马援开川工程：哲理用于工程解决矛盾问题的经典之作

马援在研究扩建北渠中发现：①海洋河枯季流量6立方米每秒，只供一渠航运，不足以供南北两渠航运之需，如何解决枯水季节自然流量不足这一难题呢？②从渠首至北渠尾，渠道直线长度只有2公里，而渠道首尾水位高差平均6.2米，我国古代先人有“板侧水流急”的河渠水力学知识，管仲曾曰“夫水之性，以高走下，疾至于剽石”，而渠土质为冲积土，急流必受冲刷而且冲得一塌糊涂，渠不成渠，技术上有何措施能解决水急冲渠这一难题呢？③渠首与渠尾水位高差6.2米，船只怎么能升（上）能降（落）6.2米呢？这三大难题是南北航船的三大矛盾。对北渠航道来说，水流急，水量缺，水位高差大成为它的对立面。假如没有航道的对立面，北渠也就失去扩建和存在的必要。北渠工程对古代水工人员的确是个困难工程，不可能像现代专业人员的技术水平举笔就可绘出工程设计图，对当时有社会实践经验的人来说是一项辩证转化工程，北渠是作为矛盾的统一体而存在的，在这个统一体中矛盾的转化就是具体矛盾的最终解决。那么，马援的北渠工程为应对上述三大矛盾的转化提供了哪些必要的条件呢？据唐代莫休符《修渠史略》的记载：“全义县（古兴安县名）湘漓二水分流处，相传后汉（即东汉）伏波将军马援开川浚济，水急曲折四牙，用遏其节，节斗（应为陡）门以驻其势。”这就是马援解决上述三大矛盾的科学方法（源自老子的辩证法），创造性地为矛盾转化设置了“曲折四牙”这一行之有效的、必要的工程条件，使南北水系的船只实现北来南往，南来北上，“通馈运”是量变和质变的辩证关系在工程实践中取得成功的光辉典范。

现将马援的“开川”工程及其哲理内涵分述如下：

（1）渠首工程。拆除秦史禄的“障川”堰，在“障川”堰下游新建北渠首的导流石堤（拦河坝溢流堰长与非溢流段共长约194米）。坝址位于水毁河上，今从图6-1中发现东汉北渠口地址遗迹线，复原北渠进水口，依渠之中轴线及水毁河之平面位置，绘得东汉灵渠渠首工程示意图（图6-1）。

图6-1　东汉灵渠渠首工程示意图

马援的渠首工程布置，外观上表现为筑拦河坝截引汊河水流入北渠，时隔若干年代之后，没有了解这一工程发生的全过程之人，以为本河谷上的北渠、南渠两个拦河坝均为秦史禄所建，从而误解沟通南北水系“通馈运”的是秦史禄。这一历史事实的误会，一直误传至今，尘封将近2000年的工程历史文化应予揭开，还真相于社会，还北渠这一伟大贡献予东汉马援。准确地说，灵渠是秦汉共建的运河工程，“秦史禄障川处”是秦汉工程的分界线，沟通中国南北水系通航运的总指挥先是史禄，后是马援，灵渠边旁的“四贤祠”中前两位塑像正是纪念这两位作出历史性贡献的贤人。

（2）渠道工程。在阶地上开挖一条长3.35公里，由两个大S形和几处“曲折”弯道组成的九曲渠，延伸流程，放缓比降，降低渠道水流速度；以弯道始末端反弯点为节点，将全陡渠分为5节，又在每节点处设一水门，是为该节陡渠之门，简称“节陡门”，每“节陡门”设两闸台，形如“两牙”，每节陡渠始末两个“节陡门”共有“四牙”，“用遏其节，节陡门以驻其势”（水利工程上的节制闸来源于此）。“四牙”就是两座陡门的4个圆弧形闸台，相当于现今船闸上、下游两座闸门，以控制水流。当船上航，进入第一节陡渠，关后节陡门，从上节陡门放水入本节渠，后节陡门截住水流，使水流停留壅高，当壅水高度满足上航至第二节陡渠时，船进入第二节陡渠，然后再关闭船后的节陡门，如是重复操作，连续运行，船可上航至最高位置，实现由低上航至最高终点处（图6-2）。马援注意到海洋河枯水流量不能满足两渠之用，要节约航船用水，把渠道的节点等距离布置，每节渠长600米（后经历朝维修改造，陡址移位，陡门距离不等），这样安排可使上节渠水供下节渠段使用，渠节相等，水量相同，一节渠段之水，节节可依次应用，达到一水重复利用，解决来水量不足之难，水位总高差6.2米设定节制闸6座（连进水口闸门），节分为5个级。积极上天，随级下降，达到船逾南岭的目的。

