了李斯最初的预期。它不仅切实减轻了乡邻的劳作负担,提高了耕作效率,更让李斯这位曾经的帝国丞相,在归隐乡野后,第一次如此真切地体会到“格物致知”、“经世致用”之学在“安民”、“富民”这一根本大计上所蕴含的巨大潜力。他的内心受到了极大的鼓舞,一种久违的、源于创造与实效的满足感油然而生。
然而,李斯的眼光并未因这初步的成功而停留或自满。他那习惯于从全局思考问题的头脑,很快便从翻耕环节的效率提升,转向了审视农业生产中另一个同样至关重要、甚至更为关键,却也极度耗费人力的环节——灌溉。
时值初夏,天气日渐炎热,田里的禾苗正处在需水的关键时期。李斯漫步在田埂上,目光掠过那片片绿意盎然的田地,最终落在了不远处那条蜿蜒流淌、滋养了这方水土的溪流上。溪水清澈,水量也算充沛,哗哗的流水声不绝于耳。然而,岸边高处的许多田地,却因无法有效引水灌溉,泥土已开始出现龟裂的迹象,禾苗也有些蔫头耷脑。乡民们为了抢灌这些“望天田”,不得不采用最原始、最笨重的方法。
他亲眼看到,几户人家的壮劳力,两人一组,站在齐膝深的溪水里,汗流浃背地操作着一种名为“戽斗”的工具。那是一种用绳索系着的木桶或柳条斗,两人需默契配合,奋力拉动绳索,将水舀起,再借助惯性奋力泼向高处的田垄。动作重复、机械,效率极低,泼上去的水量有限,且大半洒落在途中,真正润泽作物的十不存二三。往往忙碌一整天,也只能勉强浇灌一小块地。而另一种稍省力些的工具“桔槔”,则是利用杠杆原理,在一根横木支架上,一端绑石块,一端系水桶,利用重力失衡来汲水。此法虽省力,但汲水量更小,动作缓慢,对于大面积的农田而言,简直是杯水车薪。
每逢干旱少雨时节,为了抢水保苗,往往是全家老小齐上阵,日夜不停地戽水,号子声、喘息声、水花声响成一片,那种近乎悲壮的艰辛场景,李斯目睹过多次,深知其苦。灌溉,成了悬在乡民心头的一块巨石,也是制约这片土地产出的最大瓶颈。
“必须改变这种状况。”李斯心中暗忖。他想起了多年前,在辅佐始皇帝统一六国的征战途中,曾在一些水利设施较为发达的旧地(如巴蜀、吴越等地),见过当地百姓使用过的一些利用水力或畜力驱动的、较为省力的提水工具。虽然那些工具形制可能比较原始、笨重,但其巧妙利用自然之力的思路,却给了他极大的启发。既然单靠人力难以解决,何不借力于自然?
这个念头一旦产生,便迅速在他脑海中清晰、坚定起来。一个名为“水车翻车便利多”的构想,开始在他心中酝酿、成形。
他再次铺开纸笔,给远在咸阳为官的次子李瞻写信。这一次,他不再是泛泛地询问,而是有了明确的目标。他在信中详细描述了本地这条溪流的水势缓急、水面与岸边高田的落差大致尺寸、需要灌溉的农田面积与分布情况,甚至还包括了当地常见的木材种类和工匠的大致水平。然后,他直奔主题,询问李瞻:在咸阳的将作监档案或民间技艺中,是否存在成熟的、可以利用水力或畜力自动提水的大型器械?其名为何?原理若何?构造图纸可否寻得?若有,是否有根据此地条件进行改进的可能?
