郭守敬字若思,顺德邢台人。祖父郭荣精通五经、算术、水利。守敬先从刘秉忠为师,中统三年(1262)被张文谦推荐去学习水利,思维敏捷过人。
世祖召见,守敬面陈水利六事:其一,由中都至通州之旧漕河,引玉泉水可通舟楫,进行漕运,每岁可节省雇车钱六万缗。通州以南,于蔺榆河口径直开渠引水,由蒙村跳梁务至杨村注入黄河,可避免浮鸡氵甸Www.7gushi.com水浅流急和风浪之患。其二,将顺德达泉引入城中,分为三渠,灌溉城东田地。其三,顺德沣河东至古任城已失故道,淹没民田千三百余顷。若将此水开修成河,既可得田耕种,又可自小王村经滹沱,合入御河,通行舟筏。其四,磁州东北滏、漳二水合流处,引水由滏阳、邯郸、氵名州、永年下经鸡泽,合入沣河,可灌田三千余顷。其五,怀、孟之间沁河,浇灌左右两岸田地,犹有余水,使之东与丹河余水相合,再引向东流至武陟县北,合入御河,可灌田二千余顷。其六,黄河自孟州向西开渠引水,分一支渠,经由新、旧孟州中间,顺河的古岸而下,至温县南复入大河,其间亦可灌田二千余顷。每奏一事,世祖都点头称是,并说“:办事的人都像这样,那就没有白吃俸禄的了。”于是授守敬提举诸路河渠。四年,加授银符,使任副河渠使。
至元元年(1264),随张文谦至西夏。西夏地方,古渠之在中兴者,一名唐来,其长四百里,一名汉延,长二百五十里。其他州郡主渠十条,皆长二百里,支渠大小六十八条,灌田九万余顷。但兵乱以来,这些河渠都被淤塞。守敬重新建立闸堰,使河网灌溉如往日一样。
至元二年,郭守敬受任为都水少监,建议“:自中兴乘船四昼夜至东胜,可进行漕运,沿河见查泊、兀郎海古渠甚多,应加以疏通。”“金时,自燕京之西麻峪村,分引卢沟河水一支东流,穿西山而去,是谓金口。其水自金口以东,燕京以北,灌田若干顷,其利不可胜计。兵兴以来,地方守将以大石堵塞。如今应加以疏通,使上可收西山之利,下可以扩大至京畿的河道。”“还应于金口之西预开一条浅水渠,西南通大河,以防涨水突入之患。”世祖认为这些建议都很好。至元十二年(1275),丞相伯颜南征,打算建立水运站,命守敬视察河北、山东一带可通舟行船的地方,绘图奏报。
刘秉忠认为辽、金所行之《大明历》,已有二百余年,须加修正,但未付诸实行就去世了。至元十三年,江南平定后,世祖想起了修改历法的事,命守敬与王恂领导南北天文官员,分头观测,命张文谦与枢密使张易总其成奏报,左丞相许衡参预其事。守敬首先认为“:制定历法的基础在于观测,而观测首先要有仪表。今司天浑仪系宋代皇年间汴京所造,与此处天度不相符合,比量南北二极约差四度,仪表因年深日久,也有偏差。”他制作一系列天文仪器,计有简仪、高表、候极仪、浑天象、玲珑仪、仰仪、立运仪、证理仪、景符、窥几、日月食仪、星晷定时仪、正方案、丸表、悬正仪、座正仪等,用以观测天体运行、经纬度和日月食。还制作了《仰规覆矩图》、《异浑盖图》、《日出入永短图》。图与仪表互相参考。
至元十六年(1279),改局为太史院,以王恂为太史令,守敬为同知太史院事。是年守敬进呈所制仪表,对世祖详加解说,奏称:“唐朝开元年间,僧一行令南宫说于南北各地设点观测,书中所见到的观测点有十三处。今我元朝疆域远比唐大,若不在远方进行观测,则不知日月交食分数时刻不同,昼夜长短之不同,日月星辰离天高下之不同。目测的人少,可先南北立表,取直测影。”世祖批准了他的建议。于是设监候官一十四员,分道至各地进行观测,东至高丽,西极滇池,南越朱崖,北至铁勒,四海之内设立观测点共二十七处。
