顺势而为，辨证论治——大运河水工遗存营造智慧研究

（扬州市文物局，江苏 扬州 225009）

大运河是中国古代创造的一项伟大的水利建筑工程，也是世界上开凿最早、规模最大的人工运河。它是解决中国南北社会和自然资源不平衡的重要措施，是体现中国劳动人民技术发展变迁的重要见证。2014年6月大运河成功入选联合国世界文化遗产，UNESCO评价大运河是“代表了水利工程的最大伟大的杰作”[1]。本文从水利工程史的角度，意图思考其在开挖时是如何决策，又是如何解决技术难题的。

毋庸置疑，作为世界规模最大的人工运河，从开凿、贯通到如何平稳维持航运畅通是一项非常大的技术考验难题。笔者把技术难题简要概括为两点：①如何对规模如此浩大的工程有效地进行工程系统管理；②大运河水系繁杂，面对不同交汇河段的高低水位差、不平整河床坡度、水量储备不一致等诸多现实问题，如何安全贯通全线，使其有机统一。

1 大运河水工遗存体系

大运河创造了人类建造史上的奇观。工程、管理两大基本功能构成了古代运河的重要水利体系。工程系统可由水运工程系统、引水工程系统、蓄水济运工程系统、河道整治工程系统、特殊区段的专门功能工程等系统、防灾减灾工程系统组成；管理系统由河道管理系统、工程管理系统、运河运输管理的制度系统构成。大运河的水工设施可以由运河沿线的重要水工遗址得以佐证，主要由两大水工遗址类别组成：①运河的运输功能系统，包括航道系统、水运系统、仓储系统、管理系统等；②保证运河功能正常运行的水利保障工程系统，包括堤防系统、堰坝系统、节宣系统、济运系统等[2]。现大部分成为遗址。

大运河在沟通5大流域不同地理条件下，为解决远距离水源供给和地形高差而实现航运，修建了无数的坝、堰、堤、闸、水门、水库、引水渠道、泄水通道等各类水利和水运设施。清代著名水利学家傅泽洪在《行水金鉴》中称:“运道有迹可循，而通变则本乎时势”[3]。元代齐履谦的《知太史院事郭公行状》中记载，郭守敬“寻黄河故道，纵广数百里间，结尾测量地平，或可以分杀河势或可以灌溉田土”。中华民族在几千年治水实践中积累了丰富经验和智慧，“顺势而为，辨证论治”的思想充分体现在大运河创造性地建设的宏大水利工程系统和完善的运输系统之上。

2 “顺势而为”的理水理念

我国先民的治水体现了“堵”与“疏”“束水”与“改道”“开源”与“节流”等相互对立的两个方面，而“顺势而为，应变则变”的治水理念在大运河水利工程上得到很好的彰显。从地理角度描述中国的地势形态，境内江河湖流多呈东西流向，大运河的开凿便是巧妙地借助了这一地理优势，贯通黄河、淮河、长江等重要河段，疏通、连接、开凿新渠而成。大运河开凿和疏浚面对的最大问题是寻找合适的水源和克服地形差异。早在明代，著名思想家魏源便提出了“顺水之性，以水治水”的治水思想和理念。近代治水专家周馥，也提出了相似的观点。

2.1 截直就曲

“截直就曲”这一有效的工程措施旨在减缓交汇河流的水位高低差、运道河床坡度、平整水流面而采取的有效水利工程措施。如起于扬州市东北方向的湾头镇三湾故道，蜿蜒流经瓜洲渡而进入长江。古时因黄河多次溃决，水流下泄迅疾，水势直泄无蓄，泥沙淤积，改变了原南高北低的地势，高低落差达到了15 m。在这短短10 m的河段内，竟有如此落差，如此悬殊的河段，若是开凿成直线河道，必然无法保证水流平缓，无法确保过往船只顺畅通行。古人借用于“三湾抵一坝”的原理，顺应当地的地理地势现状，开凿出如图1所示的“S”形河道，仅使该河道延长约30 m，且从河道底部着手，通过影响河床坡度，使其坡度降低，进而达到降低水流高低落差的目的。

