根据大量考古资料，江南地区在新石器时代的中、晚期，已经有较为发达的水稻种植业，原始先民们引水灌溉农田，产生了原始的灌溉技术。在河姆渡遗址和良渚文化遗址中分别出土了骨耜和破土器，均用于开挖小型沟渠，以供引水灌溉。此外，在吴兴钱山漾遗址中，还发现了农具“千篰”，这是一种戽水工具，表明良渚文化时期南方已有人工戽水灌溉技术的应用。从诸多考古发现的灌溉工具和沟渠可以看出，新石器时代的中、晚期，南方灌溉技术已经萌芽。而北方地区主要种植耐旱作物，灌溉并不迫切，所以灌溉技术未发展起来。

夏商西周时期先民们的主要活动地区处于黄河中下游，主要种植黍、粟等旱作物，遂形成了与旱作相配合的旱地沟洫。然而黄河中下游地区的气候时常春旱秋涝，旱地沟洫虽也可容水，起到湿润泥土的作用，但不能引水灌溉，满足干旱时作物对水分的需求。所以在水源条件较好的地方，灌溉水利也随之出现。“负水浇稼”大约是最早出现的一种灌溉方法，即利用容器提水灌溉。相传商代时的抗旱区田已采用这种灌溉方法。在汉代农书《氾胜之书》中提道：“昔汤有旱灾，伊尹为区田，教民粪种，负水浇稼，收至亩百石。”但这只是一种传说，直到西周时才有灌溉的明确记载，这在《诗经》的《大雅》和《小雅》中都有所反映。除此之外，《诗经》中还提到了泉水自流灌溉、修筑陂池、蓄水灌溉等方法。

随着夏商西周势力的南移与南北文化的交流，水稻种植进一步北移，而北方降雨少，种植水稻更依赖灌溉，因此出现了与稻作相配合的水田沟洫技术。《周礼·地官·稻人》称：“稻人，掌稼下地，以潴蓄水，以防止水，以沟荡水，以遂均水，以列舍水，以浍泻水，以涉扬其芟作田。”可见稻区有蓄水、灌溉、排水、防洪的设施，灌溉水利设施基本具备。

总之，这一时期的灌溉技术主要是由旱地沟洫技术和水田沟洫技术两类组成，辅之以泉灌、提水灌溉等方法，促进了黄河中下游平原农地的开发，推进了农业技术水平的进步，在后世不断得到继承与发展。

《周易·井》谓：“井养而不穷也。”中国古代人民很早就认识到井水的好处，凿井开发地下水了。据古籍记载，传说凿井最早起始于黄帝时期。中华人民共和国成立后，在浙江余姚河姆渡遗址中发现了最早的原始水井，距今约6000年。在偃师县二里头遗址和东下冯二里头遗址中发现了夏代水井，在江西、河北发掘出多座商代水井遗址，山西、山东也发现了许多西周水井遗址。可见中国水井起源于距今五六千年的新石器时代，到商、周时期凿井已经较为普遍，为发展井灌创造了条件。

春秋战国至南北朝时期，以发展大型引水灌渠工程和蓄水陂塘为主，修建了漳水渠、都江堰和郑国渠等引水工程，以及芍陂、鉴湖等蓄水工程，灌溉了大量土地，这一时期的灌溉技术也取得了光辉的成就。

中国北方很多地区分布有盐碱土地，战国时劳动人民便大量引用多泥沙的水流进行淤灌，不仅满足了作物对水分的需求，而且还能溶解洗去土壤中的盐分，起到改良盐碱地的作用。淤灌改土大致可分为稻田和旱田两种。

北方种稻改良盐碱地的方法，一般选择低洼之地开辟为稻田。水稻田灌溉采用淹灌法，田块作有低埂，通过灌水泡田冲洗和水稻生长期的灌溉、排水与换水，使得盐分逐渐下渗或随水排走，而淤泥沉积下来肥田。《汉书·沟洫志》称：“决漳水兮灌邺旁”，漳水含泥量大，古人通过引漳河水进行淤灌，可达到灌溉、肥田、改土的目的，效果显著。

旱作淤灌改土一般采用“甽浴法”。早在战国末年《吕氏春秋·任土篇》中便提到“子能使吾土靖而甽浴土乎”的问题，“甽浴法”通过在田中开沟，利用降雨淋洗，使土壤中的盐分溶解于淡水中，再从沟道排走，逐步降低土壤含盐量。战国以后多兴建灌排渠道，用“填淤”之水且灌且粪，多余之水通过排水沟道排走，比仅依靠降雨脱盐技术又有很大进步。

灌溉水温与作物生长期所需的水温并不一定适宜，这就需要对水温进行调节，这在西汉时已有了较好的总结。汉代农书《氾胜之书》中提到对水稻田采用“水道相直”来保温，用“水道（相）错”来降温，即利用水流进出口方位的变换来控制稻田的水温。其对旱作物的灌水也注意到了水温调节的问题。《氾胜之书·麻》中还指出热天要用曝晒过的井水浇麻，因为井水温度过低会伤害麻，所以需要经过日晒提高水温后才能浇麻。

配合区种法而设计的节水灌溉方法。遥润是沟灌的一种方法，《氾胜之书·瓠》提出区种瓠时，干旱时需要浇灌瓠株，要在种瓠的坑周围开挖小沟，深四五寸，在沟中注水，通过“遥润”来灌溉瓠株，这样既能使瓠株根部土壤不板结，又能节省用水。

