Từ sông Cấm ở huyện Nghi Lộc, Nhà Lê tiếp tục cho đào một đoạn kênh dài khoảng 27 km, kéo về hướng Nam, nối với sông Lam gần chân cầu Bến Thủy hiện nay. Theo sử sách, đoạn kênh này được đào vào năm 1003. Người dân bản địa gọi đoạn này là sông Gai. Đây là đoạn kênh có bề ngang rộng và sâu nhất trong hệ thống kênh Nhà Lê hiện nay ở Nghệ An, đây cũng là đoạn kênh được xếp hạng di tích quốc gia.
Kênh Gai nối với sông Cấm ở ranh giới của xã Hưng Trung, huyện Hưng Nguyên và hai xã Nghi Diên, Nghi Phương, huyện Nghi Lộc hiện nay. Lòng kênh rộng chừng 17m, sâu 2-3m. Xưa đoạn này có tên gọi là Võng Nhi, nay là Ngã Ba. Người dân ở ngã ba sông này từ nhiều đời nay chủ yếu sinh sống bằng nghề đánh cá trên sông.
Từ ngã ba sông này, chúng tôi lên thuyền của một ngư dân, ngược kênh Gai vào Bến Thủy. Nước kênh chảy nhẹ, hai bên bờ là những rặng tre, cây sung, si và bồ kết dại mọc um tùm. Nằm sát kênh, ở phía Nam là Tòa giám mục Xã Đoài của Giáo phận Vinh, phía Bắc là giáo xứ Bùi Chu, quê hương của Nguyễn Trường Tộ. Xã Đoài nổi tiếng với giống cam ngon đã lưu danh vào vườn cây trái Việt Nam từ lâu. Giống cam này được một nhà truyền giáo người Pháp đưa đến trồng tại đất Xã Đoài vào khoảng giữa thế kỷ 19. Sự tình cờ này đã tạo nên một giống cam ngon nức tiếng. Cam Xã Đoài từng mang để tiến Vua và một vị Vua triều Nguyễn đã phong cho là loại cam thượng đẳng. Có người bảo nguồn nước của dòng kênh Gai chảy qua đã tạo cho thổ nhưỡng ở đây đặc biệt hơn. Chưa rõ thế nào nhưng cam Xã Đoài đã được nhân giống trồng thử nghiệm ở một số địa phương khác và không nơi nào cho quả ngọt và hương vị thơm như trồng ở đất này.
Chia sẻ với chúng tôi, người lái thuyền cho hay, đoạn này trước là một bến chợ, thuyền bè ra vào rất tấp nập. Khi phương tiện đi lại còn khó khăn, những ngày lễ lớn của Công giáo, giáo dân ở các vùng Diễn Châu, Quỳnh Lưu đi bằng thuyền theo kênh Nhà Lê chở giáo dân về đây dự lễ, bến sông này rất nhộn nhịp. Nay, phương tiện đi lại bằng đường bộ đã thay thế nên bến sông này hiện không còn. Tại chợ Hưng Trung, bến chợ đường sông cũng không còn dấu vết. Trên sông, ngoài những chiếc thuyền đánh cá, giao thông đường thủy hiện chỉ còn là những chiếc thuyền, xà lan chở cát, sỏi.
Qua vùng Xã Đoài, kênh Gai chạy hình vòng cung ra giữa những cánh đồng lúa đang kỳ trĩu bông, là ranh giới giữa huyện Hưng Nguyên với huyện Nghi Lộc. Đến địa giới xã Nghi Vạn và xã Hưng Tây, kênh xuyên qua những vùng dân cư. Hai bên bờ kênh là cây cối cao lớn, có nhiều bến nước và trạm bơm. Độ vài cây số lại có một bến cát xây dựng. Cát này được lấy từ lòng sông Lam đoạn qua huyện Nam Đàn rồi được vận chuyển về theo đường kênh.
Đến xóm Thượng, xã Hưng Chính, TP.Vinh, kênh nhập vào kênh Đích. Thời Tiền Lê, đoạn này gọi là kênh Đa Cái. Theo Đại Việt sử ký toàn thư, năm 1003, Vua Lê Đại Hành đã vào đây để chỉ đạo việc đào kênh. Đến thời Nguyễn, thực hiện một đợt nạo vét lòng kênh qui mô lớn. Đến khối 12, phường Cửa Nam, TP.Vinh thì kênh Đích rẽ vào sông Vinh. Năm 1930, người Pháp đã cho đào một con kênh thủy lợi từ huyện Nam Đàn, nối sông Lam dẫn nước về nhập vào đây tạo nên ngã ba sông. Từ đây, nước theo kênh Đích và kênh Gai chảy ra sông Cấm, ra kênh Sắt tưới tiêu cho hàng chục vạn hecta lúa và cung cấp nước sinh hoạt cho hàng ngàn hộ dân sống ven kênh.
Ở ngã ba sông này, xóm Vĩnh Mỹ (nay là khối 12) trước dân sống bằng nghề vạn chài, có thời thành lập hợp tác xã vận tải nhưng rồi giải thể. Hiện, còn vài chục hộ dân ven kênh Đích vẫn sống bằng nghề đánh cá trên sông. Theo người dân, đoạn kênh này hiện nay chẳng khác mấy so với 50 năm trước, chỉ khác là trước đây chưa có các cống ngăn mặn ở cửa sông nên nước lên xuống theo thủy triều, còn ngày nay kênh chỉ còn nước ngọt và mực nước cao thấp phụ thuộc vào nước sông Lam. Đoạn kênh này rộng chừng 15m, sâu 3-4m, rất nhiều cá, đặc biệt là cá thát lát. Ông Tiến nói, mỗi đêm thả lưới trên kênh kiếm được chừng một yến cá lớn, nhỏ, bán được khoảng ba, bốn trăm ngàn. Khi nước cạn và lặng thì mỗi đêm đánh được một yến cá thát lát, cho thu nhập gấp đôi.
Từ ngã ba này, kênh Nhà Lê chạy khoảng gần chục cây số nữa thì đổ ra sông Lam gần chân cầu Bến Thủy, đoạn này được gọi là sông Vinh, chảy dọc ở phía Nam TP.Vinh. Sông Vinh sau 1975 đến nay là nơi cư ngụ của nhiều phận người từ Quảng Bình, Hà Tĩnh và một số huyện Nghệ An phiêu dạt về đây. Họ đến đây kiếm sống, ban đầu chỉ đánh cá, lấy thuyền làm nhà, sinh con đẻ cái đều trên thuyền. Nay cá trên sông cũng ít dần, nhiều người chuyển sang nghề cửu vạn ở chợ Vinh và sông Vinh vẫn là nơi cư ngụ của họ.
Năm 1996, ngành thủy lợi đã thực hiện một đợt nạo vét khá qui mô hệ thống kênh Nhà Lê từ ngã ba sông này đến điểm nối với sông Cấm. Hiện nay, hệ thống kênh Nhà Lê này rất có giá trị trong khai thác thủy lợi tưới, tiêu. Ngoài cung cấp nước tưới cho khoảng hơn 20 ngàn ha lúa, điều tiết nước cho các lưu vực sông Cấm, sông Bùng, kênh này còn có tác dụng thoát lũ cho 3 huyện Nam Đàn, Nghi Lộc, Hưng Nguyên và một phần TP.Vinh. Hệ thống kênh Nhà Lê ở Nghệ An đoạn từ Sông Cấm trở vào đang được giao cho các đơn vị thủy lợi quản lý, đoạn từ sông Cấm trở ra do các địa phương tự quản lý và khai thác.