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今天，北京遭受了强降水，议论部门发布暴雨黄色预警，许多路段遭受了内涝。700多年前的北京，濒临愈加复杂严重的水灾。今天的永定河，在那时因经常泛滥改说念，得名“无定河”。
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关联词，一位来自河北的科学家有用缓解了永定河的水灾，也透澈改变了北京及临近的水系。他即是郭守敬。
北京的许多地名，和郭守敬主握的水利工程议论，比如“积水潭”。地铁2号线有积水潭站，还有一座积水潭病院。今天的北京，自然莫得一派叫作念积水潭的水域，但二环内的什刹海，恰是积水潭的残余。
今天的什刹海，被分割为前海、后海、西海三块顽固的小水域，水面上偶有几艘游船。关联词700多年前的积水潭，却是一派十分晴朗的水域，而且船舶盛大，那时的东说念主致使用“舳舻蔽水”来描写。这里，也曾是京杭大运河的绝顶。
夏季，什刹海一景（图：图虫创意）▼
郭守敬不仅能治水，而且擅长天文、历法，他的许多发明，对后世影响潜入。
被郭守敬改变的北京城
郭守敬（1231年—1316年），河北邢台东说念主，和元世祖忽必烈是同期代东说念主。忽必烈兴建大齐时，朔方经济凋敝，京师十分依赖于南边的物质，但此时大运河仍是不可通航。郭守敬的一项进击任务，即是将大运河通到大齐城内。
隋唐时期的大运河是以洛阳为中心的，淮河以北的通济渠向西通到洛阳，与黄河以北的永济渠共同组成一个大弯角。那时的大运河这样布局，认识是有益于向洛阳、长安运载物质的，而况便捷隋唐王朝收尾天下。
隋代运河系统（图：《大运河画传》）▼
南宋初年时，宋军为了违背金兵南下，决开黄河，导致黄河夺淮入海。黄河泥沙淤塞了运河，再加上宋金弥远对持，淮河以北的运河无法同航。
到了元朝定齐大齐，政事中心北移，再去相通原本的运河兴味便不大了。于是，郭守敬经过邃密勘查后，接受裁弯取直的形式，使运河不再经过洛阳，而是走山东过问海河流域。
元代大运河历史舆图（图：《大运河画传》）▼
经过郭守敬和大齐劳工的发奋，运河终于通到了通州。然而从通州到大齐这段依旧很谢绝易。原因在于大齐地势比通州高得多。这就波及到两个问题，一是何如让船爬坡，二是何如保证大齐方面的水量。
为了处罚第一个问题，郭守敬窜改了升船闸，在通州通往大齐的运河上设立了24说念船闸，改用石闸门，分段收尾水位，应用连通器旨趣让船舶杀青“爬坡”。
通惠河二十四闸（图：北京郭守敬系念馆）▼
为了保险水量，郭守敬主握修建了白浮泉引水工程。这一工程的水源，是位于昌平山区的白浮泉，为了保证泉水能到达大齐城内，水渠沿着山麓走了一个C字型。若是走直线的话，中间有一段海拔很低的区域，水就到不了大齐城。白浮泉沿着水渠到达瓮山泊（即是今天昆明湖），再从瓮山泊引到大齐城内。
拐出一个大大的“C字型”
（图：北京郭守敬系念馆）▼
那时的积水潭，即是大齐里面的一个湖泊，白浮泉的水最终到达了这里，京杭大运河的绝顶也在这里。是以，700多年前的积水潭“舳舻蔽水”，来自江浙地区的船舶在这里靠岸卸货。积水潭行为大运河的绝顶，也带动了钟饱读楼地区的买卖蕃昌。
从图中可见，那时的积水潭面积不小
（底图：北京郭守敬系念馆）▼
