水車又名天車、或稱挑車、翻車、簡車、老虎車等,造型奇特,巧奪天工,曾經作為人們提水灌田的生產工具,在農業發展史上起到過無可替代的作用。這種簡單的水利機械雖然外表粗糙,但是卻省工、省力。一經造成,數年得利。明朝嘉靖二年(1523年),蘭州段黃河水車家臺人段續考中進上後,任都察院雲南道御史。後來他曾經在湖南、湖北等地做官,也曾宦遊南方數省,多有惠政。一次在鄉間,汲水灌溉的木製龍骨簡車引起他的興趣,他便觀察其構造原理,繪成圖樣帶在身邊。而督修顯陵的經歷,使他獲得了指揮工程施工的實踐經驗,終於研製成功了蘭州歷史上第一輪水車,人稱祖宗車。
當時,水車就坐落於今蘭州市的廣武門外,此地起名「水園」,具體地點待考。有了第一水車,很快河兩岸的農民爭相制,風行一時。黃河水車解決了水岸高、水位低難以提灌的困難,使沿河農業大受其益,年復一年成了河沿岸壯麗的景觀。上世紀三、四十年代為水車的鼎盛時期。上至青海貫德,下至寧夏中衛都有水車,總計約350多輪。僅蘭州近郊便有160多輪,可灌溉農田2000多畝。大水車每輪可澆地200畝,小水車可澆100多畝。每年水車在春季漲水時開始轉動,冬季水落時止,在長達半年多的裡,黃河之濱三五成的水車,矗立河邊級轉動,噴吐「白龍」,景象十分壯觀。清道光年間詩人葉禮賦詩曰「水車旋轉自輪迴,倒雪翻銀九曲隈。始信青蓮詩句巧,黃河之水天上來。」
1935年,甘肅省平市線局發行了一套給有蘭州風物的鈔票,其中一張面值五角的鈔票就是以水車為題材:圖中三輪水車並列為一組,矗立在紅黃色的黃河之濱,高大雄偉,極具視覺衝擊力。1998年,著名歷史學家顧頡剛先生遊蘭州小西湖,記道:「園中小有花木,且在河堤之旁,水車聲隆隆,對面細談為之禁遏,蘭州最勝處也。20世紀30年代,蘭州民間的刺繡作品中,也時以水車為題材。
孟述祖在1943年出版的《西北花絮》中寫道:「江南的手搖水車、踏腳水車、牛挽水車、風力水車、機器水車,我都看過,以為中國戽水灌田所用的水車已盡於此。現在才知道江南僅是中國的一角,以前所看見的只是局部,而且太小了,西北的水車那才說得上莊重和偉大。這裡所說的西北的水車就是指黃河水車。
水車通體用木材製作而成,以巨大的圓形木輪為主體,圓周上均勻地安裝有水鬥,然後用堅固的架子固定於水渠旁邊,水車體下少部分沉入水中,依靠水流而形成的衝力,使其不停地轉動,將水一鬥一鬥地自低處提升到高處,待木輪下轉時倒入預先設置的導流槽中,引入渠道,灌溉田地。打造一輪水車需用幾十方木料,僅車軸用料一般都在三四方木料以上,每根輻條條要用一方木料。
水車輪子與牛車輪子不同,水車的輻條是雙層的,到了頂端,輻條又一分為二,在雙層輻條的頂端,安裝有一塊約1.5平方米的木板,以及一個口大底小的木製鬥子,即水鬥。木板作擋水用,板子受水的衝力而帶動輪子轉動。木製鬥子則用來提水。一水車2根輻條,32塊大板,32個水鬥,隨著車輪的轉動,不停地提水。在遠黃河沿岸一帶的農村,有一個婦孺皆知廣為流傳的謎語:「遠看一據柴,人去背不回。」其謎底就是「水車」。據康熙年間《重靖遠衛志》記載:「水池,在北城外,正統三年指揮房貴建,於黃河南岸,安置水車,城北挑挖大池,引水注池,設取甚便。」又謂「房公惠人之功大矣,惜無繼起者,今城北沿河上下,用水車澆灌園圃菜果,給用不乏。蓋皆仿其遺意而為之者,仁人之用心,其利普哉!」
據此記載,靖遠境內黃河水車的修造和利用,是自明代正統三年(1438年)就已經有了的事情。若此記載可靠,黃河上遊利用水車灌溉農田當在段續發明蘭州水車之前。那麼,段續發明的蘭州水車與之前的黃河水車有哪些不同,做了哪些改進,尚是一段待考的工藝史。