春秋战国时，我国运河工程首先兴起于长江中下游及黄、淮之间。到秦、汉时期范围扩大了，南到五岭，西至关中，北及幽燕，都凿有运河。灵渠便是其中之一。

在古代，我国南方有一个人数很多的越族，他们活跃在江、浙、闽、赣、粤、桂等广阔的土地上，其中分布在粤、桂等地的越人叫南越。战国时期，南越与楚国已有一定关系，吴起在楚变法时，即将湘南、粤北、桂东北的苍梧并入楚国的领土。秦灭楚后，进一步向南发展，进军南越腹地。当时由于五岭的阻隔，交通不便，粮秣运输困难，于是，秦始皇二十八年(公元前219年)，命监御史禄负责穿凿运河，以解决军队的给养问题。

五岭山脉中的越城岭和都庞岭之间，有一个谷地，谷地中有两条自然河道，一条是湘江上游的海洋河，另一条为粤江水系中的始安水。如果在两水之间凿一条运河，就可沟通长江和粤江，便可解决秦军的粮运问题。不过，在此穿凿运河，在工程上说，既有有利的一面，也有不利的一面。有利的是海洋河和始安水的距离很近，最近处只有1.5公里。不利的是海洋河和始安水间横亘着高约20—30米、宽约300—500米的小山阜；而且整个谷地地势的坡度也较大。监御史禄等决定克服困难，兴建这条运河。经过几年的努力，到秦始皇三十三年(公元前214年)，工程基本建成。这条运河的最早名称已经难以考查，后来人们相继称它为秦凿渠、零渠、灵渠、兴安运河等。

灵渠由分水工程、南渠、北渠三部分组成。分水工程建在水量比较丰富的海洋河上，其具体位置在今兴安县东南二公里处的分水村。这里不是离始安水最近的地方，所以舍近取远，选址于此，是因为此地的河床较高，大抵与始安水相当的缘故。分水工程呈“┚”形，似木工的曲尺，角尖对着海洋河的上游。平时，它拦截海洋河水，阻止河水流入原来的河道，将其一分为二，七分进北渠，三分入南渠。这座曲尺形的分水工程，后人称为人字堤，就是今天大、小天平的前身。大、小天平属滚水坝性质的工程，洪水时，水可从坝上漫出，流入故道，以减轻天平本身及南、北渠道的压力。后来，在大、小天平的顶端前面，又建铧嘴，以提高分水功能和保护天平。据考证，铧嘴是唐朝增建的。

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