大运河穿越五大水系之古人智慧

　　隋唐大运河文化博物馆
　　大运河：穿越五大水系之古人智慧
　　原题：大运河是如何穿越五大水系的？
　　地势的原因，五大水系东西向，而运河是南北向，两河形成交叉。人们常常疑惑：大运河深深浅浅，面对水量变化极大的五大水系，它是如何穿越的？
　　由于地势、地形的多样化，不同地区河流的水位也不同，而把这些河流纵向串起来的人工运河，就要面对船只如何翻山越岭、运河如何解决水源、如何实现水量合理分配与调节的问题，当然也会面对如何解决水位差的难题。那古人是如何解决这个难题的呢？
　　且看大运河穿越黄河、长江的智慧。
　　穿越长江
　　大运河与长江的十字交汇处在镇江。
　　镇江地处长江南岸，是长江下游唯一一座沿江城市，也是大运河漕运的咽喉。孙中山在其《建国方略》中论述：镇江为契合黄河流域与长江流域中间之锁链，而又以运河之南端直通中国最富饶之钱塘江流域。可见其地位。
　　那么大运河在镇江是如何与长江十字交汇的？
　　从地图上看，镇江、扬州两城，一南一北，隔长江相望。镇江是江南运河的北端，扬州是里运河的南端；它们与长江相交的水道就是大运河。而位于镇江与扬州间的那片仅1平方公里的水域六圩河口，就是长江与大运河的交节点。古有五口入江，即在镇江原有五处入江口，自西向东分别是大京口、小京口、甘露口、丹徒口、谏壁口。其中小京口、丹徒口虽至今仍是运河的入江口，但已不通航；仍然通航的江河交汇处是谏壁口。但从扬州的六圩河口到镇江的谏壁，要顺着长江河道下行15公里左右。就是说，镇江江南运河的北端与扬州里运河的南端距离15公里，大运河以L形的方式，在长江北岸的扬州六圩口汇入长江后，借助长江水道一路往东，到镇江的谏壁才脱离长江水道穿越长江，继续向南奔赴苏州、杭州。显然，江南运河、里运河与长江的相交都是L形，与长江形成叉小于90度的夹角，只有整体看，才是十字形交叉。
　　两点之间直线距离最短，大运河为什么不直接穿越长江？
　　这种看似奇怪的设计，正是古人智慧的体现。
　　大运河要穿越的长江、黄河等大河，不仅水文复杂，运河南北海拔落差也非常大，所以沟通南北大河以通航，首先要解决道水位差问题。而船闸则是最好的办法，所穿越的地点都必须建船闸，以调节运河水量。只要能有效发挥船闸的功能，就可以保障运河的基本水位。
　　这是一个总体策略，具体到每条河流，也有具体对策。
　　如：大运河与长江的海拔相当，且长江水文较为平缓，因此大运河越长江，只需要南北两套船闸即可。
　　但有些地段地形更为复杂，则需要更多的技术组合。
　　如：大运河镇江段地势较高，特别是丹徒段，素有江南运河屋脊之称。丹阳以北多为丘陵岗地，起伏不平；以南则是广褒的冲积平原，地势平坦开阔。而整个地势是由西北向东南倾斜。秦代丹徒水道采用曲折开挖的方式，利用丘陵形成的多处湾道，逐步消除落差的影响，确保船舶安全航行大运河不少河段都是七拐八折、弯弯曲曲的，很多人颇为不解：开凿大运河为什么舍近求远而不走直线呢？其实这非但不是败笔，反而是独具匠心的智慧。
　　大运河镇江段江河L形交汇
　　事实上，隋唐大运河、京杭大运河多是利用原有河道进行疏浚和加固为主，不得已才开凿新河道，镇江的江南运河、扬州地里运河，都是在原有河道基础上修筑的。
　　可见大运河穿越长江并非简单的十字形交叉，南北两侧都是L形，整体看才是大十字交叉。这是顺势而为，充分利用自然条件调控长江水势的智慧。
