水利和灌溉设备

在五谷之中，水稻格外需要防旱。稻田的土壤可分为沙土、黏土、瘦土、肥土等，各地情况有所不同。有的稻田缺水三天就会干裂，也有的半个月后才干燥。如果连续多天不下雨，就要靠人力引水灌溉防旱。靠近河边的农家使用筒车，在水边筑个水坝来阻挡水流，使水流经筒车的下方，冲激筒车的水轮而带动其旋转，将水引入筒内，一筒筒地倒进引水槽，流进田里。这样日夜不停地引水，即使要灌溉一百亩地也没问题（不需用水时，只要用木栓将水轮卡住，让水轮无法转动就行了）。

牛车和水车

牛车又称为牛转翻车。本身用木板做槽，槽中架设行道板一条，安置大小轮轴。在行道板上下，安置龙骨链，在龙骨板叶上端的横轴上装一个竖齿轮，旁边立一根大立轴，轴的中部装上一个大的卧齿轮，让卧齿轮和竖齿轮的轮齿相互衔接，立轴上装一根大横杆，让牲畜拉动横杆传动两个轮齿带动龙骨链刮水板，将水带起，灌溉农田。图中的水车已拥有了相当复杂的机械传动结构。

欧洲的水车

全世界各地的水车几乎都由相同的原理建造，在造福农业的同时，也成为了十分典型和优美的乡村景观。这座位于法国乡村的水车已有上百年历史了。

古代水车是转轮提水机械的统称，按动力可分为人力、畜力、水力和风力水车，因为动力装置不同而形制也各不相同。用人力或畜力的水车称为龙骨水车，利用水流冲动来提水的水车称为筒车。东汉及三国时均有发明水车的记载，指的是龙骨水车，筒车是唐代才发明的，随后便开始推广应用。

在湖泊或是池塘里，水不会自发流动，有的农家就用牛力带动转盘，带动水车引水，也可以由几个人共同踩踏水车引水。水车的车身部分长的约有二丈，短的大约一丈，内部用龙骨拴住一串串木板，木板划动让水流逆转，流进田里。一个人花一天的时间踩水车大约可以灌溉五亩田，如果用牛拉，因为它的力气较大，大概可以灌溉十亩田。

在较浅的水池和小水沟里没办法安置大型水车，就只能用仅几尺长的拔车。农民用两手握住摇杆迅速转动，一个人一整天也只能灌溉两亩田。

在江苏扬州一带，稻农一般要制作几片风帆，用风力来带动水车，没有风力，水车就不会转动。这种水车是用来抽水的，用于把田里的积水排掉，这样才方便种植。这种水车主要是用来排水而不是引水，因此并不能抗旱。换用桔槔或是辘轳来排水的话，功效更低。

风力水车是翻车的一种，它以自然风力为动力提水，是农业继续利用畜力、水力之后又一重大进步。风力水车最早产生于东部沿海地区，从明代才开始逐步推广应用。

拔车　拔车又称手摇龙骨水车或手摇翻车，发明于明代，是在手摇翻车基础上改进的小型手摇水车。相对于手摇翻车而言，结构简单，轻便灵活，只需一人戽水，而且一人就可扛走，近水低田最为适用。

筒车和高转筒车

筒车，这种灌溉工具约产生于隋唐时代，有千年以上历史，是当时我国先进的灌溉工具。靠水流冲击转轮，轮上的筒就川流不息地依次汲水灌注到岸上的田地里。直至今日，云、桂、川、甘、陕、粤等地仍在广泛使用。高转筒车的原理与筒车类似，通过两个轮子和一个传输装置，在地势较陡峻而无法开水塘的地方，能使低处的水被提到较高的田地里去。

桔槔和辘轳

桔槔是我国古代提水的器具，始创于春秋时期。它利用杠杆的原理，在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆，当中是支点，末端悬挂一个重物，前端悬挂水桶。农民把水桶放入水中并打满水以后，由于杠杆末端的重力作用，便能轻易把水提拉至所需的高度。这种桔槔目前依然在埃及、印度和其他一些国家使用。辘轳则是中国最常见的、从井中取水的工具。

唐宋时期，水车的发展在轮与轴的方面有了很大的进步，能利用水力为动力，出现了所谓的“筒车”。在水流很急的岸旁打下两个硬桩，做一个大轮，将大轮下半部浸在水里，木板上斜系一个个竹筒，在凑近轮上水筒的位置设有水槽。当木板受水流冲击时，轮子转动，水筒中灌满水，转过轮顶时，筒口向下倾斜，水恰好倒入水槽里，并沿水槽流向田间。这种筒车配合水流可以使低水高送，不用人畜之力，不仅功效更大，同时也节约了宝贵的人力。南宋文人张孝祥在《题能仁院壁诗》中大加赞叹：“转此大法轮，救汝旱岁苦。”可见这种水车对农事帮助之大。

到元明时期，轮轴的发展更加进步。一架水车不仅有一组齿轮，有些可多至三组，而且出现了“水转翻车”、“牛转翻车”或“驴转翻车”，可以依风向及地势不同交互使用。轮轴的发展使翻车的利用更加便利。翻车自东汉三国时被发明以来，一直停滞在依靠人力驱动运转。而现在，利用水力和兽力为驱动，终于将人力从翻车的脚踏板上解放出来。同时，因转轴、竖轮、卧轮等的发展，使原先只用水力驱动的筒车，即使在水量较不丰沛的地方，也能利用兽力，而对农业的水利发展有所贡献。另外，“高转筒车”的出现，使地势较陡峻而无法开水塘的地方，也能低水高送。这是中国水车发展的第三阶段。元、明之后，中国水车的发展便再没有多少特殊的成就了。