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水力分析与计算

生活中的水力学-中国古代发现和应用

中国人很早就懂得应用虹吸原理。

应用虹吸原理制造的虹吸管，在中国古

代称“注子”、“偏提”、“渴乌”或

“过山龙”。东汉末年出现了灌溉用的

渴乌。西南地区的少数民族用一根去节

弯曲的长竹管饮酒，也是应用了虹吸的

物理现象。宋朝曾公亮《武经总要》中，

有用竹筒制作虹吸管把峻岭阻隔的泉水引下山的记载。中国古代还应

用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是战争中一种守城必备的灭火器。宋代

苏轼《东坡志林》卷四中，记载了四川盐井中用唧筒把盐水吸到地面。

其书载：以竹为筒，“无底而窍其上，悬熟皮数寸，出入水中，

气自呼吸而启闭之，一筒致水数斗。“明代的《种树书》中也讲到用

唧筒激水来浇灌树苗的方法，对于虹吸原理，中国古代也有论述。

南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》说：“瓶存二窍，以水实

之，倒泻；闭一则水不下，盖（气）不升则（水）不降。井虽千仞，

汲之水上；盖（气）不降则（水）不升。”有两个小孔的瓶子能倒出

水，如果闭住一个小孔，另一个小孔外面的空气压力会比瓶里水的压

力大，水就流不出来。

唐代王冰《素问》注中，有关大气压力的物理现象记述得较清楚，

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王冰曰：“虚管溉满，捻上悬之，水固不汇，为无升气而不能降也；

空瓶小口，顿溉不入，为气不出而不能入也。”指出一个小口的空瓶

灌不进水是因为瓶里气体出不来。

宋代俞琰在《席上腐谈》中补充了前人的发现，说；“予幼时有

道人见教，则剧烧片纸纳空瓶，急覆于银盆水中，水皆涌入瓶而银瓶

铿然有声，盖火气使之然也；又依法放于壮夫腹上，挈之不坠。”在

空瓶里烧纸，由于火把瓶里的一部分空气赶出瓶外，火熄灭后瓶里就

形成负压，造成一定的真空，瓶外的空气压力就把瓶紧紧地压在人腹

上。如果把瓶放在水里，水就立即涌入瓶里。

明代庄元臣在《叔苴子·内篇》中也指出把葫芦勺倒压入水中，

水并没有进入葫芦里，这是因为葫芦里有空气。

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