? ? ? 題記：郭守敬——我國(guó)元代杰出的科學(xué)技術(shù)專家番宁。他具有多種學(xué)識(shí)和才能委粉，在地形測(cè)量野芒、機(jī)械構(gòu)造蓄愁、儀器制作、農(nóng)田水利建設(shè)狞悲、河道工程修建撮抓，以及算學(xué)與天文歷法等方面，都取得了輝煌成就摇锋。

鷓鴣天·頌贊天文巨子郭守敬

? ? ? 幼承祖父五經(jīng)通丹拯，紫金深造秉師忠。割圓弧矢授時(shí)歷荸恕，天象仰儀玲寓瓏乖酬。

? ? ? 天文事，利無(wú)窮融求。計(jì)時(shí)燈漏殿明鐘咬像。孜孜不倦勤探索，大膽創(chuàng)新萬(wàn)世功。

郭守敬其人其事———

一县昂、勤奮學(xué)習(xí)的少年

　　我國(guó)元朝大科學(xué)家郭守敬肮柜，號(hào)若思，蒙古大汗窩闊臺(tái)３年（公元１２３１年七芭，即南宋理宗趙昀紹定四年）出生在邢臺(tái)市一帶，也就是現(xiàn)在的河北省邢臺(tái)縣蔑赘。１３世紀(jì)初葉狸驳，我國(guó)北部主要為金朝所統(tǒng)治，南方則處在南宋王朝的統(tǒng)治之下缩赛。金朝統(tǒng)治地區(qū)的北部耙箍，過著游牧生活、處于氏族部落后期的蒙古族正日益強(qiáng)大酥馍，不斷向外擴(kuò)展辩昆。１２０６年，成吉思汗統(tǒng)一蒙古各部建立蒙古汗國(guó)以后旨袒，率兵南下攻打金朝汁针。１２１４進(jìn)逼金京中都（今北京市西南部）北郊。金宣宗完顏珣自中都遷都到開封砚尽。成吉思汗元年（１２１５年）施无，便占領(lǐng)了中都，改稱燕京必孤。５年后的１２２０年猾骡，蒙古兵攻入邢臺(tái)。成吉思汗死后敷搪，第三子窩闊臺(tái)于１２２９年繼位做了大汗兴想。窩闊臺(tái)６年（金哀宗完顏守緒天興３年）的時(shí)候，蒙古大汗與南宋合兵赡勘，攻下蔡州（今河南省汝南）嫂便，滅了金朝，統(tǒng)治了整個(gè)北方闸与。

? ? ? 此后顽悼，窩闊臺(tái)的繼承者和南宋對(duì)峙了數(shù)十年。成吉思汗的孫子蒙哥于１２５１年當(dāng)上大汗時(shí)几迄，將大沙漠以南領(lǐng)土上的軍事大事蔚龙，都囑托交給了忽必烈。蒙哥是成吉思汗第四子拖雷的長(zhǎng)子映胁。忽必烈是蒙哥的弟弟木羹，拖雷的第四子。忽必烈開府于灤河上游之地，于是我國(guó)北部便處于忽必烈的統(tǒng)治之下坑填。忽必烈在１２６０年蒙哥死后搶位自立為大汗抛人，依中原制度稱皇帝，并且采用年號(hào)紀(jì)年脐瑰，稱為中統(tǒng)妖枚。中統(tǒng)５年（１２６４年）又改號(hào)為至元元年，并在至元８年（１２７１年）正式建立國(guó)號(hào)苍在，稱為“大元”绝页。不久，元兵繼續(xù)南進(jìn)寂恬，滅南宋续誉，并在至元１６年（１２７９年）完全略定了南宋。從此初肉，南北統(tǒng)一酷鸦，建立了一個(gè)統(tǒng)一的多民族國(guó)家。郭守敬就是在元朝統(tǒng)治下出生和成長(zhǎng)的牙咏。

? ? ? 郭守敬的父親大概在早年去世臼隔，具體情況和經(jīng)歷已不詳。郭守敬從小是跟著祖父長(zhǎng)大的妄壶。他的祖父郭榮躬翁，號(hào)鴛水，學(xué)識(shí)豐富盯拱，不但通曉五經(jīng)盒发，還精于數(shù)學(xué)、天文狡逢、水利等多種學(xué)術(shù)宁舰，經(jīng)常和當(dāng)?shù)匾恍┦看蠓蛟谝黄鹫務(wù)撗芯繉W(xué)問。在中小地主階級(jí)的家庭中奢浑，在祖父的教育影響下蛮艰，郭守敬小時(shí)候就很喜歡學(xué)習(xí)科學(xué)自然等知識(shí)。郭守敬志于學(xué)而篤于行雀彼，他在童年時(shí)不愛和年歲相若的孩子們嬉戲壤蚜，而常常熱衷于觀察周圍自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象；對(duì)書本里講到的一些事物徊哑，他總想搞清楚其中的奧妙袜刷。在老祖父的親自管教下，他繼承祖業(yè)莺丑，每天用心念書著蟹，有時(shí)候也弄些容易到手的材料做些自己有興味的玩意墩蔓。

? ? ? 郭守敬有個(gè)老朋友，名叫劉侃萧豆，字仲晦奸披，后來(lái)改名為劉秉忠。此人知識(shí)面很廣涮雷，精研古代的《易經(jīng)》和宋代邵雍的《皇極經(jīng)世》阵面，深通天文、算數(shù)洪鸭、地理样刷、音律、三式（術(shù)數(shù)）等各類學(xué)識(shí)卿嘲。他生于邢州颂斜，由于不得志夫壁，青年時(shí)代便出家到武安（今河北武安）叢山中的天寧寺當(dāng)和尚拾枣，法名子聰，自號(hào)藏春散人盒让。后來(lái)他隨一個(gè)很受蒙古人信任的海云和尚北上梅肤。海云是受封于蒙哥汗掌管天下佛教的一個(gè)有權(quán)勢(shì)的僧人。經(jīng)海云介紹邑茄，子聰見到忽必烈姨蝴。忽必烈甚為器重他，找他在藩邸當(dāng)顧問肺缕，經(jīng)常向他咨詢國(guó)家大事左医。子聰原是與郭榮談得來(lái)的熟朋友，郭榮則對(duì)他的博學(xué)多識(shí)同木，十分欽佩浮梢。大約在郭守敬十多歲時(shí)，子聰?shù)母赣H死了彤路，子聰回到邢州奔喪秕硝。三年服喪期間，他在邢州西南一百四十里的磁州（今河北磁縣）武安縣的紫金山洲尊，與老朋友張文謙远豺，張易一起讀書，還帶了個(gè)原籍唐縣（今河北唐縣）的少年王恂在一起研習(xí)坞嘀。郭榮趁機(jī)叫郭守敬到紫金山去隨子聰?shù)纫煌瑢W(xué)習(xí)躯护。金末元初，北方民間講學(xué)之風(fēng)相當(dāng)盛行丽涩。雖然處在戰(zhàn)亂年代榛做，各地卻常有一些志同道合之士，聚在一起研討各種學(xué)問。所以检眯，元初出仕的那些士大夫中厘擂，頗有一些杰出的人才。特別是王恂锰瘸，他字敬甫刽严，中山唐縣（今河北省唐縣）人，他比郭守敬小四避凝、五歲舞萄，博學(xué)多識(shí)，是我國(guó)歷史上出類拔萃的天文數(shù)學(xué)家管削。在紫金山研習(xí)的這幾個(gè)人倒脓，后來(lái)相繼進(jìn)入元廷。有的在政務(wù)上做出貢獻(xiàn)含思，有的在科學(xué)方面有所發(fā)明崎弃。這三年中，郭守敬在天文含潘、算學(xué)饲做，歷法等各方面的學(xué)問，都有很大長(zhǎng)進(jìn)遏弱。尤其是算學(xué)盆均，那是研究天文歷法的重要工具和基礎(chǔ)，郭守敬和同學(xué)在共同學(xué)習(xí)和鉆研中漱逸，在繼承和發(fā)展前人成果方面泪姨，造詣更深。這對(duì)他以后的事業(yè)有著重大影響饰抒。

? ? ? 郭守敬十五肮砾、六歲的時(shí)候，曾獲得一幅拓印的《蓮花漏圖》循集。蓮花漏是一種構(gòu)造并不簡(jiǎn)單的儀器唇敞。它是北宋時(shí)期燕肅在前代漏壺的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而發(fā)明創(chuàng)造的。這是一種利用滴水來(lái)計(jì)量時(shí)間的儀器咒彤，是我國(guó)古代一種比較精確的漏壺疆柔。這種計(jì)時(shí)儀器由一整套的水箱、水壺镶柱、吸水管旷档、帶有刻度的箭，以及其它一些部件組成歇拆。壺中水位的高低鞋屈，水質(zhì)的潔凈與否范咨，都影響到水從壺嘴流出的速度。采取一套箱壺厂庇，使主要的那只大壺里的水保持常滿渠啊，讓水均勻地漏到箭壺里，流速保持穩(wěn)定权旷，可使插在壺中的箭逐步均勻上升替蛉。看箭桿上的刻度讀數(shù)拄氯，便可知道是什么時(shí)刻了躲查。由于水壺的若干部分以及箭都制成了蓮花、蓮蓬和蓮葉的形狀译柏，因此镣煮，取名蓮花漏。又因燕肅是在宋仁宗趙禎天圣９年（１０３１年）創(chuàng)制的鄙麦，又叫天圣蓮花漏典唇。４季中氣溫有所變動(dòng)，水的溫度也就不同黔衡，這使水的粘滯性有所變化蚓聘。粘性的變化又會(huì)影響水的流速和流量腌乡，這就關(guān)系到漏壺計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性盟劫。再則，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)与纽，地軸是傾斜的侣签，猶如陀螺旋轉(zhuǎn)時(shí)它的軸會(huì)傾側(cè)，其理相同急迂。地球在軌道上的運(yùn)行又是冬天略快影所，夏天略慢（對(duì)北半球而言）。因此僚碎，一年中每天日子的長(zhǎng)短不一樣猴娩。冬夏兩季稍長(zhǎng)，春秋兩季略短勺阐，最長(zhǎng)和最短的日子可差５０秒鐘【碇校現(xiàn)在每天用２４小時(shí)來(lái)計(jì)時(shí)，是取個(gè)平均值渊抽，叫做平太陽(yáng)日蟆豫。由于這許多因素，主要是晝夜時(shí)刻長(zhǎng)短不同的因素懒闷，蓮花漏壺中使用上漆的桐木箭十减，全套共有４８支栈幸。白天和黑夜分別依其時(shí)間長(zhǎng)度各用一支，又隨２４個(gè)節(jié)氣變化而更換使用帮辟。古代的計(jì)時(shí)把一天分成一百刻速址。蓮花漏的四尺長(zhǎng)箭上，一刻又分成６０分由驹，每分約合現(xiàn)代的１４．４秒壳繁。所以它就有較高的準(zhǔn)確性。燕肅為了推廣他對(duì)漏壺的這種改進(jìn)荔棉，曾在許多地方將蓮花漏的圖樣刻在石碑上闹炉，好讓大家容易見到。宋金時(shí)代润樱，蓮花漏流傳得相當(dāng)廣泛渣触，很多地方的城墻的譙樓上都放置著一套蓮花漏，給當(dāng)?shù)氐木用褡鰹橛?jì)時(shí)的依據(jù)壹若。

? ? ? 動(dòng)亂的戰(zhàn)爭(zhēng)年代嗅钻，到處遭破壞，蓮花漏變得很稀罕店展、極少見到了养篓。單憑一張圖，成年人也弄不清它的原理和構(gòu)造赂蕴。少年郭守敬得到這幅圖后柳弄，認(rèn)真加以琢磨。他很快就弄懂了蓮花漏的原理概说，并能講得清清楚楚碧注。聰明在于勤奮。并不是郭守敬的天賦特別高糖赔，而是他具有善于思考萍丐，不畏困難，而且刻苦鉆研的頑強(qiáng)精神放典。他用竹篾仿照古圖扎制渾天儀逝变，并且運(yùn)用它來(lái)進(jìn)行實(shí)際觀測(cè)。正是在這一段少年時(shí)期奋构，郭守敬勤奮學(xué)習(xí)并能結(jié)合實(shí)際壳影，學(xué)以致用。

? ? ? 元朝統(tǒng)治的北方農(nóng)業(yè)地區(qū)声怔，擄掠破壞極為嚴(yán)重态贤。由于遭到長(zhǎng)期的戰(zhàn)爭(zhēng)破壞，大片農(nóng)田廢棄醋火，不少被圈作牧場(chǎng)悠汽。民族壓迫深重箱吕，生產(chǎn)急劇下降。這就不利于元朝貴族對(duì)一個(gè)比較先進(jìn)的封建國(guó)家的統(tǒng)治柿冲。忽必烈在轄領(lǐng)北方之初茬高，曾網(wǎng)羅了一批漢族地主階級(jí)中的上層知識(shí)分子，擔(dān)任重要職務(wù)或當(dāng)參謀假抄。其中比較有名的怎栽，就有劉秉忠，以及他所推薦的張文謙（忽必烈任用他為王府書記）宿饱，還有許衡熏瞄、姚樞、竇默等人谬以。這些人從地主階級(jí)的根本立場(chǎng)和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)强饮，根據(jù)歷來(lái)封建統(tǒng)治階級(jí)治理天下的一些基本政策，為忽必烈制訂了若干政治經(jīng)濟(jì)措施为黎。

? ? ? 在金代邮丰，邢州本來(lái)人口繁盛，經(jīng)濟(jì)殷實(shí)铭乾，計(jì)有７００多戶剪廉，但是，經(jīng)過戰(zhàn)爭(zhēng)的破壞炕檩，農(nóng)業(yè)極度衰退斗蒋。而到貴由汗年間（１２４６—１２８４年），只剩下５００余戶了捧书。在這種情況下吹泡，張文謙向忽必烈建議：派良吏去治理居南北要沖的邢州骤星，以為其它地方示范经瓷。忽必烈同意了求橄，設(shè)立邢州安撫司隘马，由脫兀脫、張耕任安撫使庐舟。劉肅任商榷使队贱，張色冀、劉等到任后，采取了一些安撫措施柱嫌，如興辦冶鐵作坊锋恬，招集流散的百姓，進(jìn)行恢復(fù)生產(chǎn)等工作编丘。

