武备志卷一百三十五军资乘·饷

茅元仪说：军队行动，粮草跟随，自古以来都有记载。然而千里运送粮食，士兵就会有饥色，所以长久作战没有比屯田更有利的。屯田就不能不讲究农事。讲究农事，贵在以人事辅佐地利，事半功倍。如果是常规的农事，请教老农就可以了。轻军远征，势必依靠运输；大军聚集，也势必依靠运输。运输不外乎水陆两种途径，水路靠众多的渠道、海运，陆路靠车、靠骑、靠人力，方法古人都已经具备，机巧或许在当代有新的发展，所以详细地论述它。至于按人口计算口粮，各地情况不同，但古人不惜繁琐地计算，就是为了诏示后来者，记录下来告诉幕府。田地用来出产粮食，矿山用来出产财富。宋代的矿冶，利益无穷，外夷的富足也在于此。如今唯独成为天下的弊害，士大夫闭口不敢言，这不是矿业的害处，是管理矿业的人的害处。如果让宦官带着奸恶小人去办理屯田，也差不多会搅乱天下吧？然而天下不能因此就废掉农业。所以先臣胡襄懋（胡松）用它来辅佐军务，先臣唐顺之也恳切地论述过。两位大臣难道没有深远的考虑吗？是有见地的。所以我考证旧事，稽查方法，以备明智的人参考。至于大江以北的说法，不很详尽，因为近年宦官的言论不可信，可信的只有先臣已经试行过的而已。医药是用来辅助粮饷的。没有粮饷人就活不成，有医药死去的人才能活过来。做将领的如果不懂医药，怎么能做三军的主宰呢？所以附在后面。即便如此，民以食为天，所以充足粮饷是最首要的事务。唉！只有富国才能强兵，我不是这样的人，又能归向谁呢？

屯田古法

《太白阴经》说：《洪范》的八种政务，食是第一位。因此商鞅到秦国，推行垦草令；管仲辅佐齐国称霸，靠的是富农的策略。土地用来养活人，城池用来守卫土地，战争用来守卫城池。致力于农耕的，百姓不受饥；致力于防守的，城池不危险；致力于作战的，城池不被围。四海之内，六合之外，什么最珍贵？答：珍贵土地。问为什么土地珍贵？答：是人的根本。问为什么人珍贵？答：是国家的根本。因此兴兵讨伐，军事得力就能取胜；按兵务农，粮食充足国家就富足。强国靠农战而安定，君主靠农战而立威。三时务农，一时讲武，让士兵出力没有保留，出产粮食有富余。这就是所谓出兵就能战胜敌人，休兵就能国家富足。

每屯合六顷田地，六十亩地种粟，种子每亩一升；五亩地种大豆，种子每亩三升；五亩地种麦，种子每亩三升；五亩地种麻，种子每亩一升；五亩地种荞麦，种子每亩三升。屯外五十亩菜地的收入，到秋天大约可以供应厨房膳食。其中四十亩种蔓菁，种子每亩五合；十亩种萝卜，种子每亩二升。以上种子都依照乡土原有的品种播种。一屯六十名壮丁，每人每天给米二升，一天一石二斗，一个月三十六石，一年四百三十二石。一屯六十头牛，牛每天给豆五升，从十月一日起至四月一日停喂，一天三石，一个月九十石，六个月五百四十石。将要收获时，先把屯田划分成束，用长三百七十四尺五寸三分三毫的绳子的四分之一，即长九十三尺六寸三分四毫，四角拉直。绳内有一亩田，屯官把田分成三等，上中下各束，用三尺七寸的圆围成束，那么三等的数量就可以知道。屯田官和来使一起计量种子的升斗数量，装成两个绢袋，各装种子，一袋由屯田官掌管，来使验封；一袋由来使掌管，屯官验封。之后担心有损耗，取一斗种子平量，和屯田官、乙罗一起舂捣，得出的数量作为比率，那么一屯的总收成就可以算出。等级差别共九十八石，第一等七十石，第二等六十石，第三等五十石。如果没有水旱蝗灾，收成不满四十石的，屯官就要受处罚。

屯田今制

《大明会典》说：建国初期，经历兵荒之后，百姓没有定居，农耕全部废弃，粮饷匮乏。起初命令众将分别在龙江等处屯田，后来才设立各卫所，创制屯田制度，由都司统辖。每个军士种田五十亩为一分，也有百亩的，或者七十亩，或者三十亩、二十亩不等。军士三分守城，七分屯粮，又有二八、四六、一九、中半等比例，都根据田地的肥瘠、地方的缓急有所差别。又命令少壮的守城，老弱的屯种，余丁多的也允许屯种。征收的则例或者有增减差别，本折互收，都因时因地而不同。

在京五十四卫并后军都督府：原额屯田六千三百三十八顷五十一亩八分二厘零，见额屯田五千五十二顷八十五亩七分四厘二毫，粮二万八千二石六斗五升三合七勺，新增并勘出还官首地银二万一千七百九十一两二钱三分六厘六毫。

北直隶各卫所：原额屯田一万六十四顷二十五亩六分八厘，见额屯田四万三千六百七十八顷四十六亩一分七厘零，粮二十一万九千七百八十一石五斗七升六合九勺，新增并勘出首地银四万四百六十二两七钱二分二厘九毫零，秋青草二十二万一千四百五十三束，谷草一百八十七束。

南京锦衣等四十二卫：原额屯田九千三百六十八顷七十九亩三分七厘零，见额屯田二万二千六百九十六顷六十六亩三分五厘，粮一十五万一千五百二十五石七斗五升四合三勺，银一万二百六十六两四钱八分六厘三丝。

南直隶各卫所：原额屯田二万七千四十一顷四亩八分零，见额屯田四万八千八百一十八顷三十六亩一分六厘五毫，粮四十二万七千四百三十七石五斗二升六合八勺零，银六两三钱七分五厘。

浙江都司：原额屯田二千二百七十四顷一十九亩六分，见额屯田并地山园池荡兜溇潭塘滩沟共二千三百九十顷六十亩九分六厘零，粮六万八千二百九十六石三斗五升一合三勺零。

江西都司：原额屯田地五千六百二十三顷四十一亩二分五厘，见额屯田地五千四百七十一顷三十八亩四分三厘零，粮二万一千五百四十六石四斗二升五合。

湖广都司并留守司行都司：原额屯田一万一千三百一十五顷二十五亩，见额屯田五万七百四十九顷七十二亩六分一厘二毫，粮三十八万七千五百四十五石四斗四升九合。

福建都司并行都司：原额屯田五千三百八十一顷三十七亩，见额屯田八千六百九十三顷二十二亩三分一厘，粮一十五万一千八百四石九斗一升四合八勺。

山东都司：原额屯田二千六十顷，见额屯田一万八千四百八十七顷四十九亩二分二厘零，粮八万三百四十八石四斗六升零。

河南都司：原额屯田三分二厘，见额屯田五万五千五百九十八顷二十三亩四分八厘零，粮三十三万三千五百八十九石四斗九合八勺。

广东都司原额屯田七十二顷三十三亩七分六厘，现额屯田六千三百三十八顷七十九亩八分八厘零，征粮一十五万零一百二十九石四斗七升八合四勺零。

广西都司原额屯田五百一十三顷四十亩，现额屯田四千六百一十顷三十四亩六分零，征粮五万五千五十四石三斗四升九合四勺。其中扣除民里征收及荒歉停征田亩，实际可行屯田二千九百一十三顷三十七亩零，征粮三万四千六百九十五石四斗四升一合零。

四川都司并行都司原额屯田六十五万九千五百四十五顷二十六亩七分三厘零，现额屯田四万八千八百零四顷一十亩三分五厘零，有花园仓基一千九百三十八所，征粮二十九万四千三百三十九石四斗九升五合七勺零。

山西都司原额屯田一万二千九百六十三顷八亩五分五厘，现额山西镇屯田地三万三千七百一十四顷八十八亩七分零，征粮一十万零一百九十八石一斗六升一合零，收租银一千零二十七两八钱五分九厘零，草一千二百四十束，折银一十六两二钱。

山西行都司原额屯田一万一百一十八顷二十亩五分零，现额大同镇屯田二万八千五百九十顷三十四亩四分五厘，征粮一十二万二千四百三十八石一斗五升二合二勺；有牛具地一万二千九百六十六顷二十九亩九分一厘零，征银八千三百二十二两五钱一分一厘零。

万全都司原额屯田一万九千零六十五顷七十二亩六分，现额宣府镇屯田四万七千八百九十二顷四十七亩零，征粮一十九万八千零六十一石六斗八升三合九勺。

陕西都司原额屯田四万二千四百五十六顷七十二亩三分五厘零，现额屯田一十六万八千四百零四顷四亩一分零，征粮八十二万三千二百零四石六斗五升八合四勺零；草折粮一千九百七十二石五斗五升九合零，抛荒粮草折银一百一十九两五钱八分零；草二百三十七万八千零五十二束零，草价银二百五十八两五钱九分三厘零；地亩粮二千四百六十二石六斗八升一合二勺零，地亩银一万七百七十九两四钱七分六厘零。

