水，不仅是人类须臾不可离的饮料，生命的基本保证之一，而且是廉价和洁净的能源，自古就受到重视。我国是利用水能动力历史最悠久的国家。
水力有多种形式，湍急的江河，瀑布，汹涌的潮汐和大洋中的海流都蕴藏着巨大的水能动力。
§§§第1节鼓风水排
水排，是古代一种利用水力进行鼓风的装置。现代炼铁，是用鼓风炉向炉内吹进氧气，把多余的碳和杂质氧化掉。在古代，还没有由电动机带动的鼓风机，聪明的工匠就用皮革作成皮囊，一张一压来鼓风，一座炼炉要用好几个皮囊排成一排，称为排囊。所以人们把用水力推动皮囊进行鼓风的装置叫“水排”。
水排的结构很巧妙，它通过水力推动水轮，水轮带动拉杆（或者加一个传动带），把圆周运动变成往复运动，使风箱上的风板一开一闭达到鼓风的目的，水轮转动一次，风板可以启闭好几次，比用人力操纵皮囊的鼓风速度和效率高得多。
由东汉初年南阳太守杜诗发明的这种水排，在三国时代，由一个叫韩暨的人推广到魏国官办的炼铁作坊，很受欢迎。因为这种水排可以代替过去用人力和畜力推动的排囊鼓风，四季不歇。采用水排鼓风以后，许多原来用排囊鼓风的人力和畜力被节省下来，生产效率也提高了好几倍。从后汉到新中国成立前，我国不少地方都使用水排鼓风。
§§§第2节水力天文钟
用水作动力驱动天文钟，也是我国古代的一大发明。所谓天文钟，是用来表示天体时空运行的一种大型仪器。它把动力机械和许多传动机械组合在一起，利用几组齿轮把机轮的速度变慢，并保持恒定的速度，使它和天体的运动一致，这种天文钟既能表示天象，又能计时，后世的钟表就是从它演变而来的。
我国古代是天文学很发达的国家。宋代发明的“水运仪象台”就是天文钟的祖先，也是用水力驱动的世界上最古老的天文钟。
公元1088年（宋元·三年），宋代科学家苏颂在当时的汴京（今河南开封）成功地制成了“水运仪象台”，其利用水力作动力的设计非常巧妙。在一个“铜壶滴漏式”装置内设有“天池”和“平水壶”两个方形水槽，“平水壶”的泄水管使水位经常保持不变，这样，平水壶下端的出水口就能保持恒定的流量，以不变的力驱动仪象台的水轮旋转。更妙的是水轮下边的退水壶有一根水管和升水壶相连，这样水可以周而复始，水流循环一周，泄水槽又成了水源。水运仪象台的制成，不仅表明11世纪末，我国杰出的天文仪器和机械工程技术的卓越成就。而且表明了巧妙利用水力驱动精密仪器的聪明才智。国际上的科学史家认为，“水运仪象台”是欧洲中世纪天文钟的祖先。
这种复制出来的水运仪象仪，今天我们在北京故宫的钟表馆里，还可见到。
从高转筒车到水转连磨
我国古代的农业用灌溉机具，一开始是用人力驱动，后来开始用畜力和风力。人力畜力成本高，风力只适用于排水，而不能抗旱救急，干旱天如果无风，就只好干等。于是想到利用湍急的河流水力来取代人力畜力或风力。
这就是水力在农业应用中迅速推广的原因，用水提水，这个想法的诞生很不简单。
最有名的“水力提水车”叫高转筒车，创始于唐代。我国南方农村的有些地区，至今仍有这种水车在提水灌溉农田。水车有一个用木或竹做的大转轮，直径随提水高度的需要而定，可以由几米到十几米，用木架竖立在江河的急流里，水轮外缘安有许多斜放着的竹筒，当水力推动水轮时，竹筒浸入河水中灌满了水，到露出水面时，筒口正好朝上，离水后水轮转动约200度，筒口即向下倾斜，将水注入岸上的水槽流入农田中。这种水车不需要人看管，完全是利用水力自动化提水。
到元代初，还有人将过去的人力龙骨水车改造成水力驱动的水力龙骨水车。也是利用江河中湍急的水流冲击水轮旋转，水车则装在河岸边挖出的深沟里，通过传动齿轮带动水车车水，从河中把水车上岸灌入农田中。
农村在谷物收获脱粒之后，要加工成米、面才能食用。我国古代又发明了用水力驱动的水碓、水磨用来加工粮食。
水力发电
在发电机出现之前，水力只能变为机械动力为人类利用。因此水力的利用受到很大限制，在没有湍急江河的地区，根本无法享受水力的恩惠，而水力丰富的地区又因为不能充分利用而白白地流失了。比如，当你看到那些“飞流直下三千尺”的壮观瀑布而不能利用它蕴藏的能量时，只好感叹“疑是银河落九天”了。
自法拉第发明了发电机和电动机，能把机械变成电能，并能把发电能远距离输送到任何地方后，水力的利用就出现了突飞猛进的发展。这就是利用水力来发电。
水力发电的原理很简单，先建造水库，将水蓄积到一定的高度。发电站的发电机安装在水库的下面。当水库里面的水沿着管道流下去的时候，很自然会产生一股冲力，这股冲力冲击着水轮机带动发电机转动，就产生了电力。
因此，只要建成了水库和水电站，以后的电力都由水库中的水源源不断提供，不再需要燃烧任何燃料，既节约，又没有污染。建成的水库还可以用来灌溉及养殖水产，真是一举多得。因此它一出现，就广泛受到人们的青睐。
在当今世界上，水力发电在能源供应中已占有相当重要的地位，世界电力的生产中有近20％来自水力发电。
