“白浮筑堰”郭守敬

郭守敬（1231—1316），字若思，邢州（今河北邢臺）人，是中國元代杰出的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、水利專家和儀器制造專家。官至都水監(jiān)、太史令、昭文館大學(xué)士、知太史院事，世稱“郭太史”。

郭守敬在水利方面的成就巨大，一生治理河渠溝堰幾百條，在治水過程中，他廣泛運用數(shù)學(xué)計算、地理地形模擬、現(xiàn)場勘查等多種科學(xué)手段，統(tǒng)籌兼顧灌溉、防洪與漕運的需要，不僅有力保障了水利工程的成功興辦，還在水利理論和實踐上有許多創(chuàng)新，取得了良好的綜合治水成效，為中國農(nóng)業(yè)灌溉、內(nèi)河航運、城市規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)。

勤于思考 勇于創(chuàng)新

元世祖中統(tǒng)三年（1262年），郭守敬在老師張文謙的舉薦下，在元上都（今內(nèi)蒙古錫林郭勒盟正藍(lán)旗）受到忽必烈的召見，當(dāng)面陳述了關(guān)于水利的 6 條建議。他每陳述一條，忽必烈都點頭稱是，對他頗為贊賞，將他任命為提舉諸路河渠，辦理各地水利事宜，從此開啟了他不平凡的水利人生。

修復(fù)寧夏黃河灌區(qū)。蒙古與西夏地區(qū)的水利設(shè)施，因連年征戰(zhàn)遭到嚴(yán)重破壞，致使田地荒蕪，百姓四處逃難，久負(fù)盛名的塞北江南變得瘡痍滿目。

元至元元年（1264年），郭守敬奉命赴西夏考察水利。經(jīng)過調(diào)查研究，他提出“因舊謀新”的方案，即：以復(fù)建原有堤壩、水閘等設(shè)施，疏浚原有渠道為重點，再少量開辟新渠、設(shè)立新閘，既快又省地恢復(fù)水利。同時，為了兼顧灌溉需要，他采用“更立閘堰”工程技術(shù)，在水壩和水閘（斗門）間修筑渠、堰、陂、塘來調(diào)節(jié)控制水流水量。旱則開閘引水入田，以收灌溉之利；澇則關(guān)閉閘門，以避泛濫之災(zāi)，使整個系統(tǒng)具有很好的灌溉和防洪作用。不到一年的時間，郭守敬就修復(fù)了寧夏黃河灌區(qū)唐徠、漢延及其他 10 條干渠、668 條支渠，灌溉面積達(dá) 9 萬余頃，河套平原重現(xiàn)“塞上江南”的生機(jī)與活力。當(dāng)?shù)乩习傩崭屑す鼐?，就在渠道上為郭守敬修建了一座祠堂，并立碑記傳?/p>

整治大都（今北京）水脈。元世祖忽必烈建立元朝后，決定建都大都。大都城雖然地表水源豐富，但大多是苦水，難以飲用。為解決水源問題，郭守敬巧妙設(shè)計將白浮泉（今北京市昌平區(qū)化莊村東龍山東麓）泉水引入北京城。由于北京三面環(huán)山，一面平原，西高東低，如果將白浮泉直接向南引入，無異于逆流而上，途中還有河流擋道，難以逾越。郭守敬選擇修造白浮堰引水渠，不僅解決了高差問題，還沿途匯集了百泉、虎眼泉、一畝泉、玉泉等泉水，而后再向南匯入北京的甕山泊 （今頤和園昆明湖前身），使其有源源不斷的水源，成為北京城西的一座水庫。

令人矚目的是，在白浮堰引水渠沿途，郭守敬還設(shè)置了若干“清水口”，平時用荊棘編籠，裝入碎石封住河道，使沿途水源匯入其中；當(dāng)山洪暴發(fā)、雨水過多時，就打開這些“壩口”，使洪水得以按照原有河道流出。

這是鋼筋水泥時代之前的匠心獨運，與今天北京“京密引水渠”路線幾乎重合，白浮堰引水渠不僅完成了元大都水脈整治工作，更確立了此后數(shù)百年間城市引水和排水的基本格局。

探索求真 躬身實踐

隋唐大運河修到通州便戛然而止，往來糧船貨物運輸只能陸運進(jìn)京，不僅成本高，而且運輸效率極低。郭守敬勘測規(guī)劃并主持貫通“京杭大運河”，創(chuàng)造性提出“裁彎取直”方案，使大運河的重心發(fā)生了從關(guān)中、洛陽到大都的劃時代轉(zhuǎn)折。