云南都司原额屯田一万八百七十七顷四十三亩三分，现额屯田一百一十一万七千六百五十四亩一分八厘零，征粮三十八万九千九百九十二石三斗三升三勺零。

贵州都司原额屯田九千三百三十九顷二十九亩三分，现额屯田三十九万二千一百一十一亩六分一厘零，征粮九万三千八百一十一石七斗四升三合六勺零。

辽东都司原额屯田一万二千三百八十六顷，现额屯田二万九千一百五十八顷六十六亩一分零，征粮二十五万三千二百零一石三升零。

以上总计原额屯田八十九万三千一百七十二顷四十八亩九分三厘，现额屯田六十五万五千五百一十二顷八亩七分二厘；现额粮米四百三十三万五千二百八十五石九斗三升六合三勺，现额草二百五十九万九千六百九十二束，现额银九万三千零五十两九钱八分六厘四毫六丝，现额钞五万六千九百四十贯。

茅元仪说：供养军队而不使百姓困乏，没有比屯田更妥善的法度。国家原额屯田八十九万三千一百七十二顷有余，如今仅存六十五万五千五百一十二顷有余。然而屯田制度的败坏，不只是损失了原有田额。其一败坏于余粮免征一半。洪熙年间推行宽仁之政，下令免征余粮六石，等于舍弃了半数屯粮。当时的大臣违背正道、沽名钓誉，不能为国家做长远谋划。全天下的军队都仰仗屯田供给粮饷，一旦损失半数，靠什么满足军国要务的需求？其二败坏于正粮免除交盘核验。宣德十年开始下达这一政令，正统二年全境推行。殊不知正粮交纳官府，按时供给军队，可以免去贫困军队的筹措之苦，可以平抑四时的粮价，可以掌握调控粮储的权柄。如今免除交盘，那么正粮就成了将士应得的私物，屯田产出也随之变成个人的固有产业。田地被典卖转让，种种弊端丛生，最终不可收拾，根源正在于此。如今屯粮日益亏空，征派日益繁重，不从屯田取得，就必然从百姓身上榨取。容易欺凌的百姓被加倍征收也不觉得严苛，难以约束的军队被置之不理也不敢过问，这绝非公平的法度。况且可征取的民力已经枯竭，终将陷入无法管控的局面；同时军队饱受贫困，而豪强大族却独占屯田之利？历朝历代都知道整饬屯田制度的益处，最终却没能振兴，只是因为疆界难以厘清、豪强难以抑制、征催难以整顿罢了。

我认为厘清疆界不如严格推行土地丈量，丈量之后寸土都无法隐匿；过去因为丈量田地触犯了江南世家大族的利益，可国家却从中大受其益，这是明证。抑制豪强不如安抚贫弱，夺取不该得的利益还给应得的人，就能深得民心，祸患便无从兴起。整顿催征不如整肃屯田官员，如今各卫所将屯田视为私产，必须一律以军政法度选调贤能之人，根据事务繁简合理委派，一旦有不称职的，就以重典惩处，那么人人都会心存敬畏，不敢肆意妄为。然后恢复余粮二十四石的原额，恢复粮食入仓交盘的制度。就以现有田亩核算，可得米三千一百四十六万四千五百七十六石；扣除供军的十分之三正粮，还可得余粮一千五百七十三万二千三百八十石。如今京营军队不过十二万，南京军队员额不满四万，即便补足全国军队的缺额，总数也不过一百四十六万；扣除屯田守军之外，作战部队不过九十八万。动用余粮的三分之二，足以足额供养。截长补短，粮饷全部从屯田取给，更不用劳烦长途转运的耗费，每年还能有两年的储备。如果积蓄到九年的存量，那么修缮关隘、修造兵器都可以从中支取。再用盈余设立预备仓，弥补饥荒年份的缺口，军队有富余的粮食，百姓没有横征暴敛，田野没有荒废的土地，国家有充足的储备，就算是井田制复兴、内政重归盛世，也超不过这样的成效。

只是经营治理之初，对于抛荒土地，不免要有购置耕牛、种子与开凿沟渠的费用；在边境地区，不免要有修筑城堡防御的劳役。然而修筑堡垒本就是为了巩固边防，疏浚河道本就是为了长久之利。耕牛种子的费用只在一时，如果同时整饬钱法，财用自然充足，不值得烦扰朝廷思虑。

武备志卷一百三十六军资乘·饷二·屯田水利一

茅元仪说：我常说，土地与水相互依存，所以兴办屯田而不通晓水利是行不通的。水利不外乎两种途径：一是疏浚沟渠，二是修筑堤坝，而核心关键在于水利器具。有水却没有器具，就无法调节宣泄。而水井，是用来弥补沟渠灌溉不到的地方的。近代詹事徐光启采纳西方传来的技术学说，斟酌整理后著述成文。他论述水利器具、凿井的方法非常详尽且切实可用，所以收录于此，以告知后世之人。

异域水法一

利用江河之水的器具一种。

龙尾车记

龙尾车，是河岸提水的器具。治理农田的话，天旱就把江河之水提入田中，涝灾就把田间积水排出去。整治河道的话，水浅干涸时就提水注入施工的船中，疏浚河床时就提水排出畚锸之外。没有水利器具，就无法发挥水的功用。上古三代以前，只有桔槔；东汉以来，盛行龙骨水车。龙骨水车的形制，一天可灌溉二十亩水田，需要三四个人力，旱年功效加倍，灌溉高地功效也加倍。用牛马牵引功效翻倍，耗费也翻倍。溪流长流之地可以用水力，广阔湖泊可以用风力，无需人力就能自行转动。但只要一个部件损坏，整车就会失效。然而南方水田沟渠纵横，国计民生都依赖它。这种器具并非没有功劳，只是百姓终年辛劳，尚且难以保障衣食。到了北方旱灾，赤地千里，要拯救这样的灾患，应当有更先进的器具。

如今制作龙尾车，耗材少而工序简，用力少而出水多。大型的龙尾车出水量，如同开渠放水一般。多台逐级连接，可以把水送到山上，不必担忧高田灌溉；修筑堤岸配套排水，不必担忧涝年低田积水。距离大河几里到几十里的地方，凿渠引水，无论是水稻等水生作物，还是黍稷菽麦、木棉蔬菜之类，都能得到灌溉，不必担忧干旱。疏浚河道的功效，传统方法出水仅及五分之一，用此器可节省九成劳力，不必担忧疏浚工程浩大。龙尾车的螺旋水斗，大旱之年上游水源枯竭时，可穿渠从旁处引水，多用此器能将下游之水重新提升，不必担忧漕运缺水。

大凡水车类器具，费力是因为自身笨重；水车笨重，是因为要阻挡水流、借助风力、依靠自身重量运转。龙尾车入水不阻挡水流，出水不依赖风力，本身几乎没有重量。而且部件相互衔接，可以一人之力带动两轮；递次串联，可以一人之力带动数轮。用一个人的力量，常常能抵得上数人的功效。再者之前说风和水能损坏龙骨车，问题出在鹤膝斗板上；龙尾车没有鹤膝、没有斗板，器具只是在水中环绕转动，湍急水流、猛烈大风反而能增益其功效。所以借助风水之力，常常能获得数倍人力的成效。如果有水的地方都使用它，我估计人力可以节省一半，天灾可以减免一半，年收入可以翻倍，财用可以加倍充足，比起龙骨水车之类，大体上更胜一筹。当然这只是千虑之一得，可供采用罢了；有智谋的人运用它，能极尽变化，衍生出更多用法，或许不必如此繁琐。

“龙尾”是取象于水，形容水像龙尾一样蜿蜒上升。龙尾车的核心部件有六种：一叫轴，轴是转动的主体，水凭借它从低处升向高处。二叫墙，墙是用来约束水流的，水凭借它沿螺旋上升。三叫围，围是外部壳体，用来固定包裹内部结构。四叫枢，枢是用来保障转动顺畅的部件。五叫轮，轮是用来传递动力的部件。六叫架，架是用来控制高低的，承托枢轴、带动转轮运转。

六种部件齐备，就能制成完整的器具。或靠人力，或靠水力，灵巧的人运用它，功用无穷。

一曰轴

用圆木做轴，长短没有固定标准，根据水的深浅酌情确定尺寸。将轴长分为二十五份，以其中两份作为轴的直径。圆木必须圆正规整，上下粗细均匀。

采用“八绳附臬”的方法：将轴的周长平分为八份，拉直线打上墨线；轴的两端，顺着直线两端标记墨点，八条线的交点就是轴的中心。以八分之一份为度量单位，校准八条墨线，使它们都平行相等，作为分界。再用勾股求弦之法，将两个分界斜向连接画出墨线作为弦；弦线绕轴一周，就得到一条螺旋形墨线。

依照螺旋墨线筑起墙，叫做螺墙；两墙之间形成的螺旋沟槽，叫做螺沟，也就是水道。轴上有一道墨线，就能做出一道墙、一条沟，水就有一条通路；或做两道、三道，四道以上同理。沟多则水流均匀，沟少则水流集中，全按需制作。做好墙再围上围板，整体构筑完成后转动起来，水就从螺旋孔中流入。水进入螺旋孔时，自以为在向下流，却不知不觉在上升。所以说：轴是转动的主体，水凭借它从低处升向高处。

