這個問題首先要理解南水北調和京杭大運河這兩個工程目標是不一樣的。

南水北調工程是要把水送北方，要求水的流向要一致，即水流要保持南向北方向。因此，該工程需要有提水工程把水提到高處，在重力作用下，水自流到北方。南水北調中線有丹江口水庫提水工程，東線直接使用泵站進行提水。

京杭大運河是作為航運使用，船是可順流而下，也可逆流而上，因此對水的流向並無需要保持一致，因此京杭大運河各個河段流向是不一致，也無需提水。那麼問題來了，大運河的流向如何呢？

大運河各段之間高差懸殊,全線地勢"三起三落"：

濟寧北部的南旺地勢最高，號稱水脊。引汶河之水在此分流,向北過黃河至臨清衛河，流向天津，向南經徐州流向清江。臨清與徐州之間高差最大，且水源不足,水深較淺,航行困難，為此設定38個水閘，分段攔水，保持水量，便於通航。

長江南岸的丹陽一帶地勢較高，是大運河的第二個分流點，向北經長江至清江，向南流至杭州。

北京地勢較高，北運河從北向南流至天津。

因此大運河上述河段的流向轉換點，由船閘保持通航。

南水北調工程是中國的重大戰略工程之一。也可以算得上是世紀工程。從論證方案的可行性到真正實施建成通水歷時幾十年。耗費了幾代水利人的心血和汗水。而南水北調工程又分為東線、中線和西線三部分。現如今南水北調東線工程和中線工程已經建成通水，而西線工程則需要進一步論證和選址。

南水北調東線工程與中國歷史上著名的水利工程——京杭大運河的路線和選址幾乎一致。那麼為什麼南水北調東線工程，需要利用泵站提水才能夠實現從南到北的供水功能呢？那麼修建於那個沒有泵站提水歷史年代的京杭大運河又是如何發揮通航的作用呢？

首先先來解釋一下我們常見的水利工程的主要功能，水利工程無非是要除害興利，而如果細分一下水利工程的主要功能又可分為十幾種可能都不止，比較常見的水利工程職能包括防洪、排澇、發電、灌溉、供水、調水、通航、養殖、蓄水、旅遊、生態保護等等。而往往一項水利工程都具有一種或兩種以上的功能。具有兩種功能及以上的水利工程則稱為綜合性水利工程。一般我們見到的水利工程都是綜合性水利工程。

正是由於不同的水利工程其主要發揮的功能和作用不同。那麼該項水利工程的執行方式和執行所需要的條件也就不同。

京杭大運河的修建主要是為了溝通南北之間的經濟交通，是為了方便中國南方和北方之間的物流運輸。因此京杭大運河最主要的功能是為了滿足通航的要求。

而南水北調工程的修建主要是為了將南方豐富的水資源跨流域調水之後補給水資源不足的北方地區。緩解和改善中國水資源空間上分佈極不均衡的現狀。也就說南水北調工程最主要的功能是為了滿足跨流域調水的要求。

而南水北調東線工程不同於南水北調中線工程。南水北調中線工程整體上是從南到北依次降低，整個工程的最高點位於南水北調中線工程的取水水源地——丹江口水庫。而南水北調東線工程的最高點位於山東地區，也就是說位於南水北調東線工程的中間地帶。因此從長江取水經江蘇往山東、河北、北京、天津調水，則必須要翻越位於山東魯西地區的最高點。

那麼南水北調東線工程就不得不採取梯級泵站提水的方式來不斷增加水的總水頭（增加勢能和動能）。這樣才能夠使南水北調東線工程的水有足夠的能量（水頭）跨越沿線的最高點而流向北方。實現從南到北的跨流域調水的目的。

而京杭大運河工程則沒有這樣的要求和煩惱。京杭大運河實際上是利用黃河的水向兩邊流的方式維持著整個京杭大運河的通航深度。通俗點講就是，黃河的水一方面向北京方向流動，來維持京杭大運河北段的通航要求。另外一方面黃河的水又向南京方向流動，來維持京杭大運河南段的通航要求。目前京杭大運河依然保持通航的河段是由山東濟寧地區往南到杭州段，而從山東地區往北京段則已經失去了通航的能力。

正是由於南水北調東線工程與京杭大運河所發揮的功能不同，而決定了兩者之間執行方式的不同和對水流條件的不同要求。

南水北調工程是中國的重大戰略工程之一。也可以算得上是世紀工程。從論證方案的可行性到真正實施建成通水歷時幾十年。耗費了幾代水利人的心血和汗水。而南水北調工程又分為東線、中線和西線三部分。現如今南水北調東線工程和中線工程已經建成通水，而西線工程則需要進一步論證和選址。

