靈渠也稱湘桂運(yùn)河、興安運(yùn)河、陡河,位于廣西壯族自治區(qū)興安縣境內(nèi),全長36.5公里,分渠首樞紐段、南渠段和北渠段。靈渠建成于公元前2、4年(秦始皇三十三年),迄今已有2200余年的歷史。靈渠的建筑由鏵堤(大小天平)、南渠、北渠及渠道上和兩岸的附屬建筑物組成。它與四川的都江堰、陜西的鄭國渠并稱為“秦代的三大水利工程”。
靈渠開鑿的自然條件
興安位于南嶺山脈的最低處,即長江水系的湘江和珠江水系的漓江分水嶺的最低處。
東南部南高北低,西北部則北高南低,形成中間低槽,這一低槽就是著名的湘桂走廊。由于地形上的這一特點(diǎn),自然形成了水系上的特征:其東,湘江東北流;其西,漓江西南流。湘江上游的海洋河與漓江支流始安水,距離最近處只有1.7公里,若溝通湘江與漓江的水運(yùn)交通,此處應(yīng)是理想位置。始安水流量甚微,開鑿運(yùn)河必須以海洋河為源,水量才比較充足,但距離最近處海洋河高程要比始安水低很多,在此處直接開挖渠道溝通,顯然水不能自流,攔河筑壩抬高水位,壩要筑的很高,工程量巨大,且開渠的自然條件并不好,在古代技術(shù)力量受到限制的情況下,似乎并不可能。沿海洋河上溯2,3公里,即現(xiàn)在渠首位置,具備了在此開挖一條運(yùn)河,連接湘江和漓江的有利條件,所以就選擇這里攔河筑壩,開渠引湘江水通往始安水。這就是靈渠。
靈渠開鑿的歷史背景
秦始皇二十六年(公元前221年),秦滅齊,統(tǒng)一六國,分天下為三十六郡,為統(tǒng)一全國,隨即又發(fā)兵嶺南。據(jù)劉安《淮南子·人間訓(xùn)》記載,秦始皇“又利越之犀角、象齒、翡翠、珠璣,乃使尉屠睢發(fā)卒五十萬為五軍:一軍塞鐔城之嶺;一軍守九嶷之塞,一軍處番禹之都;一軍守南野之界,一軍結(jié)余干之水,三年不解甲馳弩,使監(jiān)祿無以轉(zhuǎn)餉,又以卒鑿渠而通糧道,以與越人戰(zhàn),殺西嘔君譯吁宋。而越人皆入?yún)脖≈校c禽獸處,莫肯為秦虜”。秦軍分兵五路,向現(xiàn)在的福建、廣東、廣西進(jìn)軍。由于嶺南山高水險(xiǎn),道路崎嶇。秦軍糧餉供應(yīng)跟不上,再加上越人的頑強(qiáng)抵抗,迫使秦軍“三年不解甲馳弩”。為盡快結(jié)束戰(zhàn)爭,秦始皇決定在興安縣境內(nèi)開鑿一條渠道,將湘江與漓江溝通,用船轉(zhuǎn)運(yùn)糧餉。靈渠一修通,秦軍的糧餉就可以通過漢水和長江,進(jìn)入洞庭湖,再溯湘江而上,經(jīng)過靈渠,到達(dá)漓江。由漓江進(jìn)入珠江,東南可達(dá)番禺(今廣州)人南海;往西經(jīng)珠江上游的左右江和紅水河可達(dá)云南、貴州,由珠江的支流東江可達(dá)福建,由北江可達(dá)湖南。靈渠穿越南嶺,使嶺北的湘江與嶺南的漓江溝通,把長江水系和珠江水系聯(lián)系起來,使大半個(gè)中國的水運(yùn),全盤皆活,其意義遠(yuǎn)不限于南方一個(gè)地區(qū)越五嶺、通三江的交通。秦始皇修通靈渠的當(dāng)年就統(tǒng)一了嶺南,建立桂林、南海、象三郡,形成了中國歷史上第一個(gè)統(tǒng)一的國家。
靈渠工程概況
靈渠工程,總體布局科學(xué)合理,并有相應(yīng)的工程設(shè)施來保證它的正常運(yùn)行。這些工程設(shè)施并不復(fù)雜,但非常實(shí)用,是中國古代水利工程的代表作之一。
