河堤与防洪
河堤的建造
当河水溢出时，水流在升至河岸以上时速度减慢。水流速度减慢的同时能量也被释放出去，因此削弱了携带土壤粒子的能力。最后，某些携带物沉积在河岸的顶层并在那里存留下来。洪水退去之后，河岸上的沉积物变干。如果沉积物是由黏土粒子构成的，那么它会变得坚硬牢固，河岸也就升高了一些。每次河流泛滥后都会有一层土壤沉积下来，使河岸不断升高。同时，沉积在河床的泥沙可能会使河流的水位上升，河水变浅，更容易发生洪水。但是，由于河岸的增高，阻止了洪水的发生。所以，整条河流包括河床与河岸，都在升高。最后，河流水位会高出两边陆地的高度。
这类河堤可以自然形成。很久以前生活在河边的人在屡屡遭受洪水的困扰后，意识到他们可以修筑类似的河堤应付水灾，这一点不足为奇。在法老时代，埃及人在尼罗河西岸修筑河堤，南起阿斯旺，北至地中海，总长600英里（965千米）。后来，阿拉伯工程师又在尼罗河东岸修建了河堤。位于美索不达米亚境内的幼发拉底河与底格里斯河河段也修筑了河堤，中国的大河也如此。一些历史学家认为，人们在组织这样巨大的工程的过程中，社会生活有了较大的发展。
容易侵蚀的河堤
其他一些大河也纷纷修建了河堤。河堤修建的费用较高，而且它们提供的保护也不是很完善。河堤经常受到风雨的侵蚀，小动物在上面挖筑的洞穴也削弱了它的根基。每次维修都要临时雇佣上千人，尽管这样，河堤还是反复发生断裂事件。水从动物的洞穴或其他薄弱点漏出后，在另一端冒出水泡，逐渐形成裂缝，这就是河堤断裂的原因。
河堤断裂可能会带来毁灭性灾难。1998年夏天的季雨期间，中国广东省境内的长江河段河堤出现40米长的裂缝。为了堵住缺口，军队和警察用炸药炸沉了8艘1000吨级（908吨）的轮船，但是缺口还是没有堵住。大水袭击了位于广州市西南方向的九江市，市区某些地方水深达1.8米。九江市区共有400多万人，其中几千人在洪水中死亡。多数居民被迫离开家园，政府组织九江上游的33万人撤离。为了保护下游的几个重要工业城市，政府人为地炸毁了上游的某些河堤以减轻下游河堤的压力。
尽管河堤的失败会给人们带来可怕的后果，但它们也确实能够阻挡洪水，为人们提供可靠的保护。即使是在现如今，科学家对河流的规律有更深的了解之后，修筑河堤仍然不失为预防洪水的有效方式之一。
过去人们认为，河流中水流的速度是决定河流携带泥沙量的唯一因素。如果河流受到加固的河堤限制，那么当水量增大时，水流速度加快，并且自身还会冲出一条深深的河道。事实也确实如此。有时，人们为了清除河中过多的泥沙，便向河里释放大量的水。但是，河流也并不完全相同。尽管河堤是用来预防洪水发生的，但是在某种状况下，它还有可能因侵蚀而失去作用，增加河流下游发生洪水的可能性。
在某些河段，水流速度的加快并不能加深河道，反而侵蚀河岸。在另一些河段，包括密西西比河某些部分，本该在洪水过后沉积在河边陆地上的泥沙又被携带到下游并沉积在那里的河床上，使河流变浅。下游的沉积作用容易引发水灾。1881~1890年，密西西比河发生的6次大水灾都与此有关。河堤将河流圈住以后，在流量高峰期间，水位的上升幅度更大，因此更容易溢过河堤。所以，要想弥补这一不足，就必须把河堤建得更高。
水灾的发生也与运气有关，1927年密西西比河发生的灾难性水灾是厄运的结果。那一年，共有2.5万平方英里（6.475万平方千米）的土地被淹，多处河堤断裂。当时的情形不同寻常。主河流的东支流流量通常在冬末春初，即1月至4月间达到最大值。自西汇入的密苏里河及其支流流量在6月份达到最大值。这样，密西西比河的两次流量高峰期就可以间隔一段时间。然而，1927年却是个例外。所有支流同时达到高峰，密西西比河及其河堤无法承受如此流量，最后决堤。