注解说：“圜”与“圆”同义。测量水的深浅，下文说“勾四、股三、弦五”，那么岸高九尺的话，轴长应当是一丈五尺。凡是制作轴都要考量岸高，以三、五的比例为标准。“二十五分之二”的比例，比如轴长一丈，直径就是八寸，就像记载的第一轴立图中，己丁长一丈，丁丙的直径就是八寸。这是大概说明轴要做得稍大一些。如果直径在三寸以上，长一丈也不嫌短；八寸以上，长两丈也不嫌长。轴太小，水就升不上去。

“八绳附臬”出自《周礼》：树立八尺高的臬杆，悬垂八条绳子，都附在臬上。如今在轴身画线，大致与此相似。“八平分”，比如轴两端的甲乙丙丁戊圈是轴的周长，分成甲乙、乙丙等八段，就是平分的刻度。轴两端横置，各作己甲过心线，依法平分，上下就能对应。接着在轴两端边缘，依照分好的刻度两两相对，各作平行直线；八条线附于木上，都平直端正，这就是八平分轴的周长，如同立面图中的己丁、庚丙等线。再在两端各作甲己、丁丙等线，就能得到轴两端的中心“庚”。

“以八平分之一分为度”，是说以甲乙为单位长度，从庚到辛作庚辛、辛壬等短界线，到丙为止，八条线都如此，各短界线都平行、相等。“墨为之弦”，从庚向癸依照勾股法作庚癸斜弦线，向内缠到子，向外缠到丑，再到寅、卯、辰，斜缠轴面，绕轴一周，就得到一条螺旋线。单线就是单墙单沟；如果要做双沟，就平分庚丑线得到午，从午外上向己、内下向未，也依法作螺旋线；做四槽的话，再平分庚午于壬，依法制作。要做三槽、六槽、九槽，先把轴分为九等份；要做五槽、十槽，先把轴分为十等份，都依法制作。

二曰墙

轴的表面，依照各条螺旋线立起墙。筑墙的方法，或编织而成，或垒筑而成，都要涂抹密封。墙的两端不到轴的两端，长度没有固定标准，按需制作，与枢的长短相适配。将轴长分为八份，以其中一份作为墙的高度，可以减少，不可增加。

垒筑的墙，要坚固不塌；编织的墙，要致密平整；涂抹的墙，要均匀无缝。两墙之间叫做沟，沟就是水道。水在沟中流动，墙约束它，使它不会向下流。所以说：墙是用来约束水流的，水凭借它上升。

注解说：编墙的方法：削竹为柱，依照螺旋线竖立。每立一根柱，都要与轴面的八平分长线成直角。比如立柱在本篇一图的午位，柱子就是垂线，与庚丙长线成直角，同时又与轴两端的丙丁成一条直线，如同本篇一图的癸丙线。削柱要均匀，安柱要端正，列柱要顺直，立柱要整齐。

完工后用绳子编织，大致像织箔的样子。绳子可用麻、纻麻、菅草、布或竹篾，按需选用。编好之后，用沥青加蜡，或加熟桐油，融化后涂抹；也可用生桐油加石灰瓦灰，或生漆加石灰瓦灰涂抹。沥青加蜡与桐油的配方，以调和润泽为度；石灰瓦灰各半，加桐油或漆调和，以干湿适宜为度。

垒墙的方法：取柔软树皮，如桑皮、槿皮之类，剥下裁剪，使宽窄相等。用沥青加蜡，依照螺旋线层层涂抹堆积。垒完之后，按前述方法涂抹。完工后两墙之间形成螺旋沟，水从沟中流动而墙不漏水，就是好墙。

“八分之一”的比例，比如轴长八尺，墙高一尺，这也是大概说高度的上限。一份以下可任意制作，所以说“可减不可加”。另一种方法：如果做长轴，墙的高度与轴的直径相等。

三曰围

墙的外面用薄板围合，板要薄。墙的两端，顺着墙柱的走势，穿轴立四根柱子，依照墙的高度箍上圆环。围板的端部嵌入环中，围的外面用铁环箍紧。长围板从中间分段，用铁环箍住；更长的就分为三段，用两个铁环箍住。

围板的接缝，以及围板与墙的接合处，都用涂墙的涂料粘合。围的外面都涂上涂料，抵御雨露侵蚀。围的接缝要严密，围与墙的接合处也要严密。有围所以水流入螺旋孔不会中断，严密所以水在螺旋沟中流动不会泄漏，水就能旋转上升。所以说：围是外部壳体，用来固定包裹内部结构。

注解说：围板要量围径大小与长度，斟酌整体轻重来定厚薄。长度与墙相当，宽度一寸以上，根据围径大小增减；太宽的话接合处会有棱角。内面稍作刮削以贴合墙的弧度，外面围合后再修削平整。

在墙的尽头，穿轴立四根柱子，用来固定圆环、承接围板，如同本篇三图的卯寅辰午等位置。圆环用坚硬木材做成四段弧，各段接在环柱上，合起来成一个圆环。环的下方或做沟槽，居中承接围板端部；或在内部、外部做卡口固定。比如在未位做沟槽是居中，在申位做卡口是在外，在酉位是在内。

两端的铁环箍，与木环相抵，就是卯午、戌亢的位置；有的在中间箍一道，就是心斗的位置；如果中间两个环，就在尾与箕的位置。也可不用铁环，用绳子捆扎后涂涂料。“剂”与“济”通用，粘合用的涂墙涂料，就是沥青加蜡，或油灰、漆灰。如果涂围的外周，漆灰最好，油灰次之，沥青加蜡不耐暑热，是下等做法；想速成就用它，想经久耐用就时常修整。这种器具夏天架设，要用苫布遮盖。

水进入螺旋孔，孔在环之内、轴之外、四根柱子之间，戌亥角亢之间的位置。水虽向下流但必然汇入，因为螺旋走势水会涌向围板；等到流出，就在卯寅辰午之间了。另一种方法：墙的两端用两块圆板盖住，打开围板下端进水，打开上端圆板出水，效果相同。

四曰枢

轴的两端，用铁制作枢，安在中心位置。枢的作用在于圆转。轮装在围上、轴上，都要做成圆形。轮在上方，枢就卡在上方枢的上面；轮在下方，枢就卡在下方枢的下面。做成方形是为了固定转轮。立枢要端正平直，不端正平直，转动就会轻重不均；既端正又平直，轻重均匀，转动起来就像自行运转一样，即使大也不会沉重。所以说：枢是用来保障转动顺畅的部件。

注解说：“当心”就是本篇一图的庚心位置。枢的大小长短没有固定标准，量整体轻重定大小，量轮的位置与地势高低定长短。轮的位置有七处，下文详细说明。方形就能固定，所以可以安放转轮。“正”是对准庚的中心，“直”是与轴端圆面成直角，与轴上八平分线都在同一直线上。求正还有轴端各线可依，求直就稍难一些。

如今立一个测试方法：看一图轴两端的各分线，用圆规一端抵轴端边缘的乙点，一端抵枢的顶心为标准；再移到乙抵戊测量，再移到戊抵己测量，都能抵到枢的顶心，枢就是直的。“如将自转”，是说转动非常顺畅。

五曰轮

轮有七种安置位置，轮有三种样式。七种位置：围的中间、围的两端、轴的两端、两个枢上。装在围上的轮，夹住围设置辐条，辐条末端外圈做辋，辋上做出轮齿。装在轴与枢上的轮，卡在对应位置装入轮毂，轮毂上做出轮齿。凡是轮都由另一个轮的齿带动。转速的快慢，取决于轮与主动轮的大小比例，以及轮齿的多少。所以轮要贴合紧密，轮齿要少；轮贴合而齿少，主动轮大而齿多，出水速度就必然更快。所以说：轮是用来传递动力的。

注解说：轮有七种安置位置，是根据地势、衡量物力、对比大小来控制转速快慢。在围中间的，是本篇四图的丁位；在围两端的，是丙与戊位；在轴两端的，是乙与己位；在两个枢上的，是甲与庚位。

如果车大而轴长、出水位置高，就设在丁位。如果平地取水，用人力、畜力、风力，应当设在甲乙丙位；用水力，应当设在戊己庚位。夹住围的辐条，就是子丑之类的位置；辛是容纳围的空隙，壬癸是辋，寅卯之类是齿。“方其处”，就是轴与枢承受轮毂的地方；辰是枢的空隙，戌是轴的空隙；午是轮毂，酉也是轮毂；未申亥角之类都是齿。

主动轮，或是人车、马牛驴车、风车、水车的轮。这些车的轮，不是指大卧轮，而是指“接轮”，也就是农家说的“拨子”。

试说人车：有卧轴，卧轴一端有接轮，卧轴上面有拐木。如今在甲乙丙任意位置设一个轮，比如设在轴的乙轮，就用卧轴的接轮与乙轮啮合，人踩拐木转动，接轮与乙轮相互带动。

如果是马牛驴车及风车：有卧轴，卧轴两端都有接轮，用一端与乙轮啮合，一端与大车的大卧轮啮合，驱使牲畜、借助风力转动，接轮与乙轮相互带动。

如果是水转车：有卧轴，卧轴一端有接轮，卧轴上面有立轮，立轮外面有受水的水板。如今在戊己庚任意位置设一个轮，比如设在轴的己轮，就用卧轴的接轮与己轮啮合，水冲击水板带动卧轴转动，接轮与己轮相互带动。