2.2 筑堰蓄水

“筑堰挡水”和“蓄水水柜”是保证运河顺畅通航并维持水流平缓稳定的重要水利工程措施。如大运河最早的一段邗沟，其作为连同江、淮的重要河段，却面临江、淮因水位差而导致的贯通、航行不顺畅的问题。至此，古人运用“筑堰”技术，筑堰于邗沟入淮河的交汇处，以达到拦蓄邗沟之水防止其过多地泄入淮河的目的。元朝杰出的水利工程专家郭守敬为“引水济漕”，解决通惠河的水源问题，自昌平东南白浮村的神山泉起，开凿渠道，引水西行，为避开沙河、清河的河谷低地，渠道沿50 m的等高线转西南而下，巧妙地避开了因水位高低差而产生的诸多问题。与此同时，在渠道间，改变部分河段的水流方向，使沙河、清河上源、西山山麓诸泉水自南向东南注入瓮山泊（今昆明湖）[4]。此外，著名的白浮堰，便是为蓄水而建，以保证充沛的水量，确保航运的通畅（图2）。

2.3 闸化运道

“闸化运道”旨在有效减缓因地理地势坡度较大而影响平稳通航的一项工程措施。大运河为供调节水量修建了许多闸、坝，已形成一套完整的系统。如为使运河顺利地通过会通河段大清河，著名水利专家韩仲晖等人提出开新渠、引汶水、绝清河的思路。借助于实际的地理条件，依靠较高地势的泰山西麓，来调整汶水的水位，使其略高于大清河，改变原有的流经路线，向北行至安山，于安山山脚开筑沟闸，汇入大清河，而后拦阻大清河，强行将河水自北引入新沟。同时，为防止泄水过快致使运道浅涩，建节水船闸，浮升过往船只，汇入大清河。此外，面对地形较为复杂的河道位置以及具有重要功能的运输码头，则建筑两闸或三闸，使其串联，相通相融，成为一个有机整体，确保航运的平稳通畅。

2.4 黄运博弈

大运河水工设施在保证河道正常通航的水流流量、流速、方向及水位的同时，还要制定防洪减灾措施。在大运河与黄河的博弈关系中更能体现先人惊人的智慧。为克服黄河河道的变迁和冲决泛滥对运河的影响，明代水利学家潘季驯认为“分则势缓，势缓则沙停，沙停则河饱，饱则夺河”，提出 “筑堤束水，以水攻沙”的治理方针。“引黄济运”“遏黄保运”“避黄保运”，这3个措施是最为明清两代水利转接所推崇的，用以协调黄河与运河之间的关系。其中，“遏黄保运”这一措施取得了良好效果。如果说，“引黄济运”“遏黄保运”是以借黄行运为指导思想的治黄保运措施，前者反映的是黄运不分的依赖关系，后者则是治运治黄的独立关系，体现了主动与被动的博弈治理理念。此外，“蓄清刷黄”这一治河理念由明末治河专家潘季驯提出，在短暂平衡黄、淮、运三者之间的博弈经验下对三者的治理、开发、利用至今仍起到重要的借鉴意义（图3）。

3 “辨证论治”的工程哲学

大运河水工遗存充分体现人力与自然的辩证关系，元代王喜在《治河图略》中说:“天下有自然之利，亦有自然之害，顺而导致者易为利，逆而遏之者难为功，譬犹人之一身血脉，流通则无病，血脉奎滞则病生，审而治之，宣其奎滞，使之流通，则病自去，治水之道亦当如此”[5]。运河河道漫长，涵盖面广，须经历闸河段、湖区段、天然河段、河运交汇段等复杂地形和水域，运河航道畅通，船队翻山越岭，航道上江河平交等是关键技术问题。

3.1 解决河道畅通问题的梯级船闸工程

大运河为保证河道畅通，构建了梯级船闸系统。借由船闸实现水位升降，船得以上行下行，翻山越岭。船闸雏形是斗门，相当于单闸，斗门出现之前是靠堰埭助运。堰埭，在这一航运流程中的作用是用以调配闸内水量、控制两闸之间的水位差，以保证航道的顺利通航。后产生“复闸”，即一前一后修筑两闸。当船行进闸内时，关闭后闸，打开前闸，并在两闸之间充水或放水，用以确保稳定两闸之间的水位差，保持两闸间的水面平稳。进而，打开前闸，放行船只。堰埭是我国水利工程发展上的一大进步，而创造性地用复闸代替堰埭，则是水利史上具有跨时代意义的创举。

