陈国生:略论灵渠在水利工程和地学史上的地位
我国江河众多，湖泊星罗，水资源十分丰富，为发展航运、灌溉提供了非常有利的条件。水上交通比陆地运输经济而省力，今日固然如此，古代尤为明显。早在几千年以前，我们的祖先在与旱涝奋斗的过程中，逐步修建了规模巨大的堤防与遍布全国的灌渠河道。在这众多的水利工程中，灵渠的开凿最能充分地显示出我国古代勤奋的先民在水利建设方面的才华。灵渠规模浩大，曾是秦朝三大工程（即万里长城、都江堰、灵渠）之一。它不仅是我国历史上第一条跨山越岭的人工河，而且也是人类古代最早最完善的水利工程学、地理学的资料库，堪称人类工程史上和地学史上的绝世佳作。灵渠，又叫澪渠或秦凿渠，亦称湘桂运河或兴安运河，位于广西壮族自治区兴安县境内。秦始皇为进一步统一岭南，令史禄兴修，以沟通湘漓二水，联系长江与珠江两大水系。其名大概是后人加上去的，秦始皇开凿这条渠道时还笼统地称为渠，并无灵渠这个名称。从兴安县城东南行二公里即到分水潭，这里白浪翻腾，水声轰呜。来自湘江上源的海洋河被一条巨大青石砌成的人字形大坝拦腰锁住，把海洋水一分为二，一支流入北渠，几经曲折，再入湘江；一支注入南渠，流经兴安县城切穿太史庙山，折而西流，一路上接纳始安水、，段家河、石龙江、梅山溪、澪水、大溶江后汇合入漓江。这北渠和南渠合称灵渠，前者长约４公里，宽约１３—１５米；后者长３０公里，渠面窄处仅２—８米，在注入漓江的一段，江面开阔，达４５米，正是“滚滚湘江北流去，滔滔渠水汇漓江”。
关于灵渠开凿的经过，史料记载疏略。大概在汉武帝时，主父偃、严助和严安都曾说过秦始皇发兵５０万取道湖南进军岭南，这样的路线固然最近，然而要翻越五岭山地，亦给粮秣运输带来极大困难，于是秦始皇在令“尉佗屠睢将楼船之士，南攻百越”的同时，又“使监禄凿渠运粮”《史记·主父偃传》、《汉书·严助严安传》）。历代注释家对于严安诸人的话都没有详细的解释，只有韦昭说过一句“监，御史，名禄”，仍不能使人有明确的概念。在此稍前的时候，刘安撰《淮南子》也记载此事，和严安诸人所说相仿佛，高诱为《淮南子》作注，说监禄所凿的乃是湘水和漓水间的渠道《淮南子·人间训》）。他根据的是什么材料，已不得而知。不过这种说法大体上是可以凭信的，五岭两边的水道只有湘水和漓水的源头最近，因为湘水和漓水本来是同出一山，分源各流的。湘漓之间，其宽处只有１００多步，这就是始安峤，即越城峤（《水经·漓水注》）。显然，灵渠选线是经过一番详细勘探、周密设计的，就是今天看来，在地质上、地形上都很科学。俗话说：“兴安高万丈，水向两头流”。兴安中部是个中间高两头低的东北——西南向的低山槽，即历史上有名的“湘桂走廊”，海拔在２５０米上下，其南北两侧都比较高，海拔在５００—１５００米不等。兴安的东半部是南高北低，发源于海洋山的海洋河沿着向北倾斜的地势流经兴安县城自此称湘江，东北流入洞庭湖而通长江。兴安的西半部北高南低，发源于苗儿山的六洞河顺势南流，一路上汇合了一些河流称为大溶江，大溶江汇灵河后称漓江。漓江自西南流经桂林、梧州而入西江。西江是我国南方大动脉珠江的一支。
秦代运河的河工专家们对兴安附近的地形和湘江、漓江等地的地理状况，作过细致的考察和勘测。以沟通长江和珠江水系为目的的凿渠工程的布置，既利用了有利的地形条件，又利用了有利的水文地理条件。前面说过，大溶江汇灵河以后称漓江，这灵河有一源出自今兴安县城西北的始安水。始安水与今兴安城以东汇入湘江的一条小支流双女井溪最近距离不到三里地，且在其间又横亘着一系列南北向的小土岭，即太史庙山、始安岭和排楼岭。这是小土岭宽不超过一里地，相对高度只有２０至３０米，其中又以太史庙山的宽度和相对高度较小，人们便选取辟开太史庙山、沟通湘江和漓江的路线。但是这段人工开凿的河道还不能一下子与湘江接流，因为这一地区湘江的水位比始安水的水位低，水往低处流。渠道即使凿通，湘江还是流不到漓江。要设法抬高湘江的水位，一个办法就是在湘江与始安水最近距离的下水洞附近筑坝，抬高湘江水位，同时将通过太史庙的渠道凿得深一些。但此处湘江河面宽阔，人工筑坝工程势必很大，劈开太史庙的工程也将更艰巨。如果选择离兴安县城稍远的湘江上流，情况就大为改观。海洋河切穿鳌头岭和龙王庙山进入平原以后，水流变缓，对筑坝有利。加上此处水位较高，筑坝后再抬高水位，太史庙凿渠工程就可凿得浅一些。于是筑坝抬高水位的工程就确定在今天的分水潭附近。