靈渠主要由大小天平壩、鏵嘴、秦堤、泄水天平、南北渠、陡門等構(gòu)成。
大、小天平壩
大、小天平壩是指建在興安縣城東1.5公里海洋河上的一座攔河大壩。呈“人”字形布置,斜向南渠一側(cè)的叫小天平,長127米,斜向北渠一側(cè)的叫大天平,長344米,軸線夾角108度。大、小天平是用大塊石灰?guī)r砌筑而成,壩高3.7米,其中,河床以下部分高2米,河床以上部分高1.7米,臨水面砌成階梯狀。壩頂平鋪石灰?guī)r條石,寬約2米,相拼緊密,兩石相接處各鑿“燕尾形”石槽,然后熔鑄生鐵漿灌入,用以把相鄰的兩塊石頭聯(lián)成一體。其后為傾斜面,寬約17米~18米,用頁巖片石豎直砌筑,鱗次排插,名為魚鱗石,這樣在水壓力的作用下,會(huì)越?jīng)_越緊,增加了大壩溢流時(shí)的安全性。壩基礎(chǔ)用2米多長的松木打樁,再于松樁間橫鋪一層松木,石料都砌筑在此基礎(chǔ)上,這種辦法在我國古代的水利工程中常被采用。
大、小天平在靈渠工程中起著十分重要的作用。首先,當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)人員就已經(jīng)意識(shí)到流體力學(xué)的規(guī)律,把大壩設(shè)計(jì)成“人”字形,增強(qiáng)了大壩的抗壓力。其次,大、小天平壩身全部為溢流段,使進(jìn)渠水位不超過渠道允許的高程,以確保渠道安全。第三,天平壩頂?shù)囊缌鳎谷胂娼实?,沒有漫延沖決之禍,此時(shí)的湘江故道成了理想的排洪水道。
鏵嘴
鏵嘴是指建在大、小天平頂端向江中延伸的一道石堤。其基礎(chǔ)也是用松木打樁,外圍用條石砌筑,中間填礫石和泥沙。因它“前銳后鈍”形似犁鏵之嘴,故稱鏵嘴, 根據(jù)清末陳夙樓《重修興安陡河碑記》記載,光緒十一年(1885年),興安發(fā)生特大洪水,將鏵嘴和大、小天平?jīng)_毀,重建鏵嘴時(shí)縮短30丈。2005年,興安縣人民政府依據(jù)國家文物局的批復(fù),組織對(duì)鏵嘴進(jìn)行了按原狀修復(fù),現(xiàn)鏵嘴由大、小天平交匯處至嘴頂端長186米,寬約22.8米。
鏵嘴的設(shè)置有三個(gè)作用。一是為了分洪,減輕洪水對(duì)大、小天平的沖擊力。鏵嘴正踞河心,洪水經(jīng)鏵嘴頂托,迫使向兩側(cè)分流,壓力也分向兩岸,然后順大、小天平進(jìn)入南北二渠,起著保護(hù)大、小天平的作用;二是為了“三七分水”。根據(jù)歷史記載,在正常情況下,上游來水經(jīng)鏵嘴分水后,70%順大天平流入北渠,30%順小天平流入南渠,因而“有三分漓水七分湘”之說。1989年,廣西水電廳委托廣西大學(xué)土木工程系所作模擬實(shí)驗(yàn)得知,當(dāng)湘江水量與大、小天平持平,無水瀉入湘江故道時(shí),則這個(gè)結(jié)論成立,反之,則不能成立;三是為了導(dǎo)航。鏵嘴將上游來水一分為二,在它的兩側(cè)形成一片靜水區(qū),南來北往的船只循著靜水區(qū)航行,比較安全。
南北渠道
南渠為引湘人漓的一條渠道,從小天平尾部的南陡起,至溶江鎮(zhèn)匯人大溶江的靈河口止,全長34公里。
