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因山泉靠近白浮村,泉随村名,被称为“白浮泉”(今称龙泉)。
——“与历史上之北京城息息相关者,首推白浮泉。”1990年,北京昌平龙山脚下白浮泉遗址整修时,北京大学著名学者侯仁之为之做了一篇后记,这是文中的第一句话。可见郭守敬找到白浮泉对北京城的意义有多么重大。
新的水源找到,这只是初步的胜利,它离完全的成功还有一段艰难的路要走,把白浮泉引到大都来就困难重重——
昌平白浮泉出水的高度高出大都城很有限,使泉水不能径直向东南引向大都。而且,当时的大都城与北面相距四五十里的昌平之间,地面高度由西北向东南从海拔60米左右降至海拔50米左右,中间有沙河和清河从西山山麓分别向东和东北流淌,使昌平和大都之间出现了两条河谷低地,对于引导昌平、西山一带的泉水向东流贯大都形成了两道难以逾越的障碍。
面对这种地形条件,面对接踵而至的难题,郭守敬没有退缩:苍天既然赐给了我白浮泉,也一定会赐给我一条让它流到大都来的路!
郭守敬再次进行实际勘察,寻找“天赐之路”。
两个月后,一条避开障碍的“天赐之路”被郭守敬经过精细勘测、描划在了大都之北的大地上:
将海拔55米的白浮泉水先向西引至西山麓,然后大体沿50米等高线南下,避开沙河、清河河谷低地,并在沿途拦截沙河、清河上源及西山山麓诸泉之水,注入瓮山泊(海拔40米,清代向南开拓,并改名为昆明湖,其作用相当于调节水库)。
为了保持充沛的水量,沿渠道两边修筑堤堰(称白浮堰)。接着,从瓮山泊再往东南开河引水(今称“长河”),出今北京紫竹院公园东流的古高梁河,从今德胜门西水关进入当时的大都西城墙,南聚海子(今积水潭)。那时的“海子”,可不是今天那个只能停泊几艘游船的的小水泡,它包括了什刹海、北海、今天的积水潭和已经消失的太平湖,东西宽2里,南北长十数里,水深面阔,中间无物,天水一片,汪洋如海,令人神往。
由积水潭再开河引水向东南流出文明门(今崇文门北),环绕过整座北京城,滋润威严的元大都后转而向东,经过今北京火车站附近东便门外的大通桥,汇入金代开凿的旧河,从这里一直东流40里,至通州高丽庄,与白河相接。
“提举诸路河渠”郭守敬选定的这一条路线,解决了金代开挖闸河时未能解决的沙多、水少、流急等难题,圆满地达到了水清、量大、地平、流缓的预期效果。
——面对这条“天赐之路”,今天的我们不能不肃然起敬:白浮泉海拔55米,瓮山泊海拔为40米,之间平均比降仅为每公里米。要使白浮泉顺利流到瓮山泊,开掘的渠道必须做到每公里误差不得超过1米!
新中国成立以后,为了解决首都北京的用水问题,水利工程专家们运用现代测量手段,勘测和设计了碧水长流的京密引水渠。令人叫绝的是,700多年前郭守敬引白浮泉水进京的旧道,竟然与京密引水渠的走向大体一致。更确切一点地说,京密引水渠自东沙河以西基本利用了郭守敬设计的白浮泉故道,足证当初地形勘测之精确。——要知道,郭守敬是在测量技术尚不发达的元代找到这条“天赐之路”的。
在寻找“天赐之路”的测量中,郭守敬首次提出了以海平面为零点的“海拔”标准概念,这一测量学科的专业术语沿用至今;早于提出这一概念的德国大数学家高斯560余年。他还通过数百次测量,结合历史资料,推算出一年的长度约为天,精确的程度与理论值只差23秒!——因此,郭守敬成为代表13世纪末世界科学高峰的杰出人物。
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横空出世(3)
郭守敬就像一个科学的神话!
郭守敬就是一个科学的神话!
白浮泉引入大都后,元世祖高兴极了,当即降旨将郭守敬由“提举诸路河渠”擢升为正三品“都水监”,负责监理大都通向通州的运河工程。
“元有天下,内立都水监,外设各处河渠司,以兴举水利、修理河堤为务。”(《元史·河渠志》)。至元二十九年(1292)秋,以“举水利、修理河堤为务”的“郭都水”下达开凿大都通向通州运河的命令。
大都的秋天是一年中最美的季节。天气正好不冷不热,昼夜的长短也划分得平均。天那么高,那么蓝,那么亮,北山的蓝色每天都在加深,西山霞帔似的树色一天浓过一天,四面八方都洋溢着秋虫