筑坝地点选好后就是如何筑的问题了。这方面历史给当时的人们提供了经验。公元前２５０年李冰父子在四川都江堰上第一次创建“分水鱼嘴”工程。３０年后运河专家们在灵渠上再次运用这项技术，建立起“分水铧嘴”工程。这就有力地证明：在公元前３世纪，我国在开河作渠的分水工程上已达到了很高的科学技术水准。铧嘴和大小天平是灵渠最壮观、最重要的主体工程。铧嘴用大石块砌成，高６米、宽２３．４米，尖端指向海洋河的主流线，人为地把江水分成两段，分流后还起减弱水势的作用。大天平３０８米，小天平１２８米。入湘的北渠宽，分漓的南渠窄，以期达到“三分漓水，七分湘水”的目的。宋代范成大对此有过详细论述，他说：“其作渠之法，于湘流砂磕中垒石作铧嘴，锐其前，逆分湘流为两，激之六十里行渠中，以入融江与俱南，渠绕兴安界，深不数尺，广丈余。六十里间，置斗门三十六，土人但谓之斗，舟入一斗，则复闸斗，伺水积渐进，故能循崖而上，建瓴而下，千斛之舟，亦可往来”（《资治通鉴》卷２５０胡注引）。监禄命河工们在水位升落度较大的河段以巨石在渠道两旁砌起一个又一个半园形的陡门（亦叫斗门，类似于后来的堤坝和船闸的水上航行建筑）。船只进入陡门后，便把闸门关上，待水流与上一级陡门水位相平时，再打开上边一级的闸门，让船开进上一个陡门，如此一级一级往上行，过山又越岭，使南来北往的船只通过陡门上进和下降，通行无阻。载重大船自湘江上溯通过北渠，进入南渠，安然越岭过山，大大节省了人力。灵渠的陡门为船闸的先导，是世界上最早的通航措施。正因为这样，范成大就特为称道，以为“治水巧妙，无如灵渠者”（《资治通鉴》卷２５０胡注引）。周去非并认为这就是监禄开凿灵渠的方法，因而还说“禄亦人述矣”（《岭外代答》卷１）。
像这样一条大渠既然要分开水流，铧堤之设是不可少的。灵渠坚实的石堤和铧嘴连接呈“人”字形。这“人”字形堤坝可以与水流方向起斜交作用，减弱洪水的直接冲击力，这说明当时的工程设计施工上已经开始朴素地掌握和运用力学原理。铧嘴与大小天平石互相联接，将海洋河“三七分流”。大小天平石既是拦河坝，又是滚水坝。它既能提高湘江水位，又能拦河蓄水。堤坝建得稍低于江岸，有利于泄洪，免生水患，使这条灵渠达到水涨而不外溢，水枯而不干竭，能始终保持航运需要的流量水位。正如唐代桂州刺史鱼孟威在《灵渠记》中所说，“其铧堤悉用巨石堆积，延亘四十里，切禁其杂束筱也。其陡门悉用坚木坚排，增至十八重，切禁其间散材也。浚决碛砾，控引汪洋，防既定，渠道汹涌，虽百斛去舸，一夫可涉”（《读史方舆纪要》卷１０７）。难怪各国水利专家们乘舟上下之后，要惊叹两千多年前，中国水利工程上能工巧匠们的敏思慧想是举世无匹的。建设灵渠的水利工程专家们，真堪称是人类水利工程史上杰出的先行者。
众所周知，兴安附近是岩溶地貌发育的地区，地下暗河和溶洞很多，不利于河运水量的保持。为了尽可能地克服岩溶地区的渗水问题，勤劳聪明的古人在灵渠选线上尽量利用天然河道。全长３４公里的灵渠只有４公里的渠道是重新挖掘的，如南渠的一段就是因袭原来的灵河，只是稍加整修而成。河道大多是开挖在第四纪疏松沉积层之中，只有南渠有一公里的河道在中泥盆纪灰岩地层中经过，而这一公里的河道也是傍山而过，避开了溶洞。两千多年前，运用地学知识如此巧妙地选择渠线和合理开挖运河，确实令人惊叹，就是在今天仍然有值得我们借鉴的地方。
秦始皇开凿这条渠道，原不过是为了一时转运粮秣的方便，后来它却成为中原与岭南交通的唯一捷径。因为五岭东西绵亘，阻隔着岭南和北方的交通。由中原到岭南去若不愿意攀爬这些高峻的山路，就必须绕道海上。山路攀爬本不容易，而海道航行又常遇风波之险，自从史禄开通灵渠后，湘水就和漓水沟通，沿湘而下，可入长江，沿漓而下，可入西江。灵渠虽短，却因为地当要津，所以历代不断有人疏浚整治。北宋仁宗嘉佑三年（１０５８）李师中提点广西刑狱，当时灵渠中的石头窒滞行舟，师中就焚石凿通，舟楫又得畅通无阻（嘉靖《广西通志》卷１６）。洪武二十八年（１３９５），由于渠道湮坏，明太祖还特别派遣御史严震前往修浚，浚渠５０００余丈，筑堤１５０余丈，建陵闸３６座，凿去滩石之碍舟者，漕运才又畅通（《明史》卷１５１）。这些整治灵渠水道的记载都是比较重要的，其他小规模的修浚，不计其数。由此可见，灵渠对于五岭南北交通是何等重要，而历代对于这条渠道又是何等重视。
灵渠悠悠，它以自己特有的风姿蜚声中外。新中国成立后，又对灵渠进行了整治重开，进入２０世纪８０年代以来，许多国外慕名者前往观赏，不少水利工程学者认为灵渠是全世界爬山越岭人工河的第一个富有慑服力的蓝本。现在古渠岸边已修建４条１１０公里的灌溉渠道，修起“支灵渠”、“上桂峡”等６０多处山塘水库。使库、塘、渠、坝连成一气后，能蓄、能灌、能排，形成以灵渠为骨干的四通八达的灌溉网。古渠所经之处，已变成旱涝保收的商品粮生产基地。
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