? ? ? 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水利關(guān)系密切与学，張彤悔、劉二人也就從事一些水道的整治工作。當(dāng)時(shí)邢州城北有三條河流索守。南面一條最大的名潦水晕窑，靠城流經(jīng)２、３里后卵佛，東向流入蔡水杨赤。金元戰(zhàn)爭(zhēng)的混亂年代，河渠水道無(wú)人管理截汪，河水破堤而出疾牲，四散漫淹，城北低洼處一片沼澤衙解，連冬天也不見干涸说敏。北面有兩道小河，近潦水的叫達(dá)治泉丢郊，稍外一條名野孤泉盔沫。在漫流的泥沙堆積下，它們又一起淤塞了枫匾。出邢州城北門原有三座石橋跨越三條河流架诞，是城北道衢大路。中間達(dá)治泉上那座古老的小石橋干茉，戰(zhàn)亂后傾沒在大片沉積的泥沙中谴忧。３０年過去了，連蹤影也見不到了角虫。人們行經(jīng)那里時(shí)沾谓，不得不提起衣裳涉水而過。后來(lái)有些好心人在達(dá)治泉與野狐泉渡口處安上了幾根木梁作橋戳鹅，暫時(shí)應(yīng)付一下均驶，常架常壞，問題根本沒有解決枫虏。這時(shí)妇穴，張耕和劉肅便邀請(qǐng)年青的郭守敬到城北的現(xiàn)場(chǎng)。年僅２１歲的郭守敬隶债，在察勘之后腾它，按照水位、流量和灌溉需要等條件死讹，進(jìn)行了治理設(shè)計(jì)工作瞒滴。他規(guī)定了河道的位置，擬訂了路線赞警，確定了堤岸的尺寸妓忍，核算了需要的工時(shí)等稀并。并提出治理規(guī)劃。疏浚工程開始单默，把三條河水導(dǎo)向下游碘举。在郭守敬指出應(yīng)該設(shè)橋的地方，挖出了原來(lái)的小石橋搁廓。從此引颈，潦水依然沿舊河道由南橋下流去，不再泛濫境蜕。修整的新石橋與北橋分別引二泉東去蝙场，匯合于柳公泉。北去燕京的大路上粱年，過往的行人再也不用跋涉于泥淖之中了售滤。農(nóng)田得到了灌溉之便，大大促進(jìn)了當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的恢復(fù)台诗。郭守敬規(guī)劃的這一項(xiàng)河道工程完箩，只征調(diào)了４００多人，干了４０多天拉队，就順利完工了弊知。辦了這件事，解決了３０年來(lái)的老問題粱快，對(duì)人民生活有很多好處秩彤。于是事跡在邢臺(tái)市周圍傳播開去，郭守敬的技能才干得到了大家的贊揚(yáng)事哭。

二漫雷、修復(fù)唐來(lái)、漢延等河渠

　　在忽必烈那里當(dāng)顧問的子聰和尚鳍咱，頗得忽必烈的賞識(shí)和信任降盹。１２５３年，在忽必烈進(jìn)兵大理流炕，途經(jīng)六盤山的時(shí)候澎现，子聰又介紹了只有十九歲的王恂給忽必烈。忽必烈對(duì)王恂大為賞識(shí)每辟，派他做次子珍戩的伴讀。與此同時(shí)干旧，當(dāng)年在紫金山與郭守敬同學(xué)的一班人渠欺，差不多都相繼擔(dān)任官職。不過郭守敬暫時(shí)還未進(jìn)入仕途椎眯。他是個(gè)好學(xué)的人挠将，這段時(shí)期胳岂，他潛心學(xué)術(shù)，積累知識(shí)舔稀，為以后的科研工作打下基礎(chǔ)乳丰。

? ? ? 忽必烈總管漠南地區(qū)以來(lái)，曾兩度駐在背靠沙漠的草原南緣内贮，原金代桓州的東部产园。蒙哥汗６年（１２５６年），忽必烈叫子聰在這一帶踏勘地形夜郁，選定灤河上游龍岡的南側(cè)什燕，即現(xiàn)在正藍(lán)旗境內(nèi)敦達(dá)浩特東約２０公里的閃電河北岸的一百零八廟營(yíng)造宮室城廓，作為他的根椐地竞端。３年后屎即，正當(dāng)這首府建成的時(shí)候，蒙哥汗于９年（１２５９年）初秋攻打四川合川的戰(zhàn)役中陣亡了事富。元軍撤圍北退技俐，回到那時(shí)的都城和林（今蒙古人民共和國(guó)額爾德尼桑圖附近鄂爾渾河上游西岸喀喇和林）。忽必烈也于年底從鄂州（湖北武昌）前線回師北返统台。第二年春天虽另，軍回龍岡，一場(chǎng)爭(zhēng)奪皇位的斗爭(zhēng)展開了饺谬。忽必烈在一些蒙古軍事首領(lǐng)的支持和漢族地主士大夫的策劃下捂刺，打破大汗應(yīng)由貴族會(huì)議推選的蒙古傳統(tǒng)，搶先自立為汗募寨。接著他采納了子聰?shù)慕ㄗh族展，下詔建立紀(jì)元稱中統(tǒng)，并將龍岡駐地命名為開平府拔鹰，作為都城仪缸；設(shè)立中央政權(quán)機(jī)構(gòu)，稱做中書省列肢。他任命王文統(tǒng)為“平章政事”恰画，張文謙為“左丞”，作為中央機(jī)關(guān)政權(quán)最高負(fù)責(zé)的官員瓷马。

? ? ? 沒有多久拴还，王、張二人漸漸發(fā)生了矛盾欧聘。正好這時(shí)忽必烈將我國(guó)北方地區(qū)分為十路片林，各設(shè)宣撫司，任命了一批宣撫使，作為地方政府機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人费封。于是焕妙，張文謙被外放，以原官職兼任大名路與彰德路（今河北大名地區(qū)西部至河南安陽(yáng)地區(qū)東部）宣撫司的宣撫使弓摘，轉(zhuǎn)到地方上去了焚鹊。張文謙是邢臺(tái)南面５０里的沙河人。他想起老朋友子聰和尚的學(xué)生郭守敬來(lái)了韧献。于是末患，３０歲的郭守敬應(yīng)邀，告別家鄉(xiāng)势决，隨同張文謙上任去了阻塑。那時(shí)候，忽必烈的軍事力量主要用于漠北果复，同他的汗位爭(zhēng)奪者阿里不哥和海都打內(nèi)戰(zhàn)陈莽，因此急需鞏固他的漠南后方。大名虽抄、彰德一帶人民雖然逐漸恢復(fù)定居走搁，但賦稅繁重，又逢天氣干旱迈窟，生活極端困苦私植。郭守敬深知水利是恢復(fù)農(nóng)業(yè)的根本問題之一，他認(rèn)真察看大名车酣、彰德地區(qū)河流水渠的分布曲稼，仔細(xì)估量地勢(shì)地形，周密地考慮引哪條水湖员，修哪些渠贫悄，計(jì)算著能夠增加多少灌溉耕地，可以給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)多大的好處等等娘摔。經(jīng)過實(shí)地考察窄坦，在他頭腦中醞釀了一整套整治水利的地區(qū)規(guī)劃和設(shè)想。

? ? ? 張文謙在大名等地工作不到一年凳寺，次年春天回京朝見忽必烈鸭津，由于當(dāng)時(shí)王、張矛盾暫時(shí)緩和肠缨，便又被留下來(lái)?yè)?dān)任左丞逆趋。

? ? ? 在大名、彰德路期間怜瞒，郭守敬公務(wù)之余父泳，并沒有放棄他所擅長(zhǎng)的天文儀器方面的研制工作般哼。他本已弄懂了計(jì)時(shí)儀器蓮花漏的原理吴汪，只是苦于沒有力量仿制』菡現(xiàn)在他在宣撫司官署襄辦重要事務(wù)，頂頭上司又是深通天文歷法的舊日師友漾橙，乘著這個(gè)機(jī)會(huì)杆融，他就親自動(dòng)手，帶領(lǐng)工匠霜运，開爐熔銅脾歇，按照早年所見圖樣，澆鑄了一套正規(guī)的銅漏壺淘捡，想給地方上使用藕各。

? ? ? 中統(tǒng)三年（１２６２年）春，張文謙向忽必烈推薦了郭守敬焦除。忽必烈正在采取一些整治水利激况、鼓勵(lì)農(nóng)桑和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的政策措施，急需要收羅各種人材膘魄，所以很快把郭守敬召到開平府接見乌逐。而郭守敬鑄造的那套漏壺正好已完成，他給起名“寶山漏”创葡，并把漏壺送到了燕京浙踢，獻(xiàn)給元政府。因?yàn)檫@套計(jì)時(shí)儀器構(gòu)造相當(dāng)精巧灿渴，水的流動(dòng)速度比較均勻洛波，計(jì)量時(shí)間也比較準(zhǔn)確，后來(lái)元代的司天臺(tái)（即國(guó)家天文臺(tái)）上也采用了漏壺作為計(jì)時(shí)的工具骚露。

? ? ? 郭守敬進(jìn)入元朝政府蹬挤，最初被任命為提舉諸路河渠，后來(lái)升任都水少監(jiān)荸百、都水監(jiān)以至工部郎中闻伶，都是主管水利的。

? ? ? 郭守敬在開平府被召見的那天够话，他就向忽必烈談起了華北平原的河渠灌溉情況和急需興修的水利工程蓝翰。他根據(jù)自己勘察的結(jié)果，針對(duì)當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體情況和經(jīng)濟(jì)上的需要女嘲，提出了六項(xiàng)治理建議畜份，并詳細(xì)地闡述了每一項(xiàng)建議中的工程方案及其效用。他提出：

? ? ? 一欣尼、燕京東面爆雹，金代原有一條運(yùn)送糧米的漕運(yùn)河停蕉，直通通州（今北京市通縣），接連南北運(yùn)河钙态，但由于水淺淤塞慧起，已不能行船。當(dāng)時(shí)南方來(lái)的運(yùn)糧船到了通州册倒，得改用馬車等將糧食送到燕京蚓挤，路程有５０里長(zhǎng)。如果以燕京西北玉泉山的泉水作水源驻子，引到舊漕河灿意，使之通船，一年可節(jié)省車運(yùn)費(fèi)用６００００緡（ｍ０ｎ）崇呵。如果再?gòu)耐ㄖ菽厦娴奶A榆河口蒙村（今河北香河河西務(wù)東）拉直開鑿一條運(yùn)河缤剧，到楊村（今天津市西北武清），可以避免淤淺域慷、遠(yuǎn)繞和風(fēng)浪等各種不便荒辕。

? ? ? 二、將邢州城北的達(dá)治泉水引進(jìn)城中芒粹，然后分成三條河道引出城東兄纺，可灌溉邢州東部一帶農(nóng)田。

? ? ? 三化漆、邢州的灃河（今沙河）原東流至任城（今河北省任縣東）的一段估脆，故道淤塞，水流漫溢座云，淹沒農(nóng)田１３００多頃疙赠。如果重新修復(fù)河道，不僅這一大片農(nóng)田可以重新耕種朦拖，而且河流從小王村經(jīng)滹沱河最后導(dǎo)入御河（今衛(wèi)河一段）圃阳，還可以通船，便利交通璧帝。

? ? ? 四捍岳、在磁州（今河北省磁縣）東北滏水與漳水會(huì)合處，開引一條河道經(jīng)由滏陽(yáng)（為磁州州治所在地睬隶，即今磁縣）锣夹、邯鄲、洛州苏潜、永年再過雞澤银萍，使其流入灃河，就可以灌溉這個(gè)地區(qū)的３０００多頃土地恤左。

? ? ? 五贴唇、懷孟的沁河（今河南省的沁陽(yáng)境內(nèi)）搀绣，雖然灌溉了兩岸的農(nóng)田，但還有多余的水流穿過土堰向東與丹河的余水相匯合戳气。若開渠引水東流到武陟（今河南武陟隔河之南故城）之北链患，注入御河（今衛(wèi)河），就能灌溉農(nóng)田３０００多頃物咳。

? ? ? 六锣险、在孟州（今河南省孟縣）西面黃河北岸蹄皱，引河水修一條水渠览闰，先北流穿過新舊孟城之間再沿黃河北岸東下到溫縣重新流入黃河。這樣巷折，可以灌溉田地３０００多頃压鉴。

? ? ? 郭守敬首次晉見忽必烈時(shí)提出的這些意見，除了有關(guān)解決燕京漕運(yùn)問題外锻拘，主要都與華北平原如何增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和安定民生有關(guān)油吭。這個(gè)地區(qū)是忽必烈當(dāng)時(shí)重要的糧食供應(yīng)基地之一，是他十分重視的地方署拟。那時(shí)他正在實(shí)行子聰婉宰、姚樞、許衡等人提出的務(wù)農(nóng)桑推穷、興學(xué)校心包、恢復(fù)經(jīng)濟(jì)、發(fā)展文化的政策馒铃。他聽著郭守敬這些以實(shí)際出發(fā)的治理辦法蟹腾，非常滿意。他當(dāng)即任命郭守敬擔(dān)任提舉諸路河渠的職務(wù)区宇，讓他經(jīng)辦各地的河道水利事宜娃殖。

? ? ? 到了中統(tǒng)５年（１２６４年），忽必烈更改年號(hào)為至元元年议谷，中統(tǒng)和至元初年他陸續(xù)在行政管理機(jī)構(gòu)等方面進(jìn)行改革炉爆。如在地方設(shè)立“行中書省”，這是我國(guó)地方設(shè)省的開始卧晓。他命令子聰和尚還俗芬首，恢復(fù)姓劉，更名劉秉忠禀崖，封給他封建社會(huì)的最高爵位“太瘪帽伲”，一同參與中央政府的中書省和樞密院的工作波附。元朝的政權(quán)機(jī)關(guān)在逐步強(qiáng)化和完備起來(lái)艺晴。

? ? ? 這年初夏的５月昼钻，忽必烈派蒙古人唆脫顏與郭守敬二人到西夏一起去視察河渠水道，還要求他們繪出地圖向他們匯報(bào)封寞。這一片原屬西夏的地方然评，就是現(xiàn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部至寧夏回族自治區(qū)北部和甘肅的中部，沿黃河上游的河套平原西半部一帶狈究，歷來(lái)是西北重要的農(nóng)耕地區(qū)碗淌。黃河兩旁，早在漢抖锥、唐各代就開鑿了許多河渠亿眠，引黃灌溉，單是干渠就有１２條磅废。最長(zhǎng)的是黃河西岸中興州（即今銀川東南）的唐來(lái)渠纳像，長(zhǎng)達(dá)４００里；其次是漢延渠拯勉，長(zhǎng)有２５０里竟趾。大大小小的支渠總共有６８條之多。這些渠道在河套西部構(gòu)成一片水利網(wǎng)宫峦，灌溉著９００００多頃的良田岔帽，是西北一個(gè)極為重要的產(chǎn)糧基地。但是常年的戰(zhàn)亂导绷，使土地荒廢犀勒，渠道失修，河身淤淺诵次，水壩水閘等設(shè)施都被破壞或傾廢了账蓉，收成毫無(wú)保證，人民紛紛外出逃荒逾一。

? ? ? 元朝政府規(guī)定铸本，官員的正職都派蒙古人充任，漢人只任副職遵堵。雖然如此尔觉，唆脫顏與郭守敬來(lái)到西夏后狞洋，實(shí)際上是擔(dān)任副使的郭守敬完成了考察工作。這年８月，元政府頒布了陜西扑庞、四川叨恨、西夏中興等處新建行中書省的條格（辦事規(guī)則）午磁。張文謙就在這時(shí)出任西夏行省行政長(zhǎng)官莺戒，于是郭守敬就在張文謙的領(lǐng)導(dǎo)下，著手整治西夏古渠爽蝴。采取了“因舊謀新”的方針沐批，在故道的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)規(guī)劃纫骑，加以疏理修整。這項(xiàng)工程得到了廣大人民群眾的擁護(hù)九孩。在當(dāng)?shù)厝嗣竦拇罅χС窒孪裙荩杆賱?dòng)工了。在疏浚古渠道的過程中躺彬，許多用來(lái)控制和調(diào)節(jié)水位與流量的水壩和水閘煤墙，壞了的重新設(shè)置，倒了的予以修復(fù)宪拥。另外還開挖了一些新渠道仿野。沒多少時(shí)間，幾十條河渠都暢通無(wú)阻江解。這樣设预，不過一年光景，這一帶又呈現(xiàn)出一片生機(jī)勃勃的景象：渠水四達(dá)犁河，稻麥豐收，恢復(fù)了這個(gè)灌區(qū)的舊貌魄梯。西夏人民衷心感謝郭守敬桨螺，特意在當(dāng)?shù)亟⒘艘蛔簦瑏?lái)紀(jì)念他的功績(jī)酿秸。得到老百姓的如此愛戴灭翔，是一種多大的榮譽(yù)啊辣苏！第二年肝箱，郭守敬回到中都，忽必烈升任他為都水少監(jiān)稀蟋，也就是掌管全國(guó)河渠煌张、堤防、水利退客、橋梁骏融、閘堰等事務(wù)的高級(jí)官員。

