（揚(yáng)州市文物局，江蘇 揚(yáng)州 225009）

大運(yùn)河是中國(guó)古代創(chuàng)造的一項(xiàng)偉大的水利建筑工程，也是世界上開鑿最早、規(guī)模最大的人工運(yùn)河。它是解決中國(guó)南北社會(huì)和自然資源不平衡的重要措施，是體現(xiàn)中國(guó)勞動(dòng)人民技術(shù)發(fā)展變遷的重要見證。2014年6月大運(yùn)河成功入選聯(lián)合國(guó)世界文化遺產(chǎn)，UNESCO評(píng)價(jià)大運(yùn)河是“代表了水利工程的最大偉大的杰作”[1]。本文從水利工程史的角度，意圖思考其在開挖時(shí)是如何決策，又是如何解決技術(shù)難題的。

毋庸置疑，作為世界規(guī)模最大的人工運(yùn)河，從開鑿、貫通到如何平穩(wěn)維持航運(yùn)暢通是一項(xiàng)非常大的技術(shù)考驗(yàn)難題。筆者把技術(shù)難題簡(jiǎn)要概括為兩點(diǎn)：①如何對(duì)規(guī)模如此浩大的工程有效地進(jìn)行工程系統(tǒng)管理；②大運(yùn)河水系繁雜，面對(duì)不同交匯河段的高低水位差、不平整河床坡度、水量?jī)?chǔ)備不一致等諸多現(xiàn)實(shí)問題，如何安全貫通全線，使其有機(jī)統(tǒng)一。

1 大運(yùn)河水工遺存體系

大運(yùn)河創(chuàng)造了人類建造史上的奇觀。工程、管理兩大基本功能構(gòu)成了古代運(yùn)河的重要水利體系。工程系統(tǒng)可由水運(yùn)工程系統(tǒng)、引水工程系統(tǒng)、蓄水濟(jì)運(yùn)工程系統(tǒng)、河道整治工程系統(tǒng)、特殊區(qū)段的專門功能工程等系統(tǒng)、防災(zāi)減災(zāi)工程系統(tǒng)組成；管理系統(tǒng)由河道管理系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)、運(yùn)河運(yùn)輸管理的制度系統(tǒng)構(gòu)成。大運(yùn)河的水工設(shè)施可以由運(yùn)河沿線的重要水工遺址得以佐證，主要由兩大水工遺址類別組成：①運(yùn)河的運(yùn)輸功能系統(tǒng)，包括航道系統(tǒng)、水運(yùn)系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等；②保證運(yùn)河功能正常運(yùn)行的水利保障工程系統(tǒng)，包括堤防系統(tǒng)、堰壩系統(tǒng)、節(jié)宣系統(tǒng)、濟(jì)運(yùn)系統(tǒng)等[2]?，F(xiàn)大部分成為遺址。

大運(yùn)河在溝通5大流域不同地理?xiàng)l件下，為解決遠(yuǎn)距離水源供給和地形高差而實(shí)現(xiàn)航運(yùn)，修建了無數(shù)的壩、堰、堤、閘、水門、水庫(kù)、引水渠道、泄水通道等各類水利和水運(yùn)設(shè)施。清代著名水利學(xué)家傅澤洪在《行水金鑒》中稱:“運(yùn)道有跡可循，而通變則本乎時(shí)勢(shì)”[3]。元代齊履謙的《知太史院事郭公行狀》中記載，郭守敬“尋黃河故道，縱廣數(shù)百里間，結(jié)尾測(cè)量地平，或可以分殺河勢(shì)或可以灌溉田土”。中華民族在幾千年治水實(shí)踐中積累了豐富經(jīng)驗(yàn)和智慧，“順勢(shì)而為，辨證論治”的思想充分體現(xiàn)在大運(yùn)河創(chuàng)造性地建設(shè)的宏大水利工程系統(tǒng)和完善的運(yùn)輸系統(tǒng)之上。

2 “順勢(shì)而為”的理水理念

我國(guó)先民的治水體現(xiàn)了“堵”與“疏”“束水”與“改道”“開源”與“節(jié)流”等相互對(duì)立的兩個(gè)方面，而“順勢(shì)而為，應(yīng)變則變”的治水理念在大運(yùn)河水利工程上得到很好的彰顯。從地理角度描述中國(guó)的地勢(shì)形態(tài)，境內(nèi)江河湖流多呈東西流向，大運(yùn)河的開鑿便是巧妙地借助了這一地理優(yōu)勢(shì)，貫通黃河、淮河、長(zhǎng)江等重要河段，疏通、連接、開鑿新渠而成。大運(yùn)河開鑿和疏浚面對(duì)的最大問題是尋找合適的水源和克服地形差異。早在明代，著名思想家魏源便提出了“順?biāo)?，以水治水”的治水思想和理念。近代治水專家周馥，也提出了相似的觀點(diǎn)。