转速快慢与主动轮相对应：比如乙己轮齿十二个，人车接轮齿十二个，就是拐木转一圈轮转一圈；如果枢轮齿八个，人车接轮齿十六个，就是拐木转一圈轮转两圈；接轮齿二十四个，就是转一圈轮转三圈。如果枢轮齿八个，而畜力、风力卧轮齿七十二个，就是转一圈轮转九圈。

所以说轮要贴合紧密，紧密则齿少；主动轮要大，大则齿多。然而过密则力量不足，过大则转速偏慢。所以说要因地势、量物力、对比大小来控制转速快慢。如今图中枢轮齿八个、轴轮十二个、围轮十六个，是大致示意，并非固定比例。只要两轮齿疏密相等、长短咬合、传动顺畅不卡顿，就足够了。

小型的可以不用轮，在枢的末端另做衡，衡一端接入枢，一端固定在柱子上。柱子是圆的，另做“掉枝”，顶端是圆孔，用掉枝的圆孔套在柱上转动。如果大型的也不用轮，就用两个掉枝都接在柱上，两人对向握住转动。最大型的，两个掉枝末端各做持衡，四人或六人对向握持转动。

六曰架

架分上下两部分，都是支柱，或用木材、石材，或用砖瓦。柱子要埋设牢固。下柱立在水中，顶端装铁管，斜向上延伸，承接下枢的末端。调整铁管高低，估量水势，让管口刚好对准螺沟的下孔为止。上柱立在岸上，顶端装铁管，斜向下延伸，承接上枢的末端。如果轮与衡装在上枢末端，就在中间设置颈口，用铁做“山口”架在枢上，伸出枢端来承接轮与衡。

调整高低的数值，用勾股法计算，以轴心为弦。弦长五份，则勾为四份，股为三份。太低则水升不高，太高则水送不上来。

注解说：瓴甋就是砖。“坚”指本体坚实，“固”指基础稳固。上柱是本篇五图的甲乙位，下柱是丙丁位；上管承接上枢是戊位，下管承接下枢是己位。

“勾股法”：一上一下，如同四图的亢房线设置，让上枢末端在亢，下枢末端在房。“三四五”的比例，比如上枢末端亢到下枢末端房长一丈，依法设置，那么从下枢末端房依地平作平行线，从上枢末端亢作垂线，两线相交于氐，亢氐线必然长六尺，氐房线必然长八尺。

如果斜建在岸边，无法作垂线，就反过来用勾股法：以围板为倒弦，另作尾箕垂线为股，尾处为直角，作尾心横线为倒勾。如果尾箕长一尺五寸，调整高低使尾心长二尺，那么心箕必然长二尺五寸，而亢房线必然符合三四五的勾股法。

凡是围板长一丈，水高最多六尺，再高也不可能。量水度地制作器具都以此计算。如果水太深、岸太高，器具不能过长，就用连接法，也通过接轮相互传动。

武备志卷一百三十七军资乘·饷·屯田水利二

异域水法二

利用井泉之水的器具两种。

玉衡车记附

玉衡车，是井泉提水的器具。远离江河的地方，必须依靠水井供养。传统井汲方法，大多用绳索瓦罐，早晚取用，不觉得麻烦。所见高原地区用井水灌田，有的加用辘轳，有的借助桔槔，似乎很便利；但终日俯仰劳作，也浇不了几亩地。听说三晋一带百姓勤苦，汲井灌田，旱年八个人昼夜劳作，也只能浇灌几亩地。其他地方的人习惯了懒惰，既然觉得困难，就不再过问井灌之法。旱年的禾苗，眼睁睁看着枯萎；饥荒发生之后，不是饿死就是流亡，实在令人怜悯！

如今制作这种器具，不用绳索瓦罐，不用辘轳，不用桔槔，一人操作，可抵数人功效。用来灌田，大约节省五分之四的人力。高地种庄稼，一家有一口井，即使大旱也能保住一家人的田；几家共用一口井，也能避免饥饿流亡的祸患。如果用来供给饮食，一个孩童就能供应上百户人家。而且不需要俯仰劳作，不用费力提举，稍微转动，出水就像喷涌一样快捷。所以人烟聚集之地，一口井之上，就能养活众多百姓。

“玉衡”之名，是因为用衡杆提举柱体，像衡器一样平稳；一升一降之间，井水升上田亩，如同趵突泉喷涌。

玉衡车的核心部件有七种：一叫双筒，双筒是水进入的通道。二叫双提，双提是将水提升的部件。三叫壶，壶是汇水的总容器，水靠它持续流出。四叫中筒，中筒是壶水上升的通道。五叫盘，盘是中筒之水流出的地方。六叫衡轴，衡轴是带动双提上下运动的部件。七叫架，架是安置所有部件的基座。

七种部件齐备，就能制成完整的器具。再配置机轮，灵巧的人运用它，功用无穷。

注解说：趵突，指泉水向上涌出。

一曰双筒

用铜或锡打造双筒，筒身圆正规整，上下粗细均匀。以筒长的一半为直径，下端有底。底的中心开圆孔，孔径为底半径的一半。筒的侧面，与底部齐平处焊接水管，水管向外斜向上延伸。水管也是圆正规整，下端斜削后与筒身焊接；筒的下端开椭圆形孔，用锡熔焊与水管接合。水管上端也斜削处理，焊好后与筒的边缘平行。以底径的三分之一为水管直径。

底部的圆孔用“舌”板遮盖。舌板是方形薄板，板边做枢轴，底孔旁边做纽座，枢轴嵌入纽座，像门一样开合。舌板的开合与水管的孔互不冲突，纽座在左则水管在右。舌板与底部贴合要严密，水管孔与筒孔接合要顺畅无缝隙，枢纽转动要灵活。

凡是水进入，必然从底部的孔流入。有舌板开合，打开就进水，合上就不出水；左边打开右边就闭合，也就是左边进水右边不出水。这样始终有一个孔进水，且始终不会倒流。所以说：双筒是水进入的通道。

注解说：凡是说“径”都指圆孔，不包含壁厚。比如本篇一图甲至乙、丙至丁就是直径。“半长为径”，比如直径三寸，筒长就是六寸，如同丁丙宽三寸，甲丁长六寸。“半径为孔”，直径三寸，孔径就是一寸五分，如同丁丙三寸，辛壬就是一寸五分。

“上迤”就是斜向上，如同戊至己、丙至庚的走向。“抒”就是斜削，如同戊至丙、己至庚的做法。“椭”是长圆形，要与戊丙的孔吻合。“融锡合之”就是用锡焊接，填补细小缝隙。水管上边与筒边平行，是为了与壶下方的孔接合，也就是己、庚的位置。

“三分之一”，底径三寸，管径就是一寸，不到申的刻度。“方版”就是丑寅卯午的位置，“枢”就是卯辰午的位置，“纽”就是癸子的位置。舌板就像风箱的舌片，用枢轴合在纽座上，让丑卯板始终盖在辛壬孔上方，向丙的方向开合。

二曰双提

用坚硬木材旋成“砧”，圆正规整，上下均匀。怎么知道它圆而上下均匀？砧要能放进双筒，贴合紧密而不卡顿，上下转动都顺畅，就叫“中规而上下等”。

在砧的中心立柱子，砧径的三分之一为柱的直径。柱子长短没有固定标准，根据水深、井高酌情确定。柱子上端做成方柄，接入衡杆中。

凡是水进入，都从双筒的孔流入。孔上有舌板：砧上升，舌板打开，水就流入；砧下降，舌板闭合，水就出不去。水能进不能出，靠的是舌板；舌板的开合，靠的是砧；砧的上下运动，靠的是柱子。舌板闭合，水出不去，砧再往下压，水往哪里去？就从筒的水管上升到壶里，左右交替进行。所以说：双提是将水提升的部件。

注解说：砧的形状像截断的甘蔗，本篇一图的酉戌亥角就是砧。不说高度，是因为只要能放进筒里、不晃动就行。如果用鼎足状的柱子固定，就不用太厚。“三分之一”，砧径三寸，柱径就是一寸，如同酉角三寸，亢氐就是一寸。

凡是双筒放入井中，太靠下水质浑浊，太靠上水量不足，所以柱子长短应当根据水深与井高确定。“枘”就是榫头，像笋形。在房心之上刻成方形，就是尾榫。

三曰壶

用铜打造壶。壶的容积，比双筒总容积多一半。形状为椭圆形，腹部宽大，上下收窄；收窄的程度，比宽度减少十分之二。在收窄处做盖子。壶底沿椭圆长径开两个孔，都在长径线上；孔是椭圆形，大小与水管上端相当，用锡熔焊接合。

壶的两个孔各用舌板遮盖，舌板形制与筒中的舌板相同。壶内部，两孔中间设纽座，两个舌板的枢轴都连在上面，开合左右交替。盖子中心开圆孔，与中筒接合。盖子与壶的接合处要严密无缝。做好之后，用铁做双环缠紧，接合处用锡焊牢，以备修缮。

水从水管进入，左右交替，始终不会倒流。水从水管冲入，是因为提柱下压，水流向上冲开壶的舌板，进入壶中；水势减弱后，这个舌板打开那个就闭合，水就存入壶中，始终不会倒流。水交替进入，壶就始终满溢向上；因为不会倒流，下面筒的空间就能持续承接底部进水。所以说：壶是汇水的总容器，水靠它持续流出。