勘測規(guī)劃京杭運河。為證明“京杭大運河”可以實現(xiàn)貫通，郭守敬對北以山東德州為頂點，南到江蘇徐州，西到河北大名，東到山東寧陽的范圍內(nèi)進(jìn)行反復(fù)勘測，得出了隋唐大運河可以實現(xiàn)通州到大都段貫通的結(jié)論。郭守敬還創(chuàng)造性地提出“裁彎取直”方案，沿金代閘河的舊跡修建通州至大都的運河，使南來的漕船可以直接駛?cè)氪蠖?，漕運里程縮短 40余千米，改變了隋唐大運河以洛陽為中心的漕運格局。

主持貫通京杭運河。為實現(xiàn)大運河的貫通，元至元十九年至二十年（1282—1283），郭守敬先主持建成濟(jì)州（今山東濟(jì)寧）至安山（今山東東平西南）65余千米的濟(jì)州河，疏浚汶水、泗水河道。元至元二十六年（1289年），開鑿安山至臨清 137.5千米的會通河，修建船閘 31 座，完成了山東境內(nèi)的運河建設(shè)。至此，加上隋唐時期就已修好的從臨清到通州的河道，大運河實現(xiàn)了從杭州到通州的一線貫通。

元至元二十八年（1291年），郭守敬被任命為都水監(jiān)，主持大都到通州段運河的修治工作。該段運河施工路線全長 82千米，郭守敬利用一年時間完成了全部工程，忽必烈為此段新開辟的運糧河道賜名“通惠河”。在通惠河工程中，為了解決大都與通州北運河之間近 30 米的落差問題，郭守敬改進(jìn)了升船閘，創(chuàng)新運用上下閘調(diào)節(jié)水量。他整體構(gòu)思，精心設(shè)計了 24 座閘壩，改用石船閘，借以分段控制水位，利用連通器原理讓漕船逆流而上實現(xiàn)“爬坡”，創(chuàng)造了“節(jié)水行舟”的壯舉。這是中國乃至世界水利史上的創(chuàng)舉，這一創(chuàng)新方法至今仍被長江葛洲壩、三峽大壩及巴拿馬運河等航運使用。

尊重科學(xué) 執(zhí)著進(jìn)取

在水利工作中，郭守敬注重定量計算和實地測量，為了掌握準(zhǔn)確的水利數(shù)據(jù)，他曾組織測量和考察了孟門山（今陜西宜川縣至山西吉縣一帶）以東的數(shù)百里黃河沿岸地區(qū)，詳測數(shù)據(jù)，制定規(guī)劃，繪制成圖，為開發(fā)黃河積累了珍貴的第一手資料。

提出海拔概念。郭守敬以海平面為基準(zhǔn)平面，比較了大都與汴梁（今河南開封）的高程差。這是郭守敬長期從事水利工作中的一項創(chuàng)造性成就，此概念比德國數(shù)學(xué)家高斯提出的平均海平面概念早 560年。

開辟寧蒙河段漕運。為了證明寧夏到內(nèi)蒙古黃河河段可以漕運（利用河道調(diào)運糧食），郭守敬曾從寧夏乘船順河而下，實地察看該河段漕運情況，獲得了第一手資料，成功證明了寧夏到內(nèi)蒙古段的黃河可以漕運。同時，他還考察了查泊、兀郎海（今內(nèi)蒙古烏梁素海）一帶，認(rèn)為這里的許多古渠修復(fù)后可以利用，并將此事上奏元世祖忽必烈，得到忽必烈的稱贊，并采納了郭守敬的建議。元至元四年（1267年），忽必烈下令在中興州（今寧夏銀川市西夏區(qū)）至東勝黃河段上設(shè)立了 10 處水上驛站。此段漕運的開辟和水上驛站的設(shè)置，便利了西夏糧食外運，加強(qiáng)了西夏與元朝中央的聯(lián)系。

