十二铜首，曾经作为圆明园海晏堂外喷泉的一部分，虽然西洋楼建筑群在整个圆明园建筑中仅占2%，但是因为其与周边建筑相比拥有独特的风格与罕见性，虽然在当时“天朝上国”的思想中地位不高，但也是极受欢迎。建于1759年（乾隆二十四年）的海晏堂更是圆明园西洋楼建筑群中最大的一组建筑，在当年可以说是气派万千。

在海晏堂外的大水法喷泉中十二尊人身兽头青铜雕像呈“八”字形对称分列在喷水池两旁，各尊铜像精妙绝伦，各不相同。但是更加令人怔怔称奇的是十二个铜像除了代表十二生肖以外还对应着古人的计时方法——十二时辰计时法。每一个铜像都是一个喷泉口，而一个时辰便是两个小时，在大水法建成后，十二生肖铜首便会依照每个时辰一次喷水一次。在正午时候，十二铜首更会同时喷水，而人们也可以从铜首喷水顺序中得知大致的时间，因此这样的一个喷泉装置也被人们称为“水力钟”。

回归圆明园的马首

水往高处流？

但是不知道大家有没有想过，在大水法建成的时候清朝可是没有电这种东西的，那十二铜首又是怎样实现准时喷水呢？

提到这个问题，就不能不佩服古人的智慧了。原来在大水法和海晏堂的中间，建造了一个有十几米高的夯土制的高台，在它的上面安装着一个“锡海”（储水装置，可装水180吨），这大致是我们今天的水塔，而水塔里面的水则是来自园区内其他池子中的活水。它通过安装在海晏堂后的机械提水装置（龙尾车）运用螺旋输送的原理，内部的轴旋转带动螺旋叶反方向运转，将低处的水升上高处，最终装进水塔，水在水塔中积聚，并且达到了一定的高度。

圆明园大水法遗址

随后运用高度产生的压力差，水往低处流将水塔中的水压向铜首的出水口，便达到铜首产生喷泉的效果。由此以来，只要机械提水装置源源不断的提水，保证“锡海”中有充足的水量，便实现了海晏堂前的大大小小的喷泉口无需电力也能产生喷泉。