李瞻的回信再次没有让父亲失望,而且带来的惊喜远超预期。他不仅寄来了被称为“翻车”(因其龙骨链节形似龙骨,又名“龙骨水车”)的详细结构分解图、尺寸标注和制作要点说明,还附上了一种构思更为精巧、被称为“筒车”(或“水转筒车”)的初步构想图以及相关的工作原理描述。他在信中解释道:
“父亲大人容禀:此‘翻车’,乃依靠人力脚踏(亦可以驴、骡等畜力牵引)驱动一组齿轮或叶板,带动一条由许多木质链节(即‘龙骨’)连接而成的循环链带,链带上装有刮板。整套机构置于一个长长的木制水槽中。运转时,刮板便在槽中将水从低处连续不断地刮带到高处出口,汲水量颇大,效率远非戽斗、桔槔可比,尤其适合岸高在一丈至两丈之间的情况。然其结构稍显复杂,对木工技艺要求较高。”
“至于‘筒车’,其构思更为巧妙。乃是在水流湍急处,架设一巨大轮轴,轮缘周围均匀缚有若干竹筒或木筒。利用水流冲击轮缘上的叶片或水斗,驱动巨轮旋转。轮缘上的竹筒在水中灌满水后,随轮转至顶端时,借势自动将水倾入置于高处的承水槽中,再通过渠道流入农田。如此周而复始,无需人力、畜力,日夜不息,可谓‘夺天地之工’!然其对水流速度、落差要求较高,且体量庞大,建造所费不赀,非寻常乡里所能承担。儿以为,父亲可先试制‘翻车’,待熟练后,若条件允许,再图‘筒车’。”
捧着儿子寄来的、墨迹犹新的图纸和详尽的说明文字,李斯如获至宝,反复研读,心中激动不已。这“翻车”与“筒车”,一者借人力(畜力)而高效,一者借水力而自动,正是解决本地灌溉难题的良方!
他立刻行动起来,再次召集了村里所有的木匠,以及上次改进农具时表现出色的几位心灵手巧的年轻后生,在自家那宽敞的院落里,将图纸铺在巨大的木工案上,与众人一同研究。然而,这一次面临的挑战,远比改进犁铧、耧车要复杂和艰巨得多。
“翻车”的结构涉及齿轮(或踏板曲轴)传动、木质链节(龙骨)的精密制作与连接、长木水槽的拼接与防漏等多个环节,任何一个部件出问题,都可能导致整个机器无法运转甚至损坏。而“筒车”更是庞然大物,不仅需要巨大的、坚固的轮轴和支架,对水流冲击力的计算、竹筒的固定、承水槽的位置等都有精细的要求,堪称一项小型水利工程。
李斯深知此事急不得,躁不得,必须循序渐进,稳扎稳打。他与木匠们商议后,决定采取分步实施的策略:首先集中力量,攻克结构相对简单、对场地要求较低的“翻车”。
他再次慷慨解囊,提供充足的资金,让人去县城采购上好的硬木(如樟木、榆木)、耐磨的牛皮绳以及必要的铁制零件。为了确保成功,他还特意托人从邻县请来了一位以手艺精湛、经验丰富而闻名的老木匠作为技术顾问。
制作过程充满了挑战,远非一帆风顺。起初制作的龙骨链节,连接处要么过紧,转动不灵,要么过松,容易脱节;长长的木制水槽,拼接处即使用桐油石灰填塞,也难免有渗漏;脚踏驱动机构要么费力,要么容易打滑……问题一个接一个地出现,院子里堆满了试制的废料。
面对这些困难,李斯没有丝毫的气馁或不耐烦。他几乎每天都泡在临时充当工坊的院子里,不再是远远地指挥,而是挽起袖子,与木匠和年轻学徒们一起蹲在地上,对着图纸和零件,反复琢磨,试验各种改进方案。他将李瞻信中提到的力学原理、齿轮传动、水密封等知识,用最浅显易懂的比喻和乡民们熟悉的实例解释给大家听,鼓励他们不要拘泥于图纸,大胆尝试,小心验证。有时,为了一个榫卯的契合度,或者一个齿轮的齿形,他们会争论到深夜,油灯的光芒将几个埋头苦干的身影投在墙壁上。这种亲力亲为、与乡民共同钻研、攻克难关的过程,让李斯仿佛回到了年轻时在荀子门下求学、与同窗激烈辩论、埋头苦读典籍的岁月,感到一种别样的、脱离权力倾轧后纯粹的充实与愉悦。
功夫不负有心人。经过一个多月的反复调试、改进、甚至推倒重来,第一架完全由本地工匠制作、依靠人力脚踏驱动的“翻车”终于宣告成功!
