漏刻(別名:漏壺、刻漏、壺漏)是中國(guó)古代科學(xué)家發(fā)明的計(jì)時(shí)器。漏是指帶孔的壺,刻是指附有刻度的浮箭。有泄水型和受水型兩種。早期多為泄水型漏刻,水從漏壺孔流出,漏壺中的浮箭隨水面下降,浮箭上的刻度指示時(shí)間。受水型漏刻的浮箭在受水壺中,隨水面上升指示時(shí)間,為了得到均勻水流可置多級(jí)受水壺。
漏刻不僅在古代中國(guó),古埃及、巴比倫等文明古國(guó)也都使用過。據(jù)史書記載,中原地區(qū)在西周時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)了漏刻。中國(guó)收藏的傳世漏刻有中國(guó)國(guó)家博物館的元延祜漏刻、故宮博物院的清乾隆年制交泰殿漏刻,愛新覺羅·颙琰年制的皇極殿漏刻,南京博物院的明漏刻等。出土漏刻有陜西興平茂陵的興平銅漏,滿城區(qū)西漢中山靖王劉勝墓的滿城銅漏,內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市(今名鄂爾多斯市)杭錦旗的千章銅漏以及山東巨野縣紅土山出土的西漢劉賀劉膊的巨野銅漏等。
歷史沿革
漏刻是古代的一種計(jì)時(shí)工具,不僅在古代中國(guó),古埃及、巴比倫等文明古國(guó)也都使用過。據(jù)史書記載,中國(guó)在西周時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)了漏刻。
中國(guó)在周代已有漏壺,春秋時(shí)期被普遍使用。我國(guó)最早的漏壺是用銅壺盛水,壺底穿一個(gè)小洞,壺中插一只標(biāo)桿,叫做箭,它的上面刻有度數(shù),箭下有箭舟托著,浮在水面上,壺里的水逐漸地漏下去,箭上的度數(shù)陸續(xù)顯現(xiàn),以此來計(jì)時(shí)。這種漏壺也有箭漏之稱。我中還曾使用過以滴水的重量來計(jì)時(shí)的稱漏,最早制造于北魏時(shí)期,唐、宋時(shí)代盛行過。此外,還有一種以沙代水的沙漏,它的記載最早見于元代,但使用并不普遍。中國(guó)歷史上用得最多、流傳最廣的還是箭漏,現(xiàn)存最早的實(shí)物是西漢的單只泄水型銅壺。東漢時(shí)期出現(xiàn)了多級(jí)漏壺,國(guó)家博物館保存的元朝延祐三年(1316)漏壺是現(xiàn)存最早的多級(jí)漏壺。
分類
漏壺按計(jì)時(shí)方法大體可分為兩種:一種是觀測(cè)容器內(nèi)的水漏泄減少情況來計(jì)量時(shí)間,叫做泄水型漏壺;另一種是觀測(cè)容器(底部無(wú)孔)內(nèi)流入水增加情況來計(jì)量時(shí)間,叫做受水漏壺。
工作原理
漏是指計(jì)時(shí)用的漏壺,刻是指劃分一天的時(shí)間單位,它通過漏壺的浮箭來計(jì)量一晝夜的時(shí)刻。漏刻一般由漏壺和標(biāo)尺兩部分構(gòu)成,漏是指帶孔的壺,刻是指附有刻度的浮箭。漏壺用于泄水或盛水,前者稱泄水型漏壺,后者稱受水型漏壺。標(biāo)尺用于標(biāo)記時(shí)刻,使用時(shí)置于壺中,隨壺內(nèi)水位變化而上下運(yùn)動(dòng)。根據(jù)浮箭情況也可分為沉箭漏與浮箭漏。沉箭漏十分古老,也較為簡(jiǎn)單。它只有單壺,壺的下部有流管,壺中有一直立的浮在水面的箭桿,上有刻度,此即刻箭,又稱箭尺。使用時(shí),首先在漏壺中插入一根刻有時(shí)刻的箭尺。箭尺下以一只箭舟相托,浮于水面。壺中水通過流管不斷流出或流入壺外(中),箭尺便逐漸相應(yīng)地下沉或上升,以壺口瀑布處浮箭上的刻度指示時(shí)間。
計(jì)時(shí)方法
漏刻的計(jì)時(shí)方法可分為兩類:泄水型和受水型。漏刻是一種獨(dú)立的計(jì)時(shí)系統(tǒng),只借助水的運(yùn)動(dòng)。后來古人發(fā)現(xiàn)漏壺內(nèi)的水多時(shí),流水較快,水少時(shí)流水就慢,顯然會(huì)影響計(jì)量時(shí)間的精度。于是在漏壺上再加一只漏壺,水從下面漏壺流出去的同時(shí),上面漏壺的水即源源不斷地補(bǔ)充給下面的漏壺,使下面漏壺內(nèi)的水均勻地流入箭壺,從而取得比較精確的時(shí)刻。一般來說,由于是單壺,壺中水位在滴泄過程中會(huì)逐漸下降,從而導(dǎo)致流速不均,故應(yīng)不等距地劃分箭尺的刻度:越接近下端,刻度越疏;越接近上端,刻度越密,這樣才能夠表示相等的時(shí)間間隔。浮箭漏的出現(xiàn)晚于沉箭漏,而性能優(yōu)于前者。它由供水的漏壺、受水并放置箭尺的箭壺兩部分組成。使用時(shí),漏壺的水通過流管不斷泄入箭壺,箭尺便隨箭壺水位的升高而逐漸上浮。由于箭尺不放在漏壺中,故可以采取措施來保持漏壺水位的穩(wěn)定,從而導(dǎo)致流量的穩(wěn)定。而箭尺的刻度也因此可以均勻劃分,并實(shí)現(xiàn)無(wú)間斷的長(zhǎng)時(shí)段計(jì)時(shí)。二級(jí)補(bǔ)償式浮箭漏的出現(xiàn)更遲,結(jié)構(gòu)也略復(fù)雜。它的漏壺有上下兩級(jí),當(dāng)下級(jí)漏壺向箭壺供水時(shí),上級(jí)漏壺則為下級(jí)漏壺補(bǔ)水,從而提高了漏壺水位的穩(wěn)定度和計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確度。較高級(jí)的浮箭漏可以有數(shù)個(gè)補(bǔ)償壺(包括漫流壺),多級(jí)供水,進(jìn)一步保證流量的穩(wěn)定。
