秦始皇在统一北方之后,把目光投向了岭南地区,开启了历时数年的“秦戍五岭”。之所以耗时长久,主要原因是道路不通,军粮物资运输不畅。秦朝为了解决这一难题,决定开挖灵渠。至公元前214年,终于凿渠成功,灵渠与都江堰、郑国渠并称为秦朝三大水利工程。
灵渠地处五岭一条著名的湘桂走廊之中,这条走廊的两边分别矗立着高大的猫儿山和海洋山。特殊的地理环境,不但让这里植被茂盛,更成为众多河流的发源地。五岭最高峰猫儿山是漓江的发源地,而海洋山恰好又是湘江的发源地之一。漓江向南流入珠江,湘江向北流入长江,地处湘桂走廊的兴安县境内就这样形成了“湘江北去漓水南流”的独特现象。
两千多年前,古人勘测后,发现了漓江一条名叫始安水的小支流,它距离湘江的最近距离只有1600米左右,但是如果就近开挖,两地高差太大,施工不便,于是古人在湘江更上游、距离始安水约4200米的地方,选址为灵渠枢纽工程的建造地。
那么,在没有现代测量工具的古代,人们又是如何测量两地高差的呢?这是两千年前古人留下的一个测量柱,相当于现在的水准仪。古人用一只普通的盘子盛满水作为测量工具,测量柱可以任意旋转,以它为基点就可以测量四周位置的高差。古人用看似简单的工具,准确地测量出了两地高差,在这里修筑起了大小天平坝。
为了确保大坝安全,古人对坝面还做了特殊处理。古人采取片石竖插的方式,使得石块间挤靠紧密,形成鱼鳞状,也就是当地人说的“鱼鳞石”。大小天平坝坡面,长数百米、宽度20多米全部被鱼鳞面铺满。过水时泥沙沉积之后,越冲越紧,这个坝体就越牢固。
此外,古人在修建坝体地基时,竟然还使用了另外一种材料进行加固。大小天平坝下面用松木打桩,松木非常经得起水浸泡,“水泡万年松”。现在的水利工程,大部分也都用松木打桩,如果把这些松木拿出来晒两天,它会很快腐烂。
地处亚热带季风气候的灵渠,面临着另一个问题,那就是水源的不稳定,灵渠周边没有大的湖泊,其水源只能靠上游河流来水。这里虽然降水丰沛,却存在严重的时空差异,这就造成了灵渠时而洪涝、时而干旱,古人是如何解决枯水期的航运呢?
为了彻底解决这一问题,自唐代起,人们开始在灵渠上建造了一种特殊的设施—陡门。陡门就是现在所说的船闸,主要功能是抬高水位。两个相邻陡门构成了一座单级船闸,有时一段短河道中,有三四个陡门,构成了一座多级船闸。陡门的出现是世界船闸工程中一项变革性的创举。陡门使得河道蓄水能力大大增强,极大提高了灵渠通航能力。
使用简单的工具,古人设计出了可以开启、关闭的陡门,分段控制灵渠的水量,船舶上行进入陡门之后,关闭陡门,等水流高度达到航行标准时,则船舶进入第二座陡门,再将第二个陡门关闭蓄水,以此类推,逐级前行。船舶下行时,在到达陡门之前,先关闭陡门,蓄水达到要求后即开启陡门,船舶借势下航,逐级循序向下行驶。
对于连通南北渠的水坝,古人也采取了独具匠心的修建技术。灵渠这条“人”字形水坝,正是灵渠的大天平和小天平,它们将湘江水一分为二,南渠将江水引至漓江的支流,北渠则沿着一条弯曲的路线折回湘江主河道。灵渠就这样连接了湘江和漓江,沟通了长江和珠江两大水系。
两个天平并非对半五五分,而是选择七比三的长度比。七分水顺着大天平流到湘江,三分水经小天平注入漓江,也就是所谓的“湘七漓三”。大小天平被设计成溢流坝的形式,每当雨季到来,洪水溢出水坝,越坝而过,然后通过湘江故道和北渠的水,一起汇入湘江。每当洪水涌至,鱼鳞石的缓冲,可以减轻水流对另一侧河床的冲击。拦水、分流、泄洪三种功能被灵渠完美地结合在了一起。这种设计理念,直到今天仍然令人叹服。
因为灵渠的存在,历史上就形成了京杭大运河转长江入湘江跨灵渠经漓江、桂江、浔江,再沿南流江而下达合浦、出南海的古代大通道,灵渠为海外与中原地区的沟通提供了便利。灵渠的开通给当地带来了巨大的变化,也形成了独特的地域文化。
灵渠对沿河两岸的经济、文化和教育都有着深远影响,尤其是农业灌溉。灵渠修建开通之后,就是沿岸农田灌溉的主要水源。1949年之后,国家重视领取的水利建设,兴建支灵水库、泥堰水库等 5 座水库,兴修总干渠、支渠,形成了以灵渠南渠、北渠为中心的水利灌溉网络。
当地人不仅用灵渠水浇灌农田,而且还用它作为生活用水来源。灵渠穿越兴安县城区的这段名叫水街,历来是兴安古城最繁华的街道。自古以来两岸百姓都是从灵渠中汲取饮用水,一直到自来水开通之后,灵渠水方才离开当地居民的餐桌饮用水。但是当地人还喜欢用灵渠水清洗蔬菜和衣物,在他们看来,这种傍水而居的乐趣和生活记忆是无法用任何语言描述的。