今天是世界水日。1993年1月18日，在第四十七届联合国大会上，确定了每年的3月22日为世界水日，以此呼唤公众加强水资源保护。在我国古代，为了更好地用水、防水，先民们充分发挥中华民族的智慧，发明了一大批令后世惊叹的器具。今天，我们就来盘点一下这些“水之神器”!

1、疏浚神器——驱泥引河龙

我国北方河流自古以来多泥沙，先秦诗歌总集《诗经·小雅》有云：载清载浊，反映了我国先民很早就注意到了清水与浊水的区别。水流携带过多泥沙会招来大麻烦——造成下游河道淤塞，继而河流决口，造成可怕的洪灾。因此，清理泥沙、疏浚河道便成为我国历朝历代水利工程的重要任务。

驱泥引河龙是清代发明的一种水力疏浚器具。该器具长约5.3米，前口宽约1.3米，高约0.6米。在清朝人所绘驱泥引河龙结构图上，详细对该器的各个部件及其作用进行了说明，其最大的一个亮点是大口进水、小口出水。

清代设计的驱泥引河龙结构图

驱泥引河龙进口大、出口小的设计，决定了其出口流速远远高于进口流速，这极大地提高了水流挟沙能力。使用驱泥引河龙的时候，一般以10个为一排，每一排引河龙的下游冲刷距离约16米远，每天冲刷深度亦达“数尺”。以船挟带驱泥引河龙，向河流下游航行，可取得不错的疏浚效果。

2、“多功能”神器——小口尖底瓶

这种造型奇特的陶器在考古学上被称为“小口尖底瓶”，是新石器时代仰韶、庙底沟文化时期的黄河中游地区最具代表性的器物之一，前后断断续续“流行”了约1500年。小口、尖底、双耳……如此“清奇”的造型，它到底干啥用的？学界从不同科学原理出发，给出了多种说法。

一些学者认为，根据浮体重心力学原理，小口尖底瓶的瓶体容易沉水，而满水时自动立起，推测其应为汲水器(即打水用的)。另一些学者认为，小口尖底瓶特殊的“尖底”造型可以嵌入地面或特制的定器底座，因而可能是储存热水的，类似于现代保温瓶。还有学者认为，小口有利于密封，尖底有助于沉淀，这都是酿酒的优良条件，故推测其为酿酒器。当然，也有学者推测小口尖底瓶是当时祭祀所用的礼器。不管小口尖底瓶是干啥用的，蕴含了这么多科学原理，对于几千年前的中国先民来说，他们已经赢了。

3、流量测量神器——李冰石人

河流流量的测量工作对古代先民生产十分重要。在水利工程领域，流量(discharge)是指单位时间内通过管道、明渠或其他通道的某一过水断面的液体体积，以立方米/秒为单位。作为一种实测数据，流量是反映水情的重要信息，亦是反映水资源，以及河流、湖泊、水库等水体水量变化的基本数据。

过水断面上的平均流速(流速由坡降、糙率等决定)与过水断面面积相乘，便可得到流量值，而我国古代先民对此关系似乎早有认识。比如都江堰的李冰石人——一种石像造型的测流水尺，其肩部、脚部均为水尺刻度，《水经注·卷三十三》记载，李冰造了3个石人，立于水中：枯水时石人的脚不露出水面，涨水时石人的肩不没于水中。都江堰有两个条件相对稳定，一是进水口断面，一是河底坡降，这样一来，通过水尺的读数就可以推测出灌区水量的丰欠情况，这继而反映了“李冰石人”并非单纯反映水位高低，也反映了水位之下过流量的多寡。因此，说李冰石人是测流量神器，乃实至名归。

4、机械提水神器——龙骨水车

古代人最早怎么进行农业灌溉？在先秦时期的文献中，有“抱甑而汲”的记载，甑是中国古代蒸食物所用的炊具，形似盆、罐，口大，常通过镂空的箅与“鬲”配套使用，形成“甗”，鬲中的水蒸气可将甑中的食物加热至熟，但甑一般很少单独使用。抱着一个类似大盆的东西取水灌溉，想象一下这个场景，就能感到人力提水不是件轻松的工作。

虽然后期逐渐发明了水力、风力等提水机械，但人力提水机械本身也在不断发展。比如，始见于东汉的人力(或畜力)转轮提水机械——龙骨水车，这是民间对它的称呼，因其拥有一条用木梢衔接的、像龙骨架一般的超长刮水行道带而得名。龙骨水车以人力或畜力转动轮轴实现提水，在以人力转动轮轴的龙骨水车中，小型龙骨水车为手摇式，亦称“拨车”；大型龙骨水车为脚踏式，又名“踏车”。

在我国平原地区，特别是近距离且提水高度控制在1m-2m的条件下，龙骨水车很适合用于农业灌溉，在唐宋以降发挥着重要作用，直至上世纪50年代，我国农村依然可见龙骨水车的身影。

手摇式龙骨水车模型。中国农业博物馆藏 翟国庆拍摄

脚踏式龙骨水车模型。中国农业博物馆藏 翟国庆拍摄

其实，以上仅仅是冰山一角，在灿烂的中国历史上，古代先民凭借智慧发明的“水之神器”不胜枚举，如用于抢险堵口或护岸工程的“卷埽”、与驱泥引河龙同样用于河流疏浚的“混江龙”、用于水利工程测量的“水准仪”等等，正是由于这些伟大的发明，千百年来，我们才能合理发挥水资源对文明的助力，一步步迎来现代的曙光。

总结：
经过过去的几十年，我们见证了中国古代先民们的智慧和创造力。在这个背景下，我们再次回顾那些“水之神器”，来思考它们在现代社会的作用。
1. 驱泥引河龙
在清朝以前，我国北方河流经常发生泥沙携带过多的问题。因为水里含有的大量泥沙会导致河流内壁和堤防被水包围，进而引发洪水灾害。为了改善这种情况，古代人们就发明了驱泥引河龙这种工具，其原理是利用深孔吸水、水压推移和动力排除的方法，有效地解决了河水携带过多泥沙的问题。
2. “多功能”神器——小口尖底瓶
这种容器形状独特，不仅装饰美观，还具有实用功能。其中，一些学者认为它是用来打水的，因为它可能类似于现代的保温瓶。另一些学者则认为它能够储存热水，类似于现代的保温壶。还有一些学者推测，它可能是当时祭祀所用的礼器。总之，不论哪种观点，小口尖底瓶都体现了古代中国人对生活的追求和创新精神。
3. 流量测量神器——李冰石人
古人对水的流量有着独特的认识，通过比较枯水和涨水时石人的脚部位置，可以推测出灌区水量的丰欠情况。由此，通过研究李冰石人，我们可以了解到古人是如何测量和计算水流量的。这是一项极其重要的技术进步，对农业生产有着深远的影响。
4. 机械提水神器——龙骨水车
古代人发明了各种提水机械，包括龙骨水车。这种机器的特点是一条长长的刮水行道带连接到类似于龙骨架般的滑轮轴，通过人力或畜力转动轮轴实现提水。龙骨水车在干旱地区尤其适用，而且在中国宋代之前一直发挥着重要作用，直到近现代才逐渐发展成现在的农业灌溉工具。
总的来说，“水之神器”是我们祖先智慧的结晶，也是历史文化遗产的重要组成部分。在未来的发展中，我们应该继续关注和研究这些古老的发明，以便更好地利用和保护我们的自然资源。同时，我们也应该学习和借鉴这些古老的发明方法，将其应用于现代科技中，为人类社会的发展做出更大的贡献。