滴漏

滴漏是中国古代利用水流规律制成的计时工具,又称刻漏,最早可追溯至公元前1400年。初期通过容器蓄水、孔洞滴漏的方式划分时辰,后发展为多级漏壶系统,以浮箭随水位变化指示时间刻度。相传由黄帝臣子创制,帮助先民摆脱依赖日升日落的模糊计时方式。

滴漏早期为单级漏壶构造,西汉时期出现底部设出水管、浮箭刻度的青铜漏壶,但因水压变化导致精度受限。元代改进为四壶联动的多级滴漏,分层恒定水量使误差降至昼夜40秒内,其中延祐三年(1316年)铸造的铜壶滴漏重约1400斤,含日、月、星、受水四壶,连续使用近700年。清代受西方影响将传统百刻制改为96刻,形成与现代分钟对应的计时单位。

基本含义

滴漏是中国古代利用水流规律制成的计时工具,又称刻漏、漏壶、水钟。

其基本工作原理是通过容器蓄水、孔洞滴漏,以浮箭随水位变化指示时间刻度。

根据工作原理,主要分为泄水型和受水型。泄水型通过观察漏壶内水位下降时箭尺下沉的刻度计时;受水型则通过观察受水壶内水位上升时箭尺上浮的刻度计时。

发展历程

漏刻在中国起源很早,据《隋书·天文志》记载“昔黄帝创观漏水,制器取则,以分昼夜”。南北朝《漏刻经》记载“漏刻之作,盖肇于轩辕之日,宣乎夏商之代”,说明漏刻起源于黄帝时代,夏商时期得到了发展。据《周礼》记载,西周时已有专门掌管漏壶计时的官员“挈壶氏”。

迄今发现最早的漏壶实物属于汉代,如西汉的“中阳铜漏”,铸造于河平二年(公元前27年),是泄水型沉箭式漏壶。其壶身呈圆筒形,下有三足,有出水管,壶盖与提梁有孔用以插浮箭。早期单级泄水型漏壶存在因壶内水位变化导致水压不均、滴水速度不稳定的问题,影响计时精度。

为解决单壶水流不匀的问题,古人创制了多级漏壶。东汉科学家张衡记载了二级漏壶的使用。晋代孙绰的《漏铭》最早记载了三级漏壶。唐代吕才创制了四级漏壶,进一步提高了计时精度。多级漏壶通过上下串联,使最下方泄水壶的水位保持相对稳定,从而获得更均匀的流速。

现存最著名的成组漏壶是元代铸造的铜壶滴漏(公元1316年),通高264.4厘米,由日壶、月壶、星壶、受水壶四级组成。这套漏壶从制成后一直使用到清末,历时近700年。后人复原实验表明,其在理想状态下,一昼夜24小时的误差不大于40秒。清代宫廷也制造和使用大型铜壶滴漏,如乾隆十年(1745年)制造、陈设于紫禁城交泰殿的漏刻。

在计时制度上,中国古代长期使用“百刻制”(一昼夜100刻,一刻约合14.4分钟)。明末清初,随着西方机械钟表传入,为与一日24小时制相对应,百刻制逐渐演变为“九十六刻制”(一小时四刻,一刻15分钟),此制亦体现在清代某些漏壶的箭尺刻度上。

基本特征

滴漏又称漏刻、铜壶滴漏,是一种利用均匀水流导致的水位变化来显示时间的等时性计时工具。其基本结构包括壶身、出水管、浮箭(刻有时刻标记的箭杆)、刻度、提梁等部件,材质多为青铜。

漏壶主要分为泄水型(沉箭式)和受水型(浮箭式)两种基本类型。泄水型漏壶的水从壶底侧面的出水管流出,壶内浮箭随水面下降指示时间;受水型漏壶的水则以恒定流量注入受水壶,浮箭随水面上升指示时间。

为提高计时精度,古人从单级漏壶发展出多级漏壶系统(如二级、三级、四级漏壶)。通过上下串联多个漏壶,使最下方的受水壶其上方的一只泄水壶因为有同样速率的来水补充,壶内液位基本保持恒定,从而获得稳定的水流。水管采用“渴乌”(虹吸)原理,此外还有在壶内壁加装云母片等方式调节水流量。

在计时单位上,中国古代长期使用百刻制,即一昼夜分为100刻,一刻相当于现代的14.4分钟。后与十二时辰制并用,夜间辅以“更”制。清代受西方影响将传统百刻制改为96刻,形成与现代分钟对应的计时单位,即一昼夜96刻,一刻等于15分钟。

应用

滴漏作为中国古代主要的计时仪器,其应用广泛。在宫廷中,滴漏不仅是计时工具,也是重要的礼器。紫禁城交泰殿内陈设有乾隆十年(1745年)制造的铜壶滴漏,作为皇家计时与礼仪陈设的重要组成部分,后因年久失修且计时不便而被废置。

滴漏是古代城市公共报时系统的核心。北京鼓楼曾使用由天池、平水、万分三级漏壶组成的刻漏进行计时和报更,通过铙神击铙报刻。宁波(明州)鼓楼在宋代亦设有刻漏,时任鄞县知县的王安石曾为其撰写《新刻漏铭》。

在军事、天文观测等需要精确计时的领域,滴漏亦有重要应用。单级漏壶因器形小巧便于携带,常被用于行军计时。同时,漏刻也是古代天文学家进行天文观测时不可或缺的计时工具。

影响

滴漏塑造了中国传统时间单位体系,现代将15分钟称为一刻钟起源于漏刻计时。直到明末清初,西方机械钟表传入后,中国改用一天24小时计时法,百刻制演变为九十六刻制,一小时内分为四刻,一刻15分钟,与世界通用计时法一致。

漏壶在文学作品中成为意象,如杜甫、崔液、王安石的诗句。王安石为宁波鼓楼刻漏撰写《新刻漏铭》。

宋代燕肃莲花漏的发明,标志中国漏刻发展史上首次采用漫流系统。沈括上《浑仪》《浮漏》《景表》三议,体现了传统天文仪器理论与技术的新进展,朝廷采用其说。 在交泰殿中同时陈设着中西两种计时工具,东次间设置中国传统的铜壶滴漏。清末,大自鸣钟早已是和铜壶滴漏分列交泰殿东西两侧的重要礼器。