水 車 的 由 來

水 車 的 由 來

背景音樂 : 憶 江 南

中 國 古 代 龍 骨 水 車   (原圖: 天工開物)

龍骨水車 是約1800年前，三國時期(約公元200多年)魏國(今陝西) 馬鈞 發明的。當時，在馬鈞的房子旁邊．有一塊比較高的荒坡地沒有開墾。馬鈞想利用這塊荒坡種點蔬菜，可是很難把水引到坡地上去澆灌。馬鈞仔細研究了附近的水源，設計了一種新的提水工具，這就是 翻車，也就是後來說的龍骨水車。
這種水車是在更早以前畢嵐所發明的 "括車" 的基礎原理上，再加以改進製成的。馬鈞設計的翻車採用木鏈條，能夠連續不斷地將水提上來。( 翻車 之後分為手拉與腳踏兩種，馬鈞 當時設計的依記載為手拉式 )。 翻車也叫踏車、水車。其結構是以木板為槽，尾部浸入水流中；置一小輪軸。而其前端有一大輪軸，固定於堤岸的木架上。用時轉動拐木，使前輪軸轉動， 帶動槽內的串聯帶狀板葉(木鏈條)刮水而上，不斷抽水到地勢較高的田地，因木鏈的形狀似龍骨，故後來又稱為 龍骨水車。

    
龍 骨 水 車 的 龍骨---推水括片            套在尾輪上的 木鏈條     

馬鈞所發明的龍骨水車(當時稱翻車)很快受到普及使用，在天乾旱時，人們可以用翻車把低處河塘裏的水引上高處，灌溉田地， 在中國農村，像這樣的翻車至今沿用了約一千八百年。

                      
滿清末年兒童專用的 迷你型 龍骨車                民國 5年 湖北拍攝的 坐 式 龍 骨 車      


滿清末年(民前3年) 四川蓬溪縣太和鎮拍攝的 坐 式 龍 骨 車

           
    民國 6年 四 川 坐 式 龍 骨 車                             目 前 的 四 川 坐 式 龍 骨 車

           
對日抗戰時期，建造四川成都美軍機場， 基地排水工程使用〝坐式龍骨車〞。
圖片來源: Jack Russell (July 1944 / U.S. Army Air Corps )


民國八年(1919) ，蘇州工業會會長高悟卿，喜愛發明創造，他發明的飛輪水車獲得政府農工商部發明二等獎。

 (拍賣的 原始照片)
1957年 江蘇 吳江 開弦弓村人民公社(點圖可放大)

                 
1941年 坐式龍骨車    攝影:美國生活雜誌


民國34年 江蘇長江流域圩田
農民將河岸淺灘圍築後，再使用腳踏龍骨車將水排出，露出淤泥形成圩田。


1951年 蚌埠 淮河整治工程 大量使用腳踏龍骨車


1953年 (安徽阜南縣) 圖中左方這組水車的左2敲鑼,右1打鼓,如此才能夠統一步伐.
較特殊的A字架 (能支撐較多的踏車者)


文革時期 湖北襄陽6人踏 龍骨車(高揚程)
坐式的龍骨車 腳踏板較長


80年代初 河南正陽縣6人踏 靠杆式龍骨車(高揚程)


文革時期 湖南常德6人踏 7階段接續揚水(高揚程)

           
                     民國21年 湖南 靠杆式 龍骨車                      50年代台灣台南鹽田2人踏 龍骨車(低揚程)

民國45年台灣新竹(現在水源國小附近)父子踏水車 (照片來源: 曾綉春)
靠杆式的龍骨車 腳踏板較短


民國55年台北五股到新莊一帶的龍骨水車 (彩色照片來源: 駐台美軍 Les Duffin)


民國20年 山東濟寧 靠杆式 龍骨車(北方較少見)

之後有利用流水作為動力的水轉筒車，到後來還有利用牛、驢等獸力使齒輪轉動的牛拉式翻車 (牛轉龍骨車)。

    

單俊良，名道，元末明初城廂鎮人(今杭州蕭山所屬)。於明朝初年見農民整天踩水車太辛苦，效率不理想，於是經多次改善，發明了牛轉龍骨水車(低齒輪式)， 地方官府將這種牛轉龍骨水車繪畫成圖，呈送朝廷。明太祖看到後十分讚賞，立即下詔加以推廣。因此，牛轉龍骨水車很快就在當時的江南農村普及使用。

浙江 平湖農莊(杭州西北約90公里) 複製牛力水車(2008年)
 牛力龍骨水車 影片

       
蘇州 牛力水車 (避免牛轉圈會暈眩 為牛戴上眼罩)
另有一說: 牛偷懶會挨鞭子，農人給牛戴眼罩，人就可以休息，讓牛以為人還盯著牠.

