在清乾隆年间出版的《皇朝中外一统舆图》中，位于济宁西部，标有一条基本与京杭大运河平行的河流，就是牛头河。它上接赵王河，从北向南陆续有洙水河、蔡河、万福河汇入，到鱼台入南阳湖和泗河相通。这条牛头河还有塌场河、旧黄河、永通河、正明河等诸多异名。要了解牛头河的变迁，还要先从赵王河说起。
赵王河之前身为古“灉水”，属济水分支。五代北宋时期，古灉水流域屡遭黄河决口淹灌，其故道被淹没。北宋神宗年间（1068—1086年），立志革新，信用王安石变法，颁布《农田水利利害条约》，主张“治水土”以发展农业，于是开挖了古“灉水”，以利通航并消除水患，因宋朝皇帝姓赵，后人将这条河取名为赵王河。河道从开封西北，东北经兰考北、定陶、菏泽之间，又东北经郓城、巨野及梁山、安山之间，在东平西北入济水故道，是济宁一带的最大泄水河道。
明太祖洪武元年（1368年），黄河决曹州东五里之双河口，分支入郓城境，其中一支转向东南经巨野，过嘉祥北十里，入济宁境，东南入鱼台境，这一溜道就是赵王河干流的雏形。当时大将军徐达挥戈北上，为了引曹郓黄河水，开挖了从塌场口至济宁西耐牢坡段运河，长98里，引黄河水入泗水故道济运，这样南方漕运可由塌场口入黄河转运河南供军饷。塌场口在南阳镇南调咀村附近，亦有说是四里湾的，西耐牢坡位于安居北。为了便于通航，洪武二年（1369年）在耐牢坡建石闸一座，东西宽十六尺半，高十尺一寸，设闸官一员管理。明成化十一年（1475年）将耐牢坡闸北移二里许，改为大闸，称为永通闸，在济宁西20里，与大运河相通，可直达济宁。并在塌场口以北建闸，名为广运闸。该河北接顺堤引河到芒生双闸，与南旺湖相连，而芒生双闸又上通赵王河，这一段河道被命名为永通河。
明初牛头河通航主要是永通闸至广运闸段，到中期，芒生闸至广运闸段牛头河与大运河交替行运，当大水时走牛头河，而大运河则用于排洪，后期牛头河成为排水河道。到清乾隆时期，芒生闸毁，改为双涵引水，由牛头河至南阳湖济运。
据1927年《济宁县志》记载：牛头河不仅可以通航，而济宁以南洼地之水也由此泄入南阳、昭阳两湖，实为济宁以南行水之要道。该河从芒生闸起，经王家桥、崔家桥、马家桥、贾家桥、新挑河桥、李家屯桥、河长口桥、杜家屯桥、唐家口桥、梁家桥、廉官屯桥、王贵屯桥、王家湾子桥、王家埝桥、宫家埝桥、刘家桥、马公桥至五里单闸、七里单闸，河边全长136里。若算上赵王河从嘉祥西北入境，至鱼台孟阳泊闸出境来计，牛头河曲折约长350里。
牛头河上面的赵王河，因屡遭黄河决口泛滥，时淤时通。明宣德十年（1435年），疏浚屡次决口的金龙口（河南封丘）旧渠，以引水济运，自封丘金龙口东北流经长垣、东明至菏泽双河口分为两支，其中北支东北经鄄城、郓城、梁山至张秋沙湾入运河。清顺治七年（1650年），河决金龙东口，赵王河被淤塞。清乾隆二年（1737年），重开赵王河上游，自长垣过东明至菏泽双河口，经巨野、嘉祥入南旺湖济运。
元明两代，南阳湖逐渐形成，其牛头河下游至王贵屯段淹没湖中，已经成为独流入湖的河道。由于牛头河只在上游有堤防，从王贵屯以下没有堤防，加之河上石桥众多，阻水严重，河道宽浅不一，且弯道较多，河滩水生作物密布，从而造成河道淤积，泄水不畅，农田受淹。
清道光十八年（1838年），徐宗干任济宁直隶州知州，他首先主持疏浚了牛头河，使沿岸大片农田得以灌溉，更重要的是沟通了运河，发展了航运。
清同治十二年（1873年），黄河在东明岳新庄、石户庄决口，又将阎什口（鄄城）、刘长潭两地，依天然之地势冲成南北两支。北支由阎什口折向东行，经巨野、郓城交界地之吕仲刚屯、沙土集至嘉祥马村会牛头河，过嘉祥经济宁入南阳湖。而1942年济宁县编绘的“行政区域图”上，则标明马村集至南阳镇段牛头河改为赵王河。由此可知，马村集以下的赵王河即牛头河之故道。
牛头河在入湖处为什么扭着头呢，据传说在清乾隆年间，曾派钦差大臣，拨银百万两，调20万民工疏挖牛头河，当时取金牛镇水之意，故名为牛头河。原工程方案是河下游直入南阳镇，以为这样河直且省工、省钱。那时的南阳镇民众认为，若河水直冲南阳，在发洪水的时候，必然吞食南阳，并中断京杭运河航运。为此跪求钦差大臣，修改方案。钦差见众怒难犯，于是就在入湖处将河道拐了个S型大湾，使牛头河变成了“扭头河”。
新中国成立后，1959年冬至1960年春，将赵王河上游于嘉祥马村集改道，另外开新河。现赵王河西起巨野县沙土集，经巨野、嘉祥到济宁陈庄入梁济运河，全长29.3公里。
在赵王河的支流中，有条当代的牛头河，主要是为了排除赵王河故道全线岺高地以东坡水，是南旺湖洼地的主要排水河道。在1955年时曾进行了疏浚，并将下游进行改道，新河长4.8公里，叫做新牛头河，原河道下游段为老牛头河，仍入老赵王河。1970年，嘉祥县为发展引湖灌溉，对牛头河进行了综合治理，并改河名为红旗河，至此，新中国成立后开挖的湖西排水河道———新赵王河以北的牛头河不复存在。而马村集以下的老赵王河，在1958年下游开挖了洙赵渠后，不再独流入湖，而成为洙水河的一条支流。该河经过治理，已成为一条具有蓄水、排水灌溉、改碱等多功能河道。
经过以上变迁，昔日作为济宁西部一条最大泄水、通航的牛头河已不复存在，取而代之的是原河东边，1959年开挖的梁济运河与南四湖上级湖湖西航道。其中梁济运河从黄河岸边路那里村到济宁李集村入南阳湖，全长87.8公里，它接纳了西边的老运河、疃里引河、新赵王河、郓城新河、林庄河、流畅河等支流，业已成为一条具有防洪、除涝、灌溉、供水、通航、生态建设、旅游观光等综合效能的河道，并且是南水北调东线工程从南四湖向东平湖段输水的干线。也是引黄河水补充南四湖的通道。现在的梁济运河两侧是绿岸如茵、河景如画、碧波荡漾、美不胜收。从梁济运河向南的南四湖上级航道，自济宁向南至微山船闸全长78.15公里，原为西线河道。20世纪80年代，由西线改为东线，即从济宁开始，穿南阳湖，经南阳镇东、马口直至二级坝，并实现了济宁河段100吨级船舶可常年通航的愿望。由此可见，从梁山到二级坝段运河，其功能已远远超出了历史上的牛头河。这就是：河道水系多变迁，水利一步一重天。
牛头河遗迹
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