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历史上关于通惠河的修建和维护，有两人值得一提。最著名的就是元代的大科学家郭守敬。公元十三世纪，蒙古太祖出兵攻破金中都城，建成元大都，就碰到了漕运所需的水源问题。当时运河只到通州，由通州至大都一百余里路程，需要通过陆路运输。每年陆运若干万石官粮，风霜霖雨，驴畜死者不可胜计。水利专家郭守敬因而受命修浚通惠河。他取昌平县白浮村神山泉水，沿西山集纳多泉，汇瓮山泊今颐和园昆明湖，建起自建德门水关入大都城，穿积水潭，经今什刹海、北海、中南海，出崇文门，至八里桥西向东南折，经今通州西火车站、农印厂、车里坟、东小马庄，至土桥村又南折，至今皇木厂村南入白河的运河，全长一百六十余里。为解决水位差异的问题，他采用“提闸过船”法，在其间建闸二十四座。通惠河修成后，无论是从会通河来的内航漕船，或者从天津港来的海运漕粮，都可以通过通惠河直达积水潭，最高时可达到年350万石漕粮的运力。而积水潭也出现了舳舻蔽水的繁荣景象。元世祖自上都回，见到其景，遂定名为“通惠河”，此名一直延续至今。
除了郭守敬，明代嘉靖年间官员吴仲对通惠河的疏浚，在历史上也起了很大的作用，但往往为人们所忽略。吴仲修浚通惠河的背景，与明代北京城的重建有关。
明永乐皇帝迁都北京，粮饷供应仍依靠漕运。永乐时期在元大都的遗址上重建北京城，规模比原来更为宏大。但由于修建过程中，向南扩张，将原来位于大都城外的通惠河包入城内，这使得原来可以由通州直抵积水潭的航段不能再用，故将这一段航道埋入地下，成为暗河。漕船开至城东东便门，便不能进入。明正统三年（1438年）五月，在今东便门外修建大通桥，成为通惠河新的起点，所以明代的通惠河也称大通河。但由于水源等问题，通惠河并不畅通。故明初大运河的漕粮至张家湾停泊，由陆运至京仓。成化十一年（1475年），明宪宗诏平江伯陈锐等疏浚通惠河，虽有所成效，终因水源不足，且河道狭窄，试用两年后，河道又浅涩如旧，不能顺畅通行。其后政府多次议修，都不太成功。这其中的原因，除了客观的水源问题等，还受到许多的人事牵制。
历代朝廷的水工水事很重要的部分就在于河务与漕运。明清时人们常把这两个部门与专制权力把持的另一领域：盐政，合称为“河漕盐三弊”，而河漕二弊尤甚。明清两代的漕运总督，与一般封疆大吏相比算是油水更多的肥差。这是因为漕运则事关统治命脉，当时的经济中心常在东、南，若无漕运不能东粮西运、南粮北调，朝廷就无法维持。所以朝廷对此非常重视，在这件事上也最肯花钱。因此，若通惠河不能完全疏浚，这由通州至北京城这一段，漕粮经由陆路运输，将花费甚巨，经事的人可以从中获取极大的利益。这也是明前期通惠河疏浚总不能奏效的原因之一。
明代对疏浚惠通河真正取得成效的是嘉靖七年（1528年），由巡仓御史吴仲主持修治的那一次。吴仲，字亚甫，江苏武进人，正徳十二年（1517年）进士，曾官至南太仆寺少卿，著有《鸿爪集》。嘉靖六年时，担任巡仓御史的吴仲上疏，认为历代漕运都能直抵京师，没有像当时那样置于五十里外的。他在疏中分析了通惠河重新疏浚的必要性。他称此前通惠河虽屡经修复，但都为权势阻挠，未能成功。此时通流等八闸遗迹仍在，就此修建，不会花太多功夫。一旦修成，每年可省车费二十馀万。但当时由通州抵京的五十里陆路运输，经手的人员能从巨额的赀费中渔利，他们并不愿意改变现状。于是，在吴仲上疏后，各种流言蜚语便传开。吴仲受到了极大压力。而且，嘉靖六年时的议礼红人、担任礼部尚书的桂萼言也称不便，请改修三里河。好在时任首辅大学士的杨一清认为若沿旧闸行转搬法，能够节省运军劳费，应果断施行。极力支持吴仲的提议。