南水北調東線工程與中國歷史上著名的水利工程——京杭大運河的路線和選址幾乎一致。那麼為什麼南水北調東線工程，需要利用泵站提水才能夠實現從南到北的供水功能呢？那麼修建於那個沒有泵站提水的歷史年代的京杭大運河又是如何發揮通航的作用呢？

首先先來解釋一下我們常見的水利工程的主要功能，水利工程無非是要除害興利，而如果細分一下水利工程的主要功能又可分為十幾種可能都不止，比較常見的水利工程職能包括防洪、排澇、發電、灌溉、供水、調水、通航、養殖、蓄水、旅遊、生態保護等等。而往往一項水利工程都具有一種或兩種以上的功能。具有兩種功能及以上的水利工程則稱為綜合性水利工程。一般我們見到的水利工程都是綜合性水利工程。功能單一的水利工程一般規模都很小。

但是綜合性水利工程儘管同時兼備兩種或兩種以上的功能，但是也有著明顯的主次關係。次要功能永遠都要向主要功能讓步。

比如說三峽水利樞紐工程（三峽大壩）其主要功能是防洪。因此到了汛期，三峽水庫則會騰空防洪庫容，時刻準備著迎接洪水的到來。此時三峽大壩的發電、通航等功能則要為防洪功能讓步。

正是由於不同的水利工程其主要發揮的功能和作用不同。進而決定了該項水利工程的執行方式和執行所需要的條件也就不同。

京杭大運河的修建主要是為了溝通南北之間的經濟交通，是為了方便中國南方和北方之間的物質運輸。因此京杭大運河最主要的功能是為了滿足通航的要求。通航則就沒有對水流流向的要求。透過縴夫的牽引，貨船完全可以逆水而上。

而南水北調工程的修建主要是為了將南方豐富的水資源跨流域調水之後補給水資源不足的北方地區。緩解和改善中國水資源空間上分佈極不均衡的現狀。也就說南水北調工程最主要的功能是為了滿足跨流域調水的要求。顯然要要求水流的流向是從水資源豐富的地區流向水資源匱乏的地區。

而南水北調東線工程不同於南水北調中線工程。南水北調中線工程整體上是從南到北依次降低，整個工程的最高點位於南水北調中線工程的取水水源地——丹江口水庫。而南水北調東線工程的最高點位於山東地區，也就是說位於南水北調東線工程的中間地帶。因此從長江取水經江蘇往山東、河北、北京、天津調水，則必須要翻越位於山東魯西地區的最高點。

那麼南水北調東線工程就不得不採取梯級泵站提水的方式來不斷增加水的總水頭（增加勢能和動能）。這樣才能夠使南水北調東線工程的水有足夠的能量（水頭）跨越沿線的最高點而流向北方。實現從南到北的跨流域調水的目的。

而京杭大運河工程則沒有這樣的要求和煩惱。京杭大運河實際上是利用黃河的水向兩邊流的方式維持著整個京杭大運河的通航深度。通俗點講就是，黃河的水一方面向北京方向流動，來維持京杭大運河北段的通航要求。另外一方面黃河的水又向南京方向流動，來維持京杭大運河南段的通航要求。

目前京杭大運河依然保持通航的河段是由山東濟寧地區往南到杭州段，生產於魯西南的煤炭依然源源不斷的透過傳統的京杭大運河運往南方。而從山東地區往北京段則已經失去了通航的能力。

正是由於南水北調東線工程與京杭大運河所發揮的功能不同，而決定了兩者之間執行方式的不同和對水流條件的不同要求。

京杭大運河要分宋之前過開封那邊的和明清不過河南的兩種。其中明清的和南水北調東線路徑一樣。

明清時的主要地型地貌徵和現在相差不多，其中主要問題和現在一樣，就是山東丘陵地區是整條運河的最高點。當時為保證運河，山東丘陵地區的山泉，溪水等一切水源都引入運河，並且是優先保證運河用水，不許用來灌溉的。所以明清時期，山東農業就無法規劃管理，農民只能靠天吃飯，無水源用來灌溉，氣候不好就欠收，民怨一直較大。明朝白蓮教，清朝捻軍等，起義不斷，民國小說裡經常出現的山東響馬也是由此而來。

