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兴安灵渠:世界古代水利工程明珠

时间:2018/11/27 2:24:19

  核心提示:灵渠陡门  悠悠两千年灵渠水,助秦始皇一统江山之伟业,成东方两大水系融通之天合,造人类古代水利工程之奇迹。岁月轮回,时光更替,灵渠生因战事,绩在止戈,通南北水网,促文化融通,兴商旅贸易,养农田作物,渠...


灵渠陡门


  悠悠两千年灵渠水,助秦始皇一统江山之伟业,成东方两大水系融通之天合,造人类古代水利工程之奇迹。岁月轮回,时光更替,灵渠生因战事,绩在止戈,通南北水网,促文化融通,兴商旅贸易,养农田作物,渠水所到之处,福泽一方。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”。

  
  灵渠缘起  
  灭诸侯,成帝业,为天下一统。公元前221年,秦建立了中国历史上第一个君主中央集权国家。此后,秦始皇北向剑指匈奴,南向染指百越,公元前219年,50万秦军发兵南下。秦始皇始料未及,越人利用复杂地形针对秦军开展游击战,骁勇善战的秦军屡遭设计,处境艰难,闪电战转为持久战,秦军给养问题迫在眉睫。岭南一带崇山峻岭,陆运粮草需过五岭,困难之至。为解决军队后勤补给问题,公元前218年,秦始皇命史禄率士卒在今广西兴安县境内的湘江、漓江二水之间修建一条人工运河,转运粮饷。公元前214年,灵渠凿成,大量军用物资和士兵溯湘江南下,经灵渠进漓江,南端可达珠江水系,同年便平定了百越战事,随即设立桂林、象郡、南海三郡,将岭南正式纳入秦王朝的版图。
  
  因势利导——科学的工程选址
  兴安县位于桂林市东北部,地处南岭山脉,越城岭和都庞岭分据兴安县西北、东南两角,地势高耸,兴安县东南方向纵贯海洋山脉,群山连绵,层峦叠嶂,形成了西北和东南高、中间低之地势。中间的狭长地带就是着名的“湘桂走廊”,为古代楚、越交流的咽喉之地。越城岭主峰猫儿山海拔2141米,为华南第一高山,漓江起源之地;而海洋山脉则发源了湘江,形成了“湘江北去、漓水南流”的独特景象。长江与珠江两大水系的重要支流均起源于兴安县境内,此为修建灵渠得天独厚之条件。
  
  虽然湘江和漓江都在兴安县,但两地相去20多公里,其中山脉连绵,无论是工程技术还是空间跨度都是难以逾越的鸿沟。古代水利专家们通过实地踏勘发现漓水的支流始安水距离湘水最近处仅1.6公里,但始安水中间横亘着临源领,又因此处始安水海拔比湘江彼岸高出5米,直线贯通只会使水量本就不多的始安水倾入湘江,如此一来,南来船只将无法通行始安水。溯湘江而上,在距离始安水4.2公里处,专家们发现一处静水区,名为分水塘,此处海拔高于始安水彼岸1.1米,且水面开阔,适宜船只通行,由此拦河筑坝,贯通始安水,疏浚水道,船只便可直到漓江,进入珠江水系。至此,灵渠便定于此处修建。
  
  匠心独运——巧妙精当的工程设计
  灵渠主要由大小天平、铧嘴、秦堤、泄水天平、南北渠、陡门等构成。郭沫若先生在《满江红·灵渠》中写到“亲眼见,秦堤牢固,工程精当。闸水陡门三十六,劈湘铧嘴二千丈。有天平小大,溢洪流,调分量。”这正是对灵渠水利工程结构和功能的生动概括。然而,工程何以体现精当?秦堤何以牢固?其中设计之精妙,先人之智慧展露无遗。
  
  “三七分水”之精妙。在灵渠渠首,素有湘江水“三分入漓,七分归湘”的说法,这与大天平、小天平、铧嘴组成渠首工程密切相关。大、小天平均是在海阳河上的拦河大坝,斜向南渠的大坝叫小天平,长127米,斜向北渠一侧的叫大天平,长344米,大、小天平呈折线式“人”字形布置,夹角108°。在大、小天平的连接处,有一道与水流方向平行,形似玉圭的砌石坝,名为铧嘴,长约171米。
  

  滔滔湘江水奔流至灵渠渠首,经铧嘴的挑流后,一分为二,此时,大、小天平的位置决定了南渠入水口和北渠入水口的横断面积,而大、小天平的挡水面积则对水流流向产生不同的偏离角度。于是,南侧水流遇小天平拦截进入南渠,北侧水流则在大天平的作用下进入北渠。后有学者模拟实验论证,当湘江水量与大、小天平持平,无水泄入湘江故道时,30%的湘水入南渠至漓江,70%的湘水由北渠到湘江,即“三七分水”。



  灵渠灌溉区


  “大、小天平”之精妙。“称水高下,恰如其分”说的是海洋河上的拦水坝能够恰到好处地进行分水,就像天平一样,大、小天平亦由此得名。除了巧妙“分水”之外,大、小天平还有四妙。一是大、小天平“人”字形排列,巧妙应用了流体力学规律,增强了大坝抗压力。二是自然抬高河床水位,形成水塘,实现了船只通航。三是大、小天平兼具泄洪功能,当来水量高于渠道允许高程时,水流自行从坝顶溢流,泄入湘江故道,巧妙地将湘江故道变成了泄洪水道,保证了渠道安全,回避了决堤风险。四是堤身鱼鳞石的妙用。大、小天平呈梯字形断面,连接湘江故道的下游坡面采用长条形片石竖直砌筑,鳞次排插,称之为鱼鳞石。洪水过坝,细砂碎石沉积下来,填充条石空隙,在水流冲力的作用下鱼鳞石排列越发紧凑,稳固了堤坝。
  