2.1 截直就曲

“截直就曲”這一有效的工程措施旨在減緩交匯河流的水位高低差、運(yùn)道河床坡度、平整水流面而采取的有效水利工程措施。如起于揚(yáng)州市東北方向的灣頭鎮(zhèn)三灣故道，蜿蜒流經(jīng)瓜洲渡而進(jìn)入長(zhǎng)江。古時(shí)因黃河多次潰決，水流下泄迅疾，水勢(shì)直泄無蓄，泥沙淤積，改變了原南高北低的地勢(shì)，高低落差達(dá)到了15 m。在這短短10 m的河段內(nèi)，竟有如此落差，如此懸殊的河段，若是開鑿成直線河道，必然無法保證水流平緩，無法確保過往船只順暢通行。古人借用于“三灣抵一壩”的原理，順應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡乩淼貏?shì)現(xiàn)狀，開鑿出如圖1所示的“S”形河道，僅使該河道延長(zhǎng)約30 m，且從河道底部著手，通過影響河床坡度，使其坡度降低，進(jìn)而達(dá)到降低水流高低落差的目的。

2.2 筑堰蓄水

“筑堰擋水”和“蓄水水柜”是保證運(yùn)河順暢通航并維持水流平緩穩(wěn)定的重要水利工程措施。如大運(yùn)河最早的一段邗溝，其作為連同江、淮的重要河段，卻面臨江、淮因水位差而導(dǎo)致的貫通、航行不順暢的問題。至此，古人運(yùn)用“筑堰”技術(shù)，筑堰于邗溝入淮河的交匯處，以達(dá)到攔蓄邗溝之水防止其過多地泄入淮河的目的。元朝杰出的水利工程專家郭守敬為“引水濟(jì)漕”，解決通惠河的水源問題，自昌平東南白浮村的神山泉起，開鑿渠道，引水西行，為避開沙河、清河的河谷低地，渠道沿50 m的等高線轉(zhuǎn)西南而下，巧妙地避開了因水位高低差而產(chǎn)生的諸多問題。與此同時(shí)，在渠道間，改變部分河段的水流方向，使沙河、清河上源、西山山麓諸泉水自南向東南注入甕山泊（今昆明湖）[4]。此外，著名的白浮堰，便是為蓄水而建，以保證充沛的水量，確保航運(yùn)的通暢（圖2）。

2.3 閘化運(yùn)道

“閘化運(yùn)道”旨在有效減緩因地理地勢(shì)坡度較大而影響平穩(wěn)通航的一項(xiàng)工程措施。大運(yùn)河為供調(diào)節(jié)水量修建了許多閘、壩，已形成一套完整的系統(tǒng)。如為使運(yùn)河順利地通過會(huì)通河段大清河，著名水利專家韓仲暉等人提出開新渠、引汶水、絕清河的思路。借助于實(shí)際的地理?xiàng)l件，依靠較高地勢(shì)的泰山西麓，來調(diào)整汶水的水位，使其略高于大清河，改變?cè)械牧鹘?jīng)路線，向北行至安山，于安山山腳開筑溝閘，匯入大清河，而后攔阻大清河，強(qiáng)行將河水自北引入新溝。同時(shí)，為防止泄水過快致使運(yùn)道淺澀，建節(jié)水船閘，浮升過往船只，匯入大清河。此外，面對(duì)地形較為復(fù)雜的河道位置以及具有重要功能的運(yùn)輸碼頭，則建筑兩閘或三閘，使其串聯(lián)，相通相融，成為一個(gè)有機(jī)整體，確保航運(yùn)的平穩(wěn)通暢。

