由于这个“人”字大坝的双臂与通常的拦河大坝形状、功能都不尽相同，它因此获得了一个非常优美的名字：天平。其中，北偏东的手臂称大天平，北偏西的手臂称小天平。为什么叫天平？专家们认为，一般的水坝只有一个功能，即拦水。可是，灵渠的“人”字大坝有四个功能：一是拦水，将海洋河的水拦截，使之离开湘江故道；二是分水，原来一条海洋河的水被分成了两股，占水量三分之二的一股经北渠入湘江，占水量三分之一的一股经南渠进漓江，所谓三七分水；三是泄水，大小天平坝身全部为溢流段，在洪水季节，一旦河水暴涨，海阳河水将越过小天平进入湘江故道，使进渠水位不超过渠身容许的高程，确保渠道安全；四是减弱河流对拦河坝的冲击力，拦河坝改“一”字形为“人”字形，等于改变了拦水坝面对流水的方向，避免了堤坝与海洋河的水流方向正面相对，而以侧面迎接海洋河的水流，减弱了水流施加于堤坝的冲力。由于这“人”字大坝不仅起拦河作用，且有分水、泄水的平衡自然水资源的功能，故称天平。
2.引水工程--南渠和秦堤
分水之后，第二个关键的工程是南渠。
南渠的作用是通过渠道将湘江之水引导与始安水汇合。它分为三段。第一段从铧嘴到始安水，这是一条完全人工开凿的渠道，长4.1公里，渠水完全来自海洋河；第二段是渠道与始安水连接处到始安水与清水河交汇处，由于始安水河窄水浅，需要拓宽挖深，属于天然河道与人工凿渠的结合，长6.25公里，渠水除原海洋河分流的河水外，汇入了始安水的河水；第三段是从始安水与清水河交汇后的灵河到灵河与大溶江汇合处，此段为天然河道加部分人工整治，长22.8公里，渠水又汇入了清水河等数条河流的河水。三段全长大约33公里。
南渠的三段中，第一段难度最大。一方面，它是完全人工开凿的渠道，没有天然河道可以利用，开凿的工程量巨大。第二方面，这段渠道为引水工程的第一段，它要直接接受尚未渠化的来自海洋河的河水的冲击，同时，它与湘江故道仅隔10—20米，很容易造成水急堤溃的局面，工程进行的时候，曾三次通水测试，前两次均告失败，传说中两位将军因此被斩，第三次终于成功，这是因为第三位将军将渠道移至飞来石以西，依傍城台岭土山，并加宽右岸的堤台，才得以成功。但传说中的第三位将军也以自杀的方式告慰前两位将军的在天之灵。第三方面，南渠在靠近始安水大约一公里处，有一座越城峤，也叫太史庙山，即湘江与始安水的分水岭，引水渠需要挖开这座山，将海洋河的水引入始安水，这个劈山开岭的工程，也很不容易。
在南渠的第一段的南渠北岸，如今还可以看到一块孤立的岩石，这就是灵渠著名一景飞来石。它凸出堤上，略成方形，上平如砥，高约4米、周约20米，上有四季桂一株，有石级可以攀登至顶。因为它孤石凸起，旁无凭附，故有飞来石之称。明代梁梦雷在飞来石上刻有“砥柱石”三字，它表明飞来石是作为“砥柱石”保留下来的。当时依石筑堤，有所托附，堤岸才能牢固而不容易崩溃。此石因此成为堤之“砥柱”而被工匠们保留下来。
清代王国梁写有《飞来石》一诗：
此石飞从何处来，参天拔地势崔嵬。
一峰永镇东西界，二水中分南北开。
自向灵渠为砥柱，可知阳海有奇才。
至今风雨潇潇夜，犹欲高骞列上台。