探尋黃河源。據(jù)史料記載，郭守敬在寧夏治水期間，曾向元世祖忽必烈提出開發(fā)黃河、探尋黃河河源的建議，并奉旨在西夏“嘗挽舟溯流而上，究所謂河源者”。

科學(xué)防御山洪災(zāi)害。元成宗大德二年（1298年），有官員提議在上都西北處的鐵幡竿嶺下開出一條宣泄山洪的渠道，引洪水向南通往灤河。郭守敬根據(jù)地勢和歷年山洪資料，經(jīng)過周密計算，指出這條渠道需要寬50—70步（80—115米）。但經(jīng)辦此事的官員認(rèn)為郭守敬太夸大事實了，就把郭守敬定的寬度縮減了三分之一。結(jié)果第二年突遇山洪暴發(fā)，因渠道太窄，洪水泛濫成災(zāi)，還險些沖毀元成宗的行帳。成宗皇帝在躲避洪水時感嘆道：“郭太史真是神人吶，可惜沒有聽他的話！”

郭守敬在 60 余載的治水實踐中，始終堅持不斷創(chuàng)新、因法而治，本著執(zhí)著進(jìn)取、不畏艱難、躬身實踐的態(tài)度，在水利工程建設(shè)上取得了顯著成就，為后世所贊頌。同時，他對黃河故道進(jìn)行地形測量，創(chuàng)新運用“海拔”概念進(jìn)行水利工程規(guī)劃設(shè)計，對后世產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

嚴(yán)守規(guī)矩 確保秩序

郭守敬十分關(guān)注漕運管理和漕河維護(hù)。元大德二年（1298年），67 歲的郭守敬主持修治通惠河至天津的運河堤岸；元大德三年（1299年），疏浚壩河，展寬河道，以增加漕運量；元大德六年（1302年），修復(fù)壩河被洪水沖毀的6 座壩；元至大四年（1311年），通惠河上所建木閘陸續(xù)改為石閘。在此期間，郭守敬操心最多的，就是大都的漕運管理和漕河維護(hù)。

主持貫通通惠河后，郭守敬關(guān)注到載重運糧的船只一路上都是逆水行舟，每前行一米都需要纖夫奮力拉纖。但是，由于通惠河兩岸蓋起很多臨時的房子，又堆放了很多的雜物，阻礙了拉纖通行。郭守敬沿河巡查，看到纖夫們拉著纖繩負(fù)力而行，卻只有窄窄的路，剛剛能容得下一只腳，既不方便使勁，還非常危險，于是就下令清理違法建筑，“凡是房屋占用岸道，妨礙牽舟者通過，必須拆毀”。

按照“節(jié)水行船”的設(shè)計理念，大都壩河、通惠河的平均寬只有8丈2尺左右，閘口寬只有2丈，因此對漕運船只的尺寸有明確限定，即8尺5寸寬、6丈長，只能容納 150 料（一料，即一石，承重 60 斤）。郭守敬規(guī)定：“違反者追究其罪責(zé)，沒收其船只?！边@一規(guī)定的執(zhí)行，有力維護(hù)了河道漕運的安全秩序。隨后，郭守敬又主持制定了十分嚴(yán)格的漕運制度。后來，朝廷專門設(shè)立了“通惠河運糧千戶所”，專管漕運，并派軍隊沿河巡視，沿用了郭守敬的規(guī)定。

此外，在修建通惠河的過程中，郭守敬團(tuán)結(jié)深受忽必烈信任的禁衛(wèi)軍將領(lǐng)月赤察兒，使其率領(lǐng)的近 2 萬人參與施工。他現(xiàn)場親自講解工程技術(shù)要點，他的巧思和縝密讓工匠和軍官們贊嘆不已。僅 11 個月時間，他們就完成了通惠河這一浩大而艱巨的工程。在治水實踐中，郭守敬也越來越深地體會到團(tuán)結(jié)和合作的力量，他也愈加老練、寬和而低調(diào)。

以民為本 身體力行

郭守敬家鄉(xiāng)邢州城北有 3 條河，由于多年戰(zhàn)亂，治河工作無人問津，河水決堤到處漫流，人們往來通行活動貿(mào)易的石橋坍塌，橋墩被埋入淤泥之中，還因此頻繁發(fā)生水災(zāi)，百姓深受其困。

元憲宗元年（1251年），年僅 20 歲的郭守敬不怕吃苦，親自涉水勘察。他在身上系了一根繩子以做保護(hù)，攜帶標(biāo)好刻度的長桿，就跳入了湍急的河流里。他細(xì)細(xì)觀察各處水流變化及小漩渦等情況，在水深處潛入水底用攜帶的長桿測量深度，并取泥沙進(jìn)行分析。終于，郭守敬找到了舊橋墩，并根據(jù)實測結(jié)果科學(xué)提出了 3 條河的走向和堵口修堤計劃。

