第5章 郭守敬兴修水利

水是生命之源，人类对水资源的开发利用很早就已经开始了。作为百年之计、千年之计，古时候的很多水利工程不仅功在当时，而且还泽被后世。那些能够因地制宜治理水土流失、改善生态环境的水利专家也因此名垂青史，13世纪世界杰出的中国科学家郭守敬便是其中之一。

公元1231年，郭守敬生在顺德府邢台（今河北省邢台县）一个书香门第。郭守敬四五岁时，聪明过人，喜欢读书，尤其对探究自然现象感兴趣，小小年纪就制作过一些小的天文仪器。29岁时，在朝廷做官的郭守敬奉命巡视大名、彰德等地。他办事认真踏实，尤其对所到之处的地形和水利状况进行了翔实的勘察。两年以后。他向元世祖忽必烈提出了兴修水利的六项具体建议。忽必烈对此十分赞赏，命郭守敬为提举诸路河渠，后来官至工部郎中，一直负责河工水利。

公元1264年，郭守敬来到宁夏，负责修浚因长期战乱被破坏淤塞的渠道。当时宁夏两条最长的干渠——汉延渠、唐徕渠均已淤废，不能发挥原有的灌溉作用，有人主张废弃，另开新渠，郭守敬不同意，认为另开新渠既费工又费时，投入也非常大。他实地考察地形水情之后，提出了“固旧图新”的办法，在旧渠道引水处筑堰提高水位，将原有的渠道挖深，分段建立水闸，有计划分水到达渠梢。按照他的设计方案进行施工，不到两年的时间便修浚了唐徕渠、汉延渠等各条大干渠，宁夏引黄灌区灌溉农业重现生机，汉唐古渠又发挥了作用。之后，他又对灵州、应理、鸣沙等地的10条干渠以及大小支渠68条，全部进行一次彻底修缮、改造，使宁夏地区的农田水利灌溉体系比前代更加完善。原来四处逃荒的农民又纷纷返回家园，开荒种地，农桑大兴，塞上江南、鱼米之乡的面貌重现在黄河两岸。郭守敬从兴修、疏通水渠到建筑水坝和水闸，实现了人类由储水到控水的转变，这是人工灌溉史上的进步，这些方法现在仍是宁夏黄灌区节制水量的主要方法。

1275年，元朝廷开始修筑京杭大运河。京杭大运河主要部分是业已存在的天然河道和古运河，但从大都（今北京）到通州（今北京通州区）、从山东御河到汶河这两段，没有现成水道可以利用，需要开挖。郭守敬奉命勘察了泗水、汉水、御河等主要河流，设计了京杭大运河山东段的河道线路，为运河的全面沟通奠定了基础。

1289年，南起安山、北抵临清、全长250里的会通河开凿成功，江南的漕船从此可以直达通州。但从通州到大都，还得靠畜力拉送，这段旱路不仅效率低，而且耗费大，历代曾多次兴办水运，忽必烈也曾派人重新试验，然而大都地区西高东低、河道水量不足且含沙量大，结果均告失败。1291年，郭守敬在认真总结前人经验教训的基础上，就大都地区的水利建设提出了包括开凿大都至通州运河在内的11项建议。

他经过详细勘测，发现大都西北神山（今凤凰山）的白浮泉水清量大，西山诸泉也都可以利用，不必引用永定河的浑水；但是，大都与昌平之间有沙河和清河两条河谷低地，使泉水不能径直向东南引至大都。面对这种地形条件，郭守敬设计的渠线不是把白浮泉（海拔55米）水直接引向东南，而是向西至西山麓；然后大体沿50米等高线南下，避开河谷低地，沿途拦截沙河、清河上源及西山诸泉，再向东南注入瓮山泊（海拔40米，清代向东南开拓，并改名为昆明湖，其作用相当于调节水库），沿渠修筑堤堰，这就是白浮堰；往下再向东南流入高梁河（今南长河），进大都城内的积水潭（今什刹海、后海、前海），以积水潭为停泊港；从积水潭东侧开河引水，向东南方向流至文明门（今崇文门北），再经金代的闸河故道东流，穿过通州城，至城南的高丽庄与大运河相接。由于大都高出通州4丈，沿河还修建了20余座水闸和斗门以调节水量，控制水深和流速，保证船只平稳航行。这一工程不仅便利了航运，还解决了大都城的洪水及郊区的灌溉问题。

工程完工后，忽必烈当即给这段运河取名为“通惠河”，并奖赏郭守敬。从此，我国的内河船只可自杭州北上3500多里而直抵大都。整个运河由初建时以漕运为主，迅速演变为货运和客运并举，将海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大流域水运交通相互沟通，成为当时中国最重要的交通命脉，这就是著名的元代京杭大运河。郭守敬主持修建的这些工程成了今日北京水利设施的基础工程和城市河湖水系的骨干，至今仍具有城市泄洪排水、美化城市、优化生态环境等多种效益。

1298年，有人提议在上都（今内蒙古自治区锡林郭勒盟正蓝旗草原）西北的铁幡竿岭下，开出一条宣泄山洪的渠道，向南通往滦河。元成宗把郭守敬召到上都商议。郭守敬根据地势和历年山洪资料，指出这条宣泄山洪的渠道要宽到五十步至七十步（80—115米）。但经办此事的人认为郭守敬太夸大事实了，就把他定的宽度缩减了三分之一。谁知次年山洪暴发时，果然因渠道太窄，泛滥成灾，还险些冲及成宗的行帐。成宗在避水时叹道：“郭太史真是神人呐，可惜没有听他的话！”

除了在水利方面的贡献，郭守敬还参与制定的《授时历》。1303年，成宗下诏，凡年满70岁的官员皆可退休，唯独郭守敬，因为朝廷还有工作依靠他，不准退休。由此形成了一个新例：太史院的天文官都不退休。1316年，郭守敬去世，享年86岁。

知识链接

为纪念郭守敬的功绩，1964年中国科学院紫金山天文台将新发现的2012号小行星命名为“郭守敬小行星”；1970年国际天文学会又将月球背面的一座环形山命名为“郭守敬环形山”。