图1 位于扬州的中国最早运河——邗沟 拍摄/佟怡天 图2 临清砖
一条大河，奔涌千年。3200千米的旅程中，它穿过钱塘江、长江、淮河、黄河与海河五大水系，跨越地球10多个纬度，从物产丰富的江南出发，穿过平原与丘陵，翻山越岭，一路北上，来到永定河经年累月冲刷下形成的北京湾，终于完成了它的终极使命——抵达都城。
一条大河，突破自然。2500余年的岁月里，它承载着许多人的聪明智慧，建立起一座座船闸、水坝、引水工程，从亚热带来到温带，让自然界中的水流入人工开凿的沟壑，带着一艘艘漕船，让水向高处流，让船顺人意走，把粮草物资源源不断地送往目的地，在改造利用自然中造福大半个中国。
这就是中国大运河，由隋唐大运河、京杭大运河、浙东运河组成，于2014年成为我国第46项世界文化遗产。大运河肇始于春秋时期吴王夫差为运输兵马而下令开凿的邗沟，后来成为历朝历代的“水上高速公路”，成为贯通南北的物资、交通、经济大动脉，被誉为展现人类创造力的杰出实例，充分体现了东方文明的技术能力。
元大都水系图 供图/北京郭守敬纪念馆
运河追着首都跑
秦汉、隋唐时期，运河自东向西，奔赴当时的首都——长安，也包括千年古都洛阳。到元代，大运河在历史上的作用可谓达到顶峰。当水利专家们用一项项技术措施改造之后，大运河由东西走向变为南北的纵贯线，经过1790余千米，直抵元大都。而在此之前，公元1153年，北京（金中都）便已拉开了正式成为中国首都的序幕。
这也是中国运河与世界上其他运河的明显不同：首都的位置，决定运河的走向。
关键人物登场：有位科学家叫郭守敬
秦汉、隋唐、元代时期的运河走向 山东段运河 供图/北京郭守敬纪念馆
铺垫：运河全线工程的最难挑战
如果沿隋唐时期的运河河道，江南漕船也可以进入北京，但是需要多航行1000多里，严重影响漕运的效率。于是，郭守敬提出“裁弯取直”的方案，
放弃原有河道，在丘陵广布的山东规划出两段新路线，极大缩短航程。至元十九年（公元1282年）第一段工程开始施工，第二年竣工，建成济州至安山130余里（元制）的济州河，并疏浚汶泗水道，向南可达徐州。济州河修通后，安山向北到临清一段仍需陆运。至元二十六年（公元1289年），在郭守敬的主持下，用半年时间开凿安山至临清265里（元制）的会通河，修建船闸31座，完成了运河山东段的建设。
舳舻藏水
值得一提的是，当开凿到济宁附近，工程遭遇到整个京杭大运河上的最大挑战——从地势上来说，这一片区域是京杭大运河全程制高点，如何让运河水爬上“水脊”，再缓缓向北流，实在是个难题。郭守敬曾提出补水与分水相结合的方式。此后明代时，工部尚书宋礼、当地的民间高手“汶上老人”白英先后出手，进一步科学地解决了这个问题——建设南旺分水枢纽，“三分朝天子，七分下江南”就与分水比例有关。
京杭大运河贯通的‘’最后一公里‘’
发挥过漕运功能的坝河 供图/北京郭守敬纪念馆
1292年，61岁的郭守敬回到北京，摆在他面前的终极挑战是解决大运河进入元大都城的“最后一公里”。
当时，漕船已经能够航行至通州城，但仍需要再经一段比较漫长的陆运，或效率低下的坝河水运，才能完成任务。其中，坝河即金代漕河，为确保水位足够高，便在河道上修筑起7座拦河坝，因此得名坝河。只不过，倘若船只想要经坝河进入大都城，每到一座坝前，必须将货物一一卸下，搬运至与下一座坝之间的空船上，如此往复七次，逐坝倒搬。这样的做法效率低，还势必造成物资大量损耗。
如果让船只到通州后，能够直接进入元大都城内，那将是绝佳方案。郭守敬提出，将这一工程分为三步走。短短一年半的时间，这项提议便成功实现。
白浮泉引水路线
白浮泉 供图/北京郭守敬纪念馆
第一步，需要为新开凿的人工运河寻找水源。工程经验极为丰富的郭守敬，在大都城的西北方向、今天的昌平区化庄村一带，找到一眼泉水——白浮泉。该泉水量相当丰沛，经测算，足以满足下游运河对水的需求。
