水利建设自古就受到重视。古埃及根据尼罗河泛滥的特点，修建了一些大的灌区，把水储存起来，需要时再让水流回尼罗河。埃及历代国王都以在开凿沟渠、整修堤坝方面的功绩自夸。第一王朝的第一王美尼斯的一大功绩，即建造了孟斐斯城外的大堤坝和水库。在第十二王朝时期，埃及环绕美利多湖筑堤造田，扩大耕地面积2500公顷之多。特别是公元前七世纪的26王朝时期，埃及开始开凿沟通地中海与红海的运河，即现在的苏伊士运河的前身。这项浩大的工程终于在波斯人统治埃及时期完成，公元四世纪以后淤塞。
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公元前30世纪中期，两河流域南部的阿卡德王国建立以后，就立即开展了大规模水利灌溉网的建设。在古巴比伦王国的《汉谟拉比法典》中，就有好几条与水利有关的条文，国家以法律的形式保障水利设施的合理利用。汉谟拉比时期有几个年头都以"水利之年"载入史册，记载了开河渠兴水利的政绩。
古印度在公元前4世纪至公元前2世纪孔雀王朝统一之后，就设有高级官吏管理全国的水利事业，水利建设也在较大规模上进行，各地都开凿了一些沟渠、水井和池塘。
古罗马原来只是意大利中西部离台伯河口十多英里远的一个小城邦。罗马人在罗马大帝国建立以前，就开始修建引水渠道，从城外水源处引水入城供生产和生活之用。公元前3世纪，当罗马人帮助塔兰托城邦战胜了埃皮鲁斯国王皮洛士之后，就拨用了一部分从这场战争中夺得的战利品，修筑了一条37英里长的高架渠，把山上的清水引到罗马城里。
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罗马帝国建立后，又把它改建为石砌高架渠，为罗马供应更多的水。到公元前2世纪，从各方面通往罗马的水道已有九条，总长达90多公里，纵横交错，穿山越岭，经低洼地时则用石头砌筑的拱券渡槽通水，工程宏大而壮观。罗马城的水道日供水量达3亿加仑。因此供水成为罗马当局的重要职责之一，为此专门设置了管理机构。公元一世纪时，这一渠道已经发展为一套包括水道、贮水池、公共浴池、喷泉和排水通道在内的庞大供水系统。工程师、水道监督官弗朗提努(约公元40-103）曾自豪地写道："这才是为人类的卫生和健康服务的技术。比起徒劳无益的金字塔和希腊神庙来，这才是最美好的。"
春秋战国时期的中国，在水利建设上也取得了举世著称的辉煌成就。其中最主要的有芍陂(qu8b5i，音鹊杯）、漳水十二渠、都江堰和郑国渠四大工程。
芍陂位于今安徽寿县安丰城南，是公元前六世纪末楚国兴建的一座大型蓄水灌溉工程。水库巧妙地利用了东、南、西三面较高、北面低洼的地势状况，利用天然湖泊在四周筑堤，引渒水积而成湖。《水经注.肥水注》说陂堤长二三百里，并有闸门五座，东汉时可灌田万顷。
战国初期，流经魏国要地邺的漳水常泛滥成灾。公元前422年西门豹任邺令后，沉重地打击了当地劣绅和女巫勾结玩弄的勒索钱财、残杀少女的迷信活动，领导百姓在漳河上修建了12道低滚水坝，开凿了12条大渠，引水灌溉漳河右岸土地。大约100年后，邺令史起又大兴引漳灌邺工程，将大片盐碱地变成水稻田。
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约公元前256至前251年间，蜀郡守李冰在成都平原西部主持兴建了举世闻名的都江堰。这项水利枢纽工程由分水工程(分水鱼嘴）、开凿工程(宝瓶口）、闸坝工程(人字堤、百丈堤、内外金刚堤和飞沙堰）三部分组成一个有机整体。这一水利工程选址适当、布局合理、配合巧妙，其规划、设计和施工都具有较高的科学性和创造性，体现了朴素的系统工程思想。都江堰的建成，使成都平原大约300万亩良田得到灌溉。《水经.江水注》称："蜀人旱则借以为溉，雨则不遏其流。故记曰：'水旱从人不知饥馑，沃野千里，世号陆海，谓之天府也'"。
郑国渠是秦始皇元年(公元前246年）由水工郑国设计领导，在关中引泾水兴修的大型灌溉工程。这项工程用了十多年时间才完工，引泾水东流注入洛水，全长300多里，十分壮观。《史记.河渠书》称，郑国渠的修建，使"关中为沃野，无凶年。秦以富强，卒并诸侯"。
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