通惠河的疏浚工程在第二年春开始，由吴仲主持其事。到六月份，已修浚完成。修浚过程中，吴仲针对水资源短缺的情况，采取“舟车并进”的措施。首先把码头从张家湾移到通州城北，改原旧土坝为石坝，省去从张家湾至通州的四闸两水关。在通惠河上只保留使用“五闸二坝”，其余闸坝尽行废弃。粮船不再过闸，漕粮由人工搬运到上游停泊的船中，运至上闸，依次办理。另外对闸坝管理也做了改进。又将大运河北端码头自张家湾迁至通州区城东石坝，如此，自江淮漕运至白粮须于石坝码头大光楼验收后，转搬运至通惠河驳船上，再驳运至北京城内粮仓储存，便出现里外漕河之分，将通惠河称之为里漕河，而白河称之为外漕河，渐分别简称为里外河。通惠河疏浚完成的当年，漕运所费才七千两，运粮二百万石，节省脚价十二万两。
事成后，吴仲上疏陈五事，提出需要对河段随时维护、应委任专人管理等建议。嘉靖皇帝见到先朝屡经勘行而未能成功疏浚工程，在吴仲主持下不到四个月就已经完成，非常高兴。河成之日，与辅臣一道登舟游赏，作诗助兴。并赏赐吴仲财帛金银。后来将他升为处州知府，将一道参与工程的何栋擢为右通政，仍管通惠河道。
这次成功疏浚治理成为明代漕运的重要转折期。到嘉靖十二年（1533年）四月工部尚书秦金向皇帝奏表说，数年以来，漕运通行，国计久赖。吴仲提倡修浚以及勤劳主事的功劳，不可泯灭。后来，吴仲编成《通惠河志》一书，成为记述通惠河唯一的一部专志。他将此书献呈，嘉靖皇帝命采入《会典》。通州民众为纪念他的治河功绩，在嘉靖四十五年为他建立了生祠。明末出版的《帝京景物略》录有明人陈经一首《通惠河泛舟》诗，称赞整修后的通惠河“东南千万艘，飞鞔遵旧路。远积万世赖，仪同四方聚。畴能树奇勋，江东吴侍御。”高度称赞吴仲的治河之功。
其后通惠河漕运比较通畅。每年漕运粮食从五月至九月可达250万石。代运河漕船每年有12143只，共分十帮，由124处卫所12万余名军士负责运输，因路途远近而规定各帮至通日期，有序不乱。每年农历三月一日始，北直隶（今河北）、河南、山东各运粮帮按次至达运河北码头通州，州东门外为土坝码头，凡属军粮卸此验收入通仓，白米类于州北门石坝码头验收后经通惠河送储京仓；四月一日始，南直隶（苏北）、安徽等运粮船帮依次至通；五月一日，南直隶（苏南）、婉南、按次至通；六月一日始，浙江、湖广（湖南、湖北）顺次至通。各帮船于通州只许逗留十日，即以次返航，准备次年运粮，最后一批船帮限定十月一日必须返归。清袭明制，以作如此规定。伴随首帮漕船至通，亦有大批商船。此种情景直至清光绪二十七年（1901年）北运河停漕方止。
通州乃京杭大运河北端，是漕运终点。而北国冬季长寒，千里冰封，不能行船，直到来年春天冰雪消融之后，方可驶舟。漕运开通之后，通州因漕运而兴，州民由漕运而富，各业依漕运而旺，南方富商船家，北方大贾车主，交会通州，天下繁富称雄，皆仗漕运。因此上自朝迁，下及百姓，无不重视漕运，而水陆要会就在通州，每年开漕的日子都显得很热闹，并演化成为通州特有的开漕节。
根据郑建山《谈运河开漕节》介绍，运河开漕节始于明代，源于祭坝祭祀吴仲等人，是古代通州独有的大型文化活动。祭祀活动在通惠河东端葫芦头（今西海子公园葫芦湖）东岸石坝举行。气氛热烈，场面宏大，祭坝后开始验收转运漕粮，故又得开漕节之名。祭坝有春祭、秋祭之分。春祭又有公祭、民祭之别。公祭由官方主持，各方头面人参加，是正式的祭祀活动，仪式隆重而简约。民祭由商民组织。每年农历三月初一（清明节前），开河后第一帮粮船到达通州后，即择日举行春祭。这就是开漕节。