? ? ? 郭守敬從西夏回京的路上萌狂，為了調(diào)查考察各地的水利灌溉情況档玻，曾特地率領(lǐng)隨從人員，專程坐船茫藏，自中興州沿著河套迂回地順黃河而下误趴。走了四天四夜，從中興州一直航行到大同府所屬的東勝（今內(nèi)蒙古自治區(qū)托克托）务傲。他肯定了這一段水路完全可以通航凉当。這時(shí)碧囊，忽必烈派遣的調(diào)查黃河水程航運(yùn)的官員，也到達(dá)東勝纤怒。聽到這消息糯而，他們趕忙派人飛馬馳奔中都，向忽必烈匯報(bào)泊窘。從此熄驼，自富饒的糧倉(cāng)河套地區(qū)運(yùn)送糧食到中都，有長(zhǎng)長(zhǎng)一段路程能用船只運(yùn)輸了烘豹，大為省便瓜贾。考察途中携悯，郭守敬還發(fā)現(xiàn)東勝西邊的查泊兀郎海（今內(nèi)蒙古自治區(qū)烏梁素海）附近的許多古渠祭芦，均可重新修復(fù)，用以灌溉憔鬼。他回到中都向忽必烈報(bào)告此行的經(jīng)過時(shí)龟劲，亦談到此事。忽必烈當(dāng)即表示贊同轴或。

? ? ? 郭守敬完成了修渠任務(wù)之后昌跌，便離開了西夏，在還京之前照雁，他曾經(jīng)逆流而上蚕愤，探尋黃河的發(fā)源地，以往史書上雖然也有些河源探險(xiǎn)的記載饺蚊，但都是些將軍萍诱、使臣們路過這個(gè)地區(qū)，順便探察污呼，寫下一些記載裕坊，并不是特意考察。以科學(xué)考察為目的曙求，專程探求黃河真源的碍庵，要推郭守敬是第一人。很可惜悟狱，郭守敬探察河源的結(jié)果沒有記載流傳下來(lái)静浴。后來(lái)到了１２８０年，又有一位探險(xiǎn)家都實(shí)奉元世祖之命專程前去考察河源挤渐。這次探索的經(jīng)過記錄在一部《河源記》的專著里苹享，其中有不少有價(jià)值的結(jié)果。毫無(wú)疑問，作為先驅(qū)的郭守敬對(duì)都實(shí)的考察是有很大影響的得问。

? ? ? 郭守敬西夏之行歸來(lái)囤攀，除了提出關(guān)于河套北端的水利建議外，又提出了關(guān)于增辟中都水源這個(gè)問題宫纬。他說(shuō)焚挠，金代曾在京西的麻峪村，開引瀘溝河（今永定河漓骚，元代稱渾河）水穿西山東出蝌衔，稱為金口。這支水流曾經(jīng)灌溉了金口以東蝌蹂、中都以西迤北的許多良田噩斟，對(duì)京郊農(nóng)業(yè)的發(fā)展，頗有好處孤个。過去剃允，有關(guān)官員唯恐出事情，就用大石塊堵塞了∑肜穑現(xiàn)在斥废，如果把原來(lái)的河道加以開挖，那末佳遂，上游西山的物產(chǎn)就得以運(yùn)來(lái)中都营袜，下游的水流增大，可以便利漕運(yùn)丑罪。不過，瀘溝河的河水是非常難以控制的凤壁，它的含沙量大吩屹，春冬少雨的時(shí)候，容易沉積泥沙拧抖，而到夏季秋季洪水季節(jié)煤搜，水勢(shì)洶涌，常會(huì)泛濫成災(zāi)唧席，所以古來(lái)稱為無(wú)定河擦盾。為此，郭守敬同時(shí)指出淌哟，應(yīng)該在金口西岸預(yù)先開好一條溢洪道迹卢，先向西南再折而繞回到瀘溝河中。并且還要開得深一些和寬一些徒仓，以防漲水時(shí)節(jié)大水橫溢突然沖向中都腐碱。忽必烈聽了認(rèn)為很有道理，而且他恰正需要西山的木材來(lái)營(yíng)造宮殿掉弛，于是就批準(zhǔn)了症见。

? ? ? 這條河恢復(fù)之后喂走，雖然引水解決漕運(yùn)問題并無(wú)顯著效益，但對(duì)西郊農(nóng)田灌溉卻頗起作用谋作。所以幾年后芋肠，宮殿都城雖已營(yíng)建完成，建筑材料的運(yùn)輸銳減遵蚜，但金口河仍維持不廢帖池。然而，永定河水災(zāi)的威脅畢竟是嚴(yán)酷的谬晕。３０多年后碘裕，到忽必烈的兒子鐵穆耳大德２年（１２９８年）時(shí)，山水大發(fā)攒钳，為害居民帮孔，都水監(jiān)就將金口以下的閘板閘住，使水不進(jìn)金口河而向永定河下游泄去不撑。大德５年（１３０１年）文兢，郭守敬已７０歲了，那年又是洪水暴發(fā)焕檬。他恐怕河水實(shí)在過大姆坚，阻攔不住，沖沒金口河兩旁的田舍实愚，波及都城兼呵，又提請(qǐng)將金口河上部河身用砂石雜土全部堵塞。這條河一共使用了３５年腊敲，起了一定的作用击喂，到后來(lái)便廢棄了。

? ? ? 郭守敬匯報(bào)了西夏之行的經(jīng)過碰辅，接著又解決了河套一帶的漕運(yùn)通航問題懂昂，引起了忽必烈的注意。他對(duì)靠近蒙古族發(fā)祥地的這塊重要地區(qū)自然不會(huì)不重視没宾。至元４年（１２６７年）秋天凌彬，便在從中興路到東勝間數(shù)百里長(zhǎng)的一段黃河上，新添設(shè)了１０所水上驛站循衰，使其接通原有的驛站铲敛，專辦西夏到上都和中都的軍政通訊事宜。就在這年羹蚣，忽必烈為了鞏固政權(quán)建設(shè)原探，命劉秉忠于中都故城西北郊，在原宮城之外興工修建起一座規(guī)模巨大的新城。城內(nèi)按照我國(guó)都市建設(shè)的傳統(tǒng)原則咽弦，有計(jì)劃地劃定街區(qū)分布徒蟆。經(jīng)行工部尚書也迭山設(shè)計(jì)，宮室居中型型，前朝后市段审，道路橫平豎直，猶如棋盤闹蒜。這工程比營(yíng)建上都還要浩大寺枉，前后延續(xù)了好多年，直至至元１１年绷落，忽必烈才正式坐上新完成的宮殿接受朝賀姥闪。而大都的城垣，要到至元２０年（１２８３年）發(fā)動(dòng)侍衛(wèi)軍１００００人助修砌烁，方始竣工筐喳。這就是現(xiàn)今北京的前身。

? ? ? 至元８年（１２７１年）時(shí)函喉，忽必烈采納劉秉忠的建議避归，仿前朝正式建立國(guó)號(hào)，“大元”管呵。將中統(tǒng)年號(hào)改為“至元”梳毙。接著把正在建造的新都城改稱大都，以前稱中都捐下。從此账锹，中都和大都并稱。也就在這年坷襟，郭守敬被任命為都水監(jiān)牌废，負(fù)責(zé)掌管全國(guó)河渠水利的經(jīng)營(yíng)治理工作。

? ? ? 至元１１年啤握，這時(shí)北方已經(jīng)穩(wěn)定。忽必烈在遣兵東征的同時(shí)晶框，派太尉同知樞密院事的大將伯顏?zhàn)韵宸舷屡盘В_始大舉伐宋。年底占領(lǐng)鄂州授段。第二年年初蹲蒲，水陸并進(jìn)沿長(zhǎng)江東下，陸續(xù)攻下黃州（今湖北黃岡）侵贵、安慶届搁、太平州（今安徽當(dāng)涂）。他一面分兵西攻江陵，一面相繼東進(jìn)建康（今江蘇南京）卡睦、鎮(zhèn)江宴胧，并匯合華北南下人馬，接連取得了長(zhǎng)江南北各處重鎮(zhèn)表锻。７月間恕齐，對(duì)峙在鎮(zhèn)江、瓜州周遭的宋瞬逊、元水陸主力大軍显歧，各以戰(zhàn)艦萬(wàn)艘，圍繞長(zhǎng)江江心的焦山進(jìn)行了一場(chǎng)空前的決戰(zhàn)确镊。最后士骤，宋軍大敗，伯顏回京師述職蕾域，忽必烈升任他為中書右丞相拷肌，命他率領(lǐng)諸將繼續(xù)南征，不使宋室有喘息的機(jī)會(huì)束铭，直趨南宋都城臨安（今浙江杭州）廓块。

? ? ? 元朝向來(lái)重視驛站。這次伯顏為了便于就揚(yáng)子江南北的軍政大事與大都方面的聯(lián)系契沫，并取得華北平原對(duì)前方的軍需供應(yīng)带猴，商議在原有陸路驛站之外，設(shè)立水路驛站懈万，相互配合以提高通信和交通效能拴清。他委派郭守敬去考察今河北、山東会通、江蘇等地區(qū)的水道交通情況口予，確定水路交通路線。至元１２年（１２７５年）涕侈，郭守敬經(jīng)過必要的實(shí)地視察沪停，定下了中原地區(qū)這樣五條河渠干線：

? ? ? 一、自陵州（今山東濟(jì)寧市）至大名（今河北大名東南）裳涛，那里有馬頰河及衛(wèi)河通運(yùn)河木张。

? ? ? 二、自濟(jì)州（今山東濟(jì)寧市）至沛縣（今江蘇沛縣）端三，又南至呂梁（在今江蘇徐州東２８公里廢黃河北）舷礼，那一段有山陽(yáng)湖（今昭陽(yáng)湖），在運(yùn)河旁郊闯，并和微山湖相接妻献。

? ? ? 三蛛株、自東平（今山東東平）至綱城。

? ? ? 四育拨、自東平至清河（故址在今山東東平西北黃河之南）谨履，向北越過黃河故道，接御河至朗。

? ? ? 五屉符、自衛(wèi)州（今河南輝縣）通御河至東平，又自東平西南的梁山泊再回通到御河锹引。

? ? ? 于是矗钟，大都南方，華北平原的中心嫌变，及其四周一大片地區(qū)與御河及大運(yùn)河連接成水道交通網(wǎng)吨艇，由郭守敬籌劃描繪下來(lái)上報(bào)。最后由伯顏呈準(zhǔn)忽必烈腾啥，決定西起衛(wèi)州东涡，中以東平為樞紐，東連魯中倘待、南疮跑，南迄徐州，呂梁的黃河下游凸舵，北接運(yùn)河直到楊村祖娘，建立水驛。這在相當(dāng)程度上便利了元朝中央政府的指揮聯(lián)系和軍事運(yùn)輸啊奄，加強(qiáng)了伯顏南下攻宋的力量渐苏。

? ? ? 此后不久，都水監(jiān)并到工部菇夸，郭守敬隨之轉(zhuǎn)入工部改任郎中官職琼富，仍舊負(fù)責(zé)河工水利。爾后庄新，他還對(duì)黃河中游地區(qū)的地形以及京汴沿途的大地水平進(jìn)行了測(cè)量鞠眉，這段時(shí)間，他在工作中的成績(jī)是很突出的择诈。

? ? ? 長(zhǎng)期負(fù)責(zé)河工水利凡蚜，使郭守敬思想中逐漸形成了一個(gè)地形相對(duì)高度的概念。測(cè)量地形高低需要一個(gè)基準(zhǔn)吭从，以作比較。郭守敬根據(jù)他所得的資料恶迈，曾經(jīng)以大都東邊的海平面為基準(zhǔn)涩金，將大都的水平高度與海平面作了比較谱醇。他進(jìn)而又將大都至開封一線上的逐段與海平面作了比較。他所做的步做，確是一項(xiàng)重大而緊要的大地水平測(cè)量工作副渴。他得出的結(jié)論是：開封離海很遠(yuǎn)，高程差的較多全度，致水湍急煮剧；大都距海極近，高程相差甚小将鸵，故水流緩慢勉盅，這是我國(guó)首次創(chuàng)設(shè)了用海平面以上的標(biāo)高來(lái)表達(dá)地形高低的辦法，在地理學(xué)與測(cè)量學(xué)上有重要的意義顶掉，即使在世界上亦遠(yuǎn)比西方早多了草娜。

三、創(chuàng)制儀器觀天文

? ? ? 我國(guó)是天文學(xué)很發(fā)達(dá)的國(guó)家之一痒筒。西漢以后宰闰，國(guó)家天文臺(tái)的組織和設(shè)備已達(dá)到相當(dāng)完善的地步。它的主要任務(wù)之一是編制歷法簿透。我國(guó)的古代歷法移袍，內(nèi)容是十分廣泛的。它包括日月運(yùn)動(dòng)及其位置的推算老充、逐年的日歷編制葡盗、五大行星位置的預(yù)報(bào)、日食蚂维、月食的推算等等戳粒。歷法關(guān)系到生產(chǎn)、生活甚至政治活動(dòng)等很多方面虫啥。因此蔚约，對(duì)這項(xiàng)工作歷來(lái)都是相當(dāng)重視的。一種歷法用久了涂籽，誤差就會(huì)逐漸顯著苹祟，因而需要重新修改。跟著每次重大歷法的修改评雌，總會(huì)帶來(lái)一些創(chuàng)造革新的進(jìn)步树枫，象基本天文數(shù)據(jù)的精密化、天文學(xué)理論的新成就或計(jì)算方法上的新發(fā)明等等景东。歷法的發(fā)展可以說(shuō)是中國(guó)天文學(xué)發(fā)展史上的一條主線砂轻。

? ? ? 元朝初年沿用當(dāng)年金朝的“重修大明歷”。這個(gè)歷法是１１８０年（金世宗大定２０年）修正頒行的斤吐。幾十年來(lái)誤差積累日漸顯著搔涝，發(fā)生過好幾次預(yù)測(cè)與實(shí)際天象不符的事厨喂。再一次重修是迫切需要的事了。

? ? ? 元世祖遷都大都（今北京）庄呈，采納了已死大臣劉秉忠的建議蜕煌，決定改定舊歷，頒行元王朝自己的歷法诬留。于是斜纪，元政府下令在新的京城里組織歷局，調(diào)動(dòng)了全國(guó)各地的天文學(xué)者文兑，另修新歷盒刚。