渗灌是灌溉水从地面以下一定深度处浸润土壤的灌溉方法。《氾胜之书·瓜》记载了一种埋设瓦瓮进行渗灌的方法。通过瓦瓮的渗透作用，均衡地供给瓜株水分，这样土壤就不会产生板结现象，避免水分流失，又节省用水，操作方便。

春秋战国时期，由于农业的发展，园圃业基本已与大田农业分离，成为一项独立的农作业。菜蔬一般种在住宅附近，住宅区多打有水井，因此，在园圃业中最先采用井水灌溉。《庄子》《说苑》中都讲到用桔槔提取井水，浇灌园圃。战国时期，凿井普遍增多，至秦汉时期利用井水灌溉已很普遍。北魏《齐民要术》中便提到了用井水浇灌蔬菜的方法。井灌作为河渠灌溉的补充，促进了园圃业的发展。

春秋战国至南北朝时期，灌溉机具从“抱瓮灌溉”发展到采用桔槔、辘轳和翻车灌溉，主要创制和使用在井灌上。桔槔利用的是杠杆原理，“用力甚寡而见功多”，结构简单，成为后世通用之器。因桔槔“绠短而汲浅”，所以为了利用深井灌溉，创造了辘轳这种灌溉工具。桔槔和辘轳提取水量有限，灌溉农田有很大局限性，并且不适用于提取河湖之水，遂有了翻车的创制。

隋唐宋元时期，是水网圩田和挡潮工程技术快速进步，各种灌溉技术全面发展的时期。

是针对山丘区水易流失而总结的配合耕作措施的节水灌溉方法。山丘区山坡陡峭，水流较急，极易流失，并且溪泉“多经磴级”，沿途挟带泥沙，既易冲坏田块，又会淤塞田畦。古代创造了一套节水灌溉和防冲防淤技术。

南宋《陈旉农书·薅耘之宜篇》总结了丘陵区水稻在薅耘时控制水走失的方法。“先于最上处收滀水，勿致水走失。然后自下旋放令干而旋耘。”即先在最高处筑好蓄水工程，雨天蓄满水。耘田时，自最低的一块田放干水先耘，耘后烤田，烤好后灌水，依次向上逐块田薅耘，这样就能从容地耘田。并指出不能上下各丘同时放水，否则工夫匀不过来，田中泥土又很快干硬，万一遇上多日没雨，无水灌溉，庄稼就容易缺水干枯而死。

元《王祯农书》记载了梯田在引高处流泉时，为流泉裹挟泥沙石块而冲坏田块，需要在泉流入田块处，安设水篣，即竹箕、竹笼或木筐，来阻挡泥沙石块，防止田坏。

唐宋时期，耕地开发区域扩大，尤其是南方地区，人口迅速增加，人们开始努力开发低洼地和山丘地。对于不能自行灌溉的山丘地，地高水低，需要提水灌溉，于是人们改进了龙骨水车，并创造出适用于不同环境条件的筒车和汲取井水的水车。龙骨水车初名翻车，汉魏时期已有应用，唐代时在南北各地推广，到宋朝时已普及。龙骨水车在中国古代是社会应用最广、效果最大的一种排灌机具。筒车发明于唐代，是一种利用水力提水灌溉高处农田的灌溉机具。随着井灌的发展，唐朝时人们创制了比桔槔、辘轳汲水效率更高的用于井中汲水的水车——井式水车，促进了井灌的发展。

明清时期，南方圩垸水利技术、海塘工程技术更加进步，山丘区修建塘堰灌溉工程技术也更加普及，北方平原大量掘泉凿井，开发利用地下水，在华北平原形成了一定规模的井灌渠，促进了凿井技术和井灌机具的发展。

福建多山，稻田多靠山泉灌溉，而泉水温度往往较低。清代乾隆元年（1736），福建屏南知县沈钟推广“蓄水灌田法”，其法是：“每田一丘，于丘边留出水路一条，略开一小口，将水灌满，则用土壅住，放入下丘，以次递灌。每数日一看，如丘内水干，则照前（方法）递灌，如此则丘中之水被日蒸晒，土膏发旺，再加撒以灰粪、豆屑之类，禾苗自茂矣。”这方法是在田丘边开一条灌水沟，丘略开一个小口，在田内灌满水，然后将小口用土堵住，泉水经过沟道后再入稻田，水温便得到提高。如果田内水干了，可以按照之前的方法逐丘依次开小口与灌水沟相通，一丘灌满水即堵塞小口，泉水不在各块田之间串灌，有利于提高稻田的水温，同时稻田泥土变得肥沃，撒上灰粪和豆屑等，禾苗生长更加旺盛。

清光绪（1875～1908）年间郭云陞著《救荒简易书》，介绍了使井水变暖的方法。具体做法是：将石头、硫黄或者马粪装进布袋投入井中，来使寒冷的井水变暖，用来灌溉蔬菜、稻谷，可使其早熟。

中国井灌历史悠久，明以前井灌“多在园圃”，明清时期在华北形成了庞大的井灌区，灌溉许多农田，凿井技术也得到发展。这时出现了鸳鸯双井辘轳、玉衡车、恒升车以及风车。同时还引入了西方的井灌机具，这是技术发展史上的新动向。