南渠渠道可分為三段:第一段從南陡始至始安水止,長4.3公里,為人工開挖段,基本上與湘江保持平行,水流平緩。其中在南陡至今興安縣城段,沿全義嶺山腳開挖。南渠與湘江相距很近,最近處只以秦堤相隔,南渠與湘江故道形成高程不同的兩層水道,堤工十分險(xiǎn)要。此處的飛來石應(yīng)為鑿渠后留下的巖體,現(xiàn)在渠底尚可看到明顯突出的巖石,工程十分艱巨。第二段從始安水到清水河人口,是在始安水天然窄小河道上人工擴(kuò)挖而成。第三段從清水河至溶江鎮(zhèn)匯人大溶江止,全部利用天然河道。
南渠所經(jīng)之處,大都為喀斯特地貌,石山平地拔起,獨(dú)立成峰,渠道婉蜒而過,風(fēng)景十分優(yōu)美。明代詩人俞安期在《舟過秦渠即景》中寫道:“秦渠曲曲學(xué)三巴,離立千峰插地斜。婉轉(zhuǎn)中間穿水區(qū),孤舟長繞碧蓮花?!鄙鷦?dòng)描繪了南渠及其兩岸秀美風(fēng)光。
北渠從大天平尾部北陡起至匯人湘江止,全長3.5公里。論長度,北渠只有南渠的十分之一;論作用,則和南渠相同。作為一條運(yùn)河,兩者缺一不可。因?yàn)榇蟆⑿√炱桨严娼瓟r腰截?cái)?,如果只有南渠,只能將湘水引入漓江。漓江的船只可沿南渠到達(dá)大、小天平之上,但無法下壩進(jìn)入湘江。反之,湘江的船只只能到達(dá)大、小天平之下,也無法上壩到達(dá)漓江。作為引航渠,北渠的直線距離只有1.5公里,如果把北渠與湘江故道取直線,則直線的落差為千分之3.66。顯然,這么大的落差不但不能滿足航行要求。且水流湍急也容易沖塌河岸和刷低渠漕,還會(huì)因?yàn)楸鼻牧魉偌哟蠖茐溺f嘴的分水效果,人南渠的流量將會(huì)很小,甚至斷流,靈渠也就不存在了。因此,古人在開挖北渠時(shí),有意延長流程,將北渠挖成兩個(gè)大的“s”灣,流程延長一倍多,落差減至千分之1.65。迂回曲折的北渠,不但水流平緩,有利于航運(yùn),還能最大限度地節(jié)約用水。
泄水天平
泄水天平是指建在靈渠南北二渠上的溢洪堰,具有排泄洪水、保持渠內(nèi)正常水位、確保渠道安全的作用,故稱泄水天平。
泄水天平的建筑方法與大、小天平基本相同。靈渠共有泄水天平三處,其中南渠兩處,北渠一處。
南渠第一處泄水天平,位于南陡下游892米的秦堤上,長42米、寬18米,距渠底高1.5米,為大條石砌成的溢流壩。壩外坡也為片石立砌的魚鱗石溢流面,當(dāng)南渠水位超過壩頂時(shí),水從壩頂溢出,泄至湘江故道,其泄量可以高于南渠本身的流量,用來宣泄洪水季節(jié)大、小天平來不及宣泄的余水和南陡到此區(qū)間左岸山坡的積水,避免漫堤而破壞秦堤。
第二處泄水天平,位于南陡下游1953米處的興安縣城內(nèi),稱馬氏橋泄水天平。
第三處泄水天平,位于北渠北陡下游2334米處的水泊村西。
秦堤
秦堤是位于南陡下游、介于湘江故道與南渠之間的一道石堤,全長約3公里,因始建于秦代,故稱秦堤。堤頂最窄處只有7米,最寬處在興安縣城,是一座橫斷面多變的長堤。堤高最高處7米,下臨湘江故道,上承靈渠,斷面上相當(dāng)一個(gè)擋土墻,靈渠完全依托其上。
從南陡到飛來石段的秦堤,因石灰?guī)r較多,工程十分艱巨。歷史上這段堤防常被洪水沖破,堤破則渠亡,是整個(gè)工程的薄弱環(huán)節(jié)。
秦堤兩側(cè)均用巨型條石砌筑,中填礫石。遠(yuǎn)望秦堤,就像一道綿延的城墻,工程頗為壯觀。