? ? ? 忽必烈把建立太史局的具體工作都办，交給了當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)教育工作的王恂噪叙，王恂認(rèn)為當(dāng)時(shí)的治歷人員都只知編歷的方法，不明制歷的原理哄芜，在他的建議下樟蠕，元政府把已告老回鄉(xiāng)的許衡召回來(lái)贮聂，主持改歷工作。為了鄭重其事寨辩，又派昭文館大學(xué)士張文謙吓懈，總管改歷工作。郭守敬雖然在水利部門任職靡狞，但他精通天文歷算耻警，早已眾所周知，在老同學(xué)王恂的推舉下甸怕，忽必烈將郭守敬抽調(diào)出來(lái)甘穿，到太史局與王恂一起主辦改歷事宜。從此梢杭，在郭守敬的科學(xué)活動(dòng)史上又揭開了新的一章温兼，使他在天文學(xué)領(lǐng)域里有機(jī)會(huì)發(fā)揮出高度的智慧和才能。

? ? ? 治歷一開始武契，郭守敬首先指出：“歷之本在于測(cè)驗(yàn)募判，而測(cè)驗(yàn)之器莫先儀表”。就是說(shuō)治歷的根本在于實(shí)際觀測(cè)咒唆，觀測(cè)要有工具届垫，就得先準(zhǔn)備適用的儀表。這同許衡的見解是一致的全释。郭守敬首先與許衡到大都南城外金朝時(shí)期的司天臺(tái)装处，檢查那里的儀器設(shè)備。其中渾儀還是北宋時(shí)代的東西浸船，是當(dāng)年金兵攻入北宋的京城汴京（今河南開封）以后符衔，從那里搬運(yùn)燕京來(lái)的找前。這臺(tái)渾儀當(dāng)年遠(yuǎn)道顛沛，在轉(zhuǎn)運(yùn)途中免不了有些損傷判族，加上長(zhǎng)期放置，更是環(huán)圈銹結(jié)项戴，轉(zhuǎn)動(dòng)不靈形帮。而且，這座渾儀原是在開封使用的周叮，儀器的北極出地高度是當(dāng)時(shí)所測(cè)得的地理緯度３５度辩撑。大都的地理緯度比開封高得多。金朝將這座儀器運(yùn)到中都后仿耽，并沒有把儀器指向天球南北極方向的軸的位置很好加以調(diào)整合冀。如果仍使用這座舊渾儀，測(cè)得的數(shù)據(jù)自然不會(huì)準(zhǔn)確项贺。郭守敬通過夜晚的觀測(cè)來(lái)檢驗(yàn)這座渾儀君躺，查得其南北極軸的方向，與天球北極差了大約四度开缎。按地理位置棕叫，中都與開封的北極出地高度，相差應(yīng)有五度多奕删，可見儀器已經(jīng)走了樣俺泣。郭守敬就把它加以改造，暫時(shí)使用完残。臺(tái)上的圭表也由于年久失修伏钠，變得傾側(cè)歪斜，不成樣子谨设。使用這樣的儀器熟掂，怎樣測(cè)得制歷所需的大量天文數(shù)據(jù)呢？郭守敬對(duì)這些舊儀器一件件做了仔細(xì)的檢查铝宵，并加以必要的校正和修復(fù)打掘。經(jīng)過一番修整之后，必需的測(cè)量工作鹏秋，總算可以進(jìn)行了尊蚁。但是，在實(shí)際觀測(cè)中侣夷，郭守敬感到這些陳舊的儀器操作起來(lái)很不方便横朋，存在著好些不足之處，測(cè)量的精度又很不準(zhǔn)百拓，不能滿足他的嚴(yán)格要求琴锭。他對(duì)渾儀原是頗有研究的晰甚，年少時(shí)還親自做過一架竹篾扎的渾天儀。在對(duì)舊儀器的缺點(diǎn)作了深入的分析之后决帖，他下決心按照自己的理想重新設(shè)計(jì)和制造新的天文儀器厕九。以適應(yīng)實(shí)際觀測(cè)的需要。那時(shí)郭守敬已經(jīng)４６歲了地回，職位也相當(dāng)高了扁远，可是他依舊象以前那樣，積極從事實(shí)際具體工作刻像。在許衡的贊助下畅买，他殫精竭慮設(shè)計(jì)出一件又一件新儀器，太史局又招進(jìn)了一批技術(shù)優(yōu)秀的工匠细睡，以便進(jìn)行冶鑄和制作谷羞。

? ? ? 自古以來(lái)，人們就注意到冬至那天溜徙，太陽(yáng)在南天的位置最低湃缎，正午時(shí)投射在地面上的影子也最長(zhǎng)。人們根據(jù)冬至前后影子的長(zhǎng)短來(lái)定出冬至的日子和時(shí)刻萌京，而測(cè)太陽(yáng)影長(zhǎng)的儀器就是圭表雁歌。它是我國(guó)最古老也是最簡(jiǎn)單的天文儀器之一≈校“表”并不是我們現(xiàn)在用的鐘表靠瞎，而是一根直立的銅制標(biāo)竿。早先曾用過木竿求妹，更原始的還有采用石柱的乏盐。“圭”是從表跟向北方延伸的一條石板制恍，上面有著讀數(shù)用的刻度父能，實(shí)際上是一條正南北方向的長(zhǎng)尺。它是以古代早期量地以及夏至日正午日影用的尺演變而來(lái)的净神，古代稱之為土圭何吝。每天正午，當(dāng)太陽(yáng)走到天空正南方時(shí)鹃唯，表的影子剛好落在圭面上爱榕。一年中，日影最長(zhǎng)的那天是冬至坡慌，日影最短的那天是夏至黔酥。多少年來(lái)，我們的歷算家就是從仔細(xì)測(cè)量冬至與夏至前后若干天的日影長(zhǎng)短變化，推算出每年冬至與夏至的準(zhǔn)確時(shí)刻跪者。接連測(cè)量若干年的冬至?xí)r刻棵帽，就可算出一年的回歸長(zhǎng)度≡幔回歸年就是太陽(yáng)從天上的冬至點(diǎn)（或春分點(diǎn)）運(yùn)行到下一年冬至點(diǎn)（或春分點(diǎn)）所需的時(shí)間逗概。用圭表測(cè)量的日影長(zhǎng)度，說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單忘衍，做起來(lái)卻不那么容易仗谆。要得到比較精確的數(shù)據(jù)，也不那么簡(jiǎn)單淑履。

? ? ? 首先是表影邊緣不那么清晰。陰影越靠近邊緣越淡藻雪，到底什么地方才是影子的盡頭秘噪，這條界線很難分清楚。影子的邊界不清楚勉耀，影子就量不準(zhǔn)確指煎。

? ? ? 使用圭表時(shí)的第二個(gè)難題就是測(cè)量影長(zhǎng)的技術(shù)不夠精密。古代量長(zhǎng)度的尺只能量到分便斥，往下可以估計(jì)到厘至壤，即１／１０分。按照千年來(lái)的測(cè)量方法枢纠，測(cè)定冬至?xí)r刻表影的長(zhǎng)像街，如果量錯(cuò)一分，就足以使按比例推算出來(lái)的冬至?xí)r刻有一個(gè)或半個(gè)時(shí)辰的出入晋渺。這個(gè)誤差是很大的镰绎。

? ? ? 還有，舊圭表只能觀測(cè)日影木西。星畴栖、月光弱，舊圭表就不能觀測(cè)星影和月影八千。

? ? ? 郭守敬憑著他深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與淵博的科學(xué)知識(shí)吗讶，仔細(xì)探討了前人的成果，深入思考了這些問題恋捆。他一邊使用傳統(tǒng)的圭表進(jìn)行觀測(cè)照皆，一邊在實(shí)踐中摸索改進(jìn)其不足之處。他終于取得了成功鸠信。

? ? ? 為了解決誤差大這個(gè)問題纵寝，他首先想辦法把圭表的表竿加高到五倍于原來(lái)的高度，因而觀測(cè)的表影也加高到五倍于原來(lái)的高度，因而觀測(cè)的表影也加長(zhǎng)到五倍爽茴。表影加長(zhǎng)了葬凳，按比例推算各個(gè)節(jié)氣的誤差就大大減少了。

? ? ? 其次室奏，他創(chuàng)造了一個(gè)叫“景符”的儀器火焰，使照在圭表上的日光通過一個(gè)小孔，再照射到圭面上胧沫，這樣昌简，陰影的邊緣就很清楚，可以量取準(zhǔn)確的影長(zhǎng)绒怨，比以前測(cè)量的結(jié)果又增加了兩位有效數(shù)字纯赎，因而他的工作是極為精密的。

? ? ? 郭守敬的圭表改進(jìn)工作大概完成于１２７７年南蹂，這年冬天已由它來(lái)觀測(cè)日影犬金。因觀測(cè)的急需，最初的表竿是木制的六剥，后來(lái)才攻成用金屬制的晚顷。可惜疗疟，這座圭表已毀滅该默，我們已無(wú)法再看到它了。幸而現(xiàn)在河南省登豐縣還保存著一座磚石結(jié)構(gòu)的觀星臺(tái)策彤，其主要部分是郭守敬制造的圭表栓袖。這圭表與大都的圭表又略有不同，它因地制宜锅锨，就利用這座高臺(tái)的一邊作為表叽赊，臺(tái)下用３６塊巨石鋪成一條長(zhǎng)１０多丈的圭面。當(dāng)?shù)厝私o這圭表起了一個(gè)很豪邁的名字必搞，叫“量天尺”必指。

? ? ? 圭表的改進(jìn)只是郭守敬開始天文工作的第一步，以后他還有更多的創(chuàng)造和發(fā)明恕洲！下面就談一談他對(duì)渾儀的改進(jìn)塔橡。

? ? ? 早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，我國(guó)便已有了自己的測(cè)天儀器——渾儀霜第。渾儀也叫渾天儀葛家，是由７、８層環(huán)圈套疊起來(lái)的一種大型儀器泌类，形狀象征著天球癞谒。天球是什么東西呢？當(dāng)人們抬頭觀看四周天空時(shí)，天穹似半個(gè)圓球覆蓋著大地弹砚，地平線下似乎還有半個(gè)圓球双仍。太陽(yáng)和月亮好象在這個(gè)圓球上東升，西落桌吃，并且不斷地在星空背影上交換著位置朱沃，星星也好似是綴附在這個(gè)圓球面上轉(zhuǎn)動(dòng)。這種從視覺反映出來(lái)的表面現(xiàn)象茅诱，并不代表著實(shí)際運(yùn)動(dòng)逗物。為了便于記錄、計(jì)算和探討天體運(yùn)行的現(xiàn)象瑟俭，就把這天穹叫天球翎卓，實(shí)際上是不存在的。渾儀便是模擬天球的測(cè)天儀器摆寄。儀器上的各個(gè)環(huán)莲祸，有的代表地平線和南北子午線，有的代表著赤道和黃道等等椭迎。儀器中心有軸，兩頭指向天球的北極和南極田盈。這些環(huán)畜号，有些是固定的，有些則能轉(zhuǎn)動(dòng)允瞧。有的環(huán)上刻有刻度简软、時(shí)刻或方位。最里面的一道叫四游環(huán)述暂，能圍繞南北極的樞軸旋轉(zhuǎn)痹升。雙環(huán)中間夾著一根空長(zhǎng)管，外方內(nèi)圓畦韭，能在環(huán)縫之間轉(zhuǎn)動(dòng)疼蛾，叫做窺管。窺管猶如近代的天文臺(tái)上的望遠(yuǎn)鏡艺配，只是沒有透鏡罷了察郁。若是東西轉(zhuǎn)動(dòng)四游環(huán)，同時(shí)南北向轉(zhuǎn)動(dòng)窺管转唉，能從窺管中瞄準(zhǔn)天球上的任何一點(diǎn)皮钠，隨便觀測(cè)哪個(gè)天體。

? ? 渾儀的作用雖大赠法，卻美中不足麦轰。用它進(jìn)行觀測(cè)，主要靠那根窺管和四游環(huán)。然而款侵，這內(nèi)環(huán)之外末荐，還有６、７道重重套疊圍箍著的外環(huán)喳坠！外層幾道環(huán)稱為６合儀鞠评，中層幾道環(huán)稱為三辰儀，最里面的四游環(huán)亦叫四游儀壕鹉。這些環(huán)都有１剃幌、２寸的寬度。人在窺管下好端端地觀測(cè)時(shí)晾浴，常常發(fā)現(xiàn)要瞄準(zhǔn)的天體被一道環(huán)擋住了负乡，實(shí)在不方便。有時(shí)脊凰，會(huì)把一個(gè)難得的或很巧的觀測(cè)機(jī)會(huì)錯(cuò)過去抖棘，那是很遺憾的。這種儀器自發(fā)明以來(lái)狸涌，由簡(jiǎn)單趨向復(fù)雜切省，已經(jīng)有著大約１６個(gè)世紀(jì)之久。郭守敬根據(jù)自己的實(shí)際觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)帕胆，針對(duì)渾儀的不足之處做了大膽的革新創(chuàng)造朝捆。

? ? ? 郭守敬改造渾儀的主要想法是簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。他把這些重重疊疊套裝的圓環(huán)省去一些懒豹，以免互相掩蔽芙盘，阻礙觀測(cè)。那時(shí)候已發(fā)明了球面三角法的計(jì)算脸秽，有些星體的運(yùn)行位置可以從數(shù)學(xué)計(jì)算求得儒老，不必在這渾儀中裝上圓環(huán)來(lái)直接觀測(cè)。這樣记餐，就使得郭守敬在渾儀中省去一些圓環(huán)的想法得以實(shí)現(xiàn)驮樊。

? ? ? 郭守敬只保留了渾儀中最主要也是最必需的兩個(gè)圓環(huán)系統(tǒng)；并且把其中的一組圓環(huán)系統(tǒng)分出來(lái)片酝，改成另一獨(dú)立的儀器巩剖；把其它圓環(huán)完全取消。這樣就根本改變了渾儀的結(jié)構(gòu)钠怯。再把原來(lái)罩在外面作為固定支架用的那些圓環(huán)完全撤除佳魔，用一對(duì)彎拱形的柱子和另外四條柱子承托著留在這個(gè)儀器上的一套主要的圓環(huán)系統(tǒng)。這樣晦炊，圓環(huán)就四面凌空鞠鲜，一無(wú)遮攔了宁脊。這種結(jié)構(gòu)，比起原來(lái)的渾儀來(lái)贤姆，又實(shí)用榆苞，又簡(jiǎn)單，所以取名叫“簡(jiǎn)儀”霞捡。簡(jiǎn)儀的這種結(jié)構(gòu)坐漏，同現(xiàn)代稱為“夾圖式望遠(yuǎn)鏡”的結(jié)構(gòu)基本上是一致的。在歐洲碧信，象這種結(jié)構(gòu)的測(cè)天儀器赊琳，要到１８世紀(jì)以后才開始從英國(guó)流傳開來(lái)。

? ? ? 郭守敬簡(jiǎn)儀的刻度分化也空前精細(xì)砰碴。以往的儀器只能讀到一度的１／４躏筏，這簡(jiǎn)儀卻可讀到一度的１／３６，精度一下子提高了好多呈枉。這架儀器一直到清初還保存著趁尼，可惜后來(lái)被在清朝欽天監(jiān)（掌管天文歷法的官署）中任職的一個(gè)法國(guó)教士紀(jì)理安拿去當(dāng)廢銅銷毀了。