10年以后的1937年1月、2月，俄亥俄河决堤，引发了它有史以来的最大水灾。在伊利诺伊州的开罗，密西西比河水位比平时升高63英尺（19米）。水流回到小支流中，而那里并没有河堤保护。在这种情况下，虽然密西西比河河水的流量达到了每秒200万立方英尺（5.66万立方米），但是却没有决堤。这次，生活在密西西比河下游处的人们就比较幸运了。事实上，自1928年以来，密西西比河下游河谷再未发生严重断裂。
放大河堤的作用
目前为止，河堤以某些方式得到了保护，将河堤远离河岸就是一种有效的方法。这样，人们就可以把洪水排放到河流周围的土地上，不会带来任何损失。同时，由于流水的部分动能被吸收，水对河堤的冲蚀也相应减轻。在路易斯安那州的巴吞鲁日，河堤之间的距离时近时远，少则小于1英里（1.6千米），多则达到15英里（24千米）。
阻止洪水最有效的方式是在洪水泛滥整个水系之前就将其排放。人们可以在河流与陆地上自然形成的凹坑之间挖一段水渠，由防洪闸门控制其流量。当河流水量达到高峰时，将防洪闸门打开，部分水流入凹坑中。洪水警报结束后，再将这些水放回到河流中。
显然这个方法是有一定局限性的。在河流的附近，我们可能找不到够大够深的凹地，或者即使找到了凹地，凹地中却建造了房屋。但是，只要能利用这种方法，通常都会成功。正是因为利用了这一捷径，伊拉克首都巴格达及其周围地区才没有受到幼发拉底河与底格里斯河洪水的影响。幼发拉底河与哈巴尼亚湖相连，而底格里斯河与塔塔尔凹地由一条41英里（66千米）的河渠连接起来。河坝通常也是以同样的方式来控制高峰流量的。
河床改变与防洪
有时我们也可以通过增加河流的载水量来预防洪水。河流的载水量用水流的速度来衡量，而水流速度取决于河道的横切面积以及河床坡度的大小。将河道加宽加深可以增加它的载水量，而将河床坡度增加也是有效之举。
设想一下，某段河床的高度从海拔100英尺（30.5米）降至50英尺（15.25米），河流就会发生蜿蜒曲折，这部分的长度就可达到20英里（32千米）。也就是说，坡度每降下1英尺（或米），长度即增加2100英尺（或米）。但是，如果挖出渠道将曲流连接起来，水就不用流这么远了。假设这些渠道可以使水流的路程减半，从20英里（32千米）减至10英里（16千米），那么河床的坡度就增加一倍，即长度每增加1050英尺（或米），坡度降下1英尺（或米），水流速度加快。水流速度加快以后，每秒钟从河口排除的水量增多，洪水就可以得到预防。河流在流经较平坦的泛滥平原时发生曲流，而泛滥平原正是洪水最猖獗的地方。这种情况下，增加河床坡度就是非常有效的方法。另外，由于水流速度加快，河流下游的沉积物减少，淤沙冲积河口的速度随之减慢。
在河流形成曲流的地方，河渠通常呈宽宽的圆弧状。这样可以减少侵蚀，防止形成新的曲流。在海边开垦出来的低地附近，只要挖出笔直的河渠就可以了。20世纪30年代，密西西比河沿岸就修建了这类河渠。16条河渠减少了田纳西州的孟菲斯与路易斯安那州的巴吞鲁日之间的河流长度，共缩短了170英里（274千米）的距离。
千百年来，人们一直在以各种方式增加河岸的高度，阻止洪水的发生。世界上很多地区都独立发现了修筑堤坝来保护田地和建筑物的方法，并且大体上都是成功的。现在，科学家们对河流有了更多的了解，所以他们能够想出其他办法来代替河堤的作用。在河堤与其他防洪措施双管齐下的情况下，即使较大的河流也能够被驯服。