  “秦堤牢固”之精妙。秦堤是位于灵渠南渠与湘江故道之间的堤坝,因修建于秦朝,故称秦堤。秦堤理应是灵渠最薄弱的环节,然而现实中却相当牢固,湘江故道便是这其中精妙。设计者巧妙地利用了秦堤东侧的湘江故道对秦堤的渗透压,将其与秦堤西侧灵渠南渠的渗透压相抗衡,由此,秦堤受到的渗透压是双侧的,互相抗衡,这就回避了堤坝受到单侧渗透压的风险,保证了秦堤的稳固。
  
  “闸水陡门三十六”之精妙。陡门(斗门)是中国古代船闸的称谓,作用是拦阻水流、蓄水通舟。陡门利用连通器原理先将陡杠插入陡门的边墙与底坎,再将竹箔逆水置杠上,进而改变两个陡门间的渠段水位,使其高度相等再将杠抽去,从而让船舶逐陡而上(下)。根据历史资料推断,陡门最早由唐代李渤重修灵渠时所建,是世界上最早的船闸,比巴拿马运河上的船闸早了1000多年。1986年11月,世界大坝委员会专家到灵渠考察,称赞“灵渠是世界古代水利建筑的明珠,陡门是世界船闸之父”。
  
  功始于前,利在千秋——福泽后世的使用价值
  灵渠由秦代史禄凿成,后经汉代马援疏浚,唐代李渤修铧嘴、建陡门,鱼孟威巩固修复,各个历史时期对灵渠的修缮、维护,保证了灵渠使用价值在历史长河中得以充分体现,福泽后世。灵渠的功能丰富,主要表现在军事、交通、农业、旅游四个方面。
  
  军事。自秦朝发兵远征岭南开始,灵渠就成了历朝历代军事运输的重要通道。大批军事物资和士卒通过湘江—灵渠—漓江航线进入岭南。东汉建武十六年(公元40年),光武帝拜马援伏波将军,经灵渠入漓江,平定岭南动乱。唐武德四年(公元621年),卫国公李靖出征岭南,取道灵渠,航至桂林。历史上,灵渠在维护政权统一,安定一方水土方面起了重要的作用。
  
  交通。灵渠的建成,意味着长江和珠江两大水系的连通。广西境内的船只,从漓江往北经灵渠入湘江过洞庭湖入长江,再转大运河、淮河、黄河等水域抵达京城。灵渠对中原与岭南的政治、经济、文化发展都作出了巨大贡献。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。新中国成立后,灵渠的水路交通功能才被岭南地区的公路网所取代。
  
  农业。灌溉农田是灵渠的主要农业功能。隋唐之后,岭南地区战事渐少,环境安定,中原南下移民逐渐增多,开垦田地面积日益增加,对农田灌溉的需求日益突显。唐代开始便有了在灵渠沿岸修堰筑坝,兴建灌溉设施,引水入田的记载。宋代王安石变法时期,农田水利法令和大量北方人口迁入推动了灵渠灌溉功能的发展,扩大了农田灌溉面积,促进了灵渠两岸农业生产进一步发展。后元、明、清历代,在疏浚渠道和兴建灌溉设施上投入了大量人力物力,灵渠的灌溉功能成为保证桂东北地区粮食产量的重要手段。据相关数据记载,新中国成立前,灵渠最大灌溉面积为596.93公顷。
  
  新中国成立后,灵渠航运功能式微,灌溉功能作为民生工程受到重视。在“水利是农业命脉”方针的引导下,20世纪50年代,南渠北渠沿岸大量修建支渠、农渠,改提水灌溉为自流灌溉,扩大灌溉面积。兴建支灵水库,向灵渠补水的同时,提供兴安县城照明用电。后又修建小型水库3座,补充灵渠水量。取消原有筒车,在灵渠灌溉区修建水轮泵站9座,进一步扩大灌溉面积。21世纪初,又对相关水利工程进行了除险加固,时至2010年,灵渠总灌溉面积达2688.53公顷。灵渠水养育了兴安人民,成就了“兴安粮仓”。
  
  旅游。灵渠为秦时所建,留有秦军世代驻守,后经汉、唐等朝代名臣猛将修缮,战时运输粮草、平定战事,平时商船往来、文人踏访,两千多年来所积淀的文化底蕴、历史遗迹、文人墨宝、奇闻轶事不胜枚举。1973年,灵渠正式对外开放,并接待外宾游览。这标志着灵渠功能的巨大转变。两千多年后的今天,灵渠又以全新的姿态,凭借着优美的自然环境、厚重的人文积淀展示在人们面前,造福地方百姓,也让更多的人学习灵渠的历史,领略先人的智慧与情怀。
  
  灵渠是科学设计、巧妙建造的工程典范,是世界古代水利工程的奇迹。它巧妙地利用了自然资源,妥善处理工程与环境、人与自然的关系和矛盾,展示出先人“顺势而为、和谐共生”的哲学思想。在岁月的长河中,灵渠始终以其丰富的功能、实用的属性养育一方水土,为后人所称赞。
作者:徐 阳 来源:
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