“改进农具”一事取得的显着成效，如同在平静的湖面投入一颗石子，激起的涟漪远远超出了李斯最初的预期。它不仅切实减轻了乡邻的劳作负担，提高了耕作效率，更让李斯这位曾经的帝国丞相，在归隐乡野后，第一次如此真切地体会到“格物致知”、“经世致用”之学在“安民”、“富民”这一根本大计上所蕴含的巨大潜力。他的内心受到了极大的鼓舞，一种久违的、源于创造与实效的满足感油然而生。
然而，李斯的眼光并未因这初步的成功而停留或自满。他那习惯于从全局思考问题的头脑，很快便从翻耕环节的效率提升，转向了审视农业生产中另一个同样至关重要、甚至更为关键，却也极度耗费人力的环节——灌溉。
时值初夏，天气日渐炎热，田里的禾苗正处在需水的关键时期。李斯漫步在田埂上，目光掠过那片片绿意盎然的田地，最终落在了不远处那条蜿蜒流淌、滋养了这方水土的溪流上。溪水清澈，水量也算充沛，哗哗的流水声不绝于耳。然而，岸边高处的许多田地，却因无法有效引水灌溉，泥土已开始出现龟裂的迹象，禾苗也有些蔫头耷脑。乡民们为了抢灌这些“望天田”，不得不采用最原始、最笨重的方法。
他亲眼看到，几户人家的壮劳力，两人一组，站在齐膝深的溪水里，汗流浃背地操作着一种名为“戽斗”的工具。那是一种用绳索系着的木桶或柳条斗，两人需默契配合，奋力拉动绳索，将水舀起，再借助惯性奋力泼向高处的田垄。动作重复、机械，效率极低，泼上去的水量有限，且大半洒落在途中，真正润泽作物的十不存二三。往往忙碌一整天，也只能勉强浇灌一小块地。而另一种稍省力些的工具“桔槔”，则是利用杠杆原理，在一根横木支架上，一端绑石块，一端系水桶，利用重力失衡来汲水。此法虽省力，但汲水量更小，动作缓慢，对于大面积的农田而言，简直是杯水车薪。
每逢干旱少雨时节，为了抢水保苗，往往是全家老小齐上阵，日夜不停地戽水，号子声、喘息声、水花声响成一片，那种近乎悲壮的艰辛场景，李斯目睹过多次，深知其苦。灌溉，成了悬在乡民心头的一块巨石，也是制约这片土地产出的最大瓶颈。
“必须改变这种状况。”李斯心中暗忖。他想起了多年前，在辅佐始皇帝统一六国的征战途中，曾在一些水利设施较为发达的旧地（如巴蜀、吴越等地），见过当地百姓使用过的一些利用水力或畜力驱动的、较为省力的提水工具。虽然那些工具形制可能比较原始、笨重，但其巧妙利用自然之力的思路，却给了他极大的启发。既然单靠人力难以解决，何不借力于自然？
这个念头一旦产生，便迅速在他脑海中清晰、坚定起来。一个名为“水车翻车便利多”的构想，开始在他心中酝酿、成形。
他再次铺开纸笔，给远在咸阳为官的次子李瞻写信。这一次，他不再是泛泛地询问，而是有了明确的目标。他在信中详细描述了本地这条溪流的水势缓急、水面与岸边高田的落差大致尺寸、需要灌溉的农田面积与分布情况，甚至还包括了当地常见的木材种类和工匠的大致水平。然后，他直奔主题，询问李瞻：在咸阳的将作监档案或民间技艺中，是否存在成熟的、可以利用水力或畜力自动提水的大型器械？其名为何？原理若何？构造图纸可否寻得？若有，是否有根据此地条件进行改进的可能？
李瞻的回信再次没有让父亲失望，而且带来的惊喜远超预期。他不仅寄来了被称为“翻车”（因其龙骨链节形似龙骨，又名“龙骨水车”）的详细结构分解图、尺寸标注和制作要点说明，还附上了一种构思更为精巧、被称为“筒车”（或“水转筒车”）的初步构想图以及相关的工作原理描述。他在信中解释道：
“父亲大人容禀：此‘翻车’，乃依靠人力脚踏（亦可以驴、骡等畜力牵引）驱动一组齿轮或叶板，带动一条由许多木质链节（即‘龙骨’)连接而成的循环链带，链带上装有刮板。整套机构置于一个长长的木制水槽中。运转时，刮板便在槽中将水从低处连续不断地刮带到高处出口，汲水量颇大，效率远非戽斗、桔槔可比，尤其适合岸高在一丈至两丈之间的情况。然其结构稍显复杂，对木工技艺要求较高。”
“至于‘筒车’，其构思更为巧妙。乃是在水流湍急处，架设一巨大轮轴，轮缘周围均匀缚有若干竹筒或木筒。利用水流冲击轮缘上的叶片或水斗，驱动巨轮旋转。轮缘上的竹筒在水中灌满水后，随轮转至顶端时，借势自动将水倾入置于高处的承水槽中，再通过渠道流入农田。如此周而复始，无需人力、畜力，日夜不息，可谓‘夺天地之工’！然其对水流速度、落差要求较高，且体量庞大，建造所费不赀，非寻常乡里所能承担。儿以为，父亲可先试制‘翻车’，待熟练后，若条件允许，再图‘筒车’。”
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