注解说：“半加容”就是增加一半。比如双筒总容积四升，壶容积就是六升。“弇”就是收敛。“腹广而上下弇”，如同本篇二图的甲乙丙丁形状。盖就是戊己庚辛。

椭圆长径就是底图的乙丙。两个孔就是未申、酉戌；“皆在其径”，是说两孔中心在乙丙线上。两个椭圆孔，比如酉戌短、乾亥长，用来与一图的未申、己庚吻合。两个舌板就是寅卯、辰午；纽就是子丑。用枢轴合在纽座上，让寅卯板始终盖在未申孔上方，向丙的方向开合；辰午盖在酉戌上也是同理。“左右相禅”就是左右交替。

盖上的圆孔就是庚辛。盖与壶接合，就是己戊加在甲丁上。双环缠束，就是本篇三图的角亢氐房。既箍又捆，是因为水力大容易冲开。

四曰中筒

用铜或锡打造中筒。中筒的直径与双筒旁的水管直径相等。中筒下端是敞口，对准盖上的孔，用锡焊合。长度没有固定标准，根据水流出井的高度酌情确定。也可以将铜锡中筒裁成数寸长，上面用竹木接续；竹木筒的直径必须与下筒相等，上端出口宁可缩小，也不可扩大。

水进入壶中，交替流入而始终不倒流，就没有别的去处，必然从中筒上升。所以说：中筒是壶水上升的通道。

注解说：中筒就是本篇三图的坎艮庚辛。上出口径一定要比下接合径小，是为了形成出水的冲势。

五曰盘

用铜或锡打造盘。盘底中心开孔，对准中筒上端，用锡焊合。盘底侧面开孔并焊接水管，水管向外斜向下延伸。盘的容积与壶相等，水管直径与中筒相等。水管长度没有固定标准，下端延伸到用水的地方。

中筒的水向上溢出，盘承接它，水管排泄它。所以说：盘是中筒之水流出的地方。

注解说：本篇四图的甲乙丙丁就是盘。丙丁是孔，与中筒上端接合；上端就是三图的坎艮。底旁的孔就是戊己，“下迤”就是己庚。

六曰衡轴

用直木做衡杆。衡的长度不超过井的直径。双提柱子的间距，与双筒的间距相当；双提上端的榫头接入衡的两端，间距与双提对应。

用直木做轴，轴比衡长，没有固定长度。尾部做圆，离头部二尺处做圆颈。在颈与尾之间凿孔，在衡的中间做榫头。衡是横向的，轴是纵向的，榫卯咬合，要牢固。轴转动，衡就上下摆动，带动双提升降，左右交替。所以说：衡轴是带动双提上下运动的部件。

注解说：衡的长度，本篇四图的壬辛就是。榫头接入衡的，就是子丑。轴的长度就是卯午；卯是尾，午是头，辰是颈。衡轴榫卯的接合处，就是寅的位置。“凿”就是孔。衡横轴纵，在卯辰子丑处交接。

七曰架

井的两旁立柱子，或用石材、砖瓦，或用木材。柱子上端做“山口”，山口容纳轴的圆轴，便于转动。轴的头部设小衡，与主衡平行，长二尺或三尺。小衡两端设两根木杆构成三角形，如同勾股形；以小衡为弦，勾股交点立手柄，握住手柄摇动，就能带动轴转动。

在水中，横穿井壁架一道梁，横亘水中。梁上做两个凹槽，用来安放双筒底部，使其稳固。凹槽中心开孔，比双筒底孔稍大，是水流入的地方。梁浸在水中，木材一定要用榆木，榆木无异味，不会改变水质。

梁在下方，柱子在上方，水车靠它安置和运转。所以说：架是安置所有部件的基座。

注解说：本篇四图的卯亥、辰乾就是柱子。辰卯之间做山口，用来容纳轴的圆轴。小衡就是申未。“三合”就是未申酉构成三角形。酉戌是手柄。立手柄于酉戌处，酉未为直角。坎艮是梁，角亢氐房是凹槽，心尾是凹槽中心的孔。

如果要做单筒车，就用单筒单柱接入中筒，按照恒升车的方法架设，就能升降取水。出水量相当于玉衡车的一半，井比较窄的时候适用。注解说：“专”就是单一。架法参见恒升篇。

恒升车记

恒升车，是井泉提水的器具。用途与玉衡车相似，但速度更快、更简便，用来灌田耕作，收益很高。如果做“复井”，井底挖洞相通，用大井蓄水，用小井当筒出水，就不用另外做筒了。如果江河泉涧取水的位置太高，龙尾车力量达不到，就用这种车提水，架槽灌溉，或者逐级架设，来替代龙尾车。恒升车的特点是：水从下面进入不会倒流，从上面流出源源不断。

恒升车的核心部件有四种：一叫筒，筒是水进入的地方，用来约束水流上升。二叫提柱，提柱是让水持续上升的部件。三叫衡轴，衡轴是带动提柱上下运动的部件。四叫架，架是安置所有部件的基座。

四种部件齐备，就能制成完整的器具。再配置机轮，灵巧的人运用它，功用无穷。

一曰筒

凿空木材做成筒，筒长没有固定标准。下端浸在水中，太靠上容易枯竭，太靠下容易浑浊。上端伸出井口之外，高度到用水的地方为止。筒的直径没有固定标准，根据井的大小、需水量多少酌情确定。

筒的截面可圆可方，圆的要圆整，方的要方正，上下均匀。筒的外周用铁环箍紧，铁环数量没有定数，根据筒的长短酌情设置。筒的下端做底，要严密不漏水。底的中心开孔，孔的形状与筒的形状相反：圆筒就开方孔，以底径的七分之四为孔径；方筒就开圆孔，以底径的七分之五为孔径。

孔的上面仿照孔的形状做舌板遮盖，和玉衡车双筒的一样。盖合要严密不漏水，开合要灵活不卡顿。筒的上端做水管，水管向外斜向下延伸，根部宽、末端窄。

水从底孔进入，进来之后靠提柱的运动，能用舌板盖住；盖住之后往上提，水就从水管流出。所以说：筒是水进入的地方，用来约束水流上升。

注解说：玉衡车的双筒与中筒是两个，这个合二为一。筒放入井中，根据井的深浅调整长短安放。靠上水量稳定，靠下水质不浑，与玉衡车同理。圆筒用竹子做尤其简便，用木材的话方筒容易做。

比如本篇一图的甲乙丙丁是圆筒，丙丁是底；戊己底是方孔。庚辛壬癸是方筒，壬癸是底；子丑底是圆孔。寅是方舌板，酉是圆舌板。甲卯、辛卯是水管。辰午未申之类是铁环。环的多少疏密，只要不漏水就行。其余参见玉衡篇。

二曰提柱

用铜打造砧，圆的合于圆规，方的合于方矩。砧要能放进筒里，贴合紧密而不卡顿，上下转动都顺畅。在砧的中心开孔，孔的形状、孔径都与筒底的孔相同。孔的上面做舌板遮盖，舌板形制与筒底舌板一样。

用直木做柱子，柱子有两种样式：长柱和短柱。用长柱的叫“实取之柱”，用短柱的叫“虚取之柱”。实取柱的砧浸在水中升降，长度不到筒底，上端伸出筒口；伸出筒口的长度没有定数，大致到衡的位置为止。虚取柱不用太长，伸进筒里几尺就行，在无水处升降，靠气压取水；要提水时，先往砧上面注几寸深的水，封住缝隙来产生吸力。

凡是井浅用实取法，井深用虚取法。筒径的五分之一为柱的直径。砧与柱子的接合，用铜或铁做四只脚，立在方砧的四个角、方孔的四旁，都向上汇聚到柱子下端。聚合的程度，以不影响舌板开合为限。以此聚合在柱子下端，接合要牢固。砧因为有隅足支撑，可以不用太厚。

接合好之后放进筒里：砧下降，底舌就盖住；砧上升，底舌就打开。打开就进水，盖住就不出水。一升一降，水就不断进入而不会倒流。进来的水，砧下降就没有退路，向上冲开舌板进入砧的孔中；砧上升，砧上的舌板就盖住。一升一降，水持续进入而不倒流，进水多了排不出去，就从筒上端溢出，始终如此。虚取与实取的原理是一样的。所以说：提柱是让水持续上升的部件。

注解说：玉衡车的提柱与壶孔舌板是两个，这个合二为一。而且玉衡车取水都是实取，这个有虚取之法，也就是“气法”。

凡是砧放进筒里，都要求贴合紧密不卡顿。做到紧密的方法：砧做得刚好合适，能完全不漏水的是能工巧匠；做不到完全不漏水的，就把砧径稍做小一点，用毡子、皮革之类附在砧的四周。

附着的方法：砧厚的，就把周围上下稍削成鼓形，刻出陷环，附上之后卡紧；砧薄的就做两层砧，中间夹毡或革，用隅足贯穿楔紧。

柱子如同本篇二图的甲乙。四足就是丙丁戊酉。砧就是己庚辛壬。砧的孔就是癸子。舌板就是丑寅。砧可以不用太厚，不厚就轻便。其余参见玉衡篇。

三曰衡

用直木做衡杆。衡的长度没有固定标准，根据筒的大小、水深水浅来定，长一些更省力。衡的两端都坠上石头做配重，两块石头重量相等。将衡分为五份，两份在前，三份在后，在上面凿孔。