蘇州蘆墟鎮牛力水車的文字記載於清代後期。在田頭的水車場，先安放一有直立中軸的四方形木架(俗稱燈芯座)，再將一像斗笠的圓錐形大車盤套在燈芯座的中心軸上，使其靈活轉動。車盤全是用木材製作，地上的躺軸外端穿過眠牛(龍骨水車上方木齒輪的支撐架)，裏端對向燈芯座的軸承；躺軸上的木齒輪與大車盤的木齒相吻合。用彎形牛肩套（牛扁擔）套住耕牛，通過細鐵鏈、橫柵連接大車盤，驅動矇眼的耕牛繞著大車盤走圓圈，以轉動躺軸來提水，這叫“牛打水”，一座能維持 7 ～ 8 畝水田。夏天太熱時，在水車場四角立柱子搭棚，上面平鋪稻草編織成的“車薦”，以遮擋烈日，稱為牛車棚。清末蘆墟農村的三種水車(人力、牛力、風力)中的牛水車較多。有時也會以人力代替耕牛來盤車(利用大齒輪增速)，稱為: 人盤車。
此外還有一種利用風力轉動的 風轉動型龍骨水車，如下圖。

八 帆 式 風 力 水 車 模型 (現代複製品)

一直到今天，在在大陸的廣西、江西等山區梯田，仍然還在使用手搖式的龍骨水車，古書稱為: 拔車(手拉水車)，這一種體積較小較為輕便，連婦女兒童都能輕易的使用。

      
拔 車 (元朝 王楨 繪)                        
古稱"拔車" 近代農民叫 : 手拉水車

(民國18年/廣西梧州)


民國34年昆明


手拉水車-階段接力(文革時期/江西)


罕見-長鏈型水車 (拉開刮板間距 - 武漢 1965年)

農業考察 長鏈型手拉水車 (武漢 1965年)

(2002年/廣西)

              
(拔車)手 拉 水 車 (江西)                        手 拉 水 車 (廣西)

手 拉 水 車 (廣東鹽田 2005年)

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目前仍使用中的水車 (廣東省惠東縣 古灶村鹽田 2014年春節 查丁壬 攝)
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其 他    古 代 水 車

龍骨車(翻車)的前輩為東漢末年 畢嵐 所發明的手搖"刮車"，
因水量少，揚水高度又不高，後為 馬均發明的 龍骨車所取代。

      
流傳到日本的括車，改為腳踏式，揚水高度較龍骨車低了許多。



傳到日本的手搖龍骨車  圖片來源:福井市治水記念館
日本 龍 骨 車 的網頁

          
靠流水動力，而不需人力的自動式灌溉水車。( 用竹筒汲水，故稱為 筒車 )
筒車，或稱:流水筒車、水轉筒車。其主要結構是一個有槳的水輪，其特點在水輪旁邊安裝許多盛水筒， 但是水筒的傾斜角度要安裝得當，使之能在輪下時能夠裝水，在輪上時能倒水；其輪圈上裝製許多槳葉， 用以受水流推動，並驅使水輪轉動，盛水筒隨輪的運轉而將水提升，倒水於高處的集水槽溝內。

全竹手工編製的 筒車(廣西)


