靈渠水利工程原理

2024年1月4日發(fā)(作者：世界上最危險(xiǎn)的人)

靈渠

靈渠，古稱秦鑿渠、零渠、陡河、興安運(yùn)河、湘桂運(yùn)河，是古代漢族勞動(dòng)人 民 創(chuàng)造的一項(xiàng)偉大工程。位于廣西壯族自治區(qū)興安縣境內(nèi)，于公元前214年鑿成 通航。 靈渠流向由東向西，將興安縣東面的海洋河（湘江源頭，流向由南向北）和興安縣西 面的大溶江（漓江源頭，流向由北向南）相連，是世界上最古老的運(yùn) 河之一，有著 “世界古代水利建筑明珠”的美譽(yù)。

一、 歷史背景

“六王畢，四海一”。公元前221年，秦始皇吞并六國(guó)、平定中原后，立即派 出三十萬大軍，北伐匈奴；接著，又揮師五十萬南下，平定“百越”。為盡速 征服嶺 南，秦始皇下令開鑿靈渠。此項(xiàng)艱巨的任務(wù)，交由監(jiān)御史史祿和3位石匠擔(dān)綱。古人 感佩于史祿開鑿靈渠居功至偉，稱贊他“咫尺江山分楚越，使君才氣 卷波瀾。”興 安縣也留下了為紀(jì)念3位石匠而留下的“三將軍墓”。

歷4年艱辛，這條體現(xiàn)中國(guó)古代勞動(dòng)人民智慧和科學(xué)技術(shù)偉大成就的人工運(yùn) 河，終于鑿成通航。其后，漢代馬援，唐代李渤、魚孟威又繼續(xù)主持修筑靈渠。靈渠 南渠岸邊的四賢祠內(nèi)，至今還供奉著史祿和他們的塑像。靈渠在向世人展示著中華民 族不畏艱險(xiǎn)、刻苦耐勞精神的同時(shí)，也展示著中華民族豐富的智慧和無窮的創(chuàng)造力。

秦國(guó)軍隊(duì)對(duì)水路的利用

從陜西省咸陽(yáng)出發(fā)，沿漢水（漢江），順流南下，至武漢（漢口，漢水入長(zhǎng) 江 之處）。由漢口，沿長(zhǎng)江溯流西南而上，至湖南省洞庭湖，從洞庭湖（湘江入 湖之 處），沿湘江溯流南上，由永州市，沿湘江，進(jìn)入廣西全州市，至興安縣（靈 渠）。 由靈渠，順流西向，至溶江鎮(zhèn)，進(jìn)入大溶江（流向由北向南）；順流向南，進(jìn)入漓江 江段，經(jīng)桂林、陽(yáng)朔、樂平，入桂江江段，經(jīng)昭平，至梧州。從梧州市，若向東，則 進(jìn)入廣東西江江段，至珠江（舊稱粵江），入海口在廣州；若溯流，則可西向，進(jìn)入 廣西腹地。

二、 修建原理。

興安流傳這樣一句民諺：“興安高萬丈，水往兩頭流”。形象地概括了興安的 地理特征。興安的地形是：東南和西北高，中間低，形成了 “湘水北去，漓水南 流” 的獨(dú)特現(xiàn)象，中間是著名的湘桂走廊。

湘漓二水雖同在境內(nèi)，但在何處筑壩分水？怎樣把水從低處引向高處？頗需一 番縝密勘察和研究。古代修渠技術(shù)人員在作了詳細(xì)考察之后，選擇了湘漓二水相距4 公里處，即今分水塘筑壩分水，這里水流平緩，有利斷流筑壩，且地處湘江上游，水位 相對(duì)要高，筑壩攔水后水位又進(jìn)一步提高，可開渠引水直接注入漓江支流始安水。這 一選擇充分體現(xiàn)出我國(guó)古代勞動(dòng)人民豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和聰明才智。

