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季馴直接提審懲罰；有功勞者，可由潘季馴直接保薦升賞。
——獲得萬曆皇帝的如此的授權，潘季馴懷揣著賦閒在家完成的《河防一覽》，輕車簡從，直赴治黃一線。
一到任，潘季馴披星戴月，相度地形，很快提出了一個“民生、運道兩便”的治黃、淮、運的全面規劃。在奏經萬曆皇帝批准後，當年春即展開對河道進行大規模整治。用不到2年時間，築土堤萬多丈，石堤3300多丈，疏浚運河萬多丈，開鑿引水河渠2條，並種上防護柳萬多株。同時在洪澤湖上築高家堰，蓄清刷黃。
經過大規模整治，黃、淮兩河歸正，沙刷水深，海口大辟，田廬盡復，流移歸業，運河漕運暢通。
為了根治黃河下游屢治屢發的黃患，潘季馴念念不忘實踐他“束水攻沙”理論，他要將這前無古人的理論“書寫”到華夏大地上！
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三落四起戰黃河（5）
潘季馴再次來到沿黃地區視察。
他對陪同視察的治黃官員們說：“防敵則曰邊防，防河則曰堤防。邊防者，防敵之內入也，堤防者，防水之外出也。欲水之無出，而不戒於堤，是猶欲敵之無入，而忘備於邊者矣。因此，我們要十分重視堤防的作用才是。”
這次視察之後，潘季馴開始了沿黃、淮、運河大規模的築堤行動，以全面實踐他的“束水攻沙”理論。
他總結歷代治黃的實踐經驗，創造性地把堤防工程分為遙堤、縷堤、格堤、月堤四種，因地制宜地在運河兩岸周密佈置，配合運用。
“遙堤約攔水勢，取其易守也。而遙堤之內復築格堤，蓋慮決水順遙而下，亦可成河，故欲其遇格即止也。縷堤拘束河流，取其沖刷也。而縷堤之內復築月拘堤，蓋恐縷逼河流，難免沖決，故欲其遇月即止也。”
“縷堤即近河濱，束水太急，怒濤湍溜，必致傷堤。遙堤離河頗遠，或一里餘，或二三里，伏秋暴漲之時，難保水不至堤，然出岸之水必淺。既遠且淺，其勢必緩，緩則堤自易保也。”
“防禦之法，格堤其妙。格即橫也。蓋縷堤既不可恃，萬一決縷而入，橫流遇格而止，可免氾濫。水退，本格之水仍復歸槽，淤留地高，最為便益。”
為了避免發生特大洪水時沖決縷堤，潘季馴還在3處“土性堅實”的縷堤河段建立了減水壩（滾水壩），壩頂低於縷堤堤面二三尺，寬30餘丈，用石砌成。“萬一水與（縷）堤平，任其從壩滾出”。滾出的洪水由遙堤、格堤攔阻，順著宣洩的槽溝，在下游迴歸河道，以保證較大的夾沙力量。因此，減水壩不僅有保護縷堤和宣洩洪水的作用，還避免了開支河分流殺勢的弊病。
大堤的修築質量是潘季馴最為關切的。他日夜奔走在築堤工地上，督促築堤民夫選取真土膠泥築堤，杜絕往歲雜沙虛松之弊；督促築堤民夫要“夯杵堅實”，防止“豆腐渣工程”。
他反覆提醒民夫們：取土宜遠，切忌傍堤挖取，以致成河積水，刷損堤根；大堤的高厚必須符合尺寸要求，勿惜巨費。
近運河邊的一段月堤竣工。潘季馴聞報，命隨從提督衙門辦公處提來鐵錐筒：“本官要親自前往驗收。”
“鐵錐筒？”隨從不解地問道。
“是。鐵錐筒。就是前些日子本官設計找鐵匠製作出來的那件東西。你去給我提來。”
潘季馴一行，帶著鐵錐筒來到新竣工的月堤上。
潘季馴在月堤中段停了下來，他命人開啟鐵錐筒開始鑽探，掘至堤底，從十餘米的深處探上一錐土來。潘季馴拿過土，認真察看，的確是真土膠泥，完全不含沙，而且夯杵得很堅實。潘季馴滿意地點點頭。
——遠在明代潘季馴，已經採取了類似現在的錐探、槽探兩種方法來檢查堤壩質量。
遙堤、縷堤、格堤、月堤，虎居龍蟠，在規定的時間裡全部築成，潘季馴十分欣慰，提前1年實現了他向朝廷立下的3年為限的軍令狀。
築堤重要，護堤同樣重要，甚至更重要。只築不護，等於沒築；護而不嚴，等於沒護。為了加強堤防的維修保養，潘季馴制定出了晝防、夜防、風防、雨防“四防”和官守、民守“二守”以及栽柳、植葦等嚴格的護堤制度了。潘季馴要求地方州縣每年一定要派民夫將堤頂加高5寸，堤的兩側增厚5寸。這說明，潘季馴已經打破把築堤單純作為消極防禦措施的傳統觀念，而是把它作為和洪水、泥沙作鬥爭的積極手段，這開創了治河史上的新篇章。
萬曆八年（