第二步就是引水。由于位于龙山上的白浮泉地势高，元大都的地势也比较高，二者之间是洼地，沙河、清河等天然河流从洼地上流过，人工引水渠要先后穿越它们，工程难度极大。因此，郭守敬选择了一条看似绕远、但水流趋势缓缓下降的路线，沿西山山脚，向西再往南，形成了一段“C”字型的弯道。为进一步调节，还修建起一座北京最早的天然水库——瓮山泊，即颐和园昆明湖的前身。经今天的长河，一路将白浮泉水输送至积水潭，进而补给人工运河。
其间，为进一步补充水量，他还收纳了其他9眼西山的山泉水，在交汇处设置“清水口”工程，利用放置荆笆编笼装石，枯水期用于蓄水，雨季大水可将这些笼冲开，发挥泄洪的作用。
还有一点巧合的是，这条白浮瓮山河路线，与利用现代测绘手段规划的京密引水渠几乎完全重合，足以印证700多年前的技术水平。
清水口工程 供图/北京郭守敬纪念馆
第三步，让船在水上爬坡，开进元大都。由于元大都的地势高，越到通州方向地势越低，故船只需要从通州向元大都城内的方向逆流爬坡行驶。两地之间落差有30余米，运河上的漕船载重量约合四五吨，若直接在河道中向高处行驶，逆水行舟，几乎是不可能完成的任务。此时，在郭守敬的主持下，从通州入大都的水路上，建造了18道水闸，问题迎刃而解。简单地说，这些水闸的原理和物理上的连通器原理一样，当闸闭合时，水位西高东低，随着闸夫将展板逐次提起，两侧水位逐渐持平，船只便能在水平的水面上通行无阻。
图1万宁桥澄清上闸遗迹 图2通惠河24闸示意图 供图/北京郭守敬纪念馆
水上漂来北京城
京杭大运河贯通后，积水潭（大约今天的什刹海范围）成为了漕船的北方端点码头，无比繁华，每日往来船只众多，甚至遮蔽住了水面，形成“舳舻蔽水”的热闹景象。忽必烈十分满意，不仅重赏主持工程的郭守敬，还为这条运河赐名“通惠河”。积水潭附近，因漕运发达，在钟鼓楼一带形成许多市场，成为了大都城中最繁华的商贸中心。
今日通惠河 供图/北京郭守敬纪念馆
当然，大运河带来的，不单是大都充足的物资保障，也促成了沿途各地的经济发展，更将许多风俗文化渗透杂糅，形成独特的文化景观。
明代起，因上游水源缩减，积水潭范围逐渐变小，形成与今天大致相同的什刹三海（前海、后海、西海），也因此失去端点码头功能。漕船至多行驶到东便门外。与此同时，随着北京城的改扩建、紫禁城的兴建等，大批南方的物资材料，都需经运河送抵北京。如云贵地区盛产的高大树木，成为紫禁城中建筑的支柱，“皇木厂”的名字见证了这段历史。高大的城墙，离不开坚实的建设材料，运河畔的山东临清，因特殊的土壤成分，能够烧制出来极为结实的大城砖，印上窑户的姓名，就等于进入了质量追溯体系，沿运河来到北京，成为城墙与坛庙、王府等建筑的专用材料。故宫大殿内铺设的“金砖”，则来自运河上的另一座重要城市——苏州。
徽班进京、烤鸭……我们今天习以为常的文化、艺术、饮食等等，许多都是诞生于运河另一端，在长期的水上漂泊中，不断吸收岸边的独有特质，最终造就出享誉八方的文化符号。
大运河，一直在我们身边
以运河为代表的北京城水系格局，在元代由郭守敬打下基础后，到今天依然延续，并未产生重大变化。许多人们熟悉的河、湖、沟，都曾经是他治水过程中的关键节点。只不过，随着时代的变迁，有些水的水源不一样了，比如居住在北京的人，早就用上了南水北调来的水，有些河的功能发生了变化，比如通惠河，早就不再行使漕运功能，而是与坝河一样，成为北京最重要的城市排水干渠。
大运河在北京流经七个区，有些河道依然保留至今，有些已随着城市发展建设埋入地下，沿途留下许多遗迹。白浮泉遗址、昆明湖、广源闸、万宁桥澄清上闸、玉河故道、庆丰闸、高碑店闸、燃灯塔等等，都值得我们去实地探访，感受古往今来人们面对自然界的挑战所取得的一次次极限突破，感受这条世界上最长、最古老运河的崭新魅力。
作者单位：北京郭守敬纪念馆
排版｜孙蕴嘉
审核｜刘 丹
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