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马之贞认为，开挖运河，重点在山东，而山东要开挖运河，只需把黄河和卫河水道沟通即可。要沟通两河，他建议应开凿汶泗新河。此议一提，立即引起郭守敬的重视。
方案很快就拟订出来，并报请忽必烈审批。这个方案的核心是将隋朝完成的、呈扇面展开的大运河，裁弯取直：北端自大都起至通州，保留永济渠河北段，后进入山东德州，再南下聊城、临清、济宁，进入永济渠、山阳渎，经扬州越过长江与江南运河连通，直达运河最南端的杭州。弃“弓”走“弦”后的这条南北大运河，比起扇面展开的隋代运河来，航路缩短2000里。
元世祖欣然同意。
经过一番筹划，至元十七年（1280年），“将马头上的缰绳绷紧拉直”的浩大工程拉开了它最初的序幕。
直通大都的大运河并不在一个水平面上，沿途地势三起三伏，最高处是山东境内的南旺镇，人们将这里称为“南旺水脊”。
保持水源充沛和河面水平，克服悬殊的水位差，以使船只能顺利地爬过“水脊”，成为摆在工部郎中郭守敬面前的一道难题。汶水向西折而东流，泗水折而南流，要使运河有充足的水源，必须要对两河加以改造，郭守敬经过实地考察，精心设计出了爬越“水脊”的方案——
利用东平、马场、南旺等湖泊作为蓄水的水库，用来调节运河水量，同时利用这些湖泊为天然航道。湖畔之间阻隔不通的地段，开掘人工河道以相连接；然后，北引汶水作为水源；在今宁阳的冈城（汶水与洸水分流处）筑坝建斗门，阻遏汶水，使汶水南流入洸水，到任城（今属济宁市）汇入马场湖；再将此水分流南北，南与泗水会合流入淮河，北由任城开河道至须城（今属山东东平）的安山，与大清河相接，以入于海。
此方案需要开掘的河道从济宁任城开始到须城安山，全长约百里，称济州河。
丞相伯颜将此施工方案奏报给了元世祖忽必烈。
元世祖在收到奏折的当日就批准了这个方案，并钦批：“以钞万锭为佣值，仍给粮食，开凿济州河。兵部尚书奥鲁赤、刘都水及精于算数者一人，给宣差印往济州，定开河夫役；同时令大名、卫州新附军亦往助工。”
按郭守敬规划的方案，在兵部尚书奥鲁赤的指挥下，在刘都水的具体监督下，数十万河夫星夜奋战在挖河工地上，挑筑的号子响彻河北、山东，河夫们用号子将弃“弓”走“弦”的宏伟蓝图，化为山河大地上的壮丽景观。
整个河道，南起济州（今山东济宁），北达须城（今山东东平）安山镇，全长150余里。济州河开通后，输运入京的物资便可以先由大清河运至利津，从那里入渤海，出海后沿海道转运至直沽，这样比原来经河南走御河大为便捷。可好景不长，连接济州河段的重要环节——大清河，其入海口为泥沙淤积，通航不便，再加上海上风高浪大，这样便不得不废弃大清河航道，船只通过济州河进入大清河后，只能航行到东阿（今山东东阿以南），再陆行200里至临清入卫河抵达通州。如此下来，虽然只有200多里，但需要常年役使13200多民户来运粮，特别是茌平一段，地势低平，每逢夏秋霖雨，便会泥泞不堪，车马阻滞、输运艰难，民工苦不堪言。这样，在开凿济州河之后，如何解决由东阿至临清这一段路运的困难又提上了元政府的日程。对此许多大臣纷纷上书，奏请朝廷开凿一条连接御河与济州河的运河。
太史院令史边源、寿张县尹韩仲晖向朝廷建议：自安山穿渠至临清通御河。次年十月，丞相桑哥再次提出此议。见这么多的朝臣建言开挖运河，经过认真考虑，忽必烈果断下旨，开凿联通御河与济州河的运河。