其后明成祖朱棣兴建北京，将城墙南移，不得不填平了积水潭的西段，但由于地基十分松软，无法建筑城墙，是以明清北京城的西北角缺了一小块。而积水潭的东段由于失去了航运价值，日益萎缩，最终酿成了今天的什刹三海。
与元大齐比较，明清北京城偏南▼
郭守敬的另一项树立，是管制永定河。永定河行为北京的母亲河，季节性变化很大，性情喜怒哀乐。刚刚畴昔的暴雨和洪灾，充分讲明了永定河的狡滑。然而忽必烈兴建大齐，许多建材需要通过水运，而引永定河水是最可行的办法。
事实上，早在金朝时，东说念主们就曾试过引永定河水，却以失败告终。因为永定河水过于倾盆，且含沙量很大，无法行船。金朝东说念主开的这条河叫作念“金口河”。
1265年，郭守敬向忽必烈建议重开金口河，获得了歌咏，并被授权全面负责元朝的水利工程。郭守敬吸取金东说念主的教育，在金口的上游麻峪村隔邻，事先开引一个减水口，从减水口向西南再凿一段又深又广的水渠，再行调处金口以下的永定河。
减水渠暴露图（图：北京郭守敬系念馆）▼
这样，激流来袭时，就不错从减水口把激流分出去一部分，使这些水在金口下贱回想主河说念，从而幸免激流径直灌入金口河，要挟到齐城的安全。由此，导永定河水入护城河，为兴建大齐提供了一条进击的运载通说念。
但元朝时的永定河如故过于狡滑，磋议到齐城的安全，朝廷最终决定关闭金口。从1266年到1301年，金口河悉数用了35年。
本日，永定河边永定楼（图：图虫创意）▼
今天北京的水系，除了自然河说念外，大多是郭守敬主握修建的。在修建这些水利工程的经过中，郭守敬发明了许多有用的东西。比如说“海拔”这个宗旨，即是郭守敬伊始建议的。他以海平面高度行为高程起算的基准面，辞世界测绘史上具有进击兴味。
（图：北京郭守敬系念馆）▼
“四海进修”与《授时历》
郭守敬的另一项进击成即是不雅测天文。古东说念主说：“工欲善其事，必先利其器”，郭守敬率先是窜改了不雅察仪器。
元代以前用于详情星体坐主见浑仪，把测量说念坐标、地平坐标和黄说念坐标等多种不同坐主见机构齐装在一个系统内。导致一个球面空间被安装了八九个圆环，制造、使用齐很不便捷，还隐蔽视野。
而郭守敬窜改发明的“简仪”，将把地平坐标与赤说念坐标分为两个孤立的安设，处罚了这些问题，还应用滚珠轴承，使之动掸更天真，不雅测愈加精准。
简仪，长这样（图：图虫创意）▼
另外，郭守敬还窜改了古东说念主不雅测日影的器用标准。古东说念主通过日影詈骂，不错区分气节，推算历法。为了升迁测量精度，郭守敬加多了标准的高度，而况发明了一个叫“景符”的辅助仪器。这种窜改版的标准叫作念“高表”。
此外，郭守敬还发明了仰仪、窥几等不雅测仪器。应用这些仪器，郭守敬不雅测出了前东说念主不决名的星体一千余颗。
仰望漫天星宿，郭守敬会作何感想念呢？
（图：图虫创意）▼
人所共知，元朝的疆域是历代王朝中最大的，这样大的疆域，关于天文不雅测是十分有益的。
1279年，郭守敬向忽必烈建议：“唐朝开元年间，僧一溜曾在天下13处不雅测点进行天文不雅测，如今元朝的疆域比唐还大，若是不分赴各地进行实测，就不可了解日月食的本事和食分数、各地日夜詈骂的差距，以及日月星辰在天球上的位置。”
这项建议获得了忽必烈的赞同，由此便开动了一项叫作念“四海进修”的大限制天文不雅测行径。郭守敬在元朝广博的疆域上设立了27个测影所。这些测影所分散在不同纬度。通过不雅测当地的日影詈骂，就能计较出地球的半径。
