1.1 灵渠概述
在中国历史上，勤劳智慧的中国人民建造了非常多的水利设施，灵渠就是其中的一个。灵渠是公元前214年秦始皇为统一岭南地区而修建的一座水利工程设施。这一工程设施位于广西壮族自治区兴安县境内。灵渠将长江和珠江两大水系连通在一起，具有极高的科学价值、运输物流价值、军事价值、农业灌溉价值和旅游价值，是世界水利史上的明珠。中国另一个沟通两大水系的水利工程是沟通了黄河水系和长江水系的京杭大运河。灵渠在1988年被列为全国重点文物保护单位，2006年被列入《中国世界文化遗产预备名单》，2018年入选世界灌溉工程遗产。郭沫若先生评说灵渠“两千年前有此，诚足与长城南北相呼应，同为世界之奇观”。
1.2 历史上灵渠的军事功能和作用
灵渠首先是一座伟大的军事设施。公元前221年，秦始皇统一六国，完成了国家的统一，建立了中国历史上第一个君主制的中央集权国家。此后，秦始皇剑指岭南地区。但是岭南地区崇山峻岭，地形复杂，秦军的补给受到了很大的限制。因此，如果可以修建一条渠道，将长江水系和珠江水系连接起来，那么就可以通过水路运输补给，从而顺利征服岭南地区。公元前 218 年，秦始皇命史禄修建一条人工运河，转运粮饷。
通过艰苦卓绝的实地勘察，史禄发现，在今广西兴安县境内的长江的支流湘江，与珠江的支流漓江，且由于独特的地理位置，湘江向北流，漓江向南流。那么，在最接近的位置，修建一条渠道，就可以将两大水系联通起来，完成军队的补给。公元前214年，灵渠修建完成，秦帝国的军队和补给物资可以顺着湘江进入灵渠，再进入漓江，并进入珠江水系。随着灵渠的修建完成，同年就平定了岭南的战事。在现在的广东、广西、海南、越南北部地区设立了桂林、象郡、南海三郡，将岭南地区纳入了秦帝国的版图，将秦帝国的疆域扩大了60万平方千米。这一事件直接奠定了现今中国东南边境的版图，具有极为深远的历史影响。著名历史学家白寿彝指出：“中国历史上最大的事件，是秦汉大一统政府的出现。这在中国政治上和在中国民族上，都开前古未有的创局。中国的政治，从此才有大规模的举措。中国的民族，从此才有一个坚固的基础。”
在此之后，历朝历代，灵渠都是确保岭南地区稳定和平的关键设施。在汉武帝元鼎5年（公元前112年），南越王相吕嘉谋反，汉武帝派遣伏波将军路博德等率军平定了这场叛乱，就利用了灵渠作为运输军队和补给物资的渠道。东汉建武17年（公元41年），交趾的二征姐妹反叛，汉光武帝派遣伏波将军马援平定这一叛乱，也曾经利用灵渠。此后，唐代、宋代、明代都有当地的土民或者蛮夷反叛，在中央政府平叛的过程中灵渠都作为运输军队和物资的渠道，发挥了重要作用。甚至到了晚清时期，黑旗军抗击法国侵略越南的战争中，也是依赖灵渠作为军事物资补给渠道。
因此，作为土木工程相关专业的同学，了解灵渠这一伟大的水利设施，还是很有必要的。
1.3 灵渠工程简介
湘江和漓江都位于兴安县境内，其中漓江的支流始安江距离湘江最近之处仅有1.6公里。但是由于始安江和漓江之间的水位有落差，漓江高于湘江近5米。如果直接将两江相连，则始安江的江水会流入湘江。而经过勘察发现，在始安江不远处有一个地方叫分水塘，这里比始安江的水位高1.1米，而且江面较为开阔，适合修建水利设施。因此，灵渠的渠首就修建于此地。
