大运河淮安段,见证了中国古代水利工程技术的辉煌成就。明朝迁都后,南北大运河成为明朝的生命线,黄河倒灌致使淮河运河河道淤塞,漕运不畅。运河、黄河、淮河,同时在淮安交汇,因此淮安也成了京杭大运河治理的又一个重点和难点。
有着“水上长城”美誉的洪泽湖大堤,是世界上最长最宽的人工河堤。大堤始建于1800多年前的东汉建安年间,至清乾隆年间方建成。古人在这里修建了与黄河泥沙抗衡的清口枢纽工程,这也是人类农业文明时期最复杂的水利工程体系之一。不断加高的水位,保障了淮河和运河的通行,同时还有一个重要作用就是冲刷黄河下游河道,减少淤积。
淮安市地方志办公室方志处处长杜涛介绍:“修筑大堤,让淮河水在大堤的西北,形成一个高于黄河的巨大水库,这个水库就是洪泽湖。大堤不断加高,洪泽湖水位不断提升,也为与它相连的这段运河提供水源。洪泽湖像是一把水壶,悬在高处,在与黄河相连的清口,这里的坝口就像壶嘴,洪泽湖水居高临下灌入黄河,把泥沙冲走。”
这就是当时采用的“蓄清刷黄”,以保漕运的治运方略。大堤高度大约8米,厚度有33米。大堤的结构更是设计得非常巧妙,外面是条石,条石的后面是砖层,砖层后面是三合土,这三种不同硬度的材质组合在一起,会发挥特殊的功能。
杜涛说:“因为土和石头这两种材料压缩、变形等力学性质差异很大,而‘砖’的刚度介于土和石头之间,这就是形成了现代土木科学中典型的‘弹模过渡带’,这在当时具有领先性和开创性。”
明清时期,古人在治水上将黄河、淮河、运河作为一个整体系统治理,这标志着16世纪的中国在跨流域规划方面,已具有较高的水平。除了泥沙淤积,大运河北上还有一个难题,就是漕船需要借用黄河水道逆行180里。这段水路需要雇佣纤夫来拉船,每条船的雇佣费用至少需要四五十两白银,黄河水大浪急,还有翻船的危险,那么修建一条新的水道,就被提上了日程。
淮安市大运河文化带规划建设管理办公室副主任孟爱民说:“新河道选址就体现了古人智慧。在黄河东北侧,有两道防洪堤,当时就在这两道堤中间,开挖了一段人工河道,就是现在我们看到的这段运河。这条新的人工运河就替代原来180里的黄河水路,这个选址不仅省去了修堤的成本,还节约了用地,这段河道也是京杭大运河最后修成的一段。”
大运河是人类千百年来克服自然不利因素、以人力引导水利为生活服务的典范,在大运河上的伟大工程不胜枚举。如今,大运河仍在不断运行、不断改造提升,亚洲最大的水上立交桥——淮河入海水道大运河水上立交赋予了运河生命,工程采用“上槽下洞”型式,上槽为长125.7米、宽80米的京杭运河二级航道,下洞为15孔的入海水道泄水涵洞,设计行洪流量2270立方米每秒。
扬州大学中国大运河研究院特约研究员刘怀玉表示:“这座水上立交是现代科技在水文条件非常复杂的情况之下,进行的一次成功的改造和利用,对淮安下游地区防洪减灾起着重要的作用。”
在大运河上,这样的改造提升是中国一代代水利工作者智慧的传承,也是这个幅员辽阔的国家渴望打破地理环境的限制、实现南北方共同发展的决心。