试车那天,选在了溪边一块地势较高、往年灌溉极为困难的坡地旁。闻讯赶来的乡民们里三层外三层地围了个水泄不通,翘首以盼。李斯亲自检查了每一个部件后,示意两名早已选好的壮劳力踏上驱动板。
随着两人有节奏地踩动踏板,“嘎吱——嘎吱——”富有韵律的声响从翻车内部传出,巨大的轮轴开始缓缓转动,带动那精心制作的木质龙骨链节在长长的水槽中循环移动。刮板划过水面,将清澈的溪水稳稳地兜起,然后沿着微微倾斜的水槽,平稳而持续地向上提升……提升……终于,在众人屏息凝神的注视下,一股汩汩的清流从翻车顶端的出口欢快地涌出,通过预先架设好的竹渠,精准地流向了那片干渴的坡地!
“出水了!出水了!”
“天啊!真的自己爬上来了!”
“这水量!这速度!抵得上十几个壮劳力不停歇地戽水啊!”
围观的乡民们先是一阵寂静,随即爆发出震耳欲聋的欢呼声和惊叹声!几位白发苍苍的老农激动得热泪盈眶,抚摸着还在欢快运转的翻车,如同抚摸着一件神器。孩子们兴奋地在水流边奔跑嬉戏。
喜悦之情,感染了在场的每一个人。李斯站在一旁,看着那源源不断的清流滋润着干裂的土地,看着乡邻们脸上洋溢着的、发自内心的笑容,他的嘴角也露出了欣慰的笑容。这种通过自身智慧和努力,为他人带来实实在在福祉的成就感,远胜于昔日他在庙堂之上签发任何一道政令。
很快,在李斯的资助和指导下,村里又陆续造出了三架翻车,优先用于灌溉那些地势最高、取水最困难的“望天田”。效率的提升是惊人的,以往需要全家老小起早贪黑、辛苦数日才能勉强完成的灌溉,如今只需一两个劳力操作翻车,大半天便可轻松完成,大大解放了劳动力,也让抢灌保苗变得不再那么艰辛绝望。
在翻车成功应用、工匠们也积累了宝贵经验的基础上,李斯又开始将目光投向了那条溪流下游一处水流更急、且有天然落差的河段,那里是建造完全自动化“筒车”的理想之地。他带领着村民和工匠们勘察选址,测量水速落差,筹集更大更粗的木料和更结实的铁件。虽然筒车的建造注定会遇到更多的技术难题,工程也更加浩大,进度相对缓慢,但有了翻车成功的巨大鼓舞和实实在在的效益摆在眼前,所有参与其中的人都充满了前所未有的信心和期待。
“水车翻车便利多”,李斯引进并成功改良的这些高效水利工具,不仅实实在在地解决了困扰乡里多年的灌溉难题,显着提升了农田的抗旱能力和潜在产量,更是将一种“善假于物”、巧妙利用自然力量以提高生产效率、解放人力的先进生产理念,如同种子一般,深深地植入了这片土地和乡民的心中。看着翻车提上的汩汩清流,听着筒车规划区传来的伐木声,李斯仿佛看到了金秋时节更加沉甸甸的稻穗,看到了乡邻们脸上更多因劳作减轻而绽放的轻松笑容。他知道,自己在“格物安民”这条回归本真、造福桑梓的道路上,又迈出了坚实而富有成效的一步。
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