渠首由铧嘴、大小天平和南陡、北陡等部分组成。渠首的作用就是将湘江水壅高，并将一部分湘江的支流海洋河的河水导入灵渠并流入漓江。这样，从湘江来的船只就可以顺流进入漓江，最终进入珠江水系。
渠首枢纽工程位于海阳河上。其主要作用是海阳河的来水的水位抬高，分别引入南北渠。其做法如下。建设铧嘴。铧嘴全长171.0 m、宽22.8 m、高2.0 m，是一个人工修筑的砌石坝，它将湘江水一分为二，再经过和铧嘴连接的大小天平，将江水壅高并引入南北干渠。大小天平均为拦河坝，大天平接北渠，小天平与大天平成108度角，接南渠。海阳河的来水经过铧嘴的分流，南侧水流经过小天平的阻隔后进入南渠，北侧水流经过大天平的阻隔后进入北渠。当海阳河的水量与大小天平的水量持平时，30%的水量流入南渠进入灵渠渠道，并流入漓江，70%的水量经过北渠进入湘江，这就是所谓的“三七分水”。如果海阳河来水量过大，则水流会漫过大小天平，进入湘江故道，不会满溢而出，对两岸造成灾害。北渠共长3.25 km，平均坡降1.69‰，由于海阳河水被壅高了4米，造成了其水位和湘江故道水位的落差较大，因此修建北渠，将海阳河水较为平缓的导入湘江。南渠全长33.15 km，平均坡降0.91‰，穿越分水岭，将河水导入漓江。其中人工开凿段4.10 km、自然河道渠化段29.05 km。湘江故道的平均坡降为2.4‰。南北渠道的修建大大减小了坡降，有利于行船。
灵渠还考虑了枯水期的通航问题。为此在渠道上修建了多处陡门。在北渠上，共有3座陡门，而灵渠全渠道共设置36座陡门。陡门有些类似于现在水利工程中的闸门。在枯水期水量较少的时候，关闭陡门，蓄积一部分上游来水，等到水深符合通航要求，就打开陡门航行。每座陡门控制一段航道，船只就可以分段航行，最终通过整座渠道。而在南渠，一部分天然河道渠化段暗礁和浅滩较多，存在通航隐患。这些位置就修建了堰坝来控制水流，改善通航条件。堰坝布置灵活，成本较低，有力的保护了航道安全。根据清代《兴安县志记载，灵渠每天通航的客货运船只达 300 余艘。 时至民国，灵渠依旧是重要的水路航道，每天通航船只达 600 余艘。直到新中国建国后，神州大地修建了四通八达的公路和铁路网，灵渠的通航功能才逐渐消失。
灵渠的灌溉功能也是其一项重要功能。在唐代，战争较少发生，岭南地区逐渐安定， 来自北方的移民日益增多，灌溉功能日益重要。灵渠沿岸修筑各种堤坝堰坝，蓄水拦水，兴建灌溉设施。此后历朝历代，灵渠的灌溉功能日益重要。据1938年扬子江水利委员会的调查统计，当时灵渠上自流灌溉渠道13条、堰坝31座、筒车205架，保灌面积8 502亩。建国之后对灵渠灌溉体系进行了系统性的修建。目前直接自灵渠引水的灌溉支渠共计18条（北渠4条、南渠14条）、总长 129.7 km、总引水流量 14 m 3 /s，其中灌溉引水堰坝7 座、水涵2处、引水闸9座，南渠上还保留水轮泵站9座（灌溉面积745亩）。灵渠总灌溉面积65 000亩（北渠4 415亩、南渠60 585亩），包括水田40 328亩、旱田24 672亩，主要涉及兴安县的5个乡（镇）186个自然村，灌区人口5.90万人。灌区除种植水稻外，还包括葡萄、柑橘、草莓等经济作物，农业年产值约13亿元。目前灵渠灌区已经成为兴安县主要农业产区。因此，灵渠在2018年名列“世界灌溉工程遗产”实至名归。