图6-2　东汉灵渠渠首及北渠工程示意图

1—北陡口；2—湾陡；3—晒禾陡；4—何家陡；5—竹头陡；6—半边陡(www.xing528.com)

（3）工程设计的哲理思维。马援在北渠工程上用的是什么哲理思维？是先秦时代老子朴素的辩证法（辩证法原意是在辩论中用来揭露对方言论中的矛盾并解决这些矛盾的方法），老子把一个事物由低向高、由小到大、由少到多、由短到长、由难而易向反面转化，认为是“道”的运动所至，提出“反者道之动”（《老子》第四十章）这一著名哲理，并进一步述之为：

“合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。”（《老子》第六十四章）

“困难于其易，为大于其细。”（《老子》第六十三章）说明事物转变不是突然的，必须经一定的时间，要有一个变量的扩张，当变量积累超过一定的限度，事物就转向其反面，产生性质的变化，后人称之为“物极必反”。老子在中国哲学领域里首创了由量变超过其极限之度就引起质变的哲学思维，引起社会上由此而延伸出来的“冰冻三尺，非一日之寒；积土成山，集腋成裘；百丈高崖，始于分寸”等哲理思维，成为古代中华民族克服无数困难的思想方法和心理武器。东汉马援把这一质量互变规律，用于解决北渠工程的矛盾问题，是哲理用于工程的经典之作。

北渠的水流急是主要矛盾的表面现象，是事物的外在表现，其本质是水面高差大。马援抓住这个主要矛盾，把上下游水位总高差分割为五个节高差，大高差变为小高差，“百丈高崖，始于分寸”，总高度的分解，就是质变过程中的中间状态，这种可上航又可下航的中间状态，其节间水位可高至门顶，又可低至门底，这对水位高低矛盾的转化就集中表现在“节陡门”这个矛盾统一体上，这就是北渠的工程设施，是质变的必要准备，是为矛盾转化提供的必要条件在工程上的体现。如船从海洋河下航至湘江，高度由6米水位变为0米水位，质变的性质和方向规定量变为减量。逐个节陡门向下一级渠段排除水量，水位降低至船可进入次一级（节陡门）渠段，如是由五级降至四级……直降至最后一级节陡门，突破6米这个“度”，改变了原来船处于6米高度变为处于0高度，实现了船由高至低水位的质变，这就是量变是质变的必要准备，质变是量变的必然结果。又如船由湘江0米水位，上航至6米高水位的海洋河，质变的性质和方向规定着量变为增量，反向操作下航的全过程，逐节壅水，节节高升，5个“节陡门”量变的积累，突破6米这个总高度，船就由低转化为高的质变，量变的积累是质变的基础，量变规定着质变的性质和方向（见图6-3）。

图6-3　北陡口—湾陡段航道示意图

（a）北陡口—湾陡段平面图；（b）北陡口—湾陡段航道纵剖面图

马援用质量互变规律解决北渠主要矛盾水位高差大的同时，非主要矛盾迎刃而解，使急流渠水最后变为静水行舟；用一节渠水量连续多节使用，一水多次用，解决海洋河枯水流量不足两渠通航之大难。这是马援的发明创造，是中华哲学文化的瑰宝，是世界上把哲理应用于水利工程的经典之作。

马援的聪明才智连同他沟通中国南北水系船逾南岭的勋功伟绩，一直谜在南岭湘桂走廊的灵渠上，长达2000年之久，从古代、近代、现代有关灵渠的书、文中，都把马援的贡献记在秦史禄的功劳簿上，这是错误的。错了就要纠正，要还历史事实的真面目，还马援在灵渠工程上的伟大业绩。马援“开川”工程科技之高超，效果之奇妙实用，堪称世界奇迹。