水運(yùn)儀象臺，其制為臺四方而再重，上狹下廣，高下相地之宜。四面以巨枋木為柱，柱間各設(shè)廣桄，周以板壁，下布地栿，上布板面。內(nèi)設(shè)胡梯，再休隔上開南北各一門，隔下開二門，各南向雙扉。渾儀置上隔。儀有三重：曰六合儀，曰三辰儀，曰四游儀。其上以脫摘板屋覆之。六合儀有陽經(jīng)雙規(guī)為天規(guī)，縱置之；陰緯單規(guī)為地渾，橫置之。三辰儀南施天運(yùn)環(huán)。渾象連木地柜，置臺中隔。渾象亦有天經(jīng)雙規(guī)，縱置木地柜中，半出地上，半隱地下，有地渾單規(guī)置地柜面。臺內(nèi)仰設(shè)晝夜機(jī)輪八重，貫以機(jī)輪軸。第一重曰天輪，在天束上，與渾象赤道牙相接；第二重曰晝時鐘鼓輪；第三重曰時刻鐘鼓輪；第四層[重]曰時初正司辰輪；第五重曰報刻司辰輪；第六重曰夜漏金鉦輪；第七重曰夜漏更籌司辰輪；最下第八重曰夜漏箭輪。外以五層半座木閣蔽之。層皆有門，以見木人出入。第一層左搖鈴，右扣鐘，中擊鼓；第二層報時初及時正；第三層報刻；第四層擊夜漏金鉦；第五層報夜漏更籌。又于八輪之北側(cè)設(shè)樞輪。其輪以七十二輻，為三十六洪，束以三輞，夾持受水三十六壺。轂中橫貫鐵樞軸一，南北出軸，南為地轂，運(yùn)撥地輪，天柱中動機(jī)輪，動渾象，上動渾儀。又樞輪左設(shè)天池、平水壺。平水壺受天池水注入受水壺，以激樞輪。受水壺水落入退水壺，由壺下北竅引水入升水下壺，以升水下輪運(yùn)水入升水上壺，上壺內(nèi)升水上輪及河車同轉(zhuǎn)上下輪運(yùn)水入天河。天河復(fù)流入天池，周而復(fù)始。

宋·蘇頌《新儀象法要》卷下

儀象運(yùn)水法：水運(yùn)之制，始于下壺。先實水于升水下壺。壺滿則撥河車八距，河車動則升水上下輪俱動。升水下輪以八戽斗運(yùn)水入升水上壺，升水上輪以十六戽斗運(yùn)水入天河，天河?xùn)|流入天池，天地水南出渴烏注入平水壺，由渴烏西注入樞輪受水壺。受水壺之東與鐵樞衡格叉相對，格叉以距受水壺。壺虛即為格叉所格，所以能受水；水實即格叉不能勝壺，故格叉落。格叉落即壺側(cè)鐵撥擊開天衡關(guān)舌，掣動天條。天條動則天衡起，發(fā)動天衡關(guān)，左天鎖開即放樞輪。一輻過，一輻逼，即樞軸動。其樞輪所檢括者二：一以運(yùn)渾儀；一以動機(jī)輪。所謂運(yùn)渾儀者，樞輪動則地轂動，地轂動則天柱下輪動，天柱下輪動則天轂后輪動，天轂后輪動則天轂前輪動，天轂前輪動則天運(yùn)環(huán)動，天運(yùn)環(huán)動則三辰儀隨天運(yùn)轉(zhuǎn)，此樞輪所以運(yùn)渾儀也。所謂動機(jī)輪者，樞輪動則地轂動，地轂動則天柱下輪動，天柱下輪動則天柱中輪動，天柱中輪動則機(jī)輪動，則樞輪所以動機(jī)輪也。機(jī)輪所以檢括者四：一以天輪運(yùn)渾象；二以動鐘鼓輪；三以動時初正司辰輪；四以動報刻司辰輪。所謂以天輪運(yùn)渾象者，機(jī)輪動則天輪動，天輪動則渾象隨天運(yùn)轉(zhuǎn)，此天輪所以動渾象也。所謂動鐘鼓輪者，機(jī)輪動則晝時鐘鼓輪相隨而動。其輪上有牙距，時初，則撥左木人所執(zhí)鈴竿以搖鈴；時正，則撥右木人所執(zhí)撞竿以扣鐘；刻至，則撥中人所執(zhí)椎以擊鼓。三者并在木閣第一層，左右及中門內(nèi)相應(yīng)，此機(jī)輪所以動鐘鼓輪也。所謂動時初正司辰輪者，機(jī)輪動則晝夜時初正司辰輪相隨而動。時至，則輪上木人執(zhí)牌出木閣第二層門中，以報初及正，此機(jī)輪所以動時初正司辰輪也。所謂報刻司辰輪者，機(jī)輪動則報刻司辰輪相隨而動?？讨?，則輪上木人于木閣第三層門中出報，此機(jī)輪所以動報刻司辰輪也。已上樞輪一輻過，則左天鎖及天關(guān)關(guān)。左天鎖及天關(guān)關(guān)，則一受水落入退水壺，一壺落則關(guān)鎖再拒，次壺則激輪右回，故以右天鎖拒之，使不能西也。每受水一壺，過水落入退水壺，由下竅北流入升水下壺，再動河車運(yùn)水入上水壺，周而復(fù)始。

宋·蘇頌《新儀象法要》卷下

【評】水運(yùn)儀象臺是我國古代也是世界古代最杰出的機(jī)械天文鐘，系由北宋官員兼科學(xué)家蘇頌于1088年組織創(chuàng)制的。該臺由多個齒輪系和傳動機(jī)械組成，其中天衡及其附件是后世機(jī)械鐘表中的“擒縱器”的先聲。以上是關(guān)于水運(yùn)儀象臺的形制、工作原理及工作程序的詳細(xì)資料，是近世研究與復(fù)原水運(yùn)儀象臺的重要文獻(xiàn)。
通天塔，即自鳴鐘也。其式坦然創(chuàng)為之。形如西域浮屠，凡三層，置架上下以銀塊填之。塔之下層，中藏銅輪，互相帶動，外不得見。中層前開一門，有時盤正圓如桶，分為十二項，篆書十二時，牌為下輪之所撥動，與天偕運(yùn)。日一周于天，而盤亦反其故處矣。每至一時，則其時牌正向于外，人得見之。中藏一木童子，持報刻牌，自內(nèi)涌出于中層之上，鳴鐘一聲而下。其上層懸銅鐘一口，機(jī)發(fā)則鳴。每刻鐘一鳴，交一時則連鳴八聲。鐘之前有韋駝天尊象，合掌向外，左右巡視。更上則結(jié)頂矣。此式未之前見。宜供佛前，以代蓮花漏。予懇坦然拆而示之，大小輪多至二十余，皆以黃銅為之。而制造粗糙，聊具其形耳，小用即壞矣。坦然未經(jīng)師授，曾于唵答公處，見西洋人為之，遂得其窾窾。

清·劉獻(xiàn)庭《廣陽雜記》卷三