在中国古代，水利工程在推动社会经济发展和改善农业生产中起到了至关重要的作用。从战国时期的都江堰和郑国渠到秦朝的秦渠、灵渠和江南运河，每一项水利工程都凝聚了古代劳动人民的智慧和汗水。
在两汉时期，农田水利建设呈现出明显的地域特色。黄河流域主要以营建灌溉渠系为主，六辅渠、白渠、龙首渠等工程闻名；江淮、江汉地区则侧重修治天然陂池，六门陂是其中的代表；东南地区则以排水筑堤，将湿地转化为良田，鉴湖就是其中的典范；而西北地区则利用雪水或地下水，修建坎儿井等特殊水利工程。
三国两晋南北朝时期，曹魏兴复了芍陂、茹陂等许多渠堰堤塘。北魏孝文帝下令有水田之处都要通渠灌溉，进一步促进了农业生产的进步。
隋唐时期，开通大运河极大地便利了农田灌溉。唐朝设立专官管理水利事业，各地修建了不少水利工程。其中，江南地区的水利工程数量和质量都超过了六朝时期的总和。
五代十国时期，各地兴修水利工程，如南唐的安丰塘、吴越的捍海塘等。
元代，继续开凿会通河（山东东平到临清）、通惠河（通州到大都），使原有的运河连接起来，进一步促进了南北交通。
古代开挖的运河也是一大亮点。古江南河开挖于春秋时期的吴国，沟通苏州和扬州间的水道，是中国最早开挖的运河之一。邗沟同样开挖于春秋时期的吴国，沟通长江与淮河水系。灵渠开挖于秦朝，由史禄负责兴修，连接了湘水和漓水，使长江水系和珠江水系沟通。隋朝大运河开挖于605年，全长四五千里，以东都洛阳为中心，成为南北交通的大动脉。
古代对黄河的治理同样不容忽视。大禹用疏导的方法治理黄河，西汉武帝、东汉明帝都进行过大规模的黄河治理工程。元朝多次征发农民和兵士，治理黄河，以确保农业生产的稳定。
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