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因山泉靠近白浮村,泉隨村名,被稱為“白浮泉”(今稱龍泉)。
——“與歷史上之北京城息息相關者,首推白浮泉。”1990年,北京昌平龍山腳下白浮泉遺址整修時,北京大學著名學者侯仁之為之做了一篇後記,這是文中的第一句話。可見郭守敬找到白浮泉對北京城的意義有多麼重大。
新的水源找到,這只是初步的勝利,它離完全的成功還有一段艱難的路要走,把白浮泉引到大都來就困難重重——
昌平白浮泉出水的高度高出大都城很有限,使泉水不能徑直向東南引向大都。而且,當時的大都城與北面相距四五十里的昌平之間,地面高度由西北向東南從海拔60米左右降至海拔50米左右,中間有沙河和清河從西山山麓分別向東和東北流淌,使昌平和大都之間出現了兩條河谷低地,對於引導昌平、西山一帶的泉水向東流貫大都形成了兩道難以逾越的障礙。
面對這種地形條件,面對接踵而至的難題,郭守敬沒有退縮:蒼天既然賜給了我白浮泉,也一定會賜給我一條讓它流到大都來的路!
郭守敬再次進行實際勘察,尋找“天賜之路”。
兩個月後,一條避開障礙的“天賜之路”被郭守敬經過精細勘測、描劃在了大都之北的大地上:
將海拔55米的白浮泉水先向西引至西山麓,然後大體沿50米等高線南下,避開沙河、清河河谷低地,並在沿途攔截沙河、清河上源及西山山麓諸泉之水,注入甕山泊(海拔40米,清代向南開拓,並改名為昆明湖,其作用相當於調節水庫)。
為了保持充沛的水量,沿渠道兩邊修築堤堰(稱白浮堰)。接著,從甕山泊再往東南開河引水(今稱“長河”),出今北京紫竹院公園東流的古高梁河,從今德勝門西水關進入當時的大都西城牆,南聚海子(今積水潭)。那時的“海子”,可不是今天那個只能停泊幾艘遊船的的小水泡,它包括了什剎海、北海、今天的積水潭和已經消失的太平湖,東西寬2裡,南北長十數里,水深面闊,中間無物,天水一片,汪洋如海,令人神往。
由積水潭再開河引水向東南流出文明門(今崇文門北),環繞過整座北京城,滋潤威嚴的元大都後轉而向東,經過今北京火車站附近東便門外的大通橋,匯入金代開鑿的舊河,從這裡一直東流40裡,至通州高麗莊,與白河相接。
“提舉諸路河渠”郭守敬選定的這一條路線,解決了金代開挖閘河時未能解決的沙多、水少、流急等難題,圓滿地達到了水清、量大、地平、流緩的預期效果。
——面對這條“天賜之路”,今天的我們不能不肅然起敬:白浮泉海拔55米,甕山泊海拔為40米,之間平均比降僅為每公里米。要使白浮泉順利流到甕山泊,開掘的渠道必須做到每公里誤差不得超過1米!
新中國成立以後,為了解決首都北京的用水問題,水利工程專家們運用現代測量手段,勘測和設計了碧水長流的京密引水渠。令人叫絕的是,700多年前郭守敬引白浮泉水進京的舊道,竟然與京密引水渠的走向大體一致。更確切一點地說,京密引水渠自東沙河以西基本利用了郭守敬設計的白浮泉故道,足證當初地形勘測之精確。——要知道,郭守敬是在測量技術尚不發達的元代找到這條“天賜之路”的。
在尋找“天賜之路”的測量中,郭守敬首次提出了以海平面為零點的“海拔”標準概念,這一測量學科的專業術語沿用至今;早於提出這一概念的德國大數學家高斯560餘年。他還透過數百次測量,結合歷史資料,推算出一年的長度約為天,精確的程度與理論值只差23秒!——因此,郭守敬成為代表13世紀末世界科學高峰的傑出人物。
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橫空出世(3)
郭守敬就像一個科學的神話!
郭守敬就是一個科學的神話!
白浮泉引入大都後,元世祖高興極了,當即降旨將郭守敬由“提舉諸路河渠”擢升為正三品“都水監”,負責監理大都通向通州的運河工程。
“元有天下,內立都水監,外設各處河渠司,以興舉水利、修理河堤為務。”(《元史·河渠志》)。至元二十九年(1292)秋,以“舉水利、修理河堤為務”的“郭都水”下達開鑿大都通向通州運河的命令。
大都的秋天是一年中最美的季節。天氣正好不冷不熱,晝夜的長短也劃分得平均。天那麼高,那麼藍,那麼亮,北山的藍色每天都在加深,西山霞帔似的樹色一天濃過一天,四面八方都洋溢著秋蟲