动乱的战争年代，到处遭破坏，莲花漏变得很稀罕、极少见到了。单凭 一张图，成年人也弄不清它的原理和构造。少年郭守敬得到这幅图后，认真 加以琢磨。他很快就弄懂了莲花漏的原理，并能讲得清清楚楚。聪明在于勤 奋。并不是郭守敬的天赋特别高，而是他具有善于思考，不畏困难，而且刻 苦钻研的顽强精神。他用竹篾仿照古图扎制浑天仪，并且运用它来进行实际 观测。正是在这一段少年时期，郭守敬勤奋学习并能结合实际，学以致用。
元朝统治的北方农业地区，掳掠破坏极为严重。由于遭到长期的战争破 坏，大片农田废弃，不少被圈作牧场。民族压迫深重，生产急剧下降。这就 不利于元朝贵族对一个比较先进的封建国家的统治。忽必烈在辖领北方之 初，曾网罗了一批汉族地主阶级中的上层知识分子，担任重要职务或当参谋。 其中比较有名的，就有刘秉忠，以及他所推荐的张文谦 （忽必烈任用他为王 府书记），还有许衡、姚枢、窦默等人。这些人从地主阶级的根本立场和长 远利益出发，根据历来封建统治阶级治理天下的一些基本政策，为忽必烈制 订了若干政治经济措施。
在金代，邢州本来人口繁盛，经济殷实，计有700多户，但是，经过战 争的破坏，农业极度衰退。而到贵由汗年间（1246—1284年），只剩下500 余户了。在这种情况下，张文谦向忽必烈建议：派良吏去治理居南北要冲的 邢州，以为其它地方示范。忽必烈同意了，设立邢州安抚司，由脱兀脱、张 耕任安抚使。刘肃任商榷使，张、刘等到任后，采取了一些安抚措施，如兴 办冶铁作坊，招集流散的百姓，进行恢复生产等工作。
农业生产与水利关系密切，张、刘二人也就从事一些水道的整治工作。 当时邢州城北有三条河流。南面一条最大的名潦水，靠城流经2、3里后，东 向流入蔡水。金元战争的混乱年代，河渠水道无人管理，河水破堤而出，四 散漫淹，城北低洼处一片沼泽，连冬天也不见干涸。北面有两道小河，近潦 水的叫达治泉，稍外一条名野孤泉。在漫流的泥沙堆积下，它们又一起淤塞 了。出邢州城北门原有三座石桥跨越三条河流，是城北道衢大路。中间达治 泉上那座古老的小石桥，战乱后倾没在大片沉积的泥沙中。30年过去了，连 踪影也见不到了。人们行经那里时，不得不提起衣裳涉水而过。后来有些好 心人在达治泉与野狐泉渡口处安上了几根木梁作桥，暂时应付一下，常架常 坏，问题根本没有解决。这时，张耕和刘肃便邀请年青的郭守敬到城北的现 场。年仅21岁的郭守敬，在察勘之后，按照水位、流量和灌溉需要等条件， 进行了治理设计工作。他规定了河道的位置，拟订了路线，确定了堤岸的尺 寸，核算了需要的工时等。并提出治理规划。疏浚工程开始，把三条河水导 向下游。在郭守敬指出应该设桥的地方，挖出了原来的小石桥。从此，潦水 依然沿旧河道由南桥下流去，不再泛滥。修整的新石桥与北桥分别引二泉东 去，汇合于柳公泉。北去燕京的大路上，过往的行人再也不用跋涉于泥淖之 中了。农田得到了灌溉之便，大大促进了当地生产的恢复。郭守敬规划的这 一项河道工程，只征调了400多人，干了40多天，就顺利完工了。办了这件 事，解决了30年来的老问题，对人民生活有很多好处。于是事迹在邢台市周 围传播开去，郭守敬的技能才干得到了大家的赞扬。
二、修复唐来、汉延等河渠
在忽必烈那里当顾问的子聪和尚，颇得忽必烈的赏识和信任。1253年， 在忽必烈进兵大理，途经六盘山的时候，子聪又介绍了只有十九岁的王恂给 忽必烈。忽必烈对王恂大为赏识，派他做次子珍戬的伴读。与此同时，当年 在紫金山与郭守敬同学的一班人，差不多都相继担任官职。不过郭守敬暂时 还未进入仕途。他是个好学的人，这段时期，他潜心学术，积累知识，为以 后的科研工作打下基础。
忽必烈总管漠南地区以来，曾两度驻在背靠沙漠的草原南缘，原金代桓 州的东部。蒙哥汗6年（1256年），忽必烈叫子聪在这一带踏勘地形，选定 滦河上游龙冈的南侧，即现在正蓝旗境内敦达浩特东约20公里的闪电河北岸 的一百零八庙营造宫室城廓，作为他的根椐地。3年后，正当这首府建成的 时候，蒙哥汗于9年（1259年）初秋攻打四川合川的战役中阵亡了。元军撤 围北退，回到那时的都城和林（今蒙古人民共和国额尔德尼桑图附近鄂尔浑 河上游西岸喀喇和林）。忽必烈也于年底从鄂州（湖北武昌）前线回师北返。 第二年春天，军回龙冈，一场争夺皇位的斗争展开了。忽必烈在一些蒙古军 事首领的支持和汉族地主士大夫的策划下，打破大汗应由贵族会议推选的蒙 古传统，抢先自立为汗。接着他采纳了子聪的建议，下诏建立纪元称中统， 并将龙冈驻地命名为开平府，作为都城；设立中央政权机构，称做中书省。 他任命王文统为“平章政事”，张文谦为“左丞”，作为中央机关政权最高 负责的官员。
没有多久，王、张二人渐渐发生了矛盾。正好这时忽必烈将我国北方地 区分为十路，各设宣抚司，任命了一批宣抚使，作为地方政府机构的负责人。 于是，张文谦被外放，以原官职兼任大名路与彰德路（今河北大名地区西部 至河南安阳地区东部）宣抚司的宣抚使，转到地方上去了。张文谦是邢台南 面50里的沙河人。他想起老朋友子聪和尚的学生郭守敬来了。于是，30岁 的郭守敬应邀，告别家乡，随同张文谦上任去了。那时候，忽必烈的军事力 量主要用于漠北，同他的汗位争夺者阿里不哥和海都打内战，因此急需巩固 他的漠南后方。大名、彰德一带人民虽然逐渐恢复定居，但赋税繁重，又逢 天气干旱，生活极端困苦。郭守敬深知水利是恢复农业的根本问题之一，他 认真察看大名、彰德地区河流水渠的分布，仔细估量地势地形，周密地考虑 引哪条水，修哪些渠，计算着能够增加多少灌溉耕地，可以给农业生产带来 多大的好处等等。经过实地考察，在他头脑中酝酿了一整套整治水利的地区 规划和设想。
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