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京杭大運河是迄今為止世界上開(kāi)鑿最早、規模最大、距離最長(cháng)、持續發(fā)揮效益最久的人工運河。它不僅是一條運輸線(xiàn)，更是一條文化帶和遺產(chǎn)長(cháng)廊。2014年6月，這一“活態(tài)”文化遺產(chǎn)成功入選聯(lián)合國世界文化遺產(chǎn)。

如今，京杭大運河作為南水北調工程東線(xiàn)的主要渠道，通過(guò)疏浚整修，拓寬主航道，提高了大運河調水功能和航運保證率，這一千年古航道因南水北調工程重新煥發(fā)青春與生機。

正在建設的南水北調工程擔負著(zhù)重大責任，也引發(fā)諸多爭議，從水利科技史的角度，古代的京杭大運河在開(kāi)挖時(shí)是如何決策的？當時(shí)是否也有類(lèi)似今天的“科學(xué)論證”？又是如何解決技術(shù)難題的？追問(wèn)這些，對于今天的南水北調工程應該有著(zhù)積極的參考借鑒意義。

選址與決策

大運河開(kāi)掘于春秋時(shí)期,完成于隋朝,繁榮于唐宋,取直于元代,疏通于明清。至元代京杭大運河全線(xiàn)貫通，明、清兩代京杭大運河成為南北水運干線(xiàn)。

“不同時(shí)期大運河的建設折射了當時(shí)國家利益和國家的基本需要?！敝袊茖W(xué)院自然科學(xué)史研究所副研究員張志會(huì )向《中國科學(xué)報》記者介紹。統治者們調用國家龐大的人力、物力開(kāi)鑿運河，以運河為基礎建立龐大而復雜的漕運體系，將各地物力運往都城，目的是服務(wù)于當時(shí)當地具體的軍事、經(jīng)濟和政治等需求，從而維持封建王朝穩定的重要動(dòng)力供應系統。

大運河的選址，也是以上述情況為基本導向。張志會(huì )介紹，大運河的決策過(guò)程，史料鮮有記載，語(yǔ)焉不詳。不過(guò)眾所周知，我國封建社會(huì )實(shí)行的是中央集權的君主專(zhuān)制制度，君主對國家重大工程的決策擁有最高決策權,大臣對君主提出建議。唐宋以后成熟的三省六部制，對封建社會(huì )的重大工程決策及社會(huì )發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。

“中書(shū)取旨，門(mén)下封駁，尚書(shū)奉而行之”，是三省分工原則，從而彼此制約，以掌管?chē)掖笳?。張志?huì )表示，這種中央政府不同部門(mén)多級各司其職、相互制衡和監督的“多部制”決策機制，在今天看來(lái)也頗具開(kāi)創(chuàng )性，有“立法”“司法”“行政”分立的意味。雖然當時(shí)并沒(méi)有類(lèi)似今天意義上的論證決策程序，但其本身的決策機制是在歷史的軌跡中逐漸完善的。

技術(shù)難題的解決

京杭大運河不僅是世界航運工程史上的奇觀(guān)，也是我國歷朝歷代運河工程科技的集大成者，保證了近600年的全航道暢通。大運河因河道漫長(cháng)，涵蓋地域范圍廣泛，須經(jīng)歷閘河段、湖區段、天然河段、河運交匯段等復雜的地形和水域，這不僅意味著(zhù)運河的開(kāi)鑿要面臨嚴峻的技術(shù)問(wèn)題，運河建成后如何維持長(cháng)久的正常通航更是大問(wèn)題，譬如說(shuō)如何解決船隊翻山越嶺的問(wèn)題，如何保持航道暢通，如何解決航道上江河平交現象。

“由于我國古代工程建設以眾多工匠的傳統技術(shù)經(jīng)驗為主，并不存在純正意義的工程師進(jìn)行工程設計和規劃，我們無(wú)從推斷大運河的技術(shù)難題具體是由哪些人解決的，他們又是如何爭論的?！睆堉緯?huì )表示，但是從現有留存下來(lái)的古代水利典籍資料中不難看出相關(guān)的水利科技創(chuàng )舉。