公元423年，扬州最先建造了两个斗门，两者是运河上的“第一闸门”。复式船闸起于北宋，公元984年，北宋建造了世界上最早的复式船闸——真州闸。据《梦溪笔谈》记载，淮阳运河、江南运河大力普及复式船闸的运用，几乎已在两河沿线找不到堰埭的踪迹。这一现象充分体现了复式船闸在彼时的普及性及认可度。而后的元代，31座船闸建造在会通河上的临清与济宁，成为世界上最早的阶梯船闸（图4）。明代，阶梯船闸仍活跃在重要河段，数量增至38座，有序不断地调节水位差，以保障运河航运的平稳畅通。

3.2 解决河道交汇问题的水利枢纽工程

大运河沟通5大流域，穿越黄、淮、运交汇的水利枢纽工程是解决运河与大江大河平交问题的创举。今淮安清口是3大河段的交汇口，即北起的运河，西来的淮河，以及南下的黄河，清口水利枢纽的基本格局就此奠定。明代以前，清口已有高家堰、南运口等一些水利工程，但没有形成体系。至明万历年间，潘季驯任河道总督，对黄、淮、运进行了总体规划（图5）。清口水利枢纽遗产区包括里运河、考古遗址、双金闸、清江大闸、洪泽湖大堤。涵盖水流制导、调节、分水、平水、水文观测、防洪排涝等功能，成为水利枢纽工程组群，宋代的船闸、堰棣技术，明清时期的堤防、石工、防浪、消能等技术的运用成为古代世界航运发展的最高水平[6]。

3.3 解决河道水源稳定问题的安全工程

滚水坝和减水闸，是确保大运河汛期运河航道安全的有力措施。其建筑在堤岸的适当位置，当河内水位过高、水势过大，对航运船队及运道构成安全威胁时，两者可及时将洪水排泄掉。例如：黄河、淮河和运河在清口交汇，导致了复杂的水系格局，在黄淮运交汇口增建减水闸和滚水坝，有效减缓了汛期高水位危及航运安全的问题。再如，会通河的南旺分水工程（图6），与汶河之上建筑戴村坝，改变汶水的固有流经方向，使其流向西南，而后汇入高地势的南旺湖。这一工程措施建筑完成后，顺利解决了会通河内的水源欠缺、汇入黄河时的水位差的问题。

3.4 保障安全运行的工程管理系统

为保证大运河浩大工程的建设目标得以实现和保持运道长久通畅，在多年的实践经验中，人们总结出针对性的工程管理体系，可简要从工程建设、航运管理这两方面进行归类，并在不同时期拥有严格的工程管理章程，以确保相关管理体系的顺利实施。例如：南旺枢纽通过疏汶集流、蓄水济运、泄涨保运、增闸节流等措施，科学地达到了引汶、分流、蓄水的目的，达到了对水资源进行年际、年内调节的效果。南旺枢纽还围绕“济运保水”建立了一整套严格的航运、水利管理制度。明清两代均设立严格的规定，严格管理会通河水源，有力地阻止了地方生产生活行为对运河水工设施的影响，维持了水柜的调蓄作用，使会通河漕运量大大增加，并畅通数百年。

4 结束语

我国历史上治水思想、水利成就、漕运管理、运河设施等要素在大运河发展历史上都曾发挥着巨大作用。大运河水工遗存，揭示了农耕时代先人对水的认知和利用的智慧，更是科学与技术发展的重要标志，亦成为文化传承的载体。当今“南水北调”工程输水渠道东线，绝大部分仍沿用京杭大运河的河道。总之，会古通今，将现代的科学技术手段与古人的智慧结晶相融合，用以发展未来的大运河的相关附属工程，如其合理的航道设计、河段交汇的关系处理、高效的水资源调配、再生的水资源保护利用，至今仍给予我们启发与反思。