　　堰埭挡水也是解决落差、保障运河水量充足、稳定的一个方法。如邗沟是沟通江、淮的重要河段。如何解决淮河水位低、邗沟水位高的问题是影响通航的关键所在。智慧的古人在邗沟入淮的交汇处筑堰挡水。
　　但埭堰过多，有时也会给航运造成困难，于是古人又创造出一种比埭堰更先进、更有效的复闸，来解决河道水位差问题，即今天广泛采用的双船闸过船方式。
　　设置堰埭以调节水量、控制水位差，是中国水利史上的一项重大创造；而用复闸代替堰埭，则是水利史上的一项具有划时代意义的进步。
　　穿越黄河、淮河
　　大运河与水位差不大的长江交叉，只需南北两套船闸即可。但对于黄河而言，仅用水闸是远远不够的，因为黄河自潼关折向东流，过郑州桃花峪后变为地上河，泥沙沉积明显，水位高于运河。隋唐大运河是在洛阳附近穿越黄河的，那里还是中游，黄河不是地上河。但京杭大运河的路线则不同，它在抵达山东后，海拔有了明显的上升，基本维持在40米左右的高位，尤其还要翻越山东丘陵。根据水往低处流的原理，如果强行贯通，黄河水就会倾泻入大运河中。怎么办？
　　京杭运河与黄河的交汇点在淮安的清口黄、淮、运相交的洪泽湖口。
　　北京大学教授李孝聪曾这样说：中国治河工程史上成就最大的时代莫过于明清之际，工程最为复杂的地段莫过于黄河、淮河与运河相交汇的清口。
　　清口是保证漕船安全渡过黄、淮的关键点，也是整个大运河工程的技术难点。这里三条河道呈互为犄角之势，但又有强弱之分黄河水位高于淮河、水势强于淮河，淮河水位高于运河、水势强于运河。黄河泛滥，则淮、运都受害；淮河泛滥，运河也受害。因此需要增强淮河和运河的力量，抗衡黄河的侵扰。同时黄河涨水还会倒灌至洪泽湖，泥沙淤积在洪泽湖口，里运河水源也得不到保障。要避免倒灌，则需要加高洪泽湖大堤，抬高洪泽湖水位。而用大堤抬高水位，也会使洪泽湖成为地上悬湖，增加洪涝风险。
　　清口枢纽分为四部分：自东而来的里运河；依托洪泽湖的引淮工程；抵御黄河的御黄体系；过黄河后的中运河。
　　里运河要解决的问题是运河与黄、淮的高差。所采取的方法是不断修筑闸坝，步步抬升运河水位，最终使运河与黄河处于同一水平面。
　　引淮工程要解决的问题是增强淮河、洪泽湖抵抗黄河的能力。明朝所采取的方法是不断加高加固洪泽湖东侧堤坝，将西来的淮河水储积在洪泽湖内，使湖水水位抬高超过黄河水位。
　　御黄体系要解决的问题是防御黄河倒灌淤积。清朝所采取的方法在黄河南岸修建多座挑溜木龙，将黄河走向约束至东北方向，减轻向东南的冲击力。同时以缕堤、遥堤将黄河汛期所携泥沙沉积在两堤间，最终形成黄河河槽。
　　中运河要解决的问题是漕船出清口后还要继续在黄河上逆流航行180里所带来的风险。康熙年间在黄河北岸缕、遥二堤间开凿出一条与黄河平行于的新河道，于是南来的漕船出清口后不必再借道黄河。
　　上述四个部分各有特点，治理上也各有智慧。
　　自1128年（宋代）黄河发生重大改道，向东南夺淮河入海，黄、淮、运三水在清口交汇以来，为保障大运河畅通，数百年间，清口枢纽一直是国家治水的核心工程，主要就是解决黄、淮、运三水的水位差和黄、淮水患。在此撷取三个截面看古人的治水智慧。
　　这种情形下如何解决黄河、淮河与运河间的水位差？
　　元代引汶绝济开凿会通河，横截济水，引汶水入会通河为水源；但明代洪武年间，黄河决口，淤积400余里，导致南北漕运瘫痪。
