唐代詩人劉禹錫曾用一首清新明快的詩篇描寫過氣勢磅礴，一瀉千裡的黃河，這首詩是：

九曲黃河萬裡沙，浪濤風簸自天涯。

如今直上銀河去，同到牽牛織女家。

我們再來看看詩人又是如何描寫秋夜月光下的洞庭湖景色的：

湖光秋月兩相和，潭面無風鏡未磨，

遙望洞庭山翠小，白銀盤裡一青螺。

這兩首詩，一是說北方的黃河，一是說南方的洞庭，本應沒有什麼聯系，但它們有一個共同之點，即都是描寫“水”。黃河水為什麼會奔騰不羁，洞庭湖水為什麼會一平如鏡？這是由于它們所處的地理環境不同，一個在流動，一個在相對靜止。這就使我們認識到這樣一個道理：水靜則平。為什麼“靜水”就“平”?這與水的特性和地球引力有關，我們就不去詳細說它了。這裡要談的是我國古代勞動人民是如何利用“水靜則平”的道理來解決生産實際問題的。

一、最早的水準器

早在二千多年前，在《莊子·天道篇》一文中就講到：“水靜則平中準，大匠取法焉。”這裡說的就是水靜則平的道理，并且指出工匠師傅們正是利用這一現象作為準則去解決生産實際問題，也就是解決水準測量問題。

相傳大禹時代，我國古代勞動人民在治水活動中就開始使用“準、繩、矩”等最早的測量工具了，其中“繩、矩”自然是指劃直線，量角度，而“準”則應是水準測量了。

戰國時期的荀子在記述孔子談法的問題時，就曾用“水準”作比喻來說明執法要公平合理，可見當時在生産實踐中已廣泛使用水準測量的方法了，不然就不會出現這種比喻，不過當時用作測量的儀器當是很簡單和粗糙的了。

此外，在《周禮》一書中，也記載了用水準器和鉛垂線來确定地面是否水平的方法。西漢時期在關中(今陝西)開挖了一條曆史上有名的渠道——消渠，當時主持測量工作的徐伯就用到了“表”，這種“表”就是進行水準測量時所用的标尺。可見，我國古代勞動人民早已注意到水靜則平的特性并應用到生産實踐中去了，特别是在開挖渠道與運河的過程中，更是離不開水準測量。

二、關于水準器的記載

這樣推算，我國曆史上的水準測量，距今已有三、四千年的曆史了。在長期的生産實踐活動中，我國古代勞動人民曾創造過不少類型的水準測量用的水準器。可是在古籍中有關的記載卻不是很多的。一直到唐代，才在一本國做《太白陰經》的書中對“水平”(即“水準器”或“水準測量儀”的意思)作了較詳細的記載。而《太白陰經》卻是一本軍事著作，這就有意思了。水準器的記載很晚還不說，即使記載了，為何又是在軍事著作中而不是在一般著作中，特别是在與生産有關的著作中呢？

這也許是因為對于封建統治者來說，水準測量在軍事上的重要性比在生産上的重要性更有緊迫與直接的意義吧。

在古代戰争中，采用“水攻”的戰例是屢見不鮮的。“水攻”無非是兩大類型，一是決河堤，使河水居高臨下沖入敵軍或敵城；一是在河道上築壩壅水，使水淹沒敵軍或敵城。不管哪種方式，主攻者總要預先知道河水位或庫水位與敵方所在地的高程差；而要知道這一高程差，除了施以水準測量外，别無他法了。

三、《太白陰經》中關于水準儀的記載

《太白陰經》對水攻的作用估價是很高的，并指出隻要先設“水平”測其高下，就可以“漂城灌軍，浸營敗将”。這裡所指的“水平”就是當時用的水準測量儀器。《太白陰經》對“水平”的結構及使用方法，都作了詳細的說明。這一記載是有關我國水準測量曆史的可貴資料。根據記載，這套測量工具，由三部分組成，即“水平”、“照闆”和“度竿”。

“水平”中包括有水平槽，水平槽的長度為2尺4寸，兩頭與中間共鑿有三個池子，池子的橫向長度為1寸8分，縱向長度為1寸，深1寸3分。池與池間相隔1尺5分，中間有通水相連。通水渠寬3分，深度與池深相同。各水池中放有浮木，浮木的寬狹略小于池的寬狹，其厚為3分。浮木上建有“立齒”，齒高3分，寬1寸7分，厚1分。槽下設有可以轉動的腳。

“照闆”是一形如方扇的闆，長4尺，其中下面2尺為白色，寬為3尺；手長1尺。

“度竿”即測竿，長2丈，其刻度精确到“分”，故共有2千分。

觀測時，首先将水注入水平槽的池子與通水渠中，三浮木随之浮起，其上的立齒尖端當然會保持在同一水平線上。然後，觀測者即可借立齒尖端水平地瞄望遠處的度竿。由于度竿的刻度大小，觀測者不能像我們現在使用現代水準儀那樣直接由望遠鏡讀數，而是間接地利用“照闆”巧妙地解決了這一問題，即持度竿的人還要握一照闆，并将照闆在度竿之後方上下移動。當觀測者見到照闆上的黑白交線與其準視線齊平時，則召持闆人停止移動，并由持闆人記下度竿上所對應的刻度數字。由于照闆目标較大，所以可測距離能由10步(“步”是古代長度單位，唐代以前，1步等于6尺；唐代以後，1步等于5尺)或1裡，甚至能達10幾厘目力能及之地。

《太白陰經》對“水平”隻有文字記載，沒有附圖，事隔一個朝代，到了宋代，另一部軍事古籍《武經總要》，在其中的“水攻”篇中，除了基本上轉述了《太白陰經》的有關水平的文字記載外，還繪出了“水平”結構與觀測示意圖。可見，用“水平”進行水準測量，在唐、宋兩代都受到很大的重視。在古典文獻中能以圖形表示物件的結構，還是不多見的。

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