图中北海测影所位置凭据谭图修改
（底图：北京郭守敬系念馆）▼
其中最北部的测影所叫作念北海测影所。它的位置意味着元朝本色收尾疆域的北部极限。凭据测量终结，北海测影所的纬度是北纬64°控制，额外聚集北极圈（66°34′），应该处在西伯利亚土产货。凭据元朝史料，北海测影是以北有一座日不落之山，山名认识是指极昼风物，证实这座山位于北极圈内。
最南边的测影所叫作念南海测影所，纬度在北纬15°控制，具体位置位于西沙群岛，可能是元朝本色收尾疆域的最南边。
这27座测影所独一保存于今的，即是河南登封的不雅星台。
星空下，河南登封不雅星台（图：图虫创意）▼
“四海进修”的效能，即是1281年开动奉行的《授时历》。值得清雅的是，《授时历》与中国传统农历不同，是以地球公转周期为一年的太阳历，和今天的公历相似。
《授时历》以365.2425天为一年，与地球公转周期只差了26秒。这一数值，与西方通行的公历相似，却早了301年。
《授时历》还矫正了中国传统历法的许多缺陷，创造了许多纪录，是中国古代最精准的一部历法。元朝失足后，明朝的《大统历》仅仅换了个名字，本色上链接沿用这部历法。
此历法因古语“敬授东说念主时”而得名
（图：北京郭守敬系念馆）▼
伟大科学家的一世
郭守敬的一世，萍踪遍及半个中国，完成大小百余处河渠泊堰的管制，科技树立有二十几项遥遥跨越于世界水平。1316年，86岁乐龄的郭守敬病逝在使命岗亭上。
郭守敬小时辰就仍是发扬出过东说念主的天禀，在十五六岁时，就曾凭据书上的一幅图，用竹篾扎制出一架测天用的浑仪。十七八岁的时辰，郭守敬又照着一副拓印入手作念出了一种计时器——莲花漏。
超强的入手才调（图：北京郭守敬系念馆）▼
然而，这位伟大科学家的成长路上，离不开两位贵东说念主的扶携。第一位是郭守敬的祖父郭荣，郭荣本东说念主精通数学、水利，郭守敬父母早逝，在祖父的赡养和证实注解下，在天文、数学、水利等方面略胜一筹。
其后，郭荣把孙儿推选给了刘秉忠。这位刘秉忠是郭守敬的同乡，以僧东说念主的身份担任忽必烈的高等幕僚，其后成为了兴建元大齐的总负责东说念主。
那时，刘秉忠因父丧回乡守制，在邢州西边的紫金山书院讲学。郭守敬通过祖父的推选，拜在了刘秉忠的门下。比他年长的同学还有张文谦、王恂、张易等东说念主，这五个东说念主日后齐成为了元朝在天文、历法、水利方面的能臣，被后世称为“紫金山五杰”。
（图：北京郭守敬系念馆）▼
其实，郭守敬能成长为一位伟大的科学家，还应该感谢阿谁时期。元朝的科举时开时废，这就导致那时的念书东说念主并不喜爱于钻研儒家经典，而是去征询水利、天文、历法、数学等有益于民生国计的实用科学。况且郭守敬的许多提议齐获得了忽必烈的全力扶助，这是他有如斯大树立的进击身分。
为了系念郭守敬的树立，外洋天体裁组织把月球后头的一座环形山和天际中编号为2012号的小行星以郭守敬的名字定名。2010年，中国将新研制的大天区面积多目的光纤光谱天文千里镜定名为“郭守敬千里镜”。
郭守敬的聪敏之光，于今仍在明慧
（图：北京郭守敬系念馆&Flickr@LuFeng）▼
北京有一座郭守敬系念馆，就位于西海北面的一座小山上，距离积水潭站C口很近。这座建筑始建于元代，郭守敬曾弥远在此主握天下的水利缔造。如今，馆中的摆设缄默向众东说念主诉说这位科学家一世的孝顺。
北京郭守敬系念馆掠影，感受一下
（图：北京郭守敬系念馆）▼
