1271年的燕京故地，大都新城正如火如荼地兴建。这年孟夏，郭守敬受任都水监，肩负起解决大都漕运难题的重任。当他站在积水潭畔的芦苇荡中，望着南来漕船在通州卸粮改陆运的艰辛场景，不禁想起《水经注》中漕渠四塞，转输维艰的记载。
通惠河工程最艰难处，在於如何让漕船跨越三十丈的海拔落差。传统连续闸需开凿大量土方，郭守敬却提出惊世骇俗的逐段爬升法。他在沙盘上用黏土塑造地形，演示着创新方案：每里设闸，闸闸相衔，如登天梯。
当工部官员质疑此法过于繁琐时，郭守敬取来西域商人进贡的玻璃器皿，注入染色的清水。只见他逐层抬升器皿，水流竟如灵蛇般蜿蜒而上。连通之器他指着各容器始终保持的水位线，虽隔千山，水面自平。
最精妙的设计在闸门开合系统。他借鉴宋代《营造法式》的杠杆原理，结合波斯机械的齿轮传动，创造出自启闭闸。当水位升至特定高度，浮球触动机关，闸门便自动开启。这个设计让随行的色目工匠连称安拉的智慧。
仲夏时节，民工们在安装西直门段闸口时产生疑虑。老船工摸着仅容两船并行的闸口嘟囔：这要是漕船争道，岂不成了闷葫芦？郭守敬闻讯，当即取来枣木削制船模。
在临时开挖的试验渠中，他亲自演示双舟竞渡。只见两个枣木船模在闸口巧妙交错，船尾的舵板恰与闸墙留有三寸间隙。诸君请看，他指着水面的漩涡，放水归槽之术，激流反助船行。
更令人称奇的是，他在闸底铺设了带凹槽的石板。当放水测试时，水流在凹槽中形成向上的推力，使重载漕船过闸时竟轻若鸿毛。这个浮力助航的设计，后来被记载在《河防通议·闸式篇》中。
八月望日，忽必烈率百官巡幸工地。行至金闸段，正见郭守敬站在横跨河面的绳索上，手持绳尺测量闸墙垂直度。令人惊叹的是，他双脚竟不沾水，如蜻蜓点水般在河上移动。
此乃臣创悬空测量术郭守敬跃回岸上，展示特制的牛筋索桥。原来他在两岸立十丈高杆，以滑轮悬索，人坐吊篮中便可俯瞰全河。更精妙的是绳尺末端的铜锤，入水即自动展开测量翼，能精准测出河床坡度。
大汗兴致勃勃亲登索桥，见脚下漕渠如银带蜿蜒，不禁赞叹：昔鲁班造云梯，今卿制天索，皆巧夺天工！随即解下腰间镂金如意赏赐，郭守敬却奏请将如意熔铸为测量仪器的定盘星。
至元九年（1272年）清明，通惠河举行通航大典。首艘漕船天禧号满载江南稻米，在万众瞩目中驶入积水潭。当船舶通过最后一道闸门时，船头供奉的妈祖神像突然泛出异彩——原来是阳光透过闸楼雕花窗，正映在鎏金神像上。
郭守敬却避开庆典喧嚣，独自在澄清闸柱石上刻画分水刻度。他用祖传陨铁凿在青石上留下七道刻痕，每道代表不同季节的适宜水位。这些至今犹存的刻度，后来成为明清两代治理京杭大运河的重要参照。
是夜庆功宴上，他婉拒了御赐的葡萄美酒，却向忽必烈呈上《漕运新法》。书中记载着开创性的治水理念：
水位爬升理论较欧洲早四百年
闸群联动算法成为后世运河水闸标准
特别绘制的《海拔差图》首次提出海拔基准面概念
通惠河通航后，大都每年节省转运费达百万贯。更令人惊喜的是，郭守敬在渠畔种植的柳树形成特殊小气候，使京城湿度显着改善。当马来使节进贡榴莲时，竟在运河畔试种成功，这被记载在《析津志·物产篇》中。
晚年的郭守敬常乘小舟巡视通惠河。某日见孩童在闸边放纸船，他取纸折成带帆的船模，在舵位嵌入磁石。纸船竟逆流而上，穿过三道闸门而不覆。这个场景被画家绘成《郭公戏舟图》，现藏故宫博物院。
至元二十八年（1291年），当郭守敬主持修建最后一处闸坝时，特意在闸楼悬匾：水不在深，有法则灵。这块匾额历经七百年风雨，至今仍保存在中国水利博物馆中，默默诉说着这位科学巨匠的智慧与胸襟。