开凿鸿沟并不是一蹴而就的 。“入河水于甫田，又为大沟而引甫水者也”只能算是第一期工程，也就是从北面的黄河引水入今中牟县的圃田泽（当时的一个大沼泽湖泊），然后从圃田泽开大沟向东至大梁 。这样圃田泽“水盛则北注，渠溢则南播”，成为天然调蓄水库，源源不断往大梁输水 。今天，在郑州西北30多千米的黄河南岸有座广武山，山上有一条直入黄河的巨大口子，名为广武涧，涧深200米，宽100米，口宽约800米，据说这就是当年鸿沟的起点 。
二十年后，魏国又开始引圃田泽水东南行、与淮河沟通的二期工程 。一方面，魏人在大梁城北开凿大沟并绕至城东，引圃田水东流，与大梁城东的汳沙水（汳水与沙水的合流段）相接 。其后，汳水东流，沙水则南下；另一方面则开凿渠道引水出荥泽后向东南流，经今尉氏县东、太康县西至淮阳，分两支，一支南入颍水，一支东入沙（蔡）水，流入淮河 。鸿沟因此成为古代最早沟通黄河与淮河的运河 。
勾连黄淮
在中国历史上，中原地区最早的运河是西周时期在陈国和蔡国之间开凿的 。《水经·济水注》引《徐州地理志》记载：“……偃王治国，仁义著闻，欲舟行上国，乃通沟陈、蔡之间，得朱弓矢以得天瑞，遂因名为号，自称徐偃王 。”陈都于今淮阳，蔡都于今上蔡，二者分别紧邻淮水的两条支流（沙水和汝水） 。以此推断，徐偃王开凿的这条运河大约便是联通沙水和汝水 。只不过，此条运河在何位置，于史已渺不可稽 。史书上还记载，徐国是东夷里的大国，偃王之世，“江淮诸侯，从者三十六国” 。这自然引起西周朝廷的恐惧，迫使周穆王亲征，并借助楚国军力打败徐国 。随着徐偃王的败北，其所开凿的运河随即湮废而不为人所提及 。
而鸿沟，作为中国古代最早沟通黄河和淮河的运河，则被认为是中原地区第一条人工修建的大规模运河 。古代没有火车、汽车，水运是最先进、效率最高的交通运输工具 。魏惠王搞这样的大工程，雄心显然很大 。随着开凿鸿沟大功告成，“荥阳下引河东南为鸿沟，以通宋、郑、陈、蔡、曹、卫，与济、汝、淮、泗会” 。鸿沟就像一条四通八达的水上走廊，从大梁向四周延伸，连接着豫东大平原上众多主要河道，形成黄淮之间的水运交通网 。自大梁而南通过鸿沟连接的颍、涡诸水，分别进入淮、泗，再由江淮间的邗沟可达长江下游和太湖流域，自大梁而东顺济水而下，向东可达齐国都城临淄；东折菏水由泗水可达鲁国旧境，再南下入江淮地域 。自大梁而西，逆济水而上，溯河而西，可达关中地区 。
凭借丰盛的黄河水源补给，又有圃田泽蓄水，鸿沟航运畅通无阻 。譬如，魏惠王之子魏襄王七年（前312），位于南方的越国派遣特使向魏国赠送乘舟（君王乘坐的大船）、三百只战船、五百万支箭以及犀角、象齿等贵重礼物，用以支援魏国并向魏国表示友好 。当时越国都城在今天的苏州，从水路运送这批水战军用物资到魏都大梁，走的就是由邗沟运河入淮水，再由淮水溯其中某条支流，再经鸿沟运河抵达大梁的水道 。
鸿沟水运交通的繁盛促进了黄淮流域工商业的发展，一些沿河的重要商业城镇应运而生 。第一个受鸿沟影响而繁荣的是魏国都城大梁 。战国后期的魏公子信陵君有一次与魏王谈到魏国的河内、河外，即大梁附近的黄河以南与以北，“大县数百，名都数十” 。由此可见，鸿沟带来魏国的富庶以及大梁都会经济的繁荣 。另外，睢阳（今商丘）因为城南的睢水和城北的获水与鸿沟通连，不断运来江淮间货物，而成为南北货物交换的繁华城市 。工商业发达，居住着许多手工业、商业者，是一个“百工居肆”的城市 。还有陈（今周口市淮阳区），也因为鸿沟的支流狼汤渠和颍水在此相会，而成为南北货物交流的码头和场所，并使陈的人民多习商作贾 。

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