今天,北京遭逢了强降水,联系部门发布暴雨黄色预警,许多路段遭逢了内涝。700多年前的北京,靠近愈加复杂严重的水灾。今天的永定河,在其时因时时泛滥改说念,得名“无定河”。
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然则,一位来自河北的科学家灵验缓解了永定河的水灾,也透顶转变了北京及相近的水系。他便是郭守敬。
北京的好多地名,和郭守敬主握的水利工程联系,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,诚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、西海三块禁闭的小水域,水面上偶有几艘游船。然则700多年前的积水潭,却是一派十分清朗的水域,而且船舶稠密,其时的东说念主致使用“舳舻蔽水”来描画。这里,也曾是京杭大运河的畸形。
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,他的好多发明,对后世影响真切。
被郭守敬转变的北京城
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,但此时大运河还是不行通航。郭守敬的一项缺陷任务,便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。其时的大运河这样布局,彰着是成心于向洛阳、长安运载物质的,况兼毛糙隋唐王朝甘休寰球。
隋代运河系统(图:《大运河画传》)▼
南宋初年时,宋军为了顽抗金兵南下,决开黄河,导致黄河夺淮入海。黄河泥沙淤塞了运河,再加上宋金永恒坚持,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,再去同样底本的运河意旨便不大了。于是,郭守敬经过紧密勘查后,接管裁弯取直的面目,使运河不再经过洛阳,而是走山东参加海河流域。
元代大运河历史舆图(图:《大运河画传》)▼
经过郭守敬和大宗劳工的奋发,运河终于通到了通州。但是从通州到大齐这段依旧很阻截易。原因在于大齐地势比通州高得多。这就波及到两个问题,一是怎样让船爬坡,二是怎样保证大齐方面的水量。
为了处分第一个问题,郭守敬创新了升船闸,在通州通往大齐的运河上确立了24说念船闸,改用石闸门,分段甘休水位,运用连通器旨趣让船舶杀青“爬坡”。
通惠河二十四闸(图:北京郭守敬牵记馆)▼
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(便是今天昆明湖),再从瓮山泊引到大齐城内。
拐出一个大大的“C字型”
(图:北京郭守敬牵记馆)▼
其时的积水潭,便是大齐里面的一个湖泊,白浮泉的水最终到达了这里,京杭大运河的畸形也在这里。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。积水潭行动大运河的畸形,也带动了钟饱读楼地区的生意蕃昌。
从图中可见,其时的积水潭面积不小
(底图:北京郭守敬牵记馆)▼
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,最终造成了今天的什刹三海。
与元大齐比拟,明清北京城偏南▼
郭守敬的另一项树立,是管制永定河。永定河行动北京的母亲河,季节性变化很大,特性喜怒哀乐。刚刚昔时的暴雨和洪灾,充分诠释了永定河的凶残。但是忽必烈兴建大齐,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。因为永定河水过于澎湃,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,取得了赈济,并被授权全面崇敬元朝的水利工程。郭守敬吸取金东说念主的劝诫,在金口的上游麻峪村隔邻,事前开引一个减水口,从减水口向西南再凿一段又深又广的水渠,再行联接金口以下的永定河。
减水渠暗示图(图:北京郭守敬牵记馆)▼
这样,急流来袭时,就不错从减水口把急流分出去一部分,使这些水在金口下流总结主河说念,从而幸免急流告成灌入金口河,威迫到齐城的安全。由此,ag百家乐下三路导永定河水入护城河,为兴建大齐提供了一条缺陷的运载通说念。
但元朝时的永定河如故过于凶残,沟通到齐城的安全,朝廷最终决定关闭金口。从1266年到1301年,金口河所有这个词用了35年。
当天,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历程中,郭守敬发明了好多有用的东西。比如说“海拔”这个认识,便是郭守敬首先提倡的。他以海平面高度行动高程起算的基准面,活着界测绘史上具有缺陷意旨。
(图:北京郭守敬牵记馆)▼
“四海查验”与《授时历》
郭守敬的另一项缺陷成便是不雅测天文。古东说念主说:“工欲善其事,必先利其器”,郭守敬领先是创新了不雅察仪器。