? ? ? 郭守敬用這架簡(jiǎn)儀作了許多精密的觀測(cè)猖辫，其中的兩項(xiàng)對(duì)新歷的編纂具有重要的意義酥泞。

一項(xiàng)是黃道和赤道的交角的測(cè)定。赤道是指天球的赤道啃憎。地球是懸在空的天球之內(nèi)婶博，設(shè)想地球的赤道面向四周伸展出去，和天球的邊緣相割荧飞，割成一個(gè)大圓圈，這個(gè)大圓圈就是天球的赤道名党。黃道是指地球繞太陽(yáng)作公轉(zhuǎn)的軌道平面延伸出去叹阔，和天球相交所得的大圓。天球上黃道和赤道的交角传睹，就是地球赤道面和地球公轉(zhuǎn)軌道面的交角耳幢。這是一個(gè)天文學(xué)基本常數(shù)。這個(gè)數(shù)值從漢代以來(lái)一直認(rèn)為是２４°欧啤，１０００多年來(lái)睛藻，始終沒有人懷疑過。實(shí)際上這個(gè)交角年年都在不斷地減少邢隧，只是每年減少的數(shù)值很小店印，只有半秒，短期時(shí)間察覺不到罷了倒慧“凑可是變化雖小包券，積累了一千多年也會(huì)顯出影響來(lái)的。黃炫贤、赤交角的數(shù)值的精確與否溅固，對(duì)其它計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確與否很有影響。因此兰珍，郭守敬首先對(duì)這沿用了千年的數(shù)據(jù)進(jìn)行了檢查侍郭。果然，經(jīng)過他實(shí)際測(cè)定掠河，當(dāng)時(shí)的黃亮元、赤交角只有二十三度九十分。這是用古代角度制算出的數(shù)值口柳。根據(jù)現(xiàn)代天文學(xué)理論的推算苹粟，當(dāng)時(shí)的這個(gè)交角實(shí)際上應(yīng)該是２３°３１′５８″。郭守敬測(cè)量的角度實(shí)際上只有１′２５″．３的誤差跃闹。不過嵌削，這樣的觀測(cè)，在郭守敬當(dāng)時(shí)的時(shí)代望艺，是很難能可貴的苛秕。

? ? ? 另一項(xiàng)觀測(cè)就是２８宿距度的測(cè)定。我國(guó)古代在測(cè)量２８宿各個(gè)星座的距離時(shí)找默，要用一顆星作為標(biāo)志艇劫，這顆星稱為“距星”。因?yàn)橐镁嘈亲鳛闃?biāo)志惩激，所以距星本身的位置一定要定得很精確店煞。從這一顆距星到下一顆距星之間相距度數(shù)叫“距度”。這距度可以決定這兩顆星之間的相對(duì)位置风钻。２８宿的距度顷蟀，從漢朝到北宋，一共進(jìn)行過五次測(cè)量骡技。它們的精度是逐次提高的鸣个。最后一次是在宋徽宗崇寧年間（１１０２—１１０６年）進(jìn)行觀測(cè)的，這２８距度數(shù)值的誤差平均為０°．１５′布朦，到郭守敬時(shí)囤萤，經(jīng)他測(cè)定的數(shù)據(jù)，誤差平均值只有４′．５是趴，比崇寧年間觀測(cè)的誤差降低了一半涛舍。這是一個(gè)了不起的成就。

? ? ? 為了測(cè)定制歷所需的天文數(shù)據(jù)和以后進(jìn)行經(jīng)常性的天文觀測(cè)并充實(shí)司天臺(tái)的設(shè)備唆途，光依靠簡(jiǎn)儀和高表做盅，還是不夠的缤削。在許衡的幫助下，從至元１３年（１２７６年）起到至元１６年（１２７９年）的這３年中吹榴，郭守敬一共設(shè)計(jì)制作了大大小型じ摇１０多種天文儀器。據(jù)記載图筹，除以上兩件外帅刀，還有：候極儀、渾天象远剩、玲瓏儀扣溺、仰儀、立運(yùn)儀瓜晤、證理儀阁猜、景符浦旱、窺幾雄坪、日月食儀砖瞧、星晷、定時(shí)儀足画、正方案雄驹、丸表、懸正儀和座正儀等許多件淹辞。這些儀器有的還留下了一些較詳細(xì)的關(guān)于其結(jié)構(gòu)医舆、形態(tài)與作用的記述，至今可想見其當(dāng)時(shí)的功效和創(chuàng)造的匠心象缀，但也有些不知其究竟了蔬将。除了儀器之外，郭守敬還復(fù)制了仰規(guī)復(fù)矩圖央星、異方渾蓋圖和日出入永短圖等一批天文圖霞怀，輔助儀器的使用，使操作人員得以與實(shí)測(cè)結(jié)果相印證等曼。由于元代禁止民間學(xué)習(xí)和藏有天文典籍，這些天文圖也未能流傳下來(lái)≡渌猓現(xiàn)在我們?cè)俳榻B一下一種較為重要的儀器禁谦。

? ? ? “仰儀”，是個(gè)銅制的中空半球废封，形狀象一口仰天放著的鍋州泊。半球的口上刻著東西南北方向。半球上面刻著與觀測(cè)地緯度相應(yīng)的縱橫線網(wǎng)格漂洋。半球口上用一縱一橫的兩根竿子架著一塊小板遥皂，板上開一小圓孔力喷，孔的位置正好在在半球的球心上。太陽(yáng)光通過小孔演训，在球面上投下一個(gè)圓形的象弟孟，映照在所刻的線格網(wǎng)上，立刻就可讀出太陽(yáng)在天球上的位置样悟。人們可以避免用眼睛逼視那亮度極高的太陽(yáng)本身拂募，就能確定太陽(yáng)的位置，這是很巧妙的窟她。更妙的是在發(fā)生日食時(shí)陈症，仰儀面上的日象也發(fā)生相應(yīng)的虧缺現(xiàn)象。這樣震糖，從仰儀就可直接測(cè)出日食的方向录肯，虧缺部分的多少，以及發(fā)生各種食象的時(shí)刻等等吊说。雖然伊斯蘭天文家在公元１１世紀(jì)時(shí)就已經(jīng)利用日光通過小孔成象的辦法來(lái)觀測(cè)日食的虧缺论咏，但他們只是利用一塊有洞的板子來(lái)觀測(cè)，幫助測(cè)定各種食象的時(shí)刻罷了疏叨，還沒有象仰儀這樣可以直接讀出數(shù)據(jù)的儀器潘靖。

? ? ? 王恂、郭守敬等同一位尼泊爾的建筑師阿你合作蚤蔓，在大都興建了一座新的天文臺(tái)卦溢，臺(tái)上就裝備著郭守敬所創(chuàng)造的那些儀器。這座天文臺(tái)是當(dāng)時(shí)世界上最完善的天文臺(tái)之一秀又。

? ? ? 在郭守敬的建議下单寂，元世祖派了１４位天文學(xué)家，到當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)２６個(gè)地點(diǎn)（大都不在之內(nèi)）吐辙，進(jìn)行了幾項(xiàng)重要的天文觀測(cè)宣决。在其中的幾個(gè)地點(diǎn)，特別測(cè)定了夏至日的表影長(zhǎng)度和晝昏苏、夜的時(shí)間長(zhǎng)度尊沸。這些觀測(cè)結(jié)果，為編制全國(guó)適用的歷法提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)贤惯。這一次觀測(cè)的規(guī)模之大洼专，在世界天文學(xué)史上也是少見的。

? ? ? 經(jīng)過王恂孵构、郭守敬等人的共同努力屁商，到１２８０年（元世祖至元１７年）春天，一部新的歷法宣告完成颈墅，取名“授時(shí)歷”蜡镶。同年冬天雾袱，正式頒發(fā)了根據(jù)《授時(shí)歷》推算出來(lái)的下一年的日歷。

? ? ? 很不幸官还，《授時(shí)歷》頒行不久芹橡，王恂就病逝了。那時(shí)候妻枕，有關(guān)這部新歷的許多算草僻族、數(shù)表還都是一堆草稿，不曾整理屡谐。幾個(gè)參加編歷的主要人員述么，退休的退休，病逝的病逝愕掏，于是最后整理定稿工作全部落到郭守敬的肩上度秘。他又花了兩年多的時(shí)間，把數(shù)據(jù)饵撑、算表等整理清楚剑梳，寫出定稿。其中的一部分就是《元史滑潘、歷志》中的《授時(shí)歷》垢乙。

? ? ? 在《授時(shí)歷》里，有許多革新和創(chuàng)造语卤。第一追逮，廢除了過去許多不合理不必要的計(jì)算。例如粹舵，避免用很復(fù)雜的分?jǐn)?shù)來(lái)表示一個(gè)天文數(shù)據(jù)的尾數(shù)部分钮孵，改用十進(jìn)制小數(shù)等。第二眼滤，創(chuàng)立了幾種新的算法巴席，例如插入法及球面三角法則等。第三诅需，總結(jié)了前人的成果漾唉，使用了一些較為進(jìn)步的數(shù)據(jù)，例如采用南宋楊忠輔所定的回歸年堰塌，以一年為３６５．２４２５日赵刑，與現(xiàn)行的公歷的一年時(shí)間完全一致∧柘桑《授時(shí)歷》是１２８１年頒行的料睛；現(xiàn)行的公歷卻是１５７６年才由意大利人利里奧提出來(lái)丐箩∫“睿《授時(shí)歷》確是我國(guó)古代一部很進(jìn)步的歷法恤煞。郭守敬把這部歷法寫成定稿，流傳到后世施籍，把許多先進(jìn)的科學(xué)成就傳授給后人居扒，這件工作，對(duì)后人來(lái)說(shuō)是很有意義的丑慎。

? ? ? 王恂去世不久喜喂，郭守敬升為太史令。在以后的幾年間竿裂，他又繼續(xù)進(jìn)行了天文觀測(cè)玉吁，并陸續(xù)地把自己制造的天文儀器、觀測(cè)天象的經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果等編寫成為寶貴的書籍腻异。他的天文著作共有百余卷之多进副。然而封建帝王元世祖雖然支持了改歷工作，卻并不愿把真正的科學(xué)知識(shí)流傳到民間去悔常，就把郭守敬的天文著作統(tǒng)統(tǒng)鎖在了深宮秘府中影斑。那些科學(xué)遺產(chǎn)幾乎全都被埋沒了，這是多么令人痛惜的事机打！

四矫户、設(shè)計(jì)制造“七寶燈漏”

? ? ? 《授時(shí)歷》完成，以及大量有關(guān)新歷的資料整理結(jié)束残邀，這已是至元后期了皆辽。也就是到了忽必烈晚年時(shí)期，此時(shí)罐旗，朝政腐敗膳汪，民不聊生，暴動(dòng)和起義相繼而起九秀。在這種形勢(shì)下遗嗽，太史院和司天臺(tái)的業(yè)務(wù)當(dāng)然難于繼續(xù)有所做為，只是奉行著逐年編歷與日常觀測(cè)的例行公事鼓蜒。但是痹换，郭守敬具有多方面的才能，除了當(dāng)時(shí)政府又要他參與都城的水利工程外都弹，他還在機(jī)械制造和機(jī)械傳動(dòng)裝置等方面下功夫娇豫，特別是在同天文學(xué)有密切聯(lián)系的計(jì)時(shí)儀器制造上，進(jìn)行了辛勤的工作畅厢。雖然這里也有繼承前人的創(chuàng)造冯痢，但是它們也反映出中世紀(jì)時(shí)代我國(guó)機(jī)械制造的水平。

? ? ? 這時(shí)期，郭守敬制作過一座“七寶燈漏”浦楣。那是一座時(shí)鐘袖肥。雖然主要是為了取悅于元世祖忽必烈，給其享樂的生活添加一件富麗堂皇的擺設(shè)振劳，但它的構(gòu)造確是不簡(jiǎn)單的椎组。

? ? ? 這“七寶燈漏”，實(shí)際上是一架原動(dòng)力為水力的精密的機(jī)械時(shí)鐘历恐。整個(gè)燈漏高１丈７尺寸癌，約５．３米。它的主體是一個(gè)大“燈球”弱贼，內(nèi)部分成４層蒸苇，各起各的作用。

? ? ? 頂部最高一層內(nèi)吮旅，四方環(huán)列著“四神”填渠，即代表日、月以及天上列宿中在天球上相差半周的參宿與辰宿鸟辅。它每天自東向西轉(zhuǎn)動(dòng)一周氛什，表示天體在做周日運(yùn)動(dòng)。第三層匪凉，按東枪眉、西、南再层、北方向布置著蒼龍贸铜、白虎、朱鳥聂受、靈龜蒿秦，即代表２８宿的四象的活動(dòng)模型。它們按一定的時(shí)刻跳躍蛋济，舞蹈和鳴叫棍鳖，與周日旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相呼應(yīng)。第二層四周刻有每日一百刻度的度數(shù)碗旅，又團(tuán)團(tuán)排列著代表１２時(shí)辰的木制“１２神”渡处。每神手中各執(zhí)一塊寫明時(shí)辰名稱的“時(shí)牌”，按時(shí)在一定門口出現(xiàn)祟辟，報(bào)告那時(shí)正是什么時(shí)辰医瘫。另外再有一個(gè)木人，立在門口旧困，一直用手指明著刻數(shù)醇份；當(dāng)時(shí)是何時(shí)何刻一望便知稼锅。底層四角又是四個(gè)各執(zhí)樂器的木人。每個(gè)時(shí)辰分“初”和“正”兩段僚纷，每段各有四刻缰贝。這一層的木人，逢初刻鳴鐘畔濒，到二刻打鼓，至三刻敲鑼锣咒；最末四刻時(shí)擊鐃鈸侵状。一般說(shuō)，在日常生活中毅整，白天六辰還較容易區(qū)分趣兄，而每辰再細(xì)分的八刻則往往吃不準(zhǔn)。以時(shí)牌報(bào)時(shí)悼嫉，配以不同的聲響報(bào)刻艇潭，這樣巧妙的一具時(shí)鐘，確是相當(dāng)完美戏蔑。

? ? ? 燈漏的動(dòng)力裝備蹋凝，是一組水力機(jī)械。用水車注入水壺总棵，通過類似漏壺的一組水箱鳍寂，使一個(gè)水位恒定的漏壺中的水均勻地流出，依次沖擊激動(dòng)一個(gè)樞輪情龄。樞輪旁邊裝有一套輪軸裝置迄汛。利用凸輪機(jī)構(gòu)與齒輪系統(tǒng)，使輪軸傳動(dòng)裝置的一重重機(jī)輪帶動(dòng)燈球內(nèi)四層中不同的物象骤视，作出不同的反應(yīng)鞍爱。尤其是第三層內(nèi)的四象模型，能按時(shí)鳴叫與舞躍专酗，這是前所未曾有過的睹逃。

? ? ? 毫無(wú)疑問，機(jī)械傳動(dòng)裝置內(nèi)裝有控制速度的擒縱器祷肯，使走速均勻唯卖，計(jì)時(shí)準(zhǔn)確；并且還裝有相當(dāng)復(fù)雜的凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪系統(tǒng)躬柬，以帶動(dòng)這一整套的傳動(dòng)裝置拜轨。

? ? ? 燈球上面，有一道“中梁”允青；中梁之上還設(shè)有一道“曲梁”橄碾。

? ? ? 曲梁上面刻有水槽卵沉，用以定水準(zhǔn)。中部安設(shè)“云珠”一顆法牲。左右兩旁史汗，分別布置“日球”與“月球”各一顆。曲梁兩端用龍首作裝飾拒垃，梁擺動(dòng)時(shí)停撞，能夠口吻張開，目珠轉(zhuǎn)動(dòng)悼瓮，好似凝視著曲梁架上的水平位置是否左右平準(zhǔn)戈毒。云珠下面另掛一顆“大珠”，位于其下的中梁上左右盤旋著兩條龍横堡，成雙龍戲珠之象埋市。兩龍又能隨大珠的搖擺而俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，好象是在昂首察看水槽內(nèi)的水是否平均穩(wěn)定命贴。這兩根梁道宅，兩個(gè)龍頭和兩條龍都非為了單純裝潢而虛飾的，而是供校正這座水力機(jī)械時(shí)鐘的水平狀態(tài)之用的胸蛛。它好象具有自動(dòng)反映校正水平的工作過程的性能污茵。