郭守敬總領(lǐng)治理工程的技術(shù)工作后，他善于創(chuàng)新，加強(qiáng)管理，注重節(jié)約，采用“因舊謀新”的策略，主張古橋上尚可使用的石料都用于新工程，節(jié)約了大量的材料、人工，也大大縮短了工期。他還建議所有河工可以“以工代賦”，根據(jù)河工們的出工量減免來年的各種捐賦、雜稅，極大地調(diào)動了施工人員的積極性。

郭守敬在家鄉(xiāng)邢州治水期間，同幾百名河工一起吃住于工地，體察民情，傾聽民聲，挖河清淤，挖塘筑堤，干得熱火朝天，最終 3 條河水各歸其流。石橋開通時，老百姓紛紛前來觀看，目睹了河水流淌、車馬過橋的盛景，交口稱贊郭守敬的才能。當(dāng)時的“文壇盟主”元好問來到邢州，飽蘸筆墨寫下了《邢州新石橋記》，真實記錄了郭守敬治理家鄉(xiāng)水患的故事。

清廉為官 造福于民

郭守敬始終嚴(yán)于律己、清廉做事，不畏艱難、躬身實踐，在朝廷和百姓間都享有極高威望，為后人所推崇。

訥于言，敏于行。郭守敬本是個內(nèi)向之人，不善于和陌生人交流，但在治水工作中，他認(rèn)真履職，嚴(yán)格要求，敢于諫言，善于提出自己的主張和建議，面對威嚴(yán)的蒙古大汗，他口齒伶俐，條理分明，直陳水利六事，被忽必烈稱贊為“習(xí)知水利，巧思絕人”。

廉為本，察河情。為了在盧溝（今永定河）上重開金口河，疏通故道、引水通漕，郭守敬用 3年時間，踏查盧溝 20 余次。他風(fēng)雨無阻，有時從平原溯流而上，有時從燕京（今北京）一路走到官廳（今河北懷來縣），再一程一程折返。山里面亂石雜陳、荊棘叢生，有的地方根本沒有路。郭守敬的鞋經(jīng)常是前一天穿上第二天就磨破了，他就自己掏錢從老鄉(xiāng)家里買一雙，可是不過兩天時間又穿爛了。由于攜帶的銀錢不夠，又害怕夫人擔(dān)心，回到京城后，他趕緊在衣店賒了一身河工的衣服穿上，才敢回家，回到家里取錢后即刻還給衣店。后來，他再去盧溝查勘河情地勢，必定自備兩到三套衣服、三到四雙鞋子。最終，功夫不負(fù)有心人，按照郭守敬的引水方案，只用了一年多時間就完成了引水通漕的工程。

嚴(yán)律己，重實踐。郭守敬北上元朝上都期間，隨身行李不多，可每件都十分要緊，有簡易的水利測繪工具、華北古代水系圖，還有自己做的繪圖本、幾冊古書，以便于沿途考察近百條大小河流溝渠。在考察基礎(chǔ)上形成的水利六事的規(guī)劃總綱，不僅反映了他對發(fā)展華北水利多年的研究成果，而且之后幾十年所興辦的重大水利工程很多都是對這水利六事的深化和發(fā)展。

從治河嶄露頭角到主持修建通惠河前的 20 余年時間里，郭守敬圍繞北京城的水系建設(shè)，一刻也沒有停下尋找都城水源的腳步。他根據(jù)北京的地形地勢，不斷將目光從玉泉山投向更遠(yuǎn)的京郊西北部，乃至昌平、延慶，全面掌握了玉泉山西北幾十里范圍內(nèi)的地質(zhì)、地形、地下水等資料，為后來修建大都水系奠定了堅實基礎(chǔ)。

在 2020年 9 月中華書局出版的“中華先賢人物故事匯”之《郭守敬》一書中這樣記載：“在多數(shù)人眼中，郭守敬有點古怪。有官服，他極少穿戴；在都水監(jiān)為官，卻極少看見他的影子；有劉秉忠、張文謙這樣的大靠山，卻并不常走動；至于官員之間的應(yīng)酬，他從不摻和?！薄爸挥挟?dāng)忽必烈一次次親自點將，請郭守敬出山做各種重要的事情，或在朝堂之上對這位官職不高的年輕臣子不吝贊美之詞，并且不斷加官、封賞的時候，眾文武官員才會再次把有點復(fù)雜的目光聚攏到他的身上。”