灵渠连通了整个中国的水运网，成为南北往来的交通大动脉，即古代的“水上高速公路”，其首要功能就是军事运输。历代朝廷都把它当作重要的军事交通工程来管护与利用，确保后勤补给线畅通无阻，从军事上确保了中国南部边疆的巩固，使岭南所辖的今广东、广西、海南等地区一直处于中华大家庭的怀抱。
西汉伏波将军路博德平南越。汉武帝元鼎五年（公元前112年），“南越王相吕嘉反，杀汉使者及其王、王太后”[5]。元鼎五年秋，汉武帝令伏波将军路博德率军平定南越国。“遣伏波将军路博德出桂阳，下湟水；楼船将军杨仆出豫章，下浈水；归义越侯严为戈船将军，出零陵，下离水（作者注：即灵渠）；甲为下濑将军，下苍梧；皆将罪人、江淮以南楼船十万人。越驰义侯遗别将巴蜀罪人，发夜郎兵，下牂牁江，咸会番禺。”[6]汉武帝平定南越国之后，在岭南地区设立了9个郡，加强了中国南部边疆的统治，“遂定越地，以为南海、苍梧、郁林、合浦、交阯、九真、日南、珠厓、儋耳郡”[7]。
东汉伏波将军马援平交趾。东汉建武十八年（42年），交趾女子征侧、征贰姐妹叛汉，汉光武帝派伏波将军马援南平交趾。南朝范晔的《后汉书·南蛮西南夷列传》记载：“十八年，遣伏波将军马援、楼船将军段志，发长沙、桂阳、零陵、苍梧兵万余人讨之。”马援在行军途中，曾经取道灵渠并疏浚之。宋代欧阳修、宋祁等的《新唐书》卷一百一十八记载：“桂有漓水，出海阳山，世言秦命史禄伐粤，凿为漕，马援讨征侧，复治以通馈。”
唐代灵渠“济师徒，引馈运”。唐懿宗咸通三年（862年），“五月，……南蛮陷交趾，征诸道兵赴岭南。诏湖南水运，自湘江入澪渠，江西造切麦粥以馈行营”[8]。唐代咸通九年（868年），桂州刺史、桂管防御使鱼孟威在《灵渠记》中写道：“灵渠，乃海阳山水一派也。谓之漓水焉。旧说秦命史禄吞越峤而首凿之，汉命马援征征侧而继疏之。乃用导三江，贯五岭，济师徒，引馈运。……或王命急宣，军储速赴，必征十数户乃能济一艘。……是则古因斯渠，以安蛮夷……况近岁以来，蛮寇犹梗，王师未罢。或宣谕旁午，晦暝不辍；或屯戍交还，星火为期。”[9]可见，在唐代灵渠也是重要的军事运输通道。(www.xing528.com)
宋代李师中修渠平定安南。《宋史·陶弼传》记载：“陶弼，字商翁……摄兴安令。移书说桂守萧固浚灵渠以通漕，不听；至李师中，卒浚之。师征安南，馈饷于是乎出，大为民利。”就是说，宋朝的军队征讨安南（今越南）的“馈饷”也是依赖于灵渠。
明代唐铎平定桂南叛乱。明代孔镛《重修灵渠记》记载：“洪武二十八年秋，奉议（州名，治所在今田阳县）、南丹、向武诸州土人谋叛。朝廷命将征之。时致政太子少保、兵部尚书唐公铎来议军事，道经兴安，观渠废弛，闻上。勅监察御史严震直来董厥事。”[10]
清代黑旗军援越抗法。黑旗军为中国19世纪末的一支地方武装力量，前期的主要军事行动为抗击清朝统治，后在抗击法国侵略越南（中法战争）的战争中多次取得胜利，协同冯子材的部队取得了歼灭法军1000多人的镇南关大捷。法国汉学家鄂卢梭也认定灵渠的军事运输作用：“黑旗兵的粮道亦在此处。”[11]
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