用直木做轴，轴长没有固定标准，两端做圆，中间做榫头。衡是横向的，轴是纵向的，榫卯咬合要牢固。轴的两端都架在山口木上。衡的前端中间连接提柱，连接要紧密、便于转动。

后端加重，提柱就上升；后端抬起，前端下降，提柱也随之下降。提柱下降，实取的就舀水上升到砧上；提柱上升，水就从筒下部进入、上部流出。虚取的下降就获得气压，气尽了水就接续上来。所以说：衡是带动提柱上下运动的部件。

注解说：“气尽而水继之”，是说天地之间没有空隙，气与水交替衔接、没有间隔。这就叫气法，这就叫水理。凡是用水的技术，都以这句话为根本要领。

本篇三图的甲乙是衡，丙丁两块石头是配重。戊己是衡。子是衡轴的交接处。庚辛壬癸是山口木。寅是提柱，连接在丑的位置。卯辰是筒上端。午是水管。其余参见玉衡篇。

四曰架

用木头做井干来固定筒，固定要牢固。筒的下端用盘托住，盘与筒接合要牢固。盘的中心开孔，孔径比筒底孔稍大。盘的下面做鼎足，立在井底。

注解说：本篇四图的卯未、辰午是井干，架在井口之上，申戌酉亥之间是方形空隙，夹住筒固定。丁戊是井面地平。己庚是井底。辛壬癸是盘。辛子、壬丑、癸寅是盘足。

如果要做双升车，就用双筒，按照玉衡车的方法架设，就能升降取水。这个上升那个下降，用一份力得到两份水，功效比恒升车加倍，尤其适合在江河使用。注解说：“力一水二”，就是一升一降各得一份水，不会白费力气。恒升这种器具，通过一升一降的动作即可取水。它的架设方法参见前文。

用雨雪之水为法一种 · 水库记

所谓水库，就是蓄积水流的设施。水网密布的低平之地，水流汇聚，平原旷野田地肥力中等，开河引水、凿井取水便足以供给日常。至于重峦叠嶂的山区，山涧陡峭、水流湍急，可借助水势冲激让水自行提升，无需耗费人力与器具，益处尤其显著。另有地势险要的城池，居高临下、凭险而守，江河溪涧远离，道路阻隔，凿井深达百寻，要用满车绳索汲水；每逢大旱，一滴水都珍贵如珠。或是偏远孤立的边境，总要远赴外地取水，一旦长期被敌军围困，人马就会缺水乏食。这类情况世上屡见不鲜，临到缺水才谋划对策，哪里还来得及？最好的办法莫过于常年储备雨雪之水，足以应对困厄。但世人习惯于眼前的便利，没人预先筹谋，等到灾祸降临，只能坐以待毙。也有靠山挖地修筑池塘，作为防旱准备，可连续十天不下雨，塘底就干裂得像龟甲；人们只感叹取水易竭，却没察觉渗漏流失的水量其实更多。西方各国依山建城，百姓积蓄水源就像积蓄粮食一样：粮食要防止发霉变质，水要防止渗漏流失，其中的考量大体相通。因此他们修建水库，要求家家都有够三年使用的储水，即便遭遇大旱、强敌围困，也无法难倒他们。况且高处积蓄的水，比平地的水更洁净；存放日久的水，比刚汲取的水更养人，在免除烦劳、祛除病害、利于人事、滋养万物方面，往往更胜一筹。那些山城的百姓，遇到江河井泉的水尚且嫌弃不愿饮用。如今将我所听闻的水库修建方法记录于篇中，先告知秦、晋等地的诸位人士。

水库，也就是水池。之所以称“库”，是因为要加固底部，使水不会渗漏；要覆盖顶部，使水不会损耗。五行之中，土性最燥，比火更甚。水存于地下，风吹会损耗，日晒会蒸发。盛夏大旱之时，金石都要熔化，土山都要焦枯，水又怎能独自保全？所以要加固底部，覆盖顶部。

修建水库共有九项工序：第一叫具，即备齐材料；第二叫齐，即调配拌合材料；第三叫凿，即开挖容纳水体的池体；第四叫筑，即夯筑池底与池墙；第五叫涂，即涂抹防渗层；第六叫盖，即覆盖封闭池顶；第七叫注，即积蓄水源；第八叫挹，即取水使用；第九叫修，即修补缺损。

注：覆盖顶部既防水量损耗，也防水质污染。古人的井本来就有覆盖，《易经》有言“井收勿幕”（井修成后无需覆盖）。“齐”与“剂”字义相通。

一曰具

修建水库的材料共六种，分别用于筑池、盖顶、涂壁防渗。筑池与盖顶的材料有三种：方石、砖块（瓴甋）、鹅卵石。涂抹防渗的材料有三种：石灰、砂、瓦屑。

三种涂抹材料混合，称为“三和灰”；去掉砂或瓦屑其中一种，称为“二和灰”。烧制石灰的石料，有青色、白色两种，以质地细密、色泽光润者为佳；质地疏松的烧出的石灰黏合性差。用木柴或煤炭烧制，火候需达两天半才算充足。检验方法：先取一块石料称重，混杂在其他石料中一同烧制，烧好后取出再称，重量比原先减少三分之一，就是石质优良、火候适中的好石灰。

砂分三种来源：湖砂、地砂、海砂。海砂最优，地砂次之，湖砂最差。砂有三种颜色：红色最优，黑色次之，白色最差。辨别砂纯度的方法有三种：用手揉搓，发出清脆声响的是纯砂；仔细观察，颗粒都有棱角的是纯砂；倒在布帛上抖落，砂粒尽数脱落、不留尘垢的是纯砂。否则就是混杂了泥土，用来拌合则结构不牢。

瓦屑取自窑厂的碎砖碎瓦，用铁或石制杵臼舂碎后过筛。不用新砖瓦，只用旧的。先用水冲洗，烈日暴晒至彻底干燥，再舂碎过筛。筛出的瓦屑分三等：细如石灰的为“细屑”；稍大、与砂粒相当的为“中屑”；再筛一遍，剩下如豆子大小的为“粗渣（查）”。

注：方石、砖块是预备砌墙、盖顶的材料，二者均无固定尺寸。砌墙的石料选方正的，宽窄长短厚薄不限，墙越厚越坚固，越坚固越耐用。盖顶有的砌成拱形，用石块拼合，弧度为半圆形。砌拱之法有三种，详见下文。鹅卵石即鹅蛋形石块，预备铺池底之用；没有的话可用小石子代替，大的不超过一斤，小的可随意混杂。鹅卵石或小石子都要选坚硬润泽、质地细密的，否则不坚固、黏合性差。“二日有半”即三十个时辰。陶指窑灶，瓴甋即砖。制瓦的土质优于制砖的土质，用砖需仔细挑选。筛俗作“筛”，即罗网。查即渣，粗渣无需过筛，挑出过大的即可。三和灰如今工匠普遍使用，其中一种成分是土。纯用土不够坚固，加入瓦屑效果更好，再按后文方法调配成剂效果更佳。

西方有一种特殊物料，似土非土，似石非石，生于地下，掘取即可使用。大的如弹丸，小的如豆子，色呈黄黑，周身布满孔洞，形状像蛙巢，看似石块却质地很轻。揉碎成粉，舂细后可代替砂或瓦屑。石灰浆渗入其孔洞，充分融合凝固后，硬度超过钢铁。几十年前有人发掘古水道，挖开土层后锹镢都难以掘动，想尽办法都无效。后来在下方挖洞，墙体才塌落。观察其砌抹用的灰浆，就是掺入了这种物料，厚度才半寸左右。这种技术由来已久，按年代推算，汉武帝时期就已存在。此后凡是拌合灰浆，都十分看重这种物料。也可做成模具，拌灰浆涂抹，无论高大精巧的建筑，都可随心建造，完工后比铜铁铸造的还要精良。而且此物随处都有，估计秦、晋、陇、蜀等高原地区产量尤其多。它外形大体像浮石但颗粒更细，颜色红黄，质地偏脆是其特征。按本草性质推断，大概属于土殷孽一类。它生长在干燥地带：土壤带硫磺气味的、出产硫磺的、靠近温泉的、有火石火井的、地下常冒磷火的地方，就会出产。寻找方法：观察地表草木不茂盛、短而稀疏瘦弱的区域；或是浅草之中，忽然有斗大、席大的区域寸草不生，顺着此处往下挖数尺，应当就能挖到。西方称其为“巴初剌那”，挖到它对土石工程大有助益。如果没有瓦屑和砂，也可用青白石末代替，粗细等级与瓦屑相同。

二曰齐

凡是拌合灰浆，都用斗斛称量材料，加水调和。总料分成三份，石灰占一份，砂占两份，拌合至粥状，称为甃齐（砌墙灰浆）。将甃齐分成三份，加一份水调匀，称为筑齐（筑底灰浆）。

涂抹用的灰浆有三种，都要拌至粥状：

总料四份，瓦渣两份，砂一份，石灰一份，称为初齐（头道灰）；
总料三份，中屑两份，石灰一份，称为中齐（二道灰）；
总料五份，细屑三份，石灰两份，称为末齐（面层灰）。

