塔克拉玛干沙漠东缘,且末河故道附近。
勘探司丙队的临时营地,驻扎在一片被风蚀得千奇百怪的雅丹土林环抱的小小绿洲中。
说是绿洲,其实不过几丛顽强的红柳、几洼浑浊的碱水泉,以及被先遣队勉强清理出的一片避风洼地。
但在此地,这已是生命的奇迹。
营地中央,主事秦明和匠作营大匠鲁平,正围着一架奇特的木制装置,眉头紧锁。
那装置主体是一根高达两丈的粗壮桅杆,顶端装着一个由六片弧形帆布组成的、直径近一丈的“风轮”。
风轮通过一套复杂的齿轮和连杆,连接着下方一个木制的活塞式水泵。
当风吹动风轮旋转,便会带动活塞上下运动,从一旁挖掘的浅井中抽水,注入旁边垒砌的蓄水池。
这便是“风力提水机”——秦明出发前,从官家赵构亲授的《西征备要·水利工巧篇》中看到的“草图”之一。
图纸极为简略,只有大致原理和轮廓,具体如何实现,全凭工匠揣摩试制。
鲁平带着几个木匠、铁匠,耗时半月,用携带的有限工具和材料,好不容易才造出这第一台原型机。
然而,从昨日安装完毕至今,这架寄托了全队“自动取水”希望的机器,却始终沉默着。
沙漠的风倒是够大,呜咽着从雅丹土林间穿过,吹得帆布风轮微微颤动,偶尔转动半圈,便发出“嘎吱”一声刺耳的呻吟,随即卡住不动。
下方的活塞杆有气无力地抽搐两下,只从井口抽出些许浑浊的泥浆,便再无动静。
“还是不成。”
鲁平抹了把脸上的汗,沙土混着汗水,在他黝黑的脸上冲出几道沟壑。
他围着机器转了两圈,这里敲敲,那里听听,最后蹲在齿轮箱旁,指着里面几枚用精铁打造的、但已明显变形磨损的齿轮,叹气道:“秦主事,风力时大时小,方向不定,这齿轮咬合不住,时转时停。
风力大了,连杆受力不匀,易崩;风力小了,又带不动活塞。
这粗铁齿轮,用不了几日就得全废。
还有这帆布,吃风倒是可以,但沙漠风里夹沙,磨损太快,您看这里,已经破了口子。”
秦明没有说话,只是仔细查看着每一个部件。
他并非工匠出身,但在枢密院职方司多年,督办过不少军器营造,对机械并非一窍不通。他知道鲁平说的是实情。
官家的图纸给了方向和灵感,但具体到材料、工艺、沙漠环境的适应性,全需在实践中摸索解决。
“齿轮材质不行,就换。我记得辎重里还有几根备用车轴,是镔铁所制,更为坚韧,可否熔了重铸齿轮?”秦明问道。
鲁平摇头:“熔铁重铸,需立高炉,鼓大风,此地一无煤炭,二无足够人力,三则……”
他压低声音,“动静太大,万一引来沙盗或蒙古游骑……”
秦明了然。
在敌情未明的沙漠深处,安全永远是第一位的。
“那便简化!”
秦明眼中闪过一丝决断,“去掉这些复杂的变速齿轮!直接用风轮带动一根主传动杆,用最简单的曲柄连杆,直上直下拉动活塞!风大风小,无非抽水快慢,能抽上来水便是成功!”
鲁平一愣,思索片刻,猛地一拍大腿:“妙啊!省去了最易坏的齿轮,只保留连杆和活塞,结构简单,坏了也易修!只是……如何让风轮始终对准风向?风向一变,它若侧对着风,可就不转了。”
“加个尾舵!”
秦明蹲下身,用匕首在沙地上画起来,“你看,在风轮后面,垂直装一片大帆,如同船尾之舵。风向一变,尾舵受风,自然会将风轮推得对准风向。此物制作简单,用木头蒙上皮革即可。”
“尾舵……自行调向……”
鲁平盯着沙地上的草图,眼睛越来越亮,“秦主事高见!如此一来,只要有大风,无论东西南北风,此物皆可自行转动抽水!虽然抽力不匀,但日夜不息,积少成多,胜过人力十倍!”