? ? ? “七寶燈漏”框架用的材料是以金子為主要成份的合金。燈球的四面都點(diǎn)綴著各種珠寶與金銀飾物葬项，華麗非凡省咨。忽必烈得到它，非常高興玷室，將它安放在皇宮正殿大明殿上零蓉，因而又稱為“大明燈漏”。元代穷缤，每逢皇帝即位敌蜂、元旦朝賀、生日祝壽津肛，冊(cè)立皇后或太子章喉，諸王與外國(guó)使節(jié)來(lái)朝及其它重大慶典，都在大明殿舉行儀式身坐。最高封建統(tǒng)治者秸脱，就是用點(diǎn)燃這座輝煌的燈漏來(lái)烘托那盛大典禮氣氛的。

? ? ? 這種水力傳動(dòng)的機(jī)械裝置部蛇，創(chuàng)始于２世紀(jì)前半期的張衡摊唇。經(jīng)過唐代較多的改進(jìn)，１１世紀(jì)末涯鲁，北宋蘇頌巷查，韓公廉等人曾制造過一座雄偉高大的水運(yùn)儀象臺(tái)有序，高近１２米。它上層安裝渾儀岛请，中層設(shè)渾象旭寿，底層有一座五層木閣，通過水力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)崇败，能自動(dòng)報(bào)時(shí)盅称、報(bào)刻和夜漏更等，并能搖玲后室、扣鐘缩膝、擊鼓、打鑼咧擂，以聲響報(bào)道時(shí)刻。七寶燈漏檀蹋，自然是承唐宋舊制而作松申，它基本上同水運(yùn)儀象臺(tái)下部木閣內(nèi)的計(jì)時(shí)機(jī)制相同「┯猓可是贸桶，北宋復(fù)滅以來(lái)，南宋初年在臨安考慮重作一座時(shí)桌肴，已無(wú)人能理解蘇皇筛、韓二人的構(gòu)造原理，也沒有人能夠看懂蘇頌的遺著坠七。蘇水醋、韓原器在金初遷燕京后早已毀損。郭守敬能重新制造出來(lái)彪置，還增添新的內(nèi)容拄踪，這是不簡(jiǎn)單的。況且拳魁，比歐洲１３８６年方出現(xiàn)的第一臺(tái)機(jī)械時(shí)鐘惶桐，終究還要早一個(gè)世紀(jì)。不難看出潘懊，郭守敬確實(shí)具有卓越的才能姚糊，對(duì)數(shù)學(xué)和機(jī)械學(xué)都有著深厚的基礎(chǔ)。

? ? ? 這段時(shí)期授舟，郭守敬還試制過木牛和流馬救恨，進(jìn)呈給忽必烈。凡看過小說(shuō)《三國(guó)演義》的释树，都知道諸葛亮六出祁山伐魏的末期忿薇，曾制造過木牛裙椭、流馬的故事。據(jù)史書記載署浩，諸葛亮于蜀漢建興９年（２３１年）第五次出兵時(shí)揉燃，開始以木牛試作運(yùn)輸工具，下一年制造更多的流馬和木牛筋栋。至建興１２年（２３４年）他去世那年炊汤，第六次再出祁山，在艱險(xiǎn)難行的棧道上使用大量木牛弊攘、流馬抢腐，運(yùn)送糧草及軍用器材。但是這種木牛襟交、流馬的形狀到底是怎樣的迈倍？它的構(gòu)造和性能又如何？卻一向缺乏詳細(xì)的記述捣域。宋代啼染，曾有人闡釋道，木牛就是前面有兩條車杠的小車子焕梅，流馬即獨(dú)輪推車迹鹅。因?yàn)槭竦赖纳铰菲閸珉U(xiǎn)阻，大車難行贞言，用這類小車子運(yùn)糧斜棚，行動(dòng)反倒便捷靈活，易于控制掌握该窗。郭守敬進(jìn)獻(xiàn)的木牛流馬弟蚀，當(dāng)時(shí)看到的人說(shuō)，它們“雖不盡得諸葛舊制酗失，亦自機(jī)妙”粗梭，使用起來(lái)甚為靈巧方便吧！

? ? ? 時(shí)光流逝级零，至元年間的末期断医，郭守敬已經(jīng)六十歲左右了∽嗉停回顧他的壯年時(shí)代鉴嗤，他曾在河工水利上作出過一番成就；中年以后序调，相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)醉锅，又在天文歷法與儀器制造上做出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。授時(shí)歷的制訂工作告一段落后发绢，在負(fù)責(zé)太史院日常業(yè)務(wù)之外硬耍，他的精力又投入到大都城市建設(shè)的水道工程方面垄琐。這工作，即使到今天经柴，仍有一定的參考價(jià)值狸窘。

五、讓船舶駛?cè)氪蠖汲?/b>

? ? ? 大都的城市變遷坯认，亦有一段歷史翻擒。早在金朝初期，金主完顏亮貞元元年（１１５３年）從上京會(huì)寧府（今黑龍江阿城之南白城）遷來(lái)燕京牛哺，作為首都陋气，稱為中都大興府。北方蒙古族進(jìn)入中原引润，忽必烈于中統(tǒng)元年１２月曾進(jìn)駐燕京的近郊巩趁，以后又在燕京“分立省部”，并于至元元年改燕京為中都淳附，在舊城東北陸續(xù)營(yíng)建新都议慰。至元４年，正式遷都新城燃观；至元９年褒脯，又改中都為大都便瑟。大都的規(guī)模宏大缆毁，名副其實(shí)地成為全國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)的中心到涂。但美中不足的是脊框，它的水源問題一直未得到徹底的解決。

? ? ? 金朝的中都故址践啄，原是古代薊城浇雹；那時(shí)是將遼代的南京析津府加以擴(kuò)建而成。金建都后屿讽，封建統(tǒng)治階級(jí)為了滿足其生活享受昭灵，于建造宮苑園林時(shí)，曾考慮到用水的需要伐谈。同時(shí)烂完，為了維持其寵大的統(tǒng)治機(jī)構(gòu)，每年要從它統(tǒng)治的華北平原地區(qū)輸送糧食到京師诵棵，水運(yùn)問題也得認(rèn)真考慮扰法。北京地區(qū)在地理構(gòu)造上三面環(huán)山枣氧，猶如海灣，稱為北京灣玄组。它的地形，從西部山區(qū)逐漸向東傾斜下降策严。地區(qū)的降水量甚是充沛，可又缺少天然的大河和湖泊，所以地下滲積水頗為豐富吻谋，而地面上卻缺乏適當(dāng)?shù)乃悼少Y利用。

? ? ? 金代羊初，曾把今蓮花河水通入涼水河的中間一段滨溉，截引入城，歷經(jīng)宮苑園囿之間长赞，解決了皇宮的用水問題晦攒。但皇室貴族的揮霍，封建統(tǒng)治機(jī)構(gòu)的開支與軍隊(duì)的維持得哆，主要都靠搜括的糧食脯颜。每年許多萬(wàn)噸糧食，車載船運(yùn)贩据，輸送進(jìn)京栋操，在當(dāng)時(shí)的條件下，當(dāng)然唯有水運(yùn)最稱省便饱亮》剑可是，從南方來(lái)的糧食近上，即古代稱為漕糧或漕米的剔宪，其水路運(yùn)輸——稱為漕運(yùn)，只能到達(dá)潞縣（通州）壹无。因?yàn)閺牡匦蝸?lái)看葱绒，通州以南，靠華北水系可以把糧食集中到今天津附近斗锭；天津到通州一段地淀，已是逆流而上了。再?gòu)耐ㄖ莸街卸坚牵烦屉m不太長(zhǎng)帮毁，僅有５０里，卻根本沒有天然河道豺撑。況且中都的地勢(shì)烈疚，相對(duì)說(shuō)比通州大約高出２０米，平均有將近１‰的坡度前硫。這坡度又不太勻稱胞得，有的地方坡勢(shì)較平緩，有的處所又較陡峭。如果開鑿一條人工運(yùn)河阶剑，潞水的水是無(wú)法倒引上流的跃巡。

? ? ? 金大定１０年（１１７０年）曾有人從梁山（今石景山）北面麻峪村鑿開蘆溝河?xùn)|岸，挖出一條人工河牧愁，引到中都城北的護(hù)城河素邪，再向東注入通州城東的潞河（今白河），但開成以后猪半，由于“地勢(shì)高峻兔朦，水性渾濁”，激流沖毀堤岸磨确，泥沙淤塞河床沽甥，終于毫無(wú)用處。郭守敬曾在中統(tǒng)３年和至元２年曾兩次提出整治方案乏奥，想加以復(fù)活的正是這條廢河摆舟；可惜均沒有達(dá)到預(yù)期的效果。

? ? ? 當(dāng)時(shí)中都北面有個(gè)小湖邓了，地有潛流導(dǎo)致涌泉恨诱，它就是現(xiàn)今紫竹院公園中那個(gè)湖泊。從那里發(fā)源引出一條小河骗炉，名叫高梁河照宝。古代高梁河流經(jīng)中都東北郊一帶的湖泊，即今積水潭同什剎海句葵，又東南向注入今涼水河中游厕鹃。金初，就曾在中都城北護(hù)城河處開鑿一條河渠笼呆，直往通州潞水上游熊响，大抵在今北運(yùn)河盡端接連溫榆河處旨别。它的水源則是攔截高梁河水而來(lái)诗赌。高梁河南段就在這個(gè)時(shí)候斷流。這條古高梁河秸弛，有些地方現(xiàn)在還留有殘跡铭若。例如，今日北京西直門北面的河上有一座高梁橋递览，橋北的道路叫高梁橋路叼屠。從橋下到紫竹院公園的一段河流，現(xiàn)在稱南長(zhǎng)河的绞铃，就是古時(shí)的高梁河镜雨。還有，從左安門向東南儿捧，經(jīng)十里河而南荚坞，若隱若現(xiàn)地依稀有一條大約４０米寬的河床故道挑宠，大致即古高梁河下游斷流后的遺跡。

? ? ? 高梁河水來(lái)源有限颓影，難以供給開河渠所需的流量各淀。于是有人把腦筋動(dòng)到小湖西北１５里的一座小山腳下另一個(gè)小湖泊。這小山就是現(xiàn)在萬(wàn)壽山诡挂，山下小湖即是今昆明湖的前身碎浇。在金代，這小山和小湖叫什么璃俗，現(xiàn)已不為人所知奴璃，僅知到元代，被稱為甕山和甕山泊城豁。湖西二里還有玉泉山溺健。這些山的山腳下都有泉水，一起匯入這個(gè)小湖钮蛛。它在那時(shí)還未經(jīng)開浚鞭缭，湖面比現(xiàn)今要小得多。大體就在金代這個(gè)時(shí)候魏颓，在這小湖與紫竹院之間岭辣，穿過今萬(wàn)泉莊東南的一片高地，用人工開辟了一條引水渠道甸饱，將玉泉山附近的一帶泉水沦童，引入了紫竹院小湖。這即為今昆明湖通向紫竹院的長(zhǎng)河叹话。它增添了高梁河的水源偷遗，增加了新開河渠的水量，使之暢流到通州驼壶。由于沿河一路設(shè)閘氏豌，當(dāng)時(shí)人們就將這條河稱做“閘河”。這大概是在金遷都來(lái)燕京不久的天德年間（１１４９—１１５２）前后一段時(shí)期热凹”么可是即使這樣，對(duì)于漕運(yùn)來(lái)說(shuō)般妙，水量還嫌不足纪铺。再有，自通州而上碟渺，地峻而水不留鲜锚，其勢(shì)易淺，不免時(shí)有淤阻，船不能行駛芜繁，十多年后攒霹，金世宗大定年間（１１６１—１１９０年），這條河就湮塞不通了浆洗。于是只好改用車運(yùn)催束，從陸路送糧到中都。

? ? ? 又過了３０余年伏社，已是金章宗泰和年間（１２０１—１２０８年）抠刺，１３世紀(jì)初了，又有人重新開挖疏通這條運(yùn)河摘昌，用以通船速妖。在金室避蒙古兵進(jìn)迫而再遷都到汴京開封之前的短短１０年中，又恢復(fù)了水運(yùn)聪黎。水量不足終是一個(gè)關(guān)鍵問題罕容，再加逆水行舟，一路過閘稿饰，雖然通航锦秒，糧船抵通州后，要花十幾天的時(shí)間才能返回京城喉镰。平均每天旅择，船只能行駛?cè)锒嘁稽c(diǎn)，還須征發(fā)大量民夫沿岸拉纖侣姆，其艱苦也是不難想象的生真。隨著金室于貞祐２年（１２１４年）南遷，不久捺宗，蒙古軍攻下中都柱蟀，燕京廢置，漕運(yùn)停止蚜厉，閘河又告堵塞长已。

? ? ? 半個(gè)世紀(jì)后，到了至元２６年（１２８９年）弯囊，大都的城郭痰哨，宮室和園沼等建設(shè)胶果，都已接近完成匾嘱。因?yàn)樾鲁且频搅酥卸紪|北，蓮花池附近的水早抠，已退到城外霎烙，宮廷用水，改由金大寧宮旁邊的積水潭來(lái)供應(yīng)。那時(shí)的積水潭悬垃，比今日的積水潭加什剎海還要大許多游昼。當(dāng)時(shí)還曾開浚擴(kuò)大湖面，起造瓊?cè)A島尝蠕，形成了今北海與中南海的前身烘豌，并仿漢唐舊制，起名叫做太液池看彼，建設(shè)了一片宮苑園林廊佩。新興建的皇城，就是以這片園林為基點(diǎn)靖榕，規(guī)劃經(jīng)營(yíng)而成标锄。這一來(lái)高梁河也被圈入城內(nèi)。

? ? ? 京都內(nèi)居住的人口相當(dāng)多茁计，加上大批貴族料皇、官員和吏卒等，需要消費(fèi)大量的糧食星压。中統(tǒng)年間（１２６０—１２６３年）及至元初期践剂，漕運(yùn)數(shù)量不多，矛盾還不太突出娜膘，但已經(jīng)是個(gè)問題了舷手。

? ? ? 原來(lái)，新城興筑以來(lái)劲绪，以積水潭到太液池大片的水男窟，很需充足的水源。斜穿城中的高梁河贾富，雖主要是為了滿足皇宮用水歉眷，同時(shí)也擔(dān)負(fù)著城市居民日常生活用水的供應(yīng)，當(dāng)然顯得緊張颤枪。那時(shí)曾開挖過一條起自玉泉山麓汗捡、從西直門南水門引入城內(nèi)的專用河渠。這條河在城中的那段畏纲，現(xiàn)在雖然已不復(fù)存在扇住，但１９６５年時(shí)，通過鉆探盗胀，發(fā)現(xiàn)它在城內(nèi)系經(jīng)過一條彎曲的路線艘蹋，在皇城西南角通過護(hù)城河，再引入太液池與皇城的南部票灰。這條河叫金水河女阀，專供皇宮使用宅荤，金水橋的名字恐怕與此有關(guān)。現(xiàn)在從玉泉山流經(jīng)昆明湖南面注入長(zhǎng)河的一段河道浸策，還保留著舊名冯键，叫“金河”，就是它的故跡庸汗。再往南一段已經(jīng)泯滅無(wú)痕了惫确。天安門前的外金水河是它的延伸，也是沿用舊稱蚯舱。這么一來(lái)雕薪，高梁河上游在紫竹院北一段的金新開河，水源便減少很多晓淀，并由此影響到下游的水量所袁。這就是為什么有前述郭守敬兩個(gè)整治方案的提出了。

