郭守敬在郭荣、刘秉忠等培育下，从小养成了刻苦读书、爱学善学、重 视实践的良好学风。据元代齐履谦的 《知太史院事郭公行状》记载，郭守敬 十五六岁时，得到一份石刻莲花漏图（漏壶式计时器），其贮水水面与分水 口有着微妙的关系，能保证水流均匀。少年郭守敬能够完全了解它的原理， 并按其结构图制出复原的模型，可见他肯于学习和刻苦钻研的精神。
郭守敬从小就喜欢亲自动手制做器具。有一次，他得到了一幅浑天仪图， 名叫“尚书璇玑图”，他看后居然用竹子仿制了一架，并可以用它来观测天 体的位置。
郭守敬非常重视实地考察。他21岁时，就在自己家乡邢台，开始了广泛 的水利事业调查研究，曾准确判断出邢台县北部一座久被埋没的桥基，而使 众人惊讶。
走东闯西兴修水利
郭守敬擅长水利工程。他年轻时，就参加修复邢台新石桥，由他精心设 计而疏浚了邢台县的水网河道，对当地水资源的利用，起了积极的作用。中 统三年 （1262年），经著名学者张文谦推荐，郭守敬到朝廷做官专习水利， 表现出“巧思绝人”的非凡才能。他初出茅庐就向元世祖忽必烈提出兴修水 利的六条建议，几乎涉及覆盖整个华北地区的水系，颇具卓识。
两年后（1264年）郭守敬授命随张文谦赴西夏（今宁夏）进行修复古灌 区河渠工程。郭守敬在原有基础上加以创新，在那里不仅整修了汉延渠、秦 渠、来渠、湛恩渠、良田渠、惠农渠、昌润渠、滂渠、大清渠、天水渠等十 条渠道，而且设闸立堰，使工程很快完成。从此西夏地区又实现了河渠畅通， 对农田灌溉和农业增产发挥了重要作用。当地人民为他建立生祠，反映了对 他的爱戴和尊敬。
至元十二年 （1275年）丞相伯颜南征，建议设立水站，为此，郭守敬受 命巡视了河北与山东。此时，郭守敬身为都水监 （相当于今水利部长），亲 自在北起德州、南至黄河、西至临清、东至东平的六条路线上，勘查了沟通 泗水、汶水、卫海等水道的形势，并绘出详图，为京杭大运河的全线通航作 了充分的准备。经过郭守敬的运筹帷幄与规划、施工，又进一步完善了元大 都 （今北京）一带的水利系统，终于使京杭大运河直抵大都城内，使积水潭 成为运河北终端的繁忙码头。
才智献大都
郭守敬一生中长时间从事水利建设，尤其对元大都（今北京）水利的贡 献最为突出。他先后在引玉泉水济漕运工程、重开金口河引水工程、白浮翁 山河引水工程、通惠河通航水道建设及大都城市水利建设等项工程中，都取 得了巨大的成就。
郭守敬对中都一带的水利建设一向具有卓识，在给忽必烈的六条建议 中，就将引玉泉水以通舟列为首要的一条。
元代的旧都城中都，原以现广安门外为中心，水利系统存在一些问题。 元大都新城址的选址，充分考虑到地势和水利系统的优越条件，选在金中都 东北郊外，以现今景山一带为中心，位于北京小平原永定河与潮白河冲积扇 的脊部，周围众多湖泊可用，并且采纳郭守敬的建议，大规模开发玉泉山水 利，引水入城，相辅相成。该项引水工程的上游工程，是开挖金水河。该河 道从玉泉山西边的翁山泊 （今昆明湖）向南转东，经高梁河入城。该工程解 决了宫廷供水。郭守敬为河道设计的跨河跳槽具有创新价值。引水工程下游 通过积水潭，沿今北护城河，再经坝河至通县。这是郭守敬为兴建大都水利 所立的第一功。大都的选址，既有最佳的供水路线，又有利于避免永定河泛 滥对中都的威胁，为日后北京城的建设奠定了基础。至元十六年（1279年）， 在郭守敬任工部郎中期间，又对坝河进行了大规模的治理。此次经过整治， 使玉泉山引水流入坝河，使坝河年漕运量高达万担，对元大都建设起了重要 作用。
重开金口河引水工程，是郭守敬为兴建大都水利立下的又一功。金口河 自中都西北向中都东南流向，原为金代所开，结果因河道高峻，水性浑浊等 原因而堵塞。至元代初年，忽必烈决定重建为战火焚毁的燕京，所用大量木 材和石料，需从西山开采并运输至城中。为此郭守敬提出重开金口河，为漕 运和城市建设服务的建议，被采纳并付诸实施。郭守敬认真分析前人失败的 教训，本着既能引水，又可防洪的目的，进行科学的周密设计。值得称道的 是从永定河的麻峪段的金口河引水口，至鬼子山与石景山之间的金口闸之 间，开泄水渠，设减水口，再向东南方向重开金口河。该工程经受了洪水的 多次考验，使用了近30年之久，为元大都的城市建设起到了重要作用，在永 定河引水史上做出了前所未有的贡献。
郭守敬为兴建大都水利的第三功是兴修白浮翁山河引水工程。元大都建 成后，城市用水量激增，水源和漕运成为元朝政治、经济上的头等大事。郭 守敬经过周密勘察后，提出修建白浮翁山河的引水规划。这是北京历史上首 次进行的“跨流域调水”工程。白浮翁山河，位于今万寿山北方平原与西山 邻界地带，为南、北沙河及清河上源。在元代时那里有许多泉水涌出，白浮 泉为主泉。郭守敬根据考察提出，引导这些泉水为大都地区的水源，使其西 折南转，循西山山麓平缓坡降，经翁山泊入城，这就是白浮翁山河引水工程。 特别值得一提的是，500多年以后，新中国的首都北京，欲引密云水库之水 进京时，经过反复勘察，最终选择的最佳路线居然是西转迂回后，仍要走郭 守敬规划的此项工程的故道。
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