存于北京故宮博物院的銅壺漏刻是公元1745年制造的,最上面漏壺的水從雕刻精致的龍口市流出,依次流向下壺,箭壺蓋上有個(gè)銅人仿佛抱著箭桿,箭桿上刻有96格,每格為15分鐘,人們根據(jù)銅人手握箭桿處的標(biāo)志來報(bào)告時(shí)間。
代表文物
中國(guó)收藏的傳世漏刻有中國(guó)國(guó)家博物館的元延祜漏刻、故宮博物院的清乾隆年制交泰殿漏刻,愛新覺羅·颙琰年制的皇極殿漏刻,南京博物院的明漏刻等。出土漏刻有陜西興平茂陵的興平銅漏,滿城區(qū)西漢中山靖王劉勝墓的滿城銅漏,內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市(今名鄂爾多斯市)杭錦旗的千章銅漏以及山東巨野縣紅土山出土的西漢劉賀劉膊的巨野銅漏等。
滿城銅漏
滿城銅漏1968年出土于河北省滿城西漢中山靖王劉勝之墓中。劉勝是西漢劉啟之子,史記卒于元鼎四年(公元前113年),故認(rèn)為此銅漏應(yīng)該制造于公元前113年之前,作為陪葬品,現(xiàn)在該銅漏收藏于中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所。該銅漏作圓筒形,下有三足,通高22.4厘米,壺身接近壺底處有一小管外通(小管已殘斷)。壺蓋上有方形提梁,壺蓋和提梁有正相對(duì)的長(zhǎng)方形小孔各一,作為穿插刻有時(shí)辰的標(biāo)尺之用,壺中的水從小管逐漸外漏,標(biāo)尺逐漸下降,可觀察時(shí)辰的變化。這就是前面提到的單壺泄水型沉箭漏。從壺的高度分析該壺很小,從一壺水裝滿到泄放結(jié)束估計(jì)不足一個(gè)時(shí)辰或一二刻鐘,壺中水量排放從滿壺到淺,先后流量不一,故其計(jì)時(shí)精度不會(huì)高,它不能作為天文儀器,只能在日常生活中作為粗略的時(shí)段計(jì)時(shí)工具。
興平銅漏
1958年,陜西省興平市磚瓦廠工地上挖土制瓦時(shí)發(fā)現(xiàn)了這件銅漏壺,同時(shí)還有銅帶鉤、五株錢、陶器等物,據(jù)專家考證,認(rèn)定為西漢中期之物,故稱“興平銅漏”。興平銅漏壺現(xiàn)收藏于陜西省茂陵博物館。興平銅漏,圓筒形,素面,上有提梁蓋,下有三足,壺底端突出一個(gè)水嘴。通高32.3厘米,壺蓋直徑11.1厘米,蓋沿高1.7厘米°梁、蓋的中央有正相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)方形插孔各一個(gè),用于穿插時(shí)辰的標(biāo)尺。壺身口徑10.6厘米,高23.8厘米,嘴長(zhǎng)3.8厘米,口徑0.25厘米,其內(nèi)徑圓筒形,外圓柱形,與壺壁連接呈漏斗狀,水從嘴孔流出。此外,在筒內(nèi)出水嘴處有一緊貼在筒壁上的云母片,直徑約4厘米,呈不規(guī)則的圓形。
千章銅漏
千章銅漏是1976年在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市杭錦旗沙丘內(nèi)偶然發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)收藏于內(nèi)蒙古自治區(qū)博物館內(nèi)。該漏壺的壺內(nèi)底上鑄有陽(yáng)文“千章”二字,壺身正面陰刻“千章銅漏”四字。此漏壺是西漢劉驁河平二年(公元前27年)四月在千章縣鑄造的。后來又在第二層梁上加刻“中陽(yáng)銅漏銘”。中陽(yáng)和千章在西漢皆屬西河郡。千章銅漏,通高47.9厘米,壺身作圓筒形,壺內(nèi)深24.2厘米,徑18.7厘米。近壺底處下斜約23度的一斷面圓形流管,管上斜長(zhǎng)8.2厘米,下斜7.2厘米,根徑2.4厘米,端徑1.8厘米,近管端處有一凹槽,管端有徑0.31厘米小孔。壺身下為三蹄足,高8.8厘米。壺蓋高3厘米,徑20厘米。蓋上有雙層梁,通高14.3厘米,邊框?qū)?.3厘米。第一層梁、第二層梁及壺蓋的中央有上下對(duì)應(yīng)的三個(gè)長(zhǎng)方孔,壺身總重量6250克,壺蓋重2000克,全壺總重8250克。
參考資料 >
古代是怎么用漏壺來計(jì)時(shí)的.聯(lián)誼報(bào).2025-01-02
海曙樓之謎.中國(guó)寧波網(wǎng).2025-01-02
漏刻計(jì)時(shí).中國(guó)數(shù)字科技館.2025-01-02