　　永乐年间，采用民间水利专家白英老人的方案，以会通河道最高点的南旺镇为分水点（水脊），以汶水作水源，筑戴村坝引水，西注南旺，然后向南北分流。其中七分补给运河临清段，接通卫河，中间设水闸17座；三分补给徐州段，下达泗、淮，中间设置水闸21座。这就是著名的七分朝天子，三分下江南。又利用天然地形，将会通河沿岸的北五湖改造成蓄放自如的水柜，并设置斗门蓄滞和调节水量；甚至将兖州、青州、济州的300多处泉水分五脉因势利导，引入沿河各水柜。该工程集引水、蓄水、调水于一体，从根本上解决了会通河水源不足的问题，成为当时世界上最先进的水利工程。
　　南旺水源图（来自书籍《汶上南旺》）
　　南旺分水枢纽布置图
　　明代早期，黄河全面夺淮，开始影响扬州古运河。从湾头至瓜洲入江段，因黄、淮河多次泛滥，泥沙淤积，地势由原来南高北低，变成北高南低的三级阶梯，致使短短10公里的河段，落差竟达15米，水流湍急，水势直泻难蓄，漕船、盐船常常在此搁浅和倾覆。
　　明代万历年间，为缩小淮、运间水位差，时任扬州知府郭光复创造出截直道使曲法，以消除地面高差、降低河道坡度、滞缓水流。著名的扬州三湾（宝塔湾、新河湾、三湾子）所用即此法。所谓截直道使曲，即顺应地势、地形，开S形河道，通过增加河道长度和曲度，调整落差，减缓水势，使自北向南而来的迅疾运河水变得平缓顺畅。此法突破了筑坝拦截令河水受阻减缓的传统，被称为三湾顶一坝。截直道使曲看似简单，但大道至简，彰显出古人道法自然的治水智慧。这种方法后来也被用在德州至临清段运河。
　　扬州三湾
　　从清代康熙年间开始，在里运河高邮以下东堤修建5座归海坝（南关坝、新坝、中坝、车逻坝、昭关坝），在邵伯以下修多条归江坝，排泄淮水归海、归江，使里运河成为淮河排洪河道。其中里运河高邮灌区灌溉工程是系统观在水利工程上的成功运用，它以湖、河、潭为蓄水载体，以闸、洞、关、坝为灌溉调水通道，以干、支、斗渠为灌溉配水网络，形成完善的水利体系，实现了调节旱涝水位平衡、兼顾漕运和灌溉功能平衡，可谓天人合一的典范。
　　黄河、淮河都是季节性很强的河流，大运河在穿越时，以堰坝水闸水柜斗门弯道等方式来理水，可谓智慧。
　　综合上述，古人就是用这些智慧，因地制宜，实现了大运河与五大自然水系的五次大十字交叉。
　　人体工程学生态博览院与鼎蓝水务共同打造当年的水利、今世的水务内涵，以中国水利智慧都江堰为开始，讲讲大中国大运河为何能由南向北逆流向，且同时横跨了海河、黄河、淮河、长江以及钱塘江五条东西走向的大江大河。它是如何穿越这五大水系的呢？到底是如何横穿长江和黄河的？以人体工程学平衡论、系统论、控制论的角度，分析大运河的时代背景、开凿环境特点、规划设计和建设特点，探讨不同时代需求下，政治中心与经济重心连接、城市给排水设计、当代的智慧水环境与海棉城市生态建设的思路。水的性质并非一成不变，它也会随着季节、地域、环境、人为加工等因素而有所改变。古人之对水做如此细致的分别，本身就说明不同的水对人体又不同的影响，保健、治病要结合不同类型水的性能、功用。水作为环境最重要的要素之一，水具有对大地物质和能量进行搬运、调候、净化、反应的功能，被依据阴阳理论划分为吉凶两大类；而堪舆实践中，更被以气味、味道、清浊、声音等进行分辨、分类。尤其是古人用水的实践，更堪称智慧，很多工程是当今也无法与其比肩的，如都江堰、灵渠、坎儿井等。所以研究堪舆学关于水的实践，具有非常的现实价值。水是一个极其重要的环境要素、人体生态系统的平衡是健康必有要素。社会生态系统环境平衡是国強民富的根本。环境生态系统平衡是金山银山的保障！
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