竹筒車 給水結構

     
民初 蘭州城旁的 流水筒車                          蘭州目前使用中的 流水筒車      

蘭州水車的由來:
段續，字紹先，號東川，明 蘭州人。世宗嘉靖二年 (1523)癸未科進士，歷任雲南道御史，湖廣參議，後升密雲兵備副使。 主政時不畏權勢，革除積弊，公而忘私，廣受百姓讚譽。在任職湖廣參議時，看到當地竹木製的筒車，利用水力旋轉水輪，提水灌溉農田，有很高的效率， 因此便仔細觀察其構造原理，繪製圖形，並常造訪農民，與木匠，向他們學習製造的方法。
晚年辭官後，返回蘭州故鄉，深感蘭州的農民常久受乾旱之苦，便自備木料，聘請工匠，按圖仿製較南方更大幾倍的水車(因黃河枯水位較低)。 但因北方工匠不明白構造原理，經幾次失敗後，數度修改設計圖，終於在嘉靖三十五年（西元1556年），完成了超大型的水車。 段續所創造的黃河第一座水車(三連水車)，安裝在「教場河南岸段家灣」﹝*註﹞，後人稱之為“祖宗車”。 此後，蘭州黃河兩岸的農民就依造這個水車來複製，用這樣的大型水車灌溉農田，效果極佳。 一直到民國38年，蘭州仍有大型水車252座(水輪的直徑高達16公尺以上)，灌溉面積達10萬餘畝。用水車灌溉，有節省人力、畜力，省時，好管理等優點。 段續所創造的蘭州水車，發展當地水利，改善了農業生產，造福桑梓，他引進科技使故鄉百姓致富的功勞，蘭州人民流傳至今。
*註:「教場河南岸段家灣」（今黃河南河道），段續試製成第一組三輛並列的大水車，可灌田達450多畝， 百姓依樣而製的水車，西從永靖，東到靖遠，沿黃河而建，將旱田變為水田，大量增產獲利致富。其中位於南河道南岸的一組十輛水車組，是水車數最多的一組，人稱“十輛車”。 其位置在今蘭州市甘肅畫院附近，可灌溉1200多畝。直到清光緒初期，因洪水氾濫，被沖走四輛後，剩下的六輛，還能灌田900多畝。
在光緒30年（1904年）黃河氾濫時，又沖走一輛，最後只剩下五輛水車，一直持續使用到50年代。

                     
滿清末年旅華美國人 攝


民初甘肅蘭州的 大水車(流水筒車) 每座直徑75尺 水斗75個

民國24年甘肅平市官錢局(28年改為甘肅省銀行) 發行的水車圖伍角國幣


美國奧勒岡州 戴舒特河的 大水車
(與黃河筒車雷同1939年5月攝 --- 點圖可放大)


滿清末年(民前3年) 四川蓬溪縣太和鎮


約民國25年 桂林 興安 腳踏型筒車(罕見)


民國30年廣東梅縣 流水筒車


安徽 黟縣 宏村的     筒車加石磨(流水筒車)
宏村被聯合國教科文組織列入世界文化遺產

     
                  江西婺源 彩虹橋 水車                              上游           下游
      
彩虹橋水車用於舂米                 引水潤滑(降溫)車軸

         羅平風光
水車的傳承--- 雲南羅平 學童玩小水車(2008年)                                                      

 台灣 新竹 的流水筒車
新竹 北埔的百年水車 介紹


民國44年台灣南投農村米廠水車 (彩色照片來源: 旅台美國牧師Anadahl)

- - ---------- 高 轉 筒 車 ---------- - -
當水岸太高時，就要用 高轉筒車。它的特點是將盛水筒構成一條 筒鏈，套在水輪與岸上輪軸的邊筐上， 古書稱之為「筒索」。由於筒鏈條上升的一方，會因筒內盛水而加重，故作一平板滑槽承接。高轉筒車的 上輪軸處可增加設腳踏板，也可以在水輪軸處附加更大的水輪，以輔助提升揚水高度。

唐朝 劉禹錫《機汲記》記載高轉筒車說；-----由是比竹以為----，置於流中。中植數尺之臬、輦石以壯其趾，如建標焉。索絢以為--， 縻於標垂，上屬數仞之端，亙空以峻其勢，如張弦焉。鍛鐵為器，外廉如鼎耳，內鍵如樂鼓，牝牡相函，轉於兩端，走于索上，且，受汲具。
唐 陳延章在《水輪賦》中說：“水能利物，輪乃曲成，----殊轆轤以致功，就其深矣；鄙桔槔之煩力，使自趨之。 ----回環潤手嘉轂，洊至踰於行潦，鉤深致遠，沿洄而可使在山----。
由上文可看出這種高轉筒車是注重輪轂，利用流水的推力把筒中的水牽引到又高又遠的地方。
而這種高轉筒車的『鏈條提水結構』與幾百年後中東、印度所使用的井車又有些許類似。