筑攔河大壩后，還須打開飛來石附近的巖石，開鑿城臺(tái)嶺及始安嶺的山腳成 渠，

筑秦堤至大灣陡處；挖開分水嶺太史廟山（越城嶠）與始安水匯合而入漓。在 生產(chǎn)力 十分低下的古代，完成這些工程確是十分不易，故靈渠又名“秦鑿渠”。

靈渠工程包括鏵嘴、大小天平、南渠、北渠、秦堤、陡門以及堰壩、水涵、橋 梁等，構(gòu)成一個(gè)整體。

鏵嘴位于分水塘攔河大壩上游，前銳后鈍，其形如犁鏵，故名。鏵嘴高2.3米，邊

長(zhǎng)40米，另一邊一長(zhǎng)38米，寬22.8米，由長(zhǎng)約1.7米，寬厚60厘米至1米的石 塊砌

成。上游海洋河來的水經(jīng)此一分為二，注入南北渠。其作用是幫助大小天平合理分 水，并使水流減緩，以利大小天平安全和行船。大小天平呈人字結(jié)構(gòu)，是截流分水、 引湘入漓的關(guān)鍵工程。南渠一側(cè)為小天平，長(zhǎng)130米；北渠一側(cè)為大天 平,長(zhǎng)344 米。大小天平相交尖端正對(duì)海洋河來水方向，軸線間的夾角108度。現(xiàn) 存的大小天平 是用大塊石灰?guī)r砌成。壩頂平鋪條石，寬約2米，石與石之間鑲嵌緊密,相接處鑿有凸 形凹槽，熔生鐵水澆成鐵碼，使巨石相互聯(lián)成一體，其后為傾斜寬17—18米。以長(zhǎng) 石直豎鱗比排插，名為魚磷石。它既可抗拒下泄水的沖刷，又可使河水帶來的泥沙充 填期間，魚鱗石越擠越緊。這一設(shè)計(jì)符合力學(xué)原理，構(gòu)思巧妙。大小天平的砌筑，提 高了湘江的水位，使湘水能夠分入漓江；與鏵嘴配合，合理分流，使湘漓二水大致為 三七分派，即三分入漓七分入湘；大小天平均可溢洪流，水大時(shí)，可滾水而過流入湘江 故道，使水位不超過渠道允許的高程，確保渠道安全，“天平”就是這個(gè)意思。

大小天平壩攔河截流后，湘江上游的海洋河水便分為兩支，分別入南、北二 渠。南渠水從分水塘南陡而入，往北穿興安縣城，過大灣陡,從太史廟山折西，往西 南流,沿途納入幾條漓江小支流之水后，至大溶江匯入漓江，渠道全長(zhǎng)33.15公里，平均 坡降0.91%,水面寬6至50米,水深1.2 — 3米。

南渠的開鑿，僅解決了引湘入漓的問題，為了使南來北往的船只順利通航，除 開鑿南渠外，秦人又開鑿了北渠。

北渠自分水塘北陡往北，蜿蜒于湘江右岸沖積平原，再入湘江。北渠若直線開 鑿，不過兩公里。但渠床比降大而破壞了鏵嘴分水效果，入南渠的水量見將減少，甚 至斷流。所以，為平緩坡降，渠道轉(zhuǎn)了兩個(gè)大彎，大致成了兩個(gè)S型，渠道長(zhǎng)度延 至 3.25公里，平均坡降1.69 %。，河面寬10—15米。北渠雖不及南渠工程艱難，卻 至關(guān) 重要。既確保了靈渠的分水效果，又減緩了水流速度，便利了舟楫往來。北渠的設(shè)計(jì) 開挖，具有極高的科學(xué)水平。

靈渠為了溢流分洪和護(hù)渠，除了大小天平，還設(shè)有一道泄水天平，一道溢流堰， 南渠13公里處的黃龍堤，以及北渠湘江入口處的竹枝堰和回龍堤。這些堤堰的作用 或匯流濟(jì)運(yùn)，或泄水分洪，一舉而數(shù)得。

靈渠工程的重要組成部分是秦堤。全長(zhǎng)3.25公里。堤最高處5米以上，即南 陡至飛來石一段的社公堤，下為湘江故道，靈渠依托其上。此處依山傍水筑堤，工程 艱險(xiǎn),是

整個(gè)工程最簿弱的環(huán)節(jié)，一直是歷代維修的重點(diǎn)。右為湘江故道，左為南渠, 兩泓清流之間的秦堤綠樹成蔭，鳥語花香，風(fēng)景如畫。“江到興安水最清，青山簇簇 水中生；分明看見青山頂，船在青山頂上行”。蕩舟靈渠，對(duì)袁枚的這首 詩(shī)，一定會(huì)有 深刻的感受。。

陡門，即船閘,是靈渠上用來提高水位的工程設(shè)施。靈渠的陡門先于巴拿馬運(yùn) 河 和伏爾加一一頓河運(yùn)河的水閘上千年！是世界“船閘之父” ，清人陸綸在《陡 門口號(hào)》中描述：“陡門彎彎三十六，二水湘漓一派分”。清楚地告訴我們，靈渠 有 陡門36座。靈渠陡門最早的記載見于唐寶歷初年（825年）李渤主持重修靈渠 時(shí)，初 為竹木結(jié)構(gòu)，唐咸通九年（868年）魚孟威主持修渠“悉用堅(jiān)木排豎”，遲至明初才改 為石結(jié)構(gòu)。陡門，是使船只在水淺流急的運(yùn)河上航行的一項(xiàng)創(chuàng)造，是科學(xué)的工程設(shè) 施，靈渠因此又稱之為“陡河”。

水涵，又名渠眼，俗稱塘孔，即為渠堤下之分水兼排水涵洞。水大則以泄洪，水 小則以放水灌田。古有水涵二十四，今尚存者已不多。

靈渠上有諸多古橋，乾隆年間還有11座，即南渠上的粟家橋、萬里橋、滄浪

橋、接龍橋、肖家橋、三里橋、霞云橋、培元橋、星橋；北渠上的觀音橋、花橋等。

兩千多年來，靈渠這一集航運(yùn)、灌溉、觀光功能于一體的偉大水利工程，為了 中國(guó)的統(tǒng)一，為溝通中原漢文化與嶺南百越文化，促進(jìn)嶺南地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化 的 發(fā)展，發(fā)揮了不可磨滅的作用，至今仍煥發(fā)出勃勃生機(jī)。