比如，為了解決河道暢通問(wèn)題，京杭大運河創(chuàng )造性地建設了梯級船閘系統，并創(chuàng )建了南旺分水工程。借由船閘實(shí)現水位升降，船得以上行下行，翻山越嶺。公元423年，揚州附近運河建造的兩座斗門(mén)是京杭運河工程上最早出現的閘門(mén)。北宋期間公元984年建造的真州閘，是世界上最早的復式船閘，比歐洲荷蘭的船閘早了約400年。元代在會(huì )通河上臨清與濟寧之間建造了31座船閘，可謂是全世界最早的梯級船閘，比西方早350年。而到了明代，梯級船閘則增至38座，在數量上看遠超我國三峽工程的雙線(xiàn)五級船閘。

元代起至明永樂(lè )年間，還創(chuàng )建了南旺分水工程。實(shí)現“七分朝天子，三分下江南”的合理分流，既保證下游居民用水，又確保漕運船順利北行。

由于黃河、淮河和運河在清口交匯，導致了復雜的水系格局，在黃淮運交匯口增建減水閘和滾水壩，以確保河床淤積和洪澤湖在黃、淮汛期高水位的情況下不至于危及航道和下河地區河道的安全。

為了保證航運水源的穩定性，北宋時(shí)期在淮揚河段創(chuàng )建了澳閘來(lái)進(jìn)一步提高航運節水性?，F代水利專(zhuān)家發(fā)現，澳閘完全符合現代船閘的節水設計理論。

此外，由于運河河道內泥沙淤積，為了保障汛期運河航道安全，明清時(shí)期在堤岸適當位置建設了一系列經(jīng)過(guò)規范性設計建造的防洪安全工程——滾水壩和減水閘，在汛期進(jìn)行河道泄水。

在種種技術(shù)支撐的基礎上，面對規模如此宏大的京杭運河工程系統，人們逐漸總結出一整套行之有效的工程建設、運河管理、漕運運輸等領(lǐng)域的指標體系，并制定了一套嚴格的章程加以實(shí)施，為高質(zhì)量地完成歷代運河建設目標和持續發(fā)揮漕運效益發(fā)揮了重要的管理支撐作用。

對當今南水北調的啟示

“如今政府部門(mén)將蘊涵著(zhù)悠悠歷史味道的京杭大運河河道納入南水北調東線(xiàn)，既是因地制宜、就地取材的明智之舉，也是一種積極的自我挑戰?！睆堉緯?huì )表示。畢竟這兩個(gè)工程的設計目標、設計理念、功能定位都迥然不同。

南水北調工程是運用當代工程設計理念而規劃、設計，為解決我國北方缺水問(wèn)題而興建的，以調水為主導功能，主要滿(mǎn)足國家經(jīng)濟快速發(fā)展對水資源的迫切需要。而京杭大運河雖然于不同朝代在軍事、政治、經(jīng)濟多種目的間的側重點(diǎn)不同，但直接功能是漕運。當二者相遇時(shí)，在功能選擇、工程的生態(tài)觀(guān)、文化觀(guān)等諸多方面不可避免會(huì )發(fā)生碰撞和矛盾。如何科學(xué)、合理地對這一活態(tài)文化遺產(chǎn)進(jìn)行保護與利用是南水北調工程必須面對的一大挑戰。

京杭大運河的啟示在于：重大基礎性工程，不僅要滿(mǎn)足當時(shí)社會(huì )發(fā)展的具體需要，還要將視線(xiàn)放得長(cháng)遠，考慮到工程的可持續性。大運河工程之所以能持續2500年，不僅是靠著(zhù)中華民族的聰明才智、豐富的治水實(shí)踐和創(chuàng )造性的工程科技，更是將工程本身與社會(huì )文明的發(fā)展相聯(lián)系。正因為如此，京杭大運河工程才會(huì )成為我國古代社會(huì )文化發(fā)展的縮影，成為我國水利文明傳承的載體。