是日由仓场总督率众官员和掌管石坝的州判、掌管土坝的州同，各按身份着官服或礼服齐集石坝东，按等级列队，每人都高举三柱香，向事前请至设于石坝几案上吴仲等四人木神主鞠躬礼拜。演至高潮时，着明服饰的巡坝戏登场。官员纱帽圆领，随从青衣小帽，皆戴着纸糊面具。官员边在石坝上巡视边说话，跟随人员恭谨唯唯而听。据说这是仿效当年吴仲治理通惠河故事，说的内容是大坝某处应修，河某段应浚。巡视完石坝再去土坝，经掣斛厅（今通济桥西南小公园），石坝楼（城东北隅，今纸箱厂一带），南行至土坝（今三中东门南），在防御外河水的土坝上巡查一番，再向南行到坝口黄亭子（今江米店东河边）巡查，然后返回，由南小门进入东门瓮城卸妆，执事仪仗交回西街杠房。漕运开始。
开漕节过后，漕船、商舟日夜不息地穿梭于京杭大运河北端：通州到张家湾40里一段河道，形成“万舟骈集”的景象，并成为通州八景之一。直到清朝末年，朝廷将征粮改为折征银两，路运兴起，漕运废除，祭坝与开漕节随之消失。 （胡吉勋）
北京鼓楼底层东券洞内的南侧，有一块麒麟浮雕的石刻艺术品，人称麒麟碑。这个麒麟碑本不是鼓楼原有之物，而是麒麟胡同内，明代大将军仇鸾府前的石影壁。相传仇鸾事败被杀后，影壁被埋在地下，清末民初出土，移置鼓楼内。在北京城的历史上，仇鸾这个人留下的是非常不光彩的一笔。
仇鸾是宁夏人，他的祖父仇钺是明正德年间的著名的将领，由于帮助平定了安化王寘鐇叛乱有功，封咸宁伯，又因讨平河北诸地的农民起义，进封咸宁候。仇钺死后，由仇鸾承袭了咸宁侯的封爵。仇鸾为人粗暴强悍，常常口出狂言，让人误以为他是大将之才，在朝臣的推荐下，竟然做到了甘肃总兵的职务。
仇鸾实际上是个大草包，既无文韬，又乏武略，还贪残无度，被人告发免职，进了大狱。当时奸臣严嵩当国，仇鸾拿出钱财，贿赂严嵩的儿子严世蕃，还拜了严嵩作干爹，结果，反而又捞到了宣府、大同两镇总兵的位置。
明嘉靖二十九年（1550年）六月，占据河套地区的蒙古鞑靼部在首领俺答汗的率领下进犯大同，总兵张达战死。见到俺答来势汹汹，仇鸾吓得不知所措，他的家奴时义、侯荣两人见状，给他出了个主意，仇鸾顿时转忧为喜。于是，明代历史上出现了这样一幕，堂堂大明朝的一镇大将竟然用重金去贿赂敌人，还与其首领俺答结盟，乞求他去别处进攻，不要围攻自己防守的大同。俺答收下财物，竟绕过大同，往东而去。随后，仇鸾又恬不知耻地向朝廷上了一道奏疏，声称自己侦察到俺答向东进犯蓟州镇，害怕危及京师，请便宜行事，或尾追敌人进行搏战，或径赴居庸关防守，随时援救京师。愚蠢的嘉靖皇帝还以为仇鸾是个大忠臣，颇为感动，下诏让仇鸾留住居庸关。
俺答的鞑靼军果然经由蓟州，转而通过古北口进袭北京。当时，明世宗崇尚道教，天天在西苑修炼，希望能够成仙，已经许久不上朝了。世宗最讨厌大臣打扰他修道，所以负责北京安全的兵部尚书丁汝夔不敢将俺答进犯京城的消息告诉他。后来，明军在鞑靼军队的进攻下迅速败退，敌人直逼北京城下，丁汝夔才不得不向嘉靖皇帝报告。嘉靖皇帝顿时从仙梦中醒来，把百官骂了个狗血淋头，突然想起了那个“忠心”的仇鸾，赶紧封仇鸾为平虏大将军，节制诸军，赏赐给他锦衣、玉带，并说：“朕所重，惟卿一人。”命令他阻挡鞑靼军进京。此时，京师空虚，禁军仅有四五万人，而且多半在大臣家充当差役，老弱掺半，当兵的都害怕打仗，哭着不愿上前。士兵到武库领取兵器，管库的宦官还象平时一样勒索贿赂，不能按时分发。
俺答从白河东渡潞水，向西北挺进，一路上抢掠妇女，焚毁房屋，游骑往返于京城六门之外。京郊居民聚集城门，哀痛号哭之声直达西内。眼见百姓惨遭蹂躏，兵部尚书丁汝夔却下令京城的明军坚守，不许出战。原来，奸相严嵩对他说：如果在边境打了败仗，还可以瞒过皇上，在皇帝的眼皮子底下被打败，可就完了。俺答只不过是想抢夺财物，