据郑连第《灵渠工程史述略》：“从南陡至大湾陡共三公里，是分水岭前一段，大致是左岸沿分水岭脚下开凿的渠道，右岸修筑拦水堤防叫做秦堤，水流在山脚堤防之间。从南陡到兴安县城区前，渠道与湘江故道平行，相距很近，最近处只以秦堤相隔。例如飞来石处，灵渠与湘江故道在岭脚下形成高程不同的两层水道，夹堤而行，堤左为灵渠，堤右为湘江故道，堤的两坡高差很大，堤工十分险要，作用至关重要。此处灵渠渠道明显为人工开凿岭脚而成，飞来石似为凿渠后右岸残留岩体，现在渠底尚可看到明显的突出岩石。这段的开凿，打开了湘江入漓的大门，是全渠十分关键的一段。”
显然，飞来石并非“飞来”，而是秦代工匠开山凿石修渠留下的山脚岩石，它似乎在告诉我们当年这里有着怎样坚硬的地质地貌，又似乎表明，当年的灵渠开凿者经历过怎样的艰难和辛劳。
1943年，正值中国人民抗战之时，田汉曾为飞来石亭写过一联：“先民巨凿留残石，战士高歌起怒涛。”
南渠的开通，终于将长江水系海洋河的水引入了珠江水系始安水的河道，沟通了湘江和漓江，来自长江水系的航船终于能够通过南渠进入珠江水系。“鸡犬之声相闻，老死不相往来”的两大水系终于被这条长达4.1公里的南渠“铧嘴--始安水”渠段沟通。
南渠的配套工程是秦堤。秦堤指的是从南陡口沿南渠渠道向北至兴安城区漓滨街口长约两公里的东岸渠堤。秦堤大约可分为三段：第一段从南陡口起至飞来石，堤岸顶面较宽，多在5—10米之间，高出水面1米左右。第二段从飞来石至泄水天平，堤岸临近湘江故道处，石堤高悬水际，危如累卵，而且渗漏极多，最易崩溃，过去称此处为“险工”。第三段从泄水天平至漓滨街口，堤顶一般宽约3米，底宽约7米，高约2.5米，回归安全地带。
秦堤夹在灵渠和湘江故道之间，堤上种有许多桃树、柳树，桃花鲜艳，柳枝缠绵，在秦堤上顺渠水流向行走，堤的左边是灵渠，堤的右边是湘江故道，灵渠是一渠清流，湘江故道则浪花腾跃。沿途还有飞来石、泄水天平、秦堤碑刻等自然与人文景观，足以令游人触景生景，思接千古，历来被辟为“秦堤风景区”。
3.防洪工程--泄水天平和水函
泄水天平指的是从南陡口顺流而下0.9公里处南渠东岸修建的宣泄洪水的溢流坝。泄水天平总长42米，宽17.6米，全部用大块石灰岩石砌成，其结构与大小天平完全相同。堤顶宽约6米，堤外倾斜部分的鱼鳞石宽约10米。堤顶较渠岸略低，当灵渠水位超过泄水天平堤顶高程，水越过溢流坝泄入湘江故道。据郑连第《灵渠工程史述略》，泄水天平的泄水量可以高于灵渠本身的流量，用来宣泄洪水季节大小天平来不及宣泄的余水和南陡到此区间左岸山坡的集水，从而保证渠水不至于溢出灵渠毁坏秦堤。泄水天平坝顶有石礅，石礅上架有石板，形成了一座简易的石板桥，洪水季节，行人仍可沿石礅上的石板走过泄水天平往来于大小天平与兴安之间。
泄水天平可以说是大小天平之后保护灵渠安全的第二道防护工程，它避免了灵渠在洪水季节洪水泛滥的可能。
与泄水天平相呼应的配套工程还有四处：
第一个泄水是建在南渠六口岩村附近的黄龙堤，第二个是建在北渠水泊村旁的回龙堤，第三个是建在南渠东岸兴安城区漓滨街的马石桥陡，第四个建在北渠观音阁旁。后面这四个虽然没有命名为泄水天平，但它们确实起的是泄水排洪的作用，其中，后面两个还兼有桥梁与蓄水行船的作用。
水函，又叫田函，或称渠眼，也就是在渠堤上用石料砌成的分水兼排水涵洞，一种具有消纳洪流和分水灌溉作用的设施。丰水季节，它的功能是分泄洪流，确保堤坝安全；枯水季节，它可以放水灌溉沿岸农田。
4.渠道通航工程--陡门
