今天的南水北調工程，是將南方的水引到北方，由於南方取水地地勢較低，因此，不得不使用泵站進行提水。而古代開掘運河，不是為了將南方的水引到北方，而是為了航運，只要將各流域連通，船隻就可以順著開掘的運河將南方的物資運抵北方了，為了讓運河能夠相對平穩，就會選擇落差較小的地方開鑿，而行船的條件，並不要求水一定要從南往北流，因此，不需要往高處提水。

泵站的建設是為了讓水往高處流。因為南水北調工程沿線由於地勢的限制，比如南水北調工程經過黃河，地上懸河比地面高出十幾米，直流是不現實的，只能用泵站抽水加壓，讓水往高處流。

在古代沒有發明泵站之前，京杭大運和需要根據水系的自然流向進行河流流向改變的調整。京杭大運河聯通了五大水系，利用天然水資源和人工渠道相連通的方式形成水上運輸的大動脈。整個運河面臨主要的困難就是，各流域的海拔不一致，而水依靠地球重力只能往低處流。

先人的智慧是無窮的，他們在設計運河時候分段十分合理。運河通行的船隻透過燕埭水閘和複式水閘由低處提高到高處。對於那些海拔高的運河河段則引入海拔更高的水源，將整個運河水深確保到可以通行的位置。京杭大運河海拔最高處在山東，高出地面大約四十米，這在當時是運河貫通的難點。朱棣篡奪皇位之後，準備將明朝的首都從南京遷往北京。

遷都是一個興師動眾的工程，不僅有龐大的官僚機構還有每年需要從南部進貢的幾百萬糧食，大批的菱羅綢緞和茶葉日常用品。這給當時南北運輸出了一道大問題，運輸路線主要有三條一條是海上航線，一條是陸路，另一條是京杭大運河。明朝時期船舶的抗風浪能力有限，海運很容易翻船。陸地運輸不僅慢而且運輸量有限，最佳方案就是透過京杭大運河將這些物資運往北京。

明朝時期黃河泥沙淤積，必須疏通。當時接下這個任務的禮部尚書宋禮，是一個勤勤懇懇的好官。他不辭勞苦精心研究，將袁口這一段的運河向東遷移二十里，讓運河之水往高處流，不受黃河干擾，並且將河道拓寬挖深，增強了通航能力。