? ? ? 全國(guó)統(tǒng)一后凶掰，元代的版圖和統(tǒng)治機(jī)構(gòu)都遠(yuǎn)比金朝大許多燥爷，對(duì)漕糧的依賴，也遠(yuǎn)超前代懦窘。史籍記載說(shuō)：大都“百司庶府之繁前翎，衛(wèi)士編民之眾，無(wú)不仰給于江南”畅涂。至元中期以后港华，每年糧食需用量以數(shù)１０萬(wàn)石激增至１００數(shù)１０萬(wàn)石。至元２７年（１２９０年）竟高達(dá)１５９萬(wàn)余石午衰。為此而造的船也越來(lái)越多立宜，甚至有一次造３０００艘。這些糧食基本上都是從江南浙西路（今長(zhǎng)江臊岸，錢塘江三角洲一帶）等地經(jīng)海運(yùn)或經(jīng)隋代開鑿的南運(yùn)河連接到北運(yùn)河運(yùn)來(lái)大都的橙数。為了河運(yùn)方便，還在今山東帅戒、河北開了不少新渠灯帮。象最大的會(huì)通河，從須城逻住、壽張钟哥、東昌到臨清，再轉(zhuǎn)入御河瞎访，規(guī)模相當(dāng)大腻贰。至元２０年（１２８３年）開始在上海造船，從平江（今江蘇省蘇州）的劉家港（今江蘇太倉(cāng)瀏河）海運(yùn)到渤海灣的直沽（今天津市內(nèi)海河上獅子林橋西端舊三汊口附近）装诡，再轉(zhuǎn)往通州银受。海運(yùn)比較便捷践盼，運(yùn)輸量不斷上升鸦采。至元２５年（１２８８年）宾巍，甚至分成兩個(gè)漕運(yùn)司機(jī)構(gòu)，一個(gè)管河運(yùn)渔伯，一個(gè)管海運(yùn)顶霞。但一到通州集中后，就得沿用金代中期的老辦法锣吼，起岸裝車选浑，從旱路運(yùn)入京城。每年要運(yùn)輸那么多糧食玄叠，前面曾說(shuō)起過古徒，需要配備大量的車輛、牲畜和夫役读恃，而秋季陰雨連綿之時(shí)隧膘，古代的路上更是泥濘難行，因此寺惫，驢馬倒斃疹吃，役夫病亡，費(fèi)用太大西雀。而且萨驶，糧食卻還總是難于及時(shí)送進(jìn)都城，糧食供應(yīng)不足艇肴，帶來(lái)好多問題腔呜。矛盾這樣尖銳，除了浚治南北大運(yùn)河并擴(kuò)充海運(yùn)外再悼，如何妥善解決從通州到大都這５０里的運(yùn)輸育谬，便是一個(gè)至關(guān)重要而且極其突出的問題了。至元１７年（１２８０年）２月帮哈，就當(dāng)新歷初稿完成時(shí)膛檀，元世祖忽必烈曾發(fā)３０００侍衛(wèi)軍親自去疏通舊運(yùn)河糧道，試圖使舊道通航娘侍，這說(shuō)明糧運(yùn)問題很嚴(yán)重咖刃，而忽必烈又是非常的重視，這事已牽涉到封建統(tǒng)治階級(jí)的命脈憾筏，所以至元２８年（１２９１年）又被提到議事日程上來(lái)了嚎杨。

? ? ? 這次的契機(jī)，倒是為了上都開平府的供糧而引起的氧腰。忽必烈雖建設(shè)了大都枫浙，每年仍有一定的時(shí)間去到他的老根據(jù)地上都刨肃，住上一段時(shí)間。主要是為避暑箩帚，往往“４月行幸真友，９月始還”。這時(shí)的上都紧帕，“北控沙漠盔然，南屏燕薊”，既是北部政治是嗜、經(jīng)濟(jì)愈案、文化中心，又是內(nèi)地通往大漠的嶺北行省的交通樞紐鹅搪。當(dāng)時(shí)站绪，城郭宮室，早已建就丽柿，禮儀制度恢准，亦都頒定。它不但有整套的衙署軍戍航厚，繁盛的商肆作坊顷歌，而且忽必烈每次到來(lái)，還要帶上一大批隨從官員幔睬。元初眯漩，官員并無(wú)俸祿，中統(tǒng)年間（１２６０—１２６３年）逐步定了百官工薪制度以來(lái)麻顶，到至元２２赦抖、２３兩年，又重新頒布了一套俸給條件辅肾。大小官員每月發(fā)給鈔票若干貫及祿米若干石队萤。例如都水監(jiān)這種中級(jí)官員，月俸就定為銀２錠２５兩（１錠為５０兩）矫钓，發(fā)鈔５３貫（兩貫相當(dāng)于１兩白銀）要尔，米六石。除了大量軍士如宿衛(wèi)新娜、扈從赵辕、看守、巡邏等等以及當(dāng)?shù)劓?zhèn)戍軍以外概龄，還有為數(shù)眾多的被征發(fā)役使的民夫工匠还惠，食用耗費(fèi)實(shí)在大得可觀。據(jù)留傳下來(lái)的記錄私杜，僅維持工匠微薄伙食的糧米一項(xiàng)蚕键，一年就需１５２００余石救欧。何況上都又是一個(gè)大轉(zhuǎn)運(yùn)站。自中原向漠北輸送的糧食锣光、日用品等物資笆怠，都要先集運(yùn)到上都。其中米糧一項(xiàng)嫉晶，數(shù)量亦以萬(wàn)石計(jì)骑疆。

? ? ? 至元２８年（１２９１年）田篇，忽必烈正考慮如何解決從大都轉(zhuǎn)運(yùn)糧食到上都時(shí)替废，有人分別提出了兩個(gè)不同的辦法。一是想從永平（今河北盧龍）沿著灤河拉河泊柬，造船試航椎镣。他們只行駛到半途，就發(fā)覺河道確實(shí)無(wú)法通航兽赁，只好作罷状答。至于第二條路線，郭守敬他們乘坐的船只刀崖，行了一程被河中的砂石灘所阻惊科，亦通不過去。于是他們都回道來(lái)到上都匯報(bào)亮钦，兩種方案都行不通只好放棄馆截。這次郭守敬偕行到上都，他已經(jīng)６１歲了蜂莉。見了忽必烈蜡娶，憑著他的見識(shí)和對(duì)水利事業(yè)的關(guān)注，他對(duì)如何興辦水利映穗，另外提出了１１個(gè)工程項(xiàng)目窖张。其中主要的一項(xiàng)，就是關(guān)于那時(shí)最傷腦筋的打通通州到大都的糧運(yùn)河工程蚁滋。郭守敬在大都已工作了將近３０年了宿接，關(guān)于地理，水文情況自然更加熟悉和清楚了辕录。在總結(jié)前兩次失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上睦霎，經(jīng)過多年的深思熟慮與實(shí)地勘測(cè)，他又提出了一個(gè)新的更周密的規(guī)劃踏拜。

? ? ? 他的設(shè)想是這樣的：離大都不遠(yuǎn)碎赢，昌平縣東南的神山（今鳳凰山）腳下，有較大的泉水速梗，名叫白浮泉（今龍泉）肮塞。把這股泉水先引向西流襟齿，沿西山東麓折而向南，匯入甕山泊枕赵。再?gòu)漠Y山泊出發(fā)經(jīng)原有的高梁河上游（今長(zhǎng)河）猜欺，從義和門（今西直門）北的西城墻下流進(jìn)大都城，蓄入積水潭拷窜，爾后再?gòu)姆e水潭引水南流开皿，沿皇城東城墻出南水門，注入已廢棄的金代運(yùn)糧閘河篮昧，一直東下流往通州赋荆。地勢(shì)相差過大的地方，可以設(shè)閘門調(diào)節(jié)懊昨。這樣窄潭，一條新整修的河道就可與原有水系聯(lián)接起來(lái)，南來(lái)的糧船就能直抵大都城了酵颁。

? ? ? 正在著急的忽必烈看了郭守敬的奏章嫉你，大為高興，說(shuō)：這事應(yīng)該趕快辦起來(lái)躏惋！于是這年１２月重新設(shè)立了都水監(jiān)機(jī)構(gòu)幽污。規(guī)定它執(zhí)掌“治河渠并堤防、水利簿姨、橋梁距误、閘堰之事”。早年的都水監(jiān)只有六名主要官員款熬，這時(shí)擴(kuò)大為八名深寥，高源任都水監(jiān)。次年正月初贤牛，忽必烈又派郭守敬以太史令原職惋鹅，兼職主管都水監(jiān)事務(wù)。治河工程開工那天殉簸，忽必烈為了突出他對(duì)浚治運(yùn)糧河工程的重視闰集，特地命令自丞相以下的所有百官統(tǒng)統(tǒng)都到工地去參加勞動(dòng)，作為倡導(dǎo)般卑。這些高官厚祿的人武鲁，對(duì)治河工程和勞動(dòng)，原是什么也不懂蝠检，因此沐鼠，忽必烈又規(guī)定一個(gè)個(gè)都要聽郭守敬的指揮調(diào)度。由此可見這次工程對(duì)元朝封建統(tǒng)治的重要性，以及郭守敬在河工水利方面權(quán)威性了饲梭。

? ? ? 這次重新整治運(yùn)糧河乘盖，從水源的開導(dǎo)到河床、閘壩的浚挖憔涉、設(shè)置订框，整個(gè)工程的經(jīng)過大致猶如下述：

? ? ? 首先針對(duì)原由高梁河引入閘河的水量不敷航運(yùn)所需，必須另找較豐沛的新水源這一關(guān)鍵兜叨，郭守敬在沿西山一帶的天然泉水水源中坊饶，找到了大都西北相距六十里的昌平縣東南白浮村神山腳下的白浮泉赊淑，水量比較充足民鼓。新水源找到后屉来，他在規(guī)劃中為什么不東南向把水徑直引往大都，而是先使水道西行议街，再轉(zhuǎn)而往南泽谨，然后折向東南到甕山泊呢璧榄？設(shè)計(jì)這樣一條迂回曲折的路線特漩，原有兩方面的作用。

? ? ? 一是北京西面的西山骨杂，自今妙峰山涂身、香山、玉泉山至石景山搓蚪、南山蛤售，一路上到處都有零股泉水和伏流。新開河道依山腳折向南行妒潭，昌平附近還有王家山泉悴能、虎眼泉等，沿途又經(jīng)縣南的雙塔河雳灾、孟村一畝泉漠酿、泄水河、蕭家河及玉龍泉等處谎亩，可以攔截各處山泉炒嘲，使水量更加充足。這些水又是較清澈的泉水匈庭，不至于很快地沉積泥沙夫凸，淤阻河身。

? ? ? 二是這樣可以適合地形阱持，使河床有較平緩的坡度夭拌。因?yàn)樯裆饺臉?biāo)高，按現(xiàn)今黃海零點(diǎn)起算，約在＋６０米上下鸽扁。大都城的西北道逗，標(biāo)高近于＋５０米，高程相差十余米之多献烦。城北南部則下降到略超過＋４０米滓窍。近年來(lái)在北京西直門處，對(duì)元代和義門甕城的發(fā)掘表明巩那，地面標(biāo)高古今稍有變易吏夯，但相差并不太大。如果新渠徑直取道辟向大都即横，那末先要在短短的２０里內(nèi)噪生，下降到標(biāo)高低于＋４０米的沙河河谷。然后又在中間上升到＋５０米的高地东囚，隨即再下降到標(biāo)高約為＋４０米的清河河谷跺嗽。而在抵達(dá)大都城以前，還得上升好幾米页藻，才能進(jìn)城桨嫁。這樣的高低起伏，兩處的河谷的高程甚至低于大都份帐，不但水流難以導(dǎo)入都城璃吧，而且會(huì)在中途沿兩河河谷順流東去，最后泄入榆水（今溫榆河）废境，大都城就落空了畜挨。

? ? ? 倘使河渠自神山先向西行，然后南下噩凹，渠水便可繞過比較復(fù)雜的河谷地形巴元，大致沿著５０米的等高線平穩(wěn)地一路順流向南。中間局部臺(tái)地地勢(shì)稍高驮宴。甕山附近的標(biāo)高逮刨，亦是＋５０米。而且匯集了山旁的泉水幻赚，水量增加禀忆，下段的渠道，便可利用原有的河身落恼。所以箩退，兜了這么一個(gè)圈子，可以較有把握地保證運(yùn)糧河和大都給水工程所需的水量佳谦。

? ? ? 由于西山山坡相當(dāng)陡戴涝，有好幾處在短短的幾里路之內(nèi)，便向東下降３０—４０米，郭守敬為此特地在６０多里長(zhǎng)的渠道東岸啥刻，修筑了一條土堤奸鸯，一些由此東流的小河都被阻斷，以便引水入渠可帽，而不沿原有的溪澗橫流注向東的榆水娄涩。這條堤堰，叫做白浮堰映跟。

? ? ? 先前蓄拣，整個(gè)金代，閘河水源始終未能得到圓滿解決∨叮現(xiàn)在球恤，從昌平白浮引水輾轉(zhuǎn)南來(lái)，這個(gè)長(zhǎng)期存在的難題終于很好地解決了荸镊。郭守敬為此還曾作過大面積的地形測(cè)量和長(zhǎng)矩離的水平測(cè)量咽斧，而他在這方面也是很有經(jīng)驗(yàn)。昌平到大都的引水工程中躬存，毫無(wú)疑問他是作了包括高度在內(nèi)的全面地形測(cè)量张惹，并在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的。不過优构，當(dāng)時(shí)還缺乏長(zhǎng)期降水量記錄诵叁，也沒有什么依日照與氣候而變的蒸發(fā)量材料，以及隨土質(zhì)而定的滲積量的研究钦椭，與地形等因素有關(guān)的徑流量計(jì)算這一類近代水文測(cè)驗(yàn)資料，所以難于得到流速碑诉、流量與水位等方面的全部數(shù)據(jù)彪腔。郭守敬只能靠實(shí)地踏勘和豐富的經(jīng)驗(yàn)，作出判斷进栽。

? ? ? 這條河從神山到通州高麗莊德挣，總長(zhǎng)１６４．５里。全部工程快毛，一共動(dòng)員了兵士格嗅、工匠及囚犯２０　０００余人唠帝，用了２８５萬(wàn)個(gè)工日屯掖，耗費(fèi)錢鈔１５２萬(wàn)錠及糧食３８７００石。施工時(shí)間花了一年半襟衰。終于在至元３０年（１２９３年）秋天竣工贴铜。