拌制灰浆务必反复拌合，熟透为度，不可急于使用，不可吝惜人力。每天搅拌两遍，五天方可制成，称为“新齐”。新拌的灰浆存放时，要常洒水保湿，置于低洼处窖藏、用土封存，存放越久品质越好。

注：称量石灰必用刚出窑的干灰，称量瓦屑必用刚舂好的干屑，称量砂必用晒干的干砂，均指干燥状态。 “如糜”就是如今工匠砌墙、抹墙所用的、挑而不坠的灰浆状态：太干则黏附力差，太稀则无法挂壁。加水调成筑底灰浆，则呈稀粥状，用于浇灌。修建宫室、城垣、墓穴，都可斟酌使用这几种灰浆。调和用水选泉水、江水、雨水，不可用卤水、咸水，刚融化的雪水也不可用。“凡”指总用量。

三曰凿

水池分两类：家池供家庭使用，野池供野外公用。家池用于饮水炊事、洗漱沐浴；野池用于畜牧、灌溉。修家池，要规划各处屋檐滴水的流向，顺势引导汇聚，集中蓄入池中。修野池，要考量山岗、平原、农田的水道走向，使水流汇聚集中。家池必须修两座以上，轮换蓄水、轮换使用；野池修一座即可，随蓄随用。都要根据年用水量确定池子容量，需储备两年以上用水的，容量就要加倍——要么加大单池容积，要么增建池子。

修家池要整平池底，在池底中央挖沉淀坑，坑深二尺，用于沉积污垢，坑的直径为池底直径的三分之一。池墙方形则规整，圆形则坚固。大池修成圆形，小池修成方形；大池圆、小池方，即便较深也不易坍塌。池墙四周要么垂直上下，要么下宽上窄。宽窄比例无固定标准，即便修成袋口状收窄也可。若上宽下窄则容量不足，中间宽、上下窄则墙体难修，两种做法都不足取。也可修成双联池，中间用隔墙分隔，墙上开孔连通；小孔用木塞封堵，大孔装设闸门。两池互通，可澄清水质、排走浊物，轮换蓄水使用。若在山麓、坡地等起伏地形，则修成阶梯式的“壶漏池”，高低错落，逐层通水。

修野池以浅为宜，便于牲畜群饮、农田灌溉。池墙修成方形，一面修成缓坡方便出入；若要加深，就让池底逐渐倾斜加深，不设沉淀坑。修野池要选贫瘠高地，不占耕地又能汇聚水流的位置即可，可谓化无用为有用。

注：“供”与“共”相通。霤即檐沟。“容”指根据高低宽窄测算的蓄水量。计算水池尺寸、核定容积，用仓窖计量法，出自《九章算术·粟米篇》。 “专”即单独一个。“递倍”指储两年则容量加倍，储三年则三倍。“倍容”是加大单池容积，“倍处”是增加池子数量。容积测算用立方、立圆算法，出自《九章算术·少广篇》。 “方则称”指方形两边对称，或如室、或如庭，规整相称。方形大池易坍塌，圆形如井壁般相互支撑更稳固，顶部收窄不易坍塌也是同理。侈是宽，弇是窄。如本篇第一图中，甲乙丙丁为方池，辛壬癸子为圆池。除此之外，长方形属方形类，六角、八角等多角形属圆形类，可随宜修建，不再详述。戊己丑寅是池底沉淀坑，乙庚辛壬是垂直池墙，卯辰午未戌房氐亢是收顶池形，卯未戌角是袋状收口。复池即两池并联，隔墙上孔洞的数量、大小、高低可随意设置。絷即木楔，闸门、塞子或侧漏处，都可衬软木皮塞紧。壶漏池即从上至下分层排布，形如计时漏壶，开孔通水也如漏水逐层承接。如本篇第二图中，甲乙为复池，丙丁为隔墙，午王申为通水孔，戊己庚辛为双联壶漏池，壬为其通水孔；癸子丑寅卯辰为三层壶漏池，酉、戌均为通水孔。三层以上也可随意修建，衔接处如庚至己、丑至子，深浅高低都可灵活设置。池边修缓坡，是让人畜可顺坡而下直达水边。山岗山麓之地土质贫瘠漏水，不宜耕种，但地势居高临下，水流易汇聚；牲畜下坡饮水便利，提水灌田也顺势而下，易于送达。

四曰筑

夯筑分两项：下筑底，夯筑池底；旁筑墙，夯筑池墙。夯筑池底：挖好池体后整平池底，用木杵夯实，或用石碪砸实，目的是让地基坚固。沿池周修筑池墙，用方石或砖块，以甃齐灰浆砌筑。砌墙务必沿池壁边线，根据池子大小、深浅确定墙厚，越厚越好。若是双联池，中间砌隔墙，墙上预留通水孔；阶梯式壶漏池，则各池独立砌墙，再凿孔连通。

池墙完工后，用鹅卵石或小石子铺底垫层，厚度五寸以上，越厚越好。铺好后再行夯砸，务求坚实平整，不惜人力。待垫层既坚且平，用筑齐灰浆浇灌，反复灌注，直到灌满、填实、整平，灰浆漫过石子为止。再行夯砸，有缝隙就补灌，直至饱满、坚实、平整。池底中央的沉淀坑，也要夯实、砌壁、铺垫层，按同样方法浇灌灰浆。池底与池墙的交接处，夯砸难以到位的地方，用边杵夯实。铺垫层、灌灰浆都要仔细检查，精心施工。壶漏池的通水孔正对水流冲击处，更要严格检查、加固施工。所有池墙都要用长方形石料做池口压边。若遇整块天然岩石，就势凿成水池，以岩体为底、为墙、为口，直接涂抹防渗层，缺口处补缝；同样按流程夯实、砌壁、做压边、铺垫层、灌灰浆。野池无论土质、石质，都按此法施工。

注：“乘界”俗称骑缝，即沿交界线。“缘”是池口压边。“缝”即修补缺口。本篇第三图中，甲乙、丙为木杵，丁为边杵，戊为石碪，己辛己庚为砌墙，庚辛为石垫层。本篇第二图的甲乙即连通复池。据常理推断，江海之滨、平原旷野土质疏松易坍塌，必须砌砖护壁；山区如秦、晋一带，土质坚硬，挖窑洞都能壁立不塌，这类地方挖池即便不砌墙，直接涂抹防渗层也可行，有共识者可尝试。

五曰涂

夯筑完毕，等池底干至八成，清扫干净；过于干燥则洒水湿润，再开始涂抹。先抹头道灰（初齐），厚度五分，大池再加五分之一厚度。池底与四周池壁连贯涂抹，确保交接处无缝隙。抹完用木拍拍打，使灰层平整密实；拍后检查，有缝隙就用铁抹子刮补，至无缝隙为止。干至六成时抹二道灰（中齐），厚度为头道灰的一半，同样拍打、刮平，次日后续工序同此。干至六成时抹面层灰（末齐），厚度为二道灰的一半，同样拍打、刮平，次日后续工序同此。干至五成时，用铁抹子压光；有缝隙就洒水润透再压光。池壁、池底、沉淀坑的壁与底、复池的墙壁与孔洞，都按此法施工。池壁与池底的交接处、孔洞周边，务必仔细检查、精细施工。

抹砖墙时，若墙面干燥黏合性差，就用石灰水遍洒一遍，墙面泛白后晾干再抹，即可黏结牢固。石池、土池、野池、家池，涂抹方法完全相同。拍打是为了让灰层坚如石，压光是为了让灰层密如脂，最终要达到光洁如镜的效果。坚硬、细密、光洁，便可历经千万年不渗漏。

注：本篇第四图中，甲为木拍，乙为铁抹子。三和灰用途广泛，需加厚可抹四道、五道，随意增减。四道即头灰一道、二灰一道、面灰一道；五道即头灰一道、二灰三道、面灰一道。面层灰用于装饰宫室墙壁，要光润效果可用鸡蛋清或桐油调灰，按法拍打压光；要着色可用颜料代替瓦屑拌合，石质颜料为上，植物颜料次之。

六曰盖

家池顶盖分两类：平盖与穹盖（拱顶）。平盖又分石板盖、木板盖，均平整覆盖池口，预留孔洞用于进出水。穹盖分三种：券穹、斗穹、盖穹。

方池多用券穹顶，正方形池也可用斗穹顶；
圆形池都用盖穹顶。

券穹顶形如拱券，又如劈半的竹筒倒扣，两侧砌墙支撑。斗穹顶形如覆斗，四角方正，四壁向顶部收拢，顶端收为圆形。盖穹顶形如伞盖，中间高、四周下垂。

所有拱顶内部均为半圆形，从池口向内收一尺处开始砌筑。砌筑方法都是先搭木模，顺模砌筑；用石砌则按弧形加工石料，用砖砌则按弧形模具制作；没有模具的，可用砌墙灰浆增减厚度找平合缝。拱顶下方预留孔洞，用于进出水。野池有的也做拱顶，不然就用草苫覆盖，或露天敞开。