              
古 代 中 國 輪 船 (明代)                                       南 宋 輪 船 (岳飛水軍)         

水車用在中國古代戰船 轉用為交通工具的 -- 推進器
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下 2張圖為古代到中國旅遊的 英國人所繪
                          
              江浙 坐式翻車                   江浙風力水車 (與現代 地中海式風帆 近似)

民國32年(1943)英國李約瑟博士在四川農業改進所附近拍攝的照片:
            
1943年4月28日           1943年5月14日

到了民國38年的時候，僅在江蘇一省，龍骨水車的使用，在官方統計上就多達 : 1仟五百多萬部。
其中，利用風力轉動的風轉型翻車，甚至還由廣東移民到美國的華工，將製造技術帶到美國加州。

美國 加州華工 製 造 風 力 水 車

風力水車的動力裝置是風帆，揚水機械的構造與龍骨水車相同。明朝‧宋應星《天工開物》記載：“揚郡(今揚州)以風帆數扇，俟風轉車，風息則止，此車為救潦，欲去澤水，以便栽種。”這類提水機械用於太湖流域排水，有風就能轉動並且可經常工作。清代長蘆地區利用風力水車提取海水製鹽，一座風帆可以同時帶動兩部龍骨水車。

                
長蘆鹽田 延用清代所製的 風力龍骨水車 (攝於 民國 28年)    

                
漢沽鹽田 手搖水車 (五代起延用千年)               漢沽鹽田 風 力 水 車   

在南方 福建地區 每台帆式提水風車，能提供200畝鹽田的提水工作。直到70年代末期，莆田鹽場仍有這類型風車450部，供應了該鹽場的75% 提水量。

風 力 水 車 (文獻參考資料)
元朝初年 任仁發(1255－1327)《浙西水利議答錄》第十卷中記載：「浙西治水，有水車、風車、手戽、拮槔等器。」可見太湖地區當時就已使用風力戽水。民國11年(1922年)《高郵州志》載，風車為里下河 戽水溉田之用，東、高、寶、泰、興皆有之。其制「中建木為心，以利旋轉。四旁架木為之廓，系六篷，……微風則全張之，風疾則半張之。……其下架以齒輪，風動則以水車額頭之遞應，自為轉易，以代人力。」至1956年，里下河地區 尚有風力水車8萬4千部；在1957年間 鹽城地區還有10餘萬部風力水車，可灌田300萬畝。

明末 方以智在其著《物理小識 --清康熙出版》中記述有：“用風帆六幅，車水灌田”的描述，描述了用風力水車灌溉的狀況。於50年代，大陸政府曾正式作過調查，僅在太湖周圍仍然還有用風力提水的龍骨水車20餘萬部使用中。

              
               風力水車 圖:李約瑟【中國之科學與文明】       清朝前後期農村 風力水車           


40 ~50年代蘇北稻田風力水車(垂直軸式)，高郵、興化至鹽城一帶湖沼區


降下帆後的 風力龍骨水車 (高郵 柳堡村)
一般大型垂直帆車因為扭力很大 往往可以驅動2個龍骨水車

風力水車在蘇州蘆墟農村稱為: 水風車。在水車場上固定一個高 3 米 多的“四腳凳”，中立“豎頭軸”，下端通過大木齒缽與龍骨水車廂躺軸上的旱缽垂直吻合； 豎頭軸上端用木齒缽和能水平旋轉的“活猻頭”跟水平方向的“天軸”相聯結；約 5 米 長的天軸的另一端用人字形“兩腳撐”支起定位。 天軸中點有“六眼缽”，插入 6 根竹桅竿，竹桅竿外端用鐵絲連結天軸的兩頭，竹桅竿與竹桅竿間用鐵絲連結成正六邊形，遠看像個立體的“蜘蛛網”。 竹桅竿上用定滑輪升掛約 1.3 × 2 米 的布篷 ( 帆 ) 。移動“兩腳撐”使布篷迎風旋轉天軸，通過豎頭軸，使下部的躺軸轉動提水入田。 增減布帆，調節轉速。 2 ～ 3 級風轉動緩慢， 3 ～ 4 級風最好， 4 ～ 5 級風要減少風帆，突發 6 級以上大風或大風突然轉向就會翻車。 水風車維護成本低，出水量大，高低田地都適用，一天能灌 10 ～ 20 畝稻田。六篷式水車據說清末才在蘆墟出現，民國時期漸多， 50 ～ 60 年代當地每個生產隊有 1 ～ 2 部。 1958 年後改善新的技術，在水車箱內安裝長木板，把車箱下半部封閉起來，箱內只串了 6 張“回”字板 ( 刮板 ) ，借助空氣的壓力，增大了出水量。