至少現在留下來的運河估計船閘裝置已經非常晚上，跟巴拿馬運河上的現代船閘無本質區別，只不過是畜力人力驅動而已。

所以明清時期的運河其實是山東的泉水溪流透過大運河分別向北流到海河，向南留到淮河（那時候黃河奪淮入海），淮河和海河的水，並無交換，南不北調，北水也沒南調。

比如從揚州到宿遷閘落差有28米經過5個閘，寶應，淮安，宿遷皂河等閘。

從低到高處走：船從低處先進船閘內，船閘關閉，往裡面打水，水漲船高。等水位和北面的一樣高了就開啟北面的船閘門，放行。從高處到低處：反過來。先進船閘內，相當於一個封閉的杯子，南邊用小孔放水。當水位跟外面差不多時。開啟船閘門，放行。

目前看起來還是比較費事的。主要原理就是利用水的浮力，透過隔離後，切換，補水放水然後水漲船高就可以調節了。最後多說一句今天3月22日也是世界水日，大家都要節水啊。節水不能光靠節水辦，還得全員參加。特別是宿遷，宿遷屬於極度缺水城市，看似有兩大湖，也號稱水城，其實並沒有多少水。好尷尬。

我們從歷史記載比較早的江南運河高位水櫃說起, 丹徒丹陽地處寧鎮丘陵邊緣

是江南運河地勢比較高的.該地段運河常常因水淺而使漕運受阻。但是高的地方也有高地方的降水,比如練湖,《丹陽縣誌·水》載：練湖形成時“週四十里，受句容高驪山、丹徒長山八十四派之水，匯為巨浸”，時周長40裡，面積10．3萬畝。

唐廣德二年(公元764年)，轉運使劉晏分官吏主管練湖。唐永泰年間擴湖蓄水，達到80裡,禁濫墾湖田。於旱時引湖水注入河中。“禁引灌(溉)，自是河漕不涸”。

“湖水放一寸，河水漲一尺”。《幼學瓊林·卷一·地輿》中有這樣一段：“饒州之鄱陽，嶽州之青草，潤州之丹陽(練湖)，鄂州之洞庭，蘇州之太湖，此為天下五湖”。

可見練湖的重要.

元代開始,京杭運河不走洛陽板渚,從山東經過,泰山西麓是其制高點,反應到京杭運河就是濟寧南旺,標高39米,而淮陰運河標高8米這30米的落差,如果使用如果使用人工提升,在古代肯定不現實,還不夠沿途滲漏的.

只有使用自然界的高位水源了. 姚鼐的《登泰山記》泰山之陽，汶水西流；其陰，濟水東流。陽穀皆入汶，陰谷皆入濟。

元代的郭守敬設計、李奧魯赤開挖的濟寧段運河採用“四水濟運”的措施引泰山之陽的四條河流作為京杭運河最高段的水源，即在寧陽縣堽城築土壩截住汶水，導其南流匯入洸河、府河，在兗州西邊再與泗水匯合，流入濟寧，經過玉帶河至天井閘流入運河再南北分流，以解決運河水源之不足。他們引“四水濟運”和南北分水的思路是正確的。但是，元運河最大的失誤是把分水點選在了地勢較低的濟寧這裡最高汶上縣南旺低3米。故濟運之水南行容易，北行困難。南旺的地平面與濟寧的太白樓頂齊，這裡是全運河的制高點，號稱“水脊”，運河之內怎麼會有水呢。所以，南旺成為京杭運河關鍵難點.

永樂九年工部尚書宋禮採用汶上老人白英建議修建的南旺樞紐工程工程。首先在汶上築戴村壩截汶水；然後開挖小汶河，使汶水至南旺分水口；因戴村是遏汶河濟運較為理想的制高點，比南旺高300尺(12米), 汶河水可以自流進入京杭運河最高點南旺.符合水往低處流的自然規律.

在小汶河入運口對岸砌石堤，並建造一魚嘴形的石拔（分水尖），這樣不僅能防止洪水沖刷，而且可調節南北分水量。因此，民間流傳著“三分朝天子，七分下江南”的說法。

南旺水脊，地形複雜，宋禮、白英為更加精確的調節水量，又相地置閘。《明史·宋禮傳》載：“北自臨清置閘十七；南至沽頭置閘二十有一。”所置水閘，值人看守，層層節水，以時蓄洩，“分水龍王廟二閘尤重要，最易斟酌，若淺於南，則當閉北閘，使分北之水亦歸於南；淺於北，則閉南閘，使分南之水，亦歸於北。”這樣以來，就能保證了南北過往船隻的順利透過。