注：平盖的进出水孔有两个：一个居中，正对池底沉淀坑，用于排放沉污；一个近池边，用于注水、取水，大小无固定规格。本篇第四图中，丙丁戊己庚为券穹顶，丁戊戊己为方池两边池口，丁丙戊为隔墙，丙庚为拱背；辛壬癸子丑为斗穹顶，辛壬癸丑为方池池口，子为拱顶最高点，沿丑辛直线砌墙，向上渐窄收拢于子点，丑子、辛子为弧线，其余三边同理汇聚于子点；寅卯辰午未为盖穹顶，寅卯未辰为圆池池口，午为拱顶最高点，四周向上收拢均为弧线，内部空间恰为半球形。 “空皆半规”指丁丙戊、丑子壬、未午寅等剖面均为半圆形，如此结构才坚固。“去缘尺”是因池口需通行、架梁。这种弧形形制，如今工匠称为“橘房形”。

七曰注

凡设露天沉淀池（露池）的，先让汇聚来的水暂存其中沉淀杂质，澄清后再输入主池。沉淀池池边开孔，连通主池。沉淀池承接的初降雨水必然带泥沙，盛夏雨水也裹挟暑热之气，此时可打开底孔排走污水；估计清水可留存时，塞住底孔，打开上孔将清水输入主池。若来水水位与地面齐平，无法开设底孔，就让水在池内自然沉淀，定期清排底泥。

新修的水池，需彻底干透再蓄水。刚蓄的水不可饮用，满一月后换水一次，方可饮用。修两座池的，每年可饮用存放一年的陈水；修三座池的，每年可饮用存放三年的陈水，总能用上陈水，而陈水水质更优。若是双联池，先在一池蓄满澄清，再开隔墙孔洞将清水放入空池，原池重新蓄水；如此轮换积蓄，总能用上澄清水。水池蓄满封闭后，可放数条金鱼食水虫，或放鲫鱼食水垢，改善水质。野池承接山原来水，也可养鱼，部分鱼类生长速度堪比牛羊。

注：淀即下沉凝结。露池即不加盖的沉淀池。如本篇第五图中，甲乙丙为露池，丁为上孔，戊为下孔。新蓄水不可饮，是因为石灰气溶于水，味道恶劣。 “鱼与牛羊相长”，比如泥鳅食畜禽排泄物而速肥，鲢鱼食鳝鱼排泄物而速肥。

八曰挹

家池取水，用玉衡车、恒升车。没有支架的，以大石为坠，架横木安放汲水器；没有夹筒装置的，跨池架梁安放。水提出后经水槽输送各处。若用绳索提水罐，也沿池梁架设。池底沉淀坑的污物沉积后，用吸筒清除。吸筒以截竹打通竹节制成，也可用铜、锡卷制。两端封堵，底部开孔，孔径为底径的三分之一；上端侧面开孔，不超过三分大，一指即可按住。按住上孔将吸筒沉入水中，至坑底松开手指，沉淀物便从下孔进入筒内；吸满后按住上孔提出倾倒。反复数次，至沉淀物清完为止。吸筒也架设在池梁上。野池用于灌溉畦田的，渠桥架在池角。

注：“足”指龙尾车的下转轴，即玉衡车双筒、恒升车的筒底部分。“筒”指玉衡车中筒、恒升车筒上端。繘即汲水绳。本篇第五图中，己庚辛为石墩横木，壬癸为池梁，子丑为吸筒，寅为吸筒底孔，卯为侧孔，未申为跨池角渠梁。

九曰修

水池无论新旧，都可能出现渗漏。修补方法：取细密润泽的石料，舂碎过筛，细度与石灰相当，用量也与石灰等量。水烧至沸腾，倒入粉料调和，晒干；再舂碎过筛，再用沸水调和。如此反复四次，至春季筛好备用。用时以牛奶调和，涂抹缝隙；也可用生漆调和涂抹。

注：同体即细度相等，同量即分量均等。

（图略）

茅元仪说：屯田依赖水源，引水、蓄水之法已详述如上，以上为精选内容。至于平原旷野沟渠系统不完善的地方，就必须讲求凿井之法。地下水脉常难以探寻，井水常苦于水质恶劣，因此勘察水源、检验水质务必谨慎。军队驻扎之地，凿井取水关乎三军性命，检验水质尤为紧要。采集前代典籍中的取水方法，附记于后。

水法附余

高地凿井，不知泉源所在，探寻方法有四种：

气试法：夜间水气向上蒸腾，日出即止。要探明水脉位置，可挖一地窖，天刚蒙蒙亮时人入窖，贴地观察，有烟气腾腾上升之处便是水气，其下必有水脉。
盘试法：望气法适用于旷野，城邑、房屋旁水气不可见。可挖三尺深坑，长宽随意；取铜盘或锡盘一个，薄擦清油，坑底垫一二寸高的木块，将盘子倒扣其上，盘上盖干草，草上覆土。过一日打开查看，盘底凝水欲滴者，其下有泉。
缶试法：靠近陶窑的地方，取未烧制的瓦瓶坯，按铜盘法操作。水气渗入瓦坯的，其下有泉。没有瓦坯可用羊绒代替，羊绒不易受潮，有水气浸润必会显现。
火试法：如前法挖坑，坑底生火，烟气上升蜿蜒曲折的，是被水气阻滞，其下有泉；烟气笔直上升的则无泉。

凿井之法有五种：

择地：凿井之地，山麓最佳——泉水涌出，冷暖适宜；园林屋舍旁的向阳地次之；旷野又次之。山腰之地，向阳则太热，背阴则太冷，为最下等。凿井需先判断有无泉水，斟酌利弊选址。
量浅深：井与江河地脉相通，井水深浅与河流水位大致相当。凿井深度需根据天时旱涝、河水水位酌情加深。各地地势高低不同，因地制宜，远离江河者无需参照。
避震气：地脉条条相通，有一种“震气”潜伏地下，力道强而密实，人吸入则九窍堵塞、窒息而死。山区高亢之地多见，水网地带稀少，也是地震的成因，故称“震气”。凿井遇此，觉凉气逼人需立即上来躲避，等气泄尽再下挖。验气之法：用绳拴灯火垂下，火不熄灭即为气已散尽。
察泉脉：挖井见泉时，观察渗水的土层颜色以辨水质：红黏土（可烧砖制瓦的黏土）渗出的水味差；散沙土渗出的水味稍淡；黑坟土（色黑微黏）渗出的水质优；砂中带细石子的，水质最好。
澄水：井底铺垫，木质最差，砖次之，石更好，铅为最优。铺好井底后，再加一二尺厚的细石子，可令水清味美。大井可放数条金鱼或鲫鱼，鱼食水虫与泥垢，能改善水质。

检验水质优劣、辨别水品高下的方法有五种：

煮试：取清水置净器中煮沸，倒入白瓷器，静置澄清后有沙土沉淀的为劣质水，优质水无渣滓；且优质水煮食物易熟。
日试：清水盛白瓷器中，置阳光下直射，水中若见尘埃浮动如游气的为劣质水，优质水澄澈见底。
味试：水为五行之元行，本无味，无味者为纯水。味道皆由外来杂质产生，故验水以淡为上，味佳者次之，味恶者最下。
称试：取不同水源的水，用同一容器分别盛取称重，重量轻者为优。
纸帛试：取洁白的纸或绢帛，蘸水后晾干，无水迹者为优。

茅元仪说：西方水利方法中，有助于屯田的都已采集收录，其余关系较远的不予收录。中原原有水磨、桔槔二法，水磨载于农书，桔槔有图可考，一并记载于此。

水磨

农书记载：设置水磨务必选择有水力的地方。优先在岸边引水冲击水轮，或另开沟渠、挖坑架木栈，栈台上装磨盘，转轴穿磨盘而下，底端装卧轮，水流冲击卧轮则磨盘随转，功效是陆磨的数倍。这是卧轮磨。

另有一法：引水建闸，砌陡槽，槽两侧搭木架支撑水轮轴；轴上装竖轮，带动上方的卧轮磨；轴末端再装一轮，旁带一具周边带木齿的磨。引水入槽冲动水轮，旁侧两磨同步转动，设计巧妙，更胜单磨。这是立轮连二磨。

还有一种：两船并排，船上立四柱，搭茅竹棚，各装一盘磨，用缆绳固定在急流中流；船头斜插迎水板，抛铁锚固定，防止船身横斜。水流冲击立轮，轮轴通长，旁带两磨。遇洪水则移至岸边，灵活可移动，比固定水磨更便利，称为活法磨。兴办水利者可酌情采用。

水转连磨的形制与陆转连磨不同，需湍急大水流冲动水轮。水轮高阔，轮轴粗至合抱，长度随宜；轴上装三轮，各带一盘大磨，磨盘周边均设木齿。磨盘架于轴上木板台，磨旁留窄缝，轮辐伸出拨动上磨木齿。此磨转动后，自身齿牙又带动旁侧两盘带齿磨，三轮联动可同时带动九盘磨。轴首一轮既上打磨齿，又下带碓轴，可兼用数碓。天旱时，可在大轮周边装水筒，昼夜可灌溉数顷田地。一个水轮可兼顾数项用途，益处极大。我曾到江西等地，见过这种装置，都是茶磨兼碓具，先捣茶叶再研磨。其他地方若有溪港大水，造此轮磨或碓碾，每日加工的粮食可供千户，实在是济世良法。

武备志（白话文）

武备志卷一百三十五 军资乘·饷