“不止如此。”
秦明补充道,“帆布易损,可否用本地材料替代?我见那红柳枝条柔韧,可否编织成席,蒙在风轮架上?或者,用处理过的羊皮、牛皮?”
“红柳条!对!”
鲁平兴奋道,“就地取材,取之不尽!编成席子,虽重些,但耐风沙!我这就带人去砍伐、编织!还有这蓄水池,现在只是土坑,渗漏严重,可用‘水泥’混合黏土、沙子抹内壁,官家给的方子不是说,那‘火山灰水泥’最耐水浸?”
“可!”
秦明点头,“你带人改良这风车。我领一队人,去探探那条干涸的河床。图纸上另一种坎儿井改良法,或许能在那里试试。”
两人分头行动。
鲁平领着工匠和部分护卫,开始拆卸那台失败的原型机,准备大刀阔斧地改造。
叮叮当当的敲打声和工匠们的争论声,给沉寂的沙漠营地带来了生机。
秦明则带着韩烈等五名斥候,牵着两匹骆驼,向营地北方两里外的一条宽阔干涸河床进发。
那是且末河的故道,如今只剩下一道道被风沙侵蚀的沟壑和零星耐旱植物,证明这里曾有河流经过。
“坎儿井……”
秦明蹲在河床边,抓起一把沙子,任由其从指缝流下。
这种起源于西域,经由汉代屯田士兵传入西域,并在后世新疆发扬光大的古老地下水利工程,他早有所闻。
其原理,是在山前雪水潜流处,挖掘竖井至地下含水层,然后在地下打通一条有平缓坡度的暗渠,将地下水引至地面,用于灌溉和生活。
竖井既用于开挖,也用于通风和后期维护。
官家给的“改良法”,核心思路有二:一是改进寻找地下水源的方法;二是优化暗渠的结构,防止坍塌和渗漏,并尝试增加出水量。
“韩烈,用洛阳铲,沿河床走向,每隔二十步,打一个探洞,深一丈五尺,取土样给我看。”秦明下令。
他口中的“洛阳铲”,并非盗墓利器,而是勘探司根据旧有“探锥”改良的工具,形如半个筒,后有长杆,可深入地下,带出不同深度的土壤样本。
韩烈等人得令,两人一组,开始工作。
沉重的洛阳铲被一次次举起、砸下,发出沉闷的声响。
沙漠表层是松散的沙土,往下逐渐变得坚硬,是砾石层和胶结的黏土层。
秦明仔细检查着每一份取出的土样。
他观察土壤的颜色、湿度、颗粒粗细,甚至放在鼻尖闻气味,偶尔还舔一下尝味道。
“这里,停下。”
在第三个探洞打到约一丈二尺深时,秦明叫停。
他捻起带上来的泥土,色泽较深,触感明显潮湿,放在鼻子下,有一股淡淡的土腥味。
“再往下三尺看看。”
洛阳铲继续深入。
当铲头再次提上来时,带出的不再是泥土,而是湿漉漉的砂砾,甚至能看到细微的水渍!
“见湿了!”韩烈低呼。
“继续,慢点,看看水线多深。”秦明压抑着兴奋。
又往下打了约两尺,铲头带上来的,已经是半泥半水的混合物。掂量一下,明显沉重。
“停。”
秦明示意,“记下这个位置,深度约一丈五尺,见明显湿土,一丈七尺,见渗水。此处地下应有浅层潜流,可能是古河道伏流,或者远处昆仑山雪水渗透至此。”
他沿着河床,又测试了几个点,发现这条古河道下方,似乎确实存在一条不连续的地下浅水层,深度在一丈五到两丈五之间波动。
水量或许不大,但若以坎儿井的形式引出,供应一个小型据点或补给站,应当足够。
“接下来,就是如何挖了。”
秦明思索着。