于是，郭守敬又一次来到了山东。这次他带着礼部尚书张孔孙及韩仲晖等人，他们勘察了今山东西南的泗水、汶水、御河等主要河流，设计、审订了大运河山东段的河道路线。
要修建这段河道，关键是要爬过地势较高的大清河。年近花甲的郭守敬有着三十多年的治水经验，他首先说道：“要突破地势起伏坡度大的难关，必须采用闸化运道。即沿河修筑船闸，利用两端闸板的此闭彼启，往返控制，调节流量，平衡水面高差，实现运河水位的动态变化，互相阖辟，势如呼吸，这样我们就可以实现由高到低或由低到高的通航了。”
寿张县尹韩仲晖对当地地形地貌比较熟悉，他一听郭守敬的闸化运道，便建言道：“要过大清河，我们可以采用‘引汶绝清’的方案，即在冈城以下，利用泰山西麓地势较高的有利条件，使汶水保持稍高于大清河的水平，绕道北流，积潴于安山，从安山山脚筑闸开沟引入寿张县境内的大清河，再堵绝大清河，迫使河水向北注入通往临清的新沟。针对临清新沟一带坡降较大的地形特征，为防止开建的新渠泻水过快导致运道浅涩，采用筑造节水闸的办法，使南来北往的船只逐闸浮升，以顺利地‘爬’过大清河。”
“好！就采用此方案！”郭守敬一听，大喜道：“这样可以容纳较多的船只顺利通行，又可以达到节约用水的目的，建设完成后就可以实现梯级通航。”
最后，郭守敬补充说道：“这一段，修筑船闸是关键。在建造船闸的时候，一定要充分考虑到地形的变化。大体上采取统一规格，船闸一般长一百尺，阔三十尺，孔间净长四十尺，净阔二十尺，高十尺，可用大条石筑成各长三十尺的‘雁翅’。在地形变化较大的地方和重要的码头之处，则用两闸或三闸串联，配合使用，以保障通航的能力。”
方案又报到元世祖忽必烈那里，元世祖欣然同意。为稳妥起见，至元二十六年（1289年）正月，元政府委派漕河副使马之贞与边源等人再一次进行实地考察。
方案确定后，忽必烈这次拨出钞币一百五十万缗、米四万斤、盐五万斤作为开河经费，又征调民夫三万人，委命断事官忙速儿、礼部尚书张孔孙、兵部尚书李处巽负责工程指挥。至元二十六年（1289年）正月，工程正式动工，仅用半年时间，六月便告工成。这条新的河道，南起须城（今东平）安山之西接济州河，中经东昌（今聊城市）至临清入御河，全长二百五十余里，中间修建闸门三十一座，随时蓄水和排水。因这条运河起于须城安山，初名为安山渠。河道开通以后，河渠官张孔孙等人说：“开魏博之渠，通江淮之运，古所未闻。”忽必烈对此河的开通也十分高兴，亲自赐名为“会通河”。
从理论上将，会通河说来并不算太长，它南起安山，北抵临清，全长二百五十余里，占不到南北长约三千多里的大运河的十分之一。然而，此段因在平地开河，沿途多丘陵，地形高低起伏，所以其技术之复杂、规模之宏大、役工之多、工期之长，无疑是中国运河史上最大的工程之一。它采用划时代的“闸化运道”，突破地势的起伏，凝聚了古代建设者们的杰出智慧和才能。
会通河的开凿，从此结束了山东境内漕运必须周转陆运的历史。元二十八年（1291年），元世祖又从郭守敬建议，役使一万九千多名兵士、五百四十多名工匠、三百多名水手、一百七十多名“没官囚奴”，共用二百八十多万工，开凿了从大都到通州的通惠河，全长一百六十多里。这样，北自大都、南至杭州的大运河贯通起来了，它连接海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系，加强了京师与最富庶的江南地区的联系。南北经济、文化的交流开始了一个新的时代，在政治上也起了巩固统一的作用。
