京杭大运河是世界历史上最长的人工水道，南起杭州、北至北京，全长约一千七百九十四公里，连接了钱塘江、长江、淮河、黄河和海河五大水系，是贯穿中国东部平原的以人力开挖的最大尺度的水上交通大动脉。运河最早的建设始于春秋末期，吴王夫差在前486年下令开凿邗沟，连通了长江和淮河之间的扬州至淮安段，这是以长江以南的稻米和丝绸运往淮北战场的全部水上军粮后勤的战略水道。隋大业元年至六年（605至610年），隋炀帝杨广，以极为宏大的帝国工程规模和极为残酷的劳工强度，在不足六年的时间内，将原有的各段地方性的运河全面拓宽和连接，以洛阳为运河的中心枢纽，向南直通余杭（今杭州），向北直达涿郡（今北京西南），隋唐大运河以超过两千公里的总长度，成为以帝国的全部政治中心，洛阳和长安，从江南征收巨额漕运粮食的不可或缺的以最短和最廉价的水运成本持续供养着北方数以百万计的宫廷、官僚和驻军的全部经济命脉。
元代至元二十六年至二十九年（1289至1292年），郭守敬，这位在此后以编制授时历而万古流芳的天文学家，在他以天文台的巨型圭表和景符为全部精力投入的最辉煌的年华之前，先在水利工程上完成了一项以对京杭大运河的截弯取直的最彻底和最革命性的改造。隋唐大运河在从江南通向北方的过程中，在进入华北平原之前，需要先向西绕行洛阳，这一个大迂回，在直线距离上增加了至少七百余公里的无效航程。郭守敬在山东丘陵的最窄处，以连接泗水和卫河这两条淮河和海河水系的最相近近的上游支流，将大运河的东线直接取直，使之不再西绕洛阳，而是从山东直接穿行北上，这将江南漕船的全部航程一次性缩短了七百余公里，节省了数以十万石计的每年漕粮的全程风涛沉船风险和以数万纤夫以脊背在河岸上以最沉重的脚步拖曳粮船的数月的全部的血汗和生命的沉重的代价。以此截弯取直后，大运河的正式路线最终定型，这就是今天所称的京杭大运河的最终的、也是最短的流路。
运河全程以船闸（水闸）控制各段之间的地势高差，这是全球最古老的梯级船闸系统，最早的船闸可追溯至南朝刘宋时期（约5世纪），在运河全程中的最高点，山东南旺一带，地势高差可达数十米，漕船必须经由以数十道石闸分段构成的水上阶梯以逐级提升和下降，这以分段提升水位越过地势分水岭的水利原理与现代巴拿马运河以巨型船闸将海轮逐级提升越过加通湖，在物理学逻辑上，是完全相同的以分段重力引水的古老的智慧以最坚硬的石头和最严密的木制的闸门，实现于近一千五百年前的中国的京杭大运河的山东段。明代永乐九年（1411年），工部尚书宋礼和汶上老人白英以在汶河上筑戴村坝，将汶河的水以人工渠道引入南旺，以巧妙的全人工的水量分配，使南旺以北和以南的两段运河在全年的大多数月份中均保持可通航的航道水深。2014年，京杭大运河被联合国教科文组织列入世界文化遗产。
京杭大运河的内在逻辑，是以中国东部平原的数万公里的全天然的大小河流的广密的自然水网，在最关键的几个分水岭，以人工开挖的以最短和最直的最小的运河段，将全部以重力自流导向的各条大河，以最少的开挖和最巧妙的船闸梯级，连成一整条从长江以南的最远的鱼米之乡连接到最北的帝国的政治心脏，并在此后的以千年的时间的最无声的以全物理的以最慢的以非内燃机的漕船，全部以肌肉和风力，的以吨计的南北货物的全部的最稳定的最节俭的和最长期的平静的物流交换，为整个帝国以最平稳和最低碳的最古老的内河水运体系提供着它全部的物质存在的全部物流的根本保证。这正是大运河，能以一条最慢的和最平静的人工河流，以约两千五百年的从不中断的日日夜夜的船桨的静水中，持续地为整个东部中国的经济和文化的一体化提供了最不可或缺的南北方向的全部水上物流和水上生命的动脉的根本原因。