堤上廣植花木,綠色蔥蘢。春天桃李爭艷,飄絲楊柳;夏至夾竹桃怒放,一片火紅;深秋丹桂盛開,香飄數(shù)里,嚴(yán)冬雪壓枝頭,臘梅競秀。一年四季,景色宜人,難怪明初嚴(yán)震直描繪秦堤是“桃花滿路落紅雨,楊柳夾堤生翠煙”。
陡門
陡門是建筑在南北二渠上的一種通航設(shè)施。它的作用類似于現(xiàn)代的船閘,為控制渠水的蓄瀉而設(shè),只是比現(xiàn)代船閘建造簡陋,但操作更加簡便靈活。
有關(guān)陡的記載最早見于唐代寶歷元年(825年)李渤主持重修靈渠時(shí),最初的陡是竹木結(jié)構(gòu)。唐咸通四年(863年),魚孟威主持修渠時(shí),才“悉用堅(jiān)木排豎”,材料和結(jié)構(gòu)都有了改進(jìn),最遲在明初修渠時(shí),已經(jīng)改為石結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在所見的陡門,都是清代陸續(xù)重修、改建和新建的。有歷史可查的陡門北渠4座,南渠32座。有些陡至今保存完好,如牯牛陡、竹頭陡、星橋陡、門限陡、祖灣陡、大灣陡、南陡、北陡等。
陡門是用加工后的巨型條石在渠道淺水流急處兩側(cè)砌筑而成,形狀有半圓、圓角方形、半橢圓形、梯形、月牙形和扇形多種,多數(shù)為在渠道兩岸砌筑半圓形的平臺(tái)稱為陡盤,高于岸齊。在兩個(gè)陡盤相對(duì)的弧邊上,預(yù)留有安設(shè)陡杠的凹口,并鑿有系繩固定塞陡工具的兩個(gè)石孔,因形似牛鼻而名牛鼻孔。在一邊陡盤上,還埋設(shè)高約1米、邊長約30厘米的一根方形石柱,名為將軍柱,柱頂帽形或圓球形,柱的正面陰刻陡名和豎立的年代。將軍柱的作用,除了為過往船只等待過陡時(shí)系船外,還起到向游客和船家申報(bào)陡名的功用。
靈渠因?yàn)橛小岸浮保试跉v史上別名“陡河”。
宋人范成大在《桂海虞衡志》對(duì)陡門的作用有精確的描述:“渠繞興安界,深不數(shù)尺,廣丈余,六十里間置斗門三十六,上人但謂之斗,舟人一斗,則復(fù)閘斗,伺水積漸進(jìn),故能循崖而上,建瓴而下,千斛之舟亦可往來。治水巧妙,無如靈渠者”。
靈渠是我國乃至世界水利航運(yùn)史上的一顆明珠,經(jīng)過兩千多年的風(fēng)雨,今天所見的靈渠面貌是歷代人民創(chuàng)建、改進(jìn)和完善的結(jié)果。它的發(fā)展和演進(jìn)與中國水利工程技術(shù)的進(jìn)步步伐相一致,是每一時(shí)期技術(shù)水平的寫照?,F(xiàn)靈渠渠道仍保存著秦代開創(chuàng)時(shí)的原始走向形態(tài),靈渠上的建筑設(shè)施乃是唐至清代,更多的是明、清兩代靈渠航運(yùn)時(shí)的形態(tài)特征。靈渠附屬建筑設(shè)施除少部分被損毀外,其他基本保持原來的面貌。
靈渠的建筑布局體現(xiàn)了中國古代水利技術(shù)在世界的領(lǐng)先水平。它的渠首工程主體鏵堤(大小天平)是一座攔河大壩,壩頂全部可溢流,可以控制引水入渠的水位,與現(xiàn)代溢流壩比較,形態(tài)上雖有差異,但作用完全相同。南、北兩渠的一系列建筑物安排得也非常巧妙與成功,其陡門是現(xiàn)代多級(jí)船閘的雛形,開世界運(yùn)河史之先河。