上海縣傳統用牛力、風力、人力驅動的龍骨水車提水灌溉農田，牛車大宗，風車為次，貧戶則以人力車為主要灌溉工具。據1958年6月統計，上海縣、西郊區“三車”保有量11266部，其中牛車6241部、風車1391部、人力車3634部。牛車以顓橋和馬橋最多，分別有1698部和1205部。風車以顓橋、北橋、塘灣等鄉較多，分別有268部、306部和257部。人力車以魯匯、三林、杜行鄉為最多，分別有476、444和333部。1949~50年，上海縣、新涇區、龍華區有耕牛8299頭，除耕地外，馬橋鄉每頭牛，平均擔負15～20畝水稻田車水，莘莊鄉10～12畝、顓橋鄉12～15畝，每部風車約負擔水田20～40畝。1961年，牛車、風車、人力車比1958年分別減少72.3％、61.4％和23.8％，到1964年全部由電動抽水機代替。
                                         
                                   1961上海縣西郊風力水車                       80年代尚存於蘇北的風力龍骨水車
上海 崇明縣誌 :
1958年，全縣尚有人力提水工具16021件，風力水車825台，風力水車結構以腳踏龍骨水車為基礎，增加縱軸，建造一個直徑5米左右的風輪，用毛竹做支架，安裝6片至9片布帆。
上海 奉賢縣誌:
風力水車(俗稱“風打車”)置有上下兩根橫軸和一根豎軸，上軸裝六枝風杆，扯布帆篷，借助風力運轉，下軸帶動水車取水， 人力水車每小時約提水5～20噸不等，每座車基一般可灌田7～10畝；牛力水車每小時提水25～40噸不等，每座車基一般灌溉10～15畝； 風力水車每小時提水15～60噸不等，每座車基灌溉15～25畝。
至1960年，奉賢縣農田灌溉仍以“三車”為主。1951年2月調查17個互助組137戶人家，共有牛車100部，腳踏水車37部，風車15部，平均每戶1.1部。 1956年底，全縣有牛車22118部、風車4066部。風車集中於青村、泰日、齊賢三個區。1962年底全縣有牛車10800部、風車3500部。

60年代 上海縣風力水車


3帆水平軸式的的 風力水車


6帆水平軸式的的 風力水車

紹興縣誌 :
1957年，紹興福全鄉新聯農業社13生產隊，仿製第一台風力水車，灌溉水田38畝。中共紹興縣委召開現場會議，大力推廣。1958年，全縣風力水車2847部，遍佈20多個公社、370個生產大隊，灌溉農田86000多畝，節約勞動日77.4萬個。是年，諸暨製造風力水車900部，在直埠、湄池、姚江、城南等地使用。

蘇州 盧墟鎮誌 :
1951 年，蘆墟區的分溪、東秋、三村 3 鄉共有三車 1386 部，其中人力水車 176 部，牛力水車 498 部，風力水車 712 部， 一般人力水車日灌 2 ～ 3 畝，牛力水車 7 ～ 8 畝，風力水車 10 畝以上。 1962 年蘆墟公社成立時， 17 個農業大隊共有“三車” 1058 部，其中人力水車 93 部，牛水車 358 部，風力水車 607 部。
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古代風車重現南台灣