陡门，亦称斗门，是在渠道上用于壅高水位，蓄水通航，具有船闸作用的建筑物。之所以要建陡门，是为了解决渠道水浅、水急的问题。由于有了陡门，灵渠才能浮舟过岭，如上文周去非所说“俟水积而舟以渐进，故能循崖而上，建瓴而下，以通南北之舟楫。”据《兴安县志》，宋代时灵渠上的陡门达36座，南渠32座，北渠4座。陡门的结构为：两岸导墙采用浆砌条石，两边墩台高1.5—2米，形态有半圆、半椭圆、圆角方形、梯形、蚌壳形、月牙形、扇形等，以半圆形居多。陡门的过水宽度5.5—5.9米，以便通航。陡门建筑的地点都选择渠道浅狭、水流湍急的地方。设陡距离近的约60米，远的2公里。
据灵渠研究专家唐兆民的《灵渠述略》：船过陡门时，除春涨期间外，一般都要塞陡、开陡。这种任务，至清雍正以后，每座陡门都设置陡夫或陡军一至两人，由陡目督同执行。塞陡，每年由官府拨款购买，主要的有陡杠【包括面杠、底杠和小陡杠】、挽钩各一条，马脚、水拼、陡簟各一二十件。关陡时，先把小陡杠的下端穿入陡门右堤下面的石孔内，上端倾斜地嵌入陡门右堤上面的凹口中；再以底杠的一端搁在左堤下的鱼嘴上，另一端架在小陡杠的下端；接着再以面杠的一端架在左堤的凹口中，另一端交叉地架在小陡杠的上端，并搁在右堤上。再次把由三条木棒连成的马脚的下端张开，并列地搭架在陡杠上，并把宽约0.5米、长约1.7米、用竹片编成狭长形的水拼横架在马脚上面，最后把宽约1米、长约2米的陡簟铺贴在水拼上面，塞陡的手续就算完成，而且还要把距离相近的上下两陡都同样塞好。这样，河水已不能大量下泄，渐渐地蓄积起来，使上下两陡间的水位增高，等到蓄水可供船行时，船即移近陡门，陡夫便把小陡杠露出陡堤凹口外的上截，用力向外一敲，杠子立即脱出凹口，面杠和底杠因而也失去固着力，加上陡簟受水力冲压，便连同陡簟、马脚、水拼等一齐往下崩溃，陡门开了，船便趁着积水顺流而下或逆流而上，不致搁浅而过了一座陡门。这种方法一直运用到灵渠不再通船时为止。由于渠道中设置了这种陡门蓄水，故灵渠又称为陡河。
5.湘漓通航工程--北渠
有了大小天平，湘江与漓江得以沟通；有了南渠，漓江的航船可以直抵海阳河。但是，如果没有北渠，漓江与湘江还不能通航，因为，大小天平作为堤坝阻断了海洋河的流水。这时候的长江水系与珠江水系可以说是水通而船未通。因此，如果要保证漓江与湘江通航，就必须开凿北渠。
海洋河的水一部分由南陡门进入南渠最后汇入漓江，另一部分越过大小天平直接进入湘江故道。北渠的开凿则使进入湘江故道的水进入了北渠。从北陡起到重新回到湘江故道止，整个北渠全长3.35公里。这个3.35公里的北渠，包括了两个大S形和几处曲折弯道，使本来只需要不到2公里的渠道延长至3.35公里。为什么呢？这是因为大小天平堤坝抬高了湘江的水位，如果北渠沿直线开凿，渠道虽短，但渠床比降大，水流湍急，航船逆水而行困难，顺水而行危险；同时，河床比降大，日久天长，河流的下切作用导致河床不断加深，造成河床比降不断加大，恶性循环，最终会使海洋河的河水按水往低处流的原则，全部涌向北渠，导致铧嘴的分水功能减弱，最终甚至消失。因此，北渠的开凿者延长北渠长度，通过增加长度降低河床比降，从而避免了出现上述情况的可能。
6.灌溉工程--堰坝
堰坝是建筑在渠道里的一种拦河蓄水、引流入沟灌田，或激水推动筒车的设施，与陡门的作用大致相同，只是后者不负有引流灌溉的使命而已。