至元十七年,新历告成,守敬与诸臣共同上书,其大意是:中国在西汉以前尚无历法,西汉制定了《三统历》;东汉有《四分历》;三国时期刘洪造《干象历》;魏晋南北朝时期,姜岌制定《三纪甲子历》,何承天制定《元嘉历》,祖冲之制定《大明历》;隋代刘焯制定《皇极历》;唐代傅仁均制定《戊寅元历》,李淳风制定《麟德历》,僧一行制定《大衍历》,徐昂造《宣明历》。又二百三十六年之后,有宋代姚舜辅制定《纪元历》。前后一千一百八十二年中,历法经过了七十次修正,创造历法者有一十三家之多,每次修改创造,都是对天象的新认识。如今大元圣朝要改治新历,臣守敬等创造了简仪、高表,藉以测量周天度数,校正以往观测之失误者七事,即:冬至、岁余、日躔、月离、入交、二十八宿距度、日出入昼夜刻;新创者五事,即:太阳盈缩、月行速缓、黄赤道差、黄赤道内外度、白道交周。关于冬至时间,据测定:至元十四年在十一月初九日夜半后八刻半,至元十五年在十一月二十四日夜半后三十三刻,至元十六年在十一月四日夜半后五十七刻半,至元十七年在十一月十五日夜半后八十一刻半。这四年的冬至时间各比《大明历》中的冬至时间减十八刻。关于日出日没时间及昼夜长短,郭守敬等人的奏章中指出:《大明历》日入日没时间及昼夜长短,皆以汴京为准,现以大都为准,夏至极长,日出寅正二刻,日没戌初二刻,昼长六十二刻,夜长三十八刻,冬至极短,日出辰初二刻,日没申正二刻,昼长三十八刻,夜长六十二刻。
至元十九年,王恂卒,这时新编历法已付诸实行。郭守敬将观测、推算的材料,分类整理,撰成《推步》七卷、《立成》二卷、《历议拟稿》三卷、《转神选择》二卷、《上中下三历注式》十二卷。至元二十三年(1286)郭守敬继任太史令,上表进呈天文、历书,计有《时候笺注》二卷、《修改源流》一卷、《仪象法式》二卷、《二至晷景考》二十卷、《五星细行考》五十卷、《古今交食考》二卷、《新测二十舍杂坐诸星入宿去极》一卷、《新测无名诸星》一卷、《月离考》一卷。
至元二十八年,有人说滦河自永平挽舟逆水而上,可至开平;有人说泸沟自麻峪可至寻麻林。朝廷派守敬去考察,实际上是滦河既不能行舟,泸沟亦不通航。守敬因而陈奏水利十一事。其中之一是:大都运粮河道,不用一亩泉旧道,而可别引北山白浮泉水,先向西而后折向南,经瓮山泊,自西水门入城,汇于积水潭,再向东折而南,出南水门,合入旧运粮河。每十里置一闸,到通州沿河设七闸,各闸相距一里多。闸上设闸门闸板,借以截断流水,便于行船。世祖看后大喜,令立即按规划进行。于是再设置都水监,使守敬主持该都水监的工作。又命丞相以下官员都携带工具去参加劳动,由守敬统一指挥。原来,通州至大都,陆运官粮,每岁若干万石,秋季多雨,运粮驴畜死者不可胜计。新河道开通后,不再陆运官粮了。至元三十年,世祖自上都至大都,路经积水潭,见满河船只首尾相连,十分高兴,题名为“通惠河”,赐守敬钞万二千五百贯,并令他以原职兼管通惠河漕运事。守敬又建议于澄清闸稍东,引水与北坝河相接,且设闸于丽正门西,使船只能环城往来通行。但这一规划未能实现。
至元三十一年(1294),守敬受任为昭文馆大学士、知太史院事。大德二年(1298),召守敬至上都,商议开铁幡竿渠。守敬认为“山上洪水频年暴下,非修建宽五十或七十步的大渠堰不可”。执政者不愿多投工费,说守敬是夸大其词,把渠堰的宽度缩小三分之一。第二年大雨,山洪注下,渠小不能容纳,淹没人畜屋舍,甚至几乎漫及行宫。成宗对宰相说“:郭太史真是神人,可惜没有采纳他的意见。”大德七年,诏朝廷内外官员,凡年满七十者,都可申请并批准退休,唯有守敬不许申请。从此以后,翰林、太史、司天官不退休,成为定制。
延三年(1316),郭守敬寿终正寝,享年八十六岁。