由於汛期洪水來量過大，為削減河道流量，宋禮、白英利用運河兩岸的窪地創諸湖，建斗門，以調節運河水量，逐漸形成了蜀山湖、馬踏湖、南旺湖, 馬場湖、等湖泊稱為”北四湖”，名之曰“水櫃”，夏秋水盛時，透過斗門將洪水洩入湖泊，冬春運河水量不足時，再將湖水放入運河，以補運河水源之不足：這樣，既減輕了小汶河下游洪澇災害，又能使得枯水季節的運河航行不至中斷。

白英抓住了“引、蓄、分、排”四個環節，實現了蓄洩得宜，運用方便。該工程具有高度的科學性，是中國京杭大運河史上的一個偉大創舉,善莫大焉。

至永樂十二年（1414年），工程告竣，“漕運大通，帆桅連檣而下，舟艦魚貫而行”，“漕粟益多，永樂十三年遂罷海運”（《明史·宋禮傳》）。

一直到大運河淮陰段,水資源比較緊張,仍然需要許多閘壩”撙節水勢”例如運河進入江蘇省從韓莊到臺兒莊不過50里路,就有得勝,張莊,萬年,丁廟,頓莊,侯遷,臺莊7個閘.

下面介紹古代京杭運河其他部分的通航情況

1,北京到天津段，一般認為京杭運河起於積水潭,白浮泉實際源頭是彙集北京西山南坡的泉水本段系京杭運河的第一降落段。通惠河河底平均高度約30m，（該高度指高出廢黃零點高度），通縣河底高約20m，天津市海河河底高度則為 3m，北京至天津段河床高差可達33餘米。距離雖短，卻高差懸殊，但是沒有中間梗阻,順利到達天津三岔河,然後接北運河.

2,天津三岔河到運河穿黃河處,目前位山站標高40米但是沒有中間梗阻,順利到達天津三岔河.

3,從淮陰到揚州入江的裡運河,這裡水資源豐富.運河從洪澤,高郵,卲伯,白馬等等湖旁邊經過,例如汪曾祺的老家高郵,運河西邊是懸湖,高於運河,運河東面的更加低的裡下河窪地.排澇的重要的.解放後修築”淮河入江水道”在汛期從高位排出淮水.

古代的京杭大運河也是可以“連水帶船一起提”的，只不過效率比較低罷了，只是效率再低的水運也好過牛車馬車穿山越嶺的陸運。

沒有電的時代，怎麼做到“連水帶船”的一起從低水位提到高水位呢？或者從高水位把船放進低水位呢？

有一個水利名詞叫做“提水閘，”顧名思義，一看就明白怎麼回事。

還有一個水利名詞叫做“提船閘”，就是專門讓船“爬水山，越水嶺”的。

對，很多河流之上有些閘門修來就是專門“提船”的，請看圖片！

先說讓船從高水位到低水位去吧，怎麼做？

先稍微提起上游閘門，讓水流從閘門底部慢慢流進閘室，不要一下子全部提起，一下子猛提，巨大的水位落差會衝翻上游那些等待通行的船隻的。

等閘室的水位和上游水位一樣高低了，大開上游閘門，讓船隻進入閘室，關閉上游閘門。

稍微提起下游閘門，讓閘室的水流慢慢往下游流去，一樣子的注意點，不要全部提起閘門，欲速則不達，巨大的水位差距會衝翻閘室的船隻的。

等閘室的水位和下游水位一般高了，完全開啟下游船閘，閘室的船隻就可以進入下游了。

完成！

如果讓船隻從低水位往高水位走，反向操作就可以了。

重點在於閥門N和閥門M，大閘門下面還有小閥門。

這種技術從秦始皇時代就已經成熟了，不算個事。

秦始皇三十三年（公元前214年），鑿靈渠，設定陡門，又稱斗門，是世界上最早的船閘。

為什麼起個名字叫做靈渠？

秦始皇三十三年（前二一四），派將軍尉屠睢領兵五十萬，分五路進擊嶺南。隨後，又命監祿（監御史名祿，一作史祿）率卒在湘江上游與灕江上游之間開鑿渠道，連通湘、漓兩江，以解決軍糧等物運輸問題。終於鑿成一條全長六十里的人工河道。因兩水落差較大，渠中設斗門若干道，南北往來船隻，便可逐鬥上進與下降。因渠構思巧妙，名之為靈渠，是溝通長江與珠江兩大水系的偉大工程。秦漢以後，中原地區與嶺南交通，多取道於此，其遺蹟至今尚存。——《中國歷史紀事年鑑·秦始皇嬴政三十三年》

靈渠現在是廣西省的旅遊區了。