据唐兆民先生的《灵渠述略》，灵渠上的堰坝主要有两种：一是由石块砌成的半圆形堰坝，与石砌陡门相似，只是塞陡用的是陡杠、陆簟等工具，而塞堰则用七块长约5米、宽约0.3米的扁平方木作为闸板开关，关堰时把渠水堵住，提高水位，以便用龙骨水车提取渠水灌田。另一种建在河面较宽的渠道中，用大木做成长方形框架，横置渠中，两边都用长木桩密排深钉，框架里则堆砌鹅卵巨石，砌成高约1米、宽约3—4米的斜面滚水堤坝。堰坝的用途大致可分为两种：一种是堵水入沟，直接灌溉稻田的；第二种则是负责激水转动筒车的任务，通过筒车引水灌溉。
据《兴安县志》，1990年，灵渠的灌溉面积达40328亩。
灵渠系统工程的全部完成，也就意味着长江水系与珠江水系实现了安全顺利的通航。
2200多年前秦始皇50万大军的粮草，就是从长江进入湘江，从湘江逆水进入兴安灵渠的北渠，沿大天平绕过铧嘴这一“人”字头，沿小天平顺水南渠，然后一路顺水进入漓江、西江、珠江，最后统一岭南。广西、广东、福建广袤的土地，从此纳入了中国的版图，五彩缤纷的百越文化，成为兼收并蓄的中国文化的一个有机组成部分。于是，这个“人”字大坝犹如一个象征，成为人与自然对话的一个重要载体，成为人类“巧夺天工”的一个重要证据，成为中国哲学“天人合一”理念的一个最形象生动的图解，它深深地嵌入大地，就像人的智慧、灵性深深地嵌入自然。
其实，如果将视野放大，不仅灵渠大小天平构成了一个惟妙惟肖的“人”字，而且整个湘江和漓江也构成了一个巨大的“人”字。在源头海洋河这一“头脑”的支配下，其粗壮的右臂【湘江】左膀【漓江】分别向中国的北方和南方延伸。只是在灵渠未开凿之前，这个“人”的左肩臂有一段缺口，仿佛维纳斯的断臂。灵渠的开通，使这个断臂得以缝合。灵渠就以其四两拨千斤的力量，使长江流域和珠江流域这两大水系融为一体。它以“人之形”沟通了南北河流，更以“人之神”开启了南北文明的交流和创造。
四、开凿和修缮灵渠的人物
灵渠开凿至今已经有2200多年的历史，关于它的开凿有不少民间传说，正史文献则确认灵渠开凿由史禄所为。其后历代，灵渠都遇到了修缮问题。对此，文献也有详细记载。灵渠南陡下游二三百米的南渠北岸立有四贤祠，祠中设有对灵渠有过贡献的秦监御史禄、汉伏波将军马援、唐桂管观察史李渤、桂州刺史鱼孟威的半身塑像。此祠初为元代建设，之后历代或修葺，或重建。下面，对传说中的三将军和历史上对灵渠有过重要贡献的四贤作一介绍，从中也可以看出灵渠的修缮史。
1.三将军开凿灵渠
兴安民间世代相传一个三将军开凿灵渠的故事。这故事说的是秦始皇下令开凿灵渠。第一位张将军率领兵士日夜劳作，终于在限定时间里完工，可是，通水时渠道却塌了。秦始皇怒而把将军在渠岸当众斩首。第二位刘将军经过千辛万苦，好不容易完成了工程，但在通水时再遇塌陷，又被秦始皇斩首于渠边。第三位李将军吸取前两位将军的经验教训，圆满完成了任务，秦始皇因此赐他荣华富贵。可是，这位将军并没有领秦始皇的情，而是跪倒在前两位将军的殉难处拔剑自刎了。
这个民间流传的故事有一个实物为佐证，那就是粟家桥灵渠南岸的三将军墓。三将军在历史文献中没有详细记载，但在兴安千百年的历史上，却留下了代代相传的口碑。
三将军的故事似乎是在暗示我们，灵渠的开凿，有过极其壮烈而动人的故事。
2.史禄凿渠而通粮道
文献中关于史禄开凿灵渠最早的记录来自汉代刘安的《淮南子·人间训》：“使监禄无以转饷，又以卒凿渠而通粮道。”
汉代司马迁的《史记·平津侯主父偃列传》也有关于史禄开凿灵渠的记录：“使尉屠将楼船之士南攻百越，使监禄凿渠运粮，深入越……”