6。 修路植树，疏通交通大命脉
随着蒙古帝国的不断扩张，其疆土也不断扩大，特别是西征征服了中东欧之后，疆土更是雄跨欧亚大陆。如此幅员辽阔的国土，他们如何做到上情下达，以最快的速度传递信息呢？
自成吉思汗建国后，便仿效中原的驿传制度，在境内恢复或新建了一批驿站，供来往使臣等使用；窝阔台汗时，进一步扩大了设驿站的范围，建立了贯通整个大蒙古国疆域的站赤系统，并初步制定了有关站赤的管理制度；忽必烈即位后，尤其是统一全国后，各地遍设驿站，站赤系统得到进一步发展，构成了以大都为中心的稠密交通运输网络，像神经和血液一样，伸展到四面八方，控制着这万里疆土。
意大利旅行家马可·波罗曾在他的《马可·波罗游记》一书中，对站赤系统作过生动的描述。他以十分钦羡的笔调写道：“这是一种十分美妙奇异的制度，简直难以用语言来形容。从汉八里（大都）城，有通往各省四通八达的道路。道路十分宽敞。每一条大路上，每隔40或50公里之间，都会设有驿站，筑有旅馆，接待过往商旅住宿，这些就叫做驿站。这些建筑物宏伟壮丽，有陈设华丽的房间，挂着绸缎的窗帘和门帘，供达官贵人使用。即使王侯在这样的馆驿下榻，也不会有失体面。因为需要的一切物品，都可从附近的城镇和要塞取得。”
他还记录道：“每一个驿站，常备有400匹马，供大汗的信使们使用。驿卒们传递紧急文书，一日可以飞驰320公里，即640华里。全国大约用于此项事业的马匹超过二十多万……在各个邮站之间，每隔约五公里的地方，就有一小村落，有红色门楼一座，牌额一枚，十二时轮子一枚。这里住着步行的信差。他们走递时，皆腰革带，悬铃，持枪，挟雨衣，赍（带）文书以行，夜则持炬火，道狭则车马者、负荷者，闻铃避诸旁，夜亦以惊虎狼也。……他们腰系数个小铃，以便当他们还在很远的地方时，听见铃响，人们就知道驿卒将来了。因为他们只跑约五公里……一个步行信差站到另一站，铃声报知他们的到来。因此使另一站的信差有所准备，人一到站，便接过他的邮包立即出发。这样一站站依次传下去，效率极为神速。只消两天两夜，皇帝陛下便能收到很远地方的按平时速度要十天才能接到的消息。碰到水果采摘季节，早晨在大都采下的果子，第二天晚上便可运到上都。这在平日是十日的里程。”（《马可·波罗游记》卷二）
马可·波罗的记叙，基本上是符合元代站赤系统的运作情况的，既写了驿站，又描述了急递铺的传输，只是马匹数和日程数有不准确的地方。实际上，当时全国驿站的马共有四万多匹，而最快的驿卒日程则为500里，不是600多里。在元朝中期，步传也逐渐被马传所替代。
就是通过这种站赤制度，驿站信差们不管淫雨纷飞，还是霜雪寒潮，也不管是赤日炎炎，还是月黑风高，日夜奔驰在驿道上，以最迅速的方式把大汗的命令传达到帝国各地，各地的消息也通过这一通信网源源不断呈送到大汗面前。［汶网／／。。］
站赤，蒙古、元朝驿传的称谓。蒙古语的译音，源于古阿尔泰语，意为掌驿站者。元代文献中，通常指驿站或站官。元世祖定都大都后，站赤制度的规模越来越大，他下令修筑了以大都为中心四通八达的驿道，这些驿道，因所处位置的不同而不同，有的道广五十步，三丈而树，厚筑其外，隐以金锥，树以青松、白杨品种为多