元代以前用于折服星体坐方向浑仪,把测量说念坐标、地平坐标和黄说念坐标等多种不同坐方向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、使用齐很不毛糙,还荫庇视野。
而郭守敬创新发明的“简仪”,将把地平坐标与赤说念坐标分为两个寂寞的安装,处分了这些问题,还运用滚珠轴承,使之动弹更活泼,不雅测愈加精准。
简仪,长这样(图:图虫创意)▼
另外,郭守敬还创新了古东说念主不雅测日影的器用模范。古东说念主通过日影短长,不错鉴别骨气,推算历法。为了擢升测量精度,郭守敬增多了模范的高度,况兼发明了一个叫“景符”的援手仪器。这种创新版的模范叫作念“高表”。
此外,郭守敬还发明了仰仪、窥几等不雅测仪器。运用这些仪器,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,元朝的河山是历代王朝中最大的,这样大的河山,关于天文不雅测是十分成心的。
1279年,郭守敬向忽必烈建议:“唐朝开元年间,僧一滑曾在寰球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,就不行了解日月食的本领和食分数、各地日夜短长的差距,以及日月星辰在天球上的位置。”
这项建议取得了忽必烈的赞同,由此便开动了一项叫作念“四海查验”的大领域天文不雅测举止。郭守敬在元朝宽绰的河山上确立了27个测影所。这些测影所散布在不同纬度。通过不雅测当地的日影短长,就能计较出地球的半径。
图中北海测影所位置把柄谭图修改
(底图:北京郭守敬牵记馆)▼
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施行甘休疆域的北部极限。把柄测量扫尾,北海测影所的纬度是北纬64°把握,相配聚合北极圈(66°34′),应该处在西伯利亚本地。把柄元朝史料,北海测影是以北有一座日不落之山,山名彰着是指极昼情状,阐述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°把握,具体位置位于西沙群岛,可能是元朝施行甘休疆域的最南边。
这27座测影所独一保存于今的,便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)▼
“四海查验”的效果,便是1281年开动扩充的《授时历》。值得巩固的是,《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,与西方通行的公历同样,却早了301年。
《授时历》还校正了中国传统历法的许多弱点,创造了许多记载,是中国古代最精准的一部历法。元朝沉沦后,明朝的《大统历》仅仅换了个名字,施行上不时沿用这部历法。
此历法因古语“敬授东说念主时”而得名
(图:北京郭守敬牵记馆)▼
伟大科学家的一世
郭守敬的一世,萍踪广博半个中国,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跳跃于世界水平。1316年,86岁乐龄的郭守敬病逝在职责岗亭上。
郭守敬小本领就还是理解出过东说念主的天禀,在十五六岁时,就曾把柄书上的一幅图,用竹篾扎制出一架测天用的浑仪。十七八岁的本领,郭守敬又照着一副拓印入手作念出了一种计时器——莲花漏。
超强的入手武艺(图:北京郭守敬牵记馆)▼
但是,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,在祖父的服待和熏陶下,在天文、数学、水利等方面后起之秀。
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崇敬东说念主。
其时,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:北京郭守敬牵记馆)▼
其实,郭守敬能成长为一位伟大的科学家,还应该感谢阿谁期间。元朝的科举时开时废,这就导致其时的念书东说念主并不可爱于钻研儒家经典,而是去联系水利、天文、历法、数学等成心于民生国计的实用科学。况且郭守敬的好多提议齐取得了忽必烈的全力支撑,这是他有如斯大树立的缺陷身分。
为了牵记郭守敬的树立,外洋天文体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办法光纤光谱天文千里镜定名为“郭守敬千里镜”。
郭守敬的机灵之光,于今仍在精明
(图:北京郭守敬牵记馆&Flickr@LuFeng)▼
北京有一座郭守敬牵记馆,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,郭守敬曾永恒在此主握寰球的水利建筑。如今,馆中的陈列默然向众东说念主诉说这位科学家一世的孝顺。
北京郭守敬牵记馆掠影,感受一下
(图:北京郭守敬牵记馆)▼