2.4 黃運(yùn)博弈

大運(yùn)河水工設(shè)施在保證河道正常通航的水流流量、流速、方向及水位的同時(shí)，還要制定防洪減災(zāi)措施。在大運(yùn)河與黃河的博弈關(guān)系中更能體現(xiàn)先人驚人的智慧。為克服黃河河道的變遷和沖決泛濫對(duì)運(yùn)河的影響，明代水利學(xué)家潘季馴認(rèn)為“分則勢(shì)緩，勢(shì)緩則沙停，沙停則河飽，飽則奪河”，提出 “筑堤束水，以水攻沙”的治理方針。“引黃濟(jì)運(yùn)”“遏黃保運(yùn)”“避黃保運(yùn)”，這3個(gè)措施是最為明清兩代水利轉(zhuǎn)接所推崇的，用以協(xié)調(diào)黃河與運(yùn)河之間的關(guān)系。其中，“遏黃保運(yùn)”這一措施取得了良好效果。如果說，“引黃濟(jì)運(yùn)”“遏黃保運(yùn)”是以借黃行運(yùn)為指導(dǎo)思想的治黃保運(yùn)措施，前者反映的是黃運(yùn)不分的依賴關(guān)系，后者則是治運(yùn)治黃的獨(dú)立關(guān)系，體現(xiàn)了主動(dòng)與被動(dòng)的博弈治理理念。此外，“蓄清刷黃”這一治河理念由明末治河專家潘季馴提出，在短暫平衡黃、淮、運(yùn)三者之間的博弈經(jīng)驗(yàn)下對(duì)三者的治理、開發(fā)、利用至今仍起到重要的借鑒意義（圖3）。

3 “辨證論治”的工程哲學(xué)

大運(yùn)河水工遺存充分體現(xiàn)人力與自然的辯證關(guān)系，元代王喜在《治河圖略》中說:“天下有自然之利，亦有自然之害，順而導(dǎo)致者易為利，逆而遏之者難為功，譬猶人之一身血脈，流通則無病，血脈奎滯則病生，審而治之，宣其奎滯，使之流通，則病自去，治水之道亦當(dāng)如此”[5]。運(yùn)河河道漫長(zhǎng)，涵蓋面廣，須經(jīng)歷閘河段、湖區(qū)段、天然河段、河運(yùn)交匯段等復(fù)雜地形和水域，運(yùn)河航道暢通，船隊(duì)翻山越嶺，航道上江河平交等是關(guān)鍵技術(shù)問題。

3.1 解決河道暢通問題的梯級(jí)船閘工程

大運(yùn)河為保證河道暢通，構(gòu)建了梯級(jí)船閘系統(tǒng)。借由船閘實(shí)現(xiàn)水位升降，船得以上行下行，翻山越嶺。船閘雛形是斗門，相當(dāng)于單閘，斗門出現(xiàn)之前是靠堰埭助運(yùn)。堰埭，在這一航運(yùn)流程中的作用是用以調(diào)配閘內(nèi)水量、控制兩閘之間的水位差，以保證航道的順利通航。后產(chǎn)生“復(fù)閘”，即一前一后修筑兩閘。當(dāng)船行進(jìn)閘內(nèi)時(shí)，關(guān)閉后閘，打開前閘，并在兩閘之間充水或放水，用以確保穩(wěn)定兩閘之間的水位差，保持兩閘間的水面平穩(wěn)。進(jìn)而，打開前閘，放行船只。堰埭是我國(guó)水利工程發(fā)展上的一大進(jìn)步，而創(chuàng)造性地用復(fù)閘代替堰埭，則是水利史上具有跨時(shí)代意義的創(chuàng)舉。

公元423年，揚(yáng)州最先建造了兩個(gè)斗門，兩者是運(yùn)河上的“第一閘門”。復(fù)式船閘起于北宋，公元984年，北宋建造了世界上最早的復(fù)式船閘——真州閘。據(jù)《夢(mèng)溪筆談》記載，淮陽(yáng)運(yùn)河、江南運(yùn)河大力普及復(fù)式船閘的運(yùn)用，幾乎已在兩河沿線找不到堰埭的蹤跡。這一現(xiàn)象充分體現(xiàn)了復(fù)式船閘在彼時(shí)的普及性及認(rèn)可度。而后的元代，31座船閘建造在會(huì)通河上的臨清與濟(jì)寧，成為世界上最早的階梯船閘（圖4）。明代，階梯船閘仍活躍在重要河段，數(shù)量增至38座，有序不斷地調(diào)節(jié)水位差，以保障運(yùn)河航運(yùn)的平穩(wěn)暢通。