? ? 下段５０多里長(zhǎng)的運(yùn)糧河，它不象白浮村至大都西城前那一段平穩(wěn)。其實(shí)绍坝，河道在進(jìn)城之前的坡度變化已較大徘意，而從大都到通州，按現(xiàn)代所測(cè)的地形轩褐，地面高度下降有２０米左右椎咧，不利行船。為了便于通航和調(diào)節(jié)水流把介，從紫竹院進(jìn)大都城這一段起邑退，郭守敬按地形地貌變化及水位落差，每隔若干里劳澄，設(shè)置一道閘壩地技，閘壩上有放船進(jìn)出的通道口，口的兩端裝有能上升下降的機(jī)構(gòu)秒拔，一啟一閉莫矗，兩相配合，調(diào)整中間部分的水位砂缩，便可放行船只作谚。從高麗莊到大都城下文明門處，大致十里一閘庵芭，共設(shè)閘壩７處妹懒。城內(nèi)及積水潭西和義和門以上到紫竹院，又設(shè)閘坎三處双吆，共有閘壩１０處眨唬。有的地方設(shè)閘兩座或三座，連同增設(shè)好乐，共有閘壩２４座匾竿。施工期間，運(yùn)糧河上建設(shè)水閘的地方蔚万，往往掘出數(shù)十年前韓立所置閘門殘留的磚木岭妖，閘壩地點(diǎn)的選擇，前后不謀而合反璃，使工地上的員工都情不自禁地感嘆佩服昵慌。

? ? ? 從東便門到通州，河上還修建了２０座橋梁淮蜈，便利來(lái)往的行人斋攀。出東便門５里多，橫跨河上的是大通橋礁芦，為南北交通要道蜻韭。那附近有大通閘悼尾，就是原來(lái)的藉東閘，俗稱二閘肖方。這個(gè)地方清流縈回闺魏，繁花茂樹，景物宜人俯画。明清兩代以來(lái)析桥，成為北京居民泛舟游覽的勝地之一。

? ? 至元３０年（１２９３年）８月艰垂，工程全線完工泡仗。海運(yùn)同河運(yùn)兩路糧船，順利地一直駛進(jìn)大都城猜憎，云集在湖水浩瀚的積水潭娩怎。原先陸運(yùn)的顛沛困頓，耗工費(fèi)財(cái)胰柑，從此可以避免了截亦。那時(shí)候的積水潭，與今積水潭及什剎海相比柬讨，面積還要大得多崩瓤，一眼望去，“汪洋如翰裙伲”却桶，大都人習(xí)慣稱它為海子。完成沒多久蔗牡，忽必烈從上都回大都來(lái)颖系，路過積水潭，只見湖中進(jìn)進(jìn)出出擠滿南方來(lái)的糧船蛋逾，船尾緊挨著船頭集晚，這情景，使他心中有說(shuō)不盡的歡喜区匣，于是給這個(gè)運(yùn)河起名為“通惠河”，并賜給郭守敬１２５００緡錢鈔蒋院，命郭守敬仍以太史令原職兼提調(diào)通惠河漕運(yùn)之事亏钩。

? ? ? 通惠河開成后，不光漕運(yùn)糧食大為省便欺旧，而且促進(jìn)了南北物資交流姑丑，有益于人民生活。盡管忽必烈的目的只為了滿足其財(cái)政所需辞友，但客觀上它對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)發(fā)展栅哀，也起一定的作用震肮。通惠河的名稱，從此一直沿用到今天留拾。由于其后數(shù)百年的人事滄桑戳晌，現(xiàn)在的通惠河只通到北京火車站東面的護(hù)城河凸角上。其中填沒的建國(guó)門附近明清古觀象臺(tái)前面的泡子河痴柔，即是古通惠的一段殘跡沦偎。

? ? ? 本來(lái)郭守敬還打算過，在海子南端的澄清閘東面咳蔚，挖渠接通北壩河豪嚎，并在麗正門（今天安門前面）西邊設(shè)閘調(diào)節(jié)水位，使船只得在城墻四周寬廣的護(hù)城河內(nèi)環(huán)繞往來(lái)谈火。這個(gè)設(shè)想雖對(duì)發(fā)展大都水路交通很有利侈询，但可能跟皇室的切身利害關(guān)系不大，忽必烈就沒有重視和采用糯耍。不過扔字，今天我們可以看出，郭守敬對(duì)待河工水利事業(yè)是多么認(rèn)真負(fù)責(zé)谍肤，精益求精啦租。

? ? ? 這條新河修成，雖然給糧運(yùn)帶來(lái)了便利荒揣，但也存在著一些問題篷角。

? ? ? 西山的水都被攔截，清河與沙河等東流水系任，有的因此而斷流恳蹲，進(jìn)榆河的水就更少了。流入大都西南方渾河的水也被截阻掉相當(dāng)一部分俩滥。白河嘉蕾、榆河、渾河這三條大河霜旧，合流后稱做潞水错忱，素來(lái)通行舟船，也是京東挂据、南兩路漕運(yùn)的通路以清。由于北部的水源減少，河水低淺崎逃，天旱時(shí)節(jié)京東地區(qū)的糧運(yùn)就不能暢通掷倔。通州北面有幾處糧倉(cāng)，常因?yàn)樗疁\个绍，增加了儲(chǔ)運(yùn)困難勒葱。

? ? ? 更主要的問題是浪汪，自神山至甕山這一段引水渠，大致與西山山腳平行凛虽，雨季時(shí)死遭，承受著山上大面積瀉下的雨水。沿渠雖有專職人員守護(hù)涩维，然雨水特大的年月殃姓，山洪驟漲，稍一疏忽瓦阐，河身與堤堰蜗侈，不免要遭沖毀。據(jù)記載睡蟋，后來(lái)的大德７年（１３０３年）６月踏幻，一連十天晝夜降雨，終致大水漫流堤上戳杀，沖決了水口该面，大德１１年（１３０７年）　３月信卡，這條河堤隔缀，又被沖毀３０余里。以后還發(fā)生過幾次這樣的事故傍菇。到了元代后期猾瘸，朝政朽敗，國(guó)勢(shì)衰微丢习，權(quán)貴豪勢(shì)與各處寺觀牵触，又紛紛私下挖開堤堰，放水灌溉私田園圃咐低，致令水流大減揽思，妨礙漕運(yùn)，甚至發(fā)展到皇帝親自下旨见擦，嚴(yán)禁偷決渠水钉汗，來(lái)保證下游水量。

? ? ? 至元３１年（１２９４年）鲤屡，郭守敬就憑著他在天文歷算法儡湾，河工水利上的巨大業(yè)績(jī)，而升任昭文館大學(xué)士执俩。這是元代一個(gè)級(jí)別較高但無(wú)實(shí)職的工作，授給漢族文職官員的虛銜癌刽，帶有榮譽(yù)性役首。郭守敬就同當(dāng)初的張文謙相訪尝丐，以昭文館大學(xué)士的身份知太史院事，原則上領(lǐng)導(dǎo)太史院的天文歷法工作衡奥。就在這年爹袁，８０歲的忽必烈去世了。

六矮固、晚年的聲望

? ? ? １２９８年（元成宗大德２年）失息，元政府決定在上都西北郊的鐵幡嶺腳下，開出一條河渠南向通到灤河档址，宣泄山洪盹兢。當(dāng)時(shí)已是忽必烈的孫子鐵穆耳繼承皇位，稱元成宗守伸，元成宗召郭守敬到上都商議規(guī)劃绎秒。郭守敬就去當(dāng)?shù)夭炜绷说匦危私饬私涤炅壳闆r尼摹，發(fā)現(xiàn)這條河道近山见芹，所經(jīng)地區(qū)的年降雨量雖不多，卻很集中蠢涝，大雨連日的時(shí)候山洪非常兇猛玄呛。他認(rèn)為，縱然河道平時(shí)的流量不大和二，河道本身一定要寬達(dá)５０—７０步徘铝。可是主管此事的官員目光短淺儿咱，舍不得在這上面多花錢庭砍，認(rèn)為郭守敬把雨季流量估計(jì)得太大，處理這事過于小心了混埠，竟把郭守敬所定的寬度削減了１／３怠缸。

? ? ? 河渠開通的下一年，就碰上連日的傾盆大雨钳宪，山洪順河直沖下來(lái)揭北，河身狹窄，容納不下洪水吏颖，兩岸泛濫成災(zāi)搔体，人畜帳幕被漂沒了不計(jì)其數(shù)，洶涌的波濤還差點(diǎn)淹沒元成宗鐵穆耳在城北較高處龍崗下的行宮半醉。元成宗被迫北遷避水時(shí)疚俱，想起了郭守敬去年的預(yù)言，禁不住慨嘆地對(duì)周圍官員們說(shuō)：“郭太史真是料事如神八醵唷呆奕！可惜沒有聽從他的話养晋！”。從此以后梁钾，郭守敬的聲望更加高了绳泉，那時(shí)他已６９歲了。

? ? ? 如今姆泻，鐵幡竿嶺下鐵幡竿的遺址還在零酪。它是由于山上樹立著一根高達(dá)數(shù)十丈的鐵幡竿而得名。根據(jù)當(dāng)?shù)厝说膫髡f(shuō)拇勃，鐵幡是用來(lái)鎮(zhèn)洪水的四苇。這只不過是封建社會(huì)一種迷信的作法，其實(shí)哪里談得上鎮(zhèn)洪水潜秋。

? ? ? １３０３年蛔琅，元成宗下詔，凡是年滿７１歲的官員都可以退休峻呛，唯有郭守敬罗售，因?yàn)槌⑦€有許多工作都要依靠他，不準(zhǔn)他退休钩述。郭守敬那時(shí)已７３歲了寨躁。

? ? ? 郭守敬一生最后的２０年中，建樹甚為稀少牙勘。除了大德初年（１２９８年）建造一座水渾運(yùn)渾天漏以外职恳，以后就不再有新的成就。元朝的封建統(tǒng)治方面，到了元成宗鐵穆耳時(shí)期放钦，局面還能維持。繼任的武宗海山與仁宗愛育黎恭金，驕奢淫逸操禀，對(duì)勞動(dòng)人民的剝削也更加殘酷。再加上朝政的腐敗横腿，以及貴族颓屑、地方豪強(qiáng)的種種剝削和掠奪，這一切耿焊，導(dǎo)致生產(chǎn)停滯不前揪惦，廣大勞動(dòng)人民反抗的情緒高漲，武裝起義不斷罗侯，很快動(dòng)搖了蒙古族的統(tǒng)治器腋。在這種情況下，郭守敬的創(chuàng)造活動(dòng)自然也受到極大的限制〉倥啵可以設(shè)想再愈，如果他晚年能夠有較好的社會(huì)政治條件，可能還會(huì)對(duì)社會(huì)有更大的作為护戳。

? ? ? １３１６年（元仁宗延祐３年），為祖國(guó)的科學(xué)事業(yè)辛勞了６０多年的郭守敬去世了垂睬，享年８６歲媳荒。按照封建社會(huì)長(zhǎng)期來(lái)的風(fēng)俗，歸葬于他的故鄉(xiāng)邢臺(tái)驹饺。墓地在縣城之北３０里的地方钳枕。邢臺(tái)人為了尊崇他，依傳統(tǒng)習(xí)慣赏壹，把他列入“鄉(xiāng)賢祠”鱼炒，以作紀(jì)念。

? ? ? 郭守敬繼承了祖父的學(xué)術(shù)家聲蝌借，并發(fā)揚(yáng)光大昔瞧，有所創(chuàng)造發(fā)明。他的曾孫郭貴菩佑，在明朝天順年間擔(dān)任過欽天監(jiān)春官正自晰，參與了大統(tǒng)歷的編制。這真可說(shuō)得上稍坯，家學(xué)淵源酬荞，代有傳人了。

七瞧哟、多方面的成就

? ? ? 郭守敬的一生科學(xué)創(chuàng)造相當(dāng)多混巧。除了在天文和水利兩方面的成就外，還有許多杰出的發(fā)明和創(chuàng)造勤揩∵值常可以說(shuō)，他是一位多方面的科學(xué)家雄可，發(fā)明家凿傅。

? ? ? 郭守敬建造的七寶燈漏，是掛在一條梁架上的数苫，形狀好象一只燈球聪舒。實(shí)際上這是一臺(tái)用水力推動(dòng)的、相當(dāng)復(fù)雜的機(jī)械報(bào)時(shí)時(shí)鐘虐急。還有靈臺(tái)水渾箱残，也是以水為動(dòng)力的，它是表現(xiàn)天空中星辰的周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的天球儀。太陽(yáng)被辑、月亮的東升西落燎悍，在太空中運(yùn)動(dòng)的情景，可以在這儀器中看得清清楚楚盼理。他在簡(jiǎn)儀中曾運(yùn)用滾柱來(lái)減少儀器轉(zhuǎn)動(dòng)中的摩擦阻力谈山，這也是一種新創(chuàng)的裝置。凡此種種宏怔，都證明郭守敬在機(jī)械制造技術(shù)方面有很高的才能奏路。

? ? ? 郭守敬也是一位出色的地質(zhì)學(xué)家。他的水利工程設(shè)計(jì)臊诊，都是以他自己實(shí)際的地理勘測(cè)資料為基礎(chǔ)的鸽粉。他曾在巡視河北、山東河道時(shí)抓艳，對(duì)黃河附近一帶幾百里的水域進(jìn)行過仔細(xì)的地形測(cè)繪触机，制成了一幅幅地圖。他曾經(jīng)以海平面為標(biāo)準(zhǔn)玷或，來(lái)比較大都和汴梁地形的高低之差儡首。這是地理學(xué)中一個(gè)重要的概念——“海拔”的創(chuàng)始。至于他在通惠河上游河道路線選擇中所表現(xiàn)的地形測(cè)量的精確性庐椒，直到今天還引起學(xué)者們的驚嘆和贊賞椒舵。他增辟了水源，開通了南北水道约谈，對(duì)大都的城市建設(shè)和人民生活笔宿，以及南北物資的交流和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮，作出了歷史性的貢獻(xiàn)棱诱。今天泼橘，北京市給水工程用的京密引水渠，自昌平經(jīng)昆明湖到紫竹院一段迈勋，基本上還是沿用著郭守敬當(dāng)初選的路線炬灭。

? ? ? 在制訂新歷中，郭守敬靡菇、王恂所應(yīng)用的數(shù)學(xué)公式與計(jì)算方法重归，是我國(guó)數(shù)學(xué)發(fā)展史上的新創(chuàng)造∠梅铮弧矢割圓術(shù)不僅割平圓鼻吮，而且割渾圓為分圖，實(shí)際上可以說(shuō)是我國(guó)獨(dú)特的球面三角學(xué)较鼓。三次差內(nèi)播法的出現(xiàn)椎木，早于歐洲約４個(gè)世紀(jì)违柏。

? ? ? 總之，可以說(shuō)香椎，郭守敬是我國(guó)古代發(fā)明創(chuàng)造最多的科學(xué)家之一漱竖。他的創(chuàng)造大多數(shù)具有精密、靈巧畜伐、簡(jiǎn)捷馍惹、易于掌握等種種特點(diǎn)。

? ? ? 郭守敬的確作出了許多光輝的創(chuàng)造烤礁，但是由于他所處時(shí)代的歷史條件和他的階級(jí)地位讼积，也不可避免地會(huì)有某些消極的東西。比如脚仔，他曾經(jīng)編纂過幾種講述如何推算黃道吉日之類的書哩簿。占兇卜吉谎碍，本是太史院的例行公事，作為太史令的郭守敬厨姚，自己也很難逃避吕朵。盡管這樣猎醇，我們應(yīng)該看到，他對(duì)我國(guó)古代科學(xué)發(fā)展有很大的貢獻(xiàn)努溃，是我國(guó)歷史上一位杰出的科學(xué)家硫嘶。

? ? ? ? ? ? ? ? ? 2021.08.17