1.4 灵渠的文化
拥有几千年的历史灵渠，自从建成之后，就成为了从湘赣地区到岭南地区的交通必经之道。千年以降，征讨平乱的军队，被贬斥流放的犯人，行走在中华大地的商人，往来赴任的官员，躲避战乱的民众从灵渠进出岭南，也带来了文化和技术。古往今来，文臣武将，文人墨客途径灵渠，留下的描绘灵渠的诗词如恒河沙数，灿若星辰。其中比较著名的选录如下。
（1）明代解缙的《兴安渠》，石渠南北引湘漓，分水塘深下作堤。若是秦人多二纪，锦帆直是到天涯。赞扬秦始皇统一岭南的功绩，感叹秦朝历史短暂。（2）清代诗人查礼的《由分水塘龙神庙历马伏波祠遂等全义山绝顶》，秦臣此开渠，岭亦于以辟。唐县号临源，本自始安析。代宗因山名，同时有变易， 宋更为兴安，千载递沿革。对各个朝代兴替，灵渠的历史作用进行描述。（3）如郭沫若《兴安观秦始皇时史禄所凿灵渠》，秦皇毕竟是雄才，北筑长城南岭开。铧咀劈湘分半壁，灵渠通粤上三台。赞叹秦始皇的伟大功绩，感慨灵渠的巨大作用，将灵渠和长城相提并论，凸显了灵渠历史地位。（4）明代诗人严震直的《兴安堤》，塘陡经营筑版处，皇恩旁沛海南隅。民田自此多沾溉，安享丰年乐有余。对明代洪武年间继续修缮灵渠的功绩进行描述和赞叹。（5）清代诗人张祥河的《粤西怀古》中，凿渠转饷始皇年，铧嘴湘漓在眼前。秦将平夷开象郡，越王据险自龙川。跕鸢影堕三江雪，鸣蛤声消八塞烟。试向乌蛮滩外望，夜郎交趾四垂天。对灵渠的历史进行概述，感叹其对清除南越国势力做出的巨大贡献。（6）清代诗人苏宗经的《出陡河过兴安县》，行尽灵渠路，兴安别有天。径缘桥底入，舟向市中穿。桨脚挥波易，篷窗买酒便。水程今转顺，翘首望前川。对灵渠作为重要的交通设施，便利了南北客货运输，繁荣了当地的经济。（7）唐代诗人胡曾的《灵渠》。凿开山岭引湘波，上去昭回不较多。无限鹊临桥畔立，适来天道过天河。对唐代李勃开凿修整灵渠的艰辛进行描绘。（8）明代严震直的《兴安堤》， 塘陡经营筑版处，皇恩旁沛海南隅。民田自此多沾溉，安享丰年乐有余。对灵渠的农业灌溉作用进行描写。（9）明代诗人董传策的《兴安渡万里桥》，忆昨含香侍圣朝，风烟回首隔迢遥。客游忽到三江峡，世路今过万里桥。笼内乾坤人独醒，舟中日月赋堪消。 戌楼那更炎荒远，横笛秋天爽气飘。万里桥因为距离长安万里而得名。诗人描写了此地的偏僻，抒发了不得志的情怀。（10）明代严嵩写下《兴安万里桥》一诗 ，兴安城郭枕高邱，湘漓水分南北流。万里桥头风雪暮，不知何地望神州。破屋古松喧夕籁，远峰寒露起层阴。梅花两岸湘漓水，岁晚相随到桂林。写出了自己被扳倒失去权力之后的落寞感觉。（11）清代著名诗人袁枚的《由桂林溯漓江至兴安》，江到兴安水最清，青山簇簇水中生。 分明看见青山顶，船在青山顶上行，对灵渠山水风光描绘。（12）近现代诗人郭沫若的《满江红·灵渠》，北自长城，南来至，灵渠岸上。亲眼见，秦堤牢固，工程精当。闸水陡门三十六，劈湘铧咀二千丈。有天平小大，溢洪流，调分量。湘漓接，通汉壮。将军墓三人葬，听民间传说，目空君相，史禄开疆难复忆，猪龙作孽忘其妄。说猪龙，其实即祖龙，能开创。这是描写灵渠的名篇，赞叹灵渠的工程精当，以及历史作用。（13）宋代李师中《兴安灵渠》，粤岭限南天设险，秦通舟楫凿嵯峨。若将毫发驱山石，移就斯渠利更多。感叹灵渠的艰险和巨大的作用。