3.2 解決河道交匯問題的水利樞紐工程

大運(yùn)河溝通5大流域，穿越黃、淮、運(yùn)交匯的水利樞紐工程是解決運(yùn)河與大江大河平交問題的創(chuàng)舉。今淮安清口是3大河段的交匯口，即北起的運(yùn)河，西來的淮河，以及南下的黃河，清口水利樞紐的基本格局就此奠定。明代以前，清口已有高家堰、南運(yùn)口等一些水利工程，但沒有形成體系。至明萬歷年間，潘季馴任河道總督，對(duì)黃、淮、運(yùn)進(jìn)行了總體規(guī)劃（圖5）。清口水利樞紐遺產(chǎn)區(qū)包括里運(yùn)河、考古遺址、雙金閘、清江大閘、洪澤湖大堤。涵蓋水流制導(dǎo)、調(diào)節(jié)、分水、平水、水文觀測(cè)、防洪排澇等功能，成為水利樞紐工程組群，宋代的船閘、堰棣技術(shù)，明清時(shí)期的堤防、石工、防浪、消能等技術(shù)的運(yùn)用成為古代世界航運(yùn)發(fā)展的最高水平[6]。

3.3 解決河道水源穩(wěn)定問題的安全工程

滾水壩和減水閘，是確保大運(yùn)河汛期運(yùn)河航道安全的有力措施。其建筑在堤岸的適當(dāng)位置，當(dāng)河內(nèi)水位過高、水勢(shì)過大，對(duì)航運(yùn)船隊(duì)及運(yùn)道構(gòu)成安全威脅時(shí)，兩者可及時(shí)將洪水排泄掉。例如：黃河、淮河和運(yùn)河在清口交匯，導(dǎo)致了復(fù)雜的水系格局，在黃淮運(yùn)交匯口增建減水閘和滾水壩，有效減緩了汛期高水位危及航運(yùn)安全的問題。再如，會(huì)通河的南旺分水工程（圖6），與汶河之上建筑戴村壩，改變汶水的固有流經(jīng)方向，使其流向西南，而后匯入高地勢(shì)的南旺湖。這一工程措施建筑完成后，順利解決了會(huì)通河內(nèi)的水源欠缺、匯入黃河時(shí)的水位差的問題。

3.4 保障安全運(yùn)行的工程管理系統(tǒng)

為保證大運(yùn)河浩大工程的建設(shè)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)和保持運(yùn)道長(zhǎng)久通暢，在多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，人們總結(jié)出針對(duì)性的工程管理體系，可簡(jiǎn)要從工程建設(shè)、航運(yùn)管理這兩方面進(jìn)行歸類，并在不同時(shí)期擁有嚴(yán)格的工程管理章程，以確保相關(guān)管理體系的順利實(shí)施。例如：南旺樞紐通過疏汶集流、蓄水濟(jì)運(yùn)、泄?jié)q保運(yùn)、增閘節(jié)流等措施，科學(xué)地達(dá)到了引汶、分流、蓄水的目的，達(dá)到了對(duì)水資源進(jìn)行年際、年內(nèi)調(diào)節(jié)的效果。南旺樞紐還圍繞“濟(jì)運(yùn)保水”建立了一整套嚴(yán)格的航運(yùn)、水利管理制度。明清兩代均設(shè)立嚴(yán)格的規(guī)定，嚴(yán)格管理會(huì)通河水源，有力地阻止了地方生產(chǎn)生活行為對(duì)運(yùn)河水工設(shè)施的影響，維持了水柜的調(diào)蓄作用，使會(huì)通河漕運(yùn)量大大增加，并暢通數(shù)百年。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)歷史上治水思想、水利成就、漕運(yùn)管理、運(yùn)河設(shè)施等要素在大運(yùn)河發(fā)展歷史上都曾發(fā)揮著巨大作用。大運(yùn)河水工遺存，揭示了農(nóng)耕時(shí)代先人對(duì)水的認(rèn)知和利用的智慧，更是科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，亦成為文化傳承的載體。當(dāng)今“南水北調(diào)”工程輸水渠道東線，絕大部分仍沿用京杭大運(yùn)河的河道。總之，會(huì)古通今，將現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)手段與古人的智慧結(jié)晶相融合，用以發(fā)展未來的大運(yùn)河的相關(guān)附屬工程，如其合理的航道設(shè)計(jì)、河段交匯的關(guān)系處理、高效的水資源調(diào)配、再生的水資源保護(hù)利用，至今仍給予我們啟發(fā)與反思。