由大陸中科院自然科學史研究所委託，江蘇鹽城 射陽縣海河鎮72歲的老木匠 陳亞帶領多名工匠，花了3個月時間 依照記憶經驗製作了一部高8公尺、直徑10幾公尺的仿古8帆式風力水車(當地人稱:八面威風)，木齒輪採用50年以上的桑木，風帆採用布料 (原來使用的是蒲草與繩合編成的風帆----可能失傳了)製作完成後，於2006年7月底，從上海經由海運送往臺灣台南的南台科技大學展出。
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日本應用中國的 風 力 水 車

日本援外計畫----裝置 [風力抽水車] 於秘魯首都 - 利馬 南郊約200公里的 Yesera 村。
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   泰國華僑的風力龍骨水車                     (點小圖可放大)


荷蘭 桑斯安斯 風車村 抽水風車
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另類 風力 水車 --- 水中推車 (台灣光復初期 )
   

民國53年(1964)由 李行 李嘉 導演的 中國第一部 彩色電影 " 蚵 女 " 述說台灣西部海岸 退潮時 數百蚵女們推著有風帆的 蚵車 在淺灘運送 蚵仔(牡蠣)。

下圖為古代 風力 推車 (明清時期 )
                
分佈於 青島 至 廣東 延海

水 車 故 事

民國29年(1940) 8月間，當時贛州久旱無雨，稻田因缺水而乾枯，許多農民為了抗旱用水車往田裏灌水。一天上午， 蔣經國和他的護衛到江西的政幹團去講課，當他們到政幹團旁邊的一口池塘，看見一對夫婦正在用腳踏龍骨水車，一時感到興趣，但因要趕去上課，他稍看片刻就離去。當他授完早上的課，也吃過中飯後，當時那對車水的夫婦也回家去吃中飯，為了體驗一下農民車水，蔣經國邀自己的護衛一道試踩龍骨水車，車了一會兒，水車的龍骨片突然斷了一片，而無法再車水了，蔣經國和他的護衛只好離開水田，回去授下午的課。
不久後，正在給學員上課的蔣經國突然聽到教室外面傳來一陣婦女的哭罵聲，蔣經國中斷講課，叫護衛出去看看。護衛回來報告蔣經國，那對夫婦下午回到田裏車水時，發現水車給人弄壞了，所以急得在那裏邊哭邊罵，蔣經國聽後立即忙叫護衛到附近找一名木匠趕緊來修理水車，又親自走到水車旁向這對夫婦道歉。
之後，這對夫婦經打聽，才知道弄壞自己水車，馬上請人來修理，並且還向罵人者道歉的人竟然是當時地方首長贛州地區專員兼贛縣 縣長 蔣經國，這段 "水車故事"在江西贛州仍傳聞至今。

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其他相關利用: 井 車
                    
西方傳教士引進 古 代 井 車                  羅馬人力井車圖      

     
                            毛澤東 推井車                  大陸北方井車


民國初年 山西大同 馬拉井車

      
          阿富汗 駱駝拉井車                        井車打水(點圖可放大)

          
                    古代中東 牛拉井車                          (點小圖可放大)

1945印度

        
                    印度 牛拉井車                                    (點小圖可放大)


泰國 牛拉"竹鏈"井車 (2005年 攝) 稀有的竹鏈竹筒(大牛拉小竹筒，效率較低)

   
管式井車 原理圖


管式井車 原理類似垂直的龍骨車


風力井車 原理圖


1956年 河北滿城 人力打井車

    
管索式水車 (2009年7月 查丁壬 攝)
80年代福建延海鄉村流行的管索式水車，目前泉州鄉村，仍有少數農民使用中。

    
做工的水車
鋸木水車 ---- 水力平面鋸 (台北縣節能減碳展 2009.10月縣府6樓禮堂)
展後現存於台北縣 文德國小

來自於廣東省北部客家人居住的山村，在古代無電時期，先民們利用大自然中無窮的水力，沖擊水車輪，利用水車輪的旋轉， 帶動曲柄，產生水平推拉的力量，帶動了鋸片，將原木從水平方向整齊鋸開，成為平整的木板， 這種利用大自然的力量，持續不停的替人們做工，也是一種〝節能減碳〞的典範。

據參訪展覽的一位居住北縣新店青潭的88歲林老先生敘說：在他16歲時(日據時代)，烏來山區內的"哪嚎"(目前的信賢村)，也有類似的水力鋸木廠