世界上最早利用水力发电来改变社会面貌的是美国田纳西河。田纳西河位于美国东南部。20世纪30年代初，美国遭受空前的经济大萧条，人民普遍生活在饥饿中，田纳西河流域更是严重，62％的人口以农为主，而土地贫瘠，水旱灾害频繁，洪水过后，土地冲刷，颗粒无收。为了改变这种面貌，美国总统罗斯福于1933年4月10日提出建议，对田纳西河流域进行多元开发利用，其中之一就是进行水力发电。1933年5月17日国会通过了这一建议。经过40多年的建设。田纳西已彻底改变面貌，荒滩变桑田，水力发电奠定了电力网的基础，送到了全区的每一个角落。河网密布，航道畅通。经过40多年来的努力，在田纳西河上建成了35个大水库和8个小水库，水力发电厂达49个。在30～40年代，田纳西的电力都来自坝下的水力发电厂，到20世纪40年代末，田纳西成为全国电力的最大供应者。
美国从田纳西的水力发电中获得巨大收益后，对水力发电更是倍加重视，于1941年在哥伦比亚河上建立了大古水力发电站，设计的发电能力为1083万千瓦，是世界上最大的水电站。直到1984年，巴西和巴拉圭巴拉那河建成伊泰普水电站后（发电能力为1260万千瓦）才退居第二位。
从20世纪70年代发生石油危机后，世界水力发电更是进入高潮，现在世界上有7个国家（挪威、扎伊尔、赞比亚、加纳、乌干达、老挝、不丹）几乎全靠水力发电提供电力。水力发电为发展中国家提供了2/5的电力。
水电站所需要的大型水坝工程的建设也越来越快，高坝越来越多。自1936年美国建成世界上第一座高度超过150米的胡佛大高坝以来，到1980年，世界上建成的150米以上的高坝就有65座，到1990年，又建成了44座。我国为了兴建世界瞩目的长江三峡水电站，更是出现了许多感人的故事。
§§§第3节三峡电站
为了利用长江上游的水力能源，防止中下游免遭洪水的分割，革命先行者孙中山先生早在他的《建国方略实业计划》中就提出要兴建三峡大坝这一宏伟的水利工程，一方面利用大坝拦截上游来的洪水，一方面利用三峡水库蓄存的水力进行发电，造福长江流域的两岸人民。孙中山的这一愿望没有实现，留给了新中国成立后的中国人民。
1954年，特大洪水袭击长江两岸，淹地4755万亩，淹死33000多人，京广铁路100来天不能通车。肆虐的洪水使国家领导人建立三峡大坝的决心与日俱增。
还是在1953年，当时的国家主席毛泽东就专程视察过三峡，他在“长江”舰上望着滔滔的江水对当时的长江科学委员会主任林一山说：“为什么不集中在三峡修一个坝卡住长江？”“你能不能找个人替我当国家主席，我给你当助手，帮你修建三峡大坝呢？”后来，因种种原因，三峡大坝工程久拖不决，他伤感地说：“将来我死了，三峡修成后，不要忘了在祭文中提到！”
毛泽东主席有一首诗中描绘了三峡工程建成后的迷人情景，“截断巫山云雨，高峡出平湖，神女应无恙，当惊世界殊。”读了令人万分感慨！
在1992年七届五次人代会开幕前夕，因病逝世的政协副主席王任重生前向家属和秘书嘱托，要把他的骨灰撒在三峡大坝的坝址上。
三峡水力发电站久拖未修，给许多伟人留下终身遗憾。令人欣慰的是，在1992年4月召开的七届全国人大五次会议上，终于决定将兴建长江三峡工程列入国民经济和社会发展十年规划。这一决定震动了全世界，更鼓舞了国内外的亿万炎黄子孙。
从1992年起的15年内，一座高185米，长1983米的拦洪大坝将在湖北宜昌三斗坪高高筑起，它除了“截断巫山云雨”，控制住武汉以上洪水来量的，保证下游两岸1500万人民的生命财产外，三峡大水库每年可以发电840亿千瓦小时。相当于14座装机120万千瓦的火力发电厂和三个年产1500万吨的煤矿的能量。水力发电产生的电力可以送到华中、华东、川东等广大地区，解决这些地区能源短缺的问题。
我国是水力资源最丰富的国家，居世界第一。但是，水力能源的利用却居落后地位，按1983年的统计，水力能源的利用仅5％，其余95％白白地流失掉了。而前苏联水力利用率达17%，巴西为12％，美国为40％，加拿大达50％。因此，加速开发利用我国丰富的水力能源成为未来能源工业的重要组成部分。
所幸的是，我国已具备了建造大型水力发电工程的技术和经验。毛泽东主席生前批准了在三峡大坝下游41公里外的葛洲坝兴建一个大型水电站，于1970年12月开始，至1986年建成，有21台总容量达271.5万千瓦的水轮发电机组，每年发电141亿千瓦小时，成为我国目前最大的水力发电站，它的电力已输送到华中电网覆盖的广阔城市与乡村。
我国的黄河，也有丰富的水力能源，黄河上游，从龙羊峡到青铜峡长达900公里的河段，坡度大，落差达1400多米，是名副其实的“飞流直下三千尺”，可以建十多个梯阶式的水力发电站，总发电能力可达1400多万千瓦。
相当于长江三峡水电站的发电能力。
§§§第4节海洋潮汐能
除江河外，在海洋中也蕴藏着巨大的水力能源，这就是潮汐能。
在远古时代，居住在海边的人就发现，海水水位时涨时落。我国古书《山海经》里有“鲸出洞时则退潮，入洞时则涨潮”的记载。当然，海潮的涨落并不是由于有一种古人叫做“鲸”的巨大动物在海里出洞入洞所引起的，但这段记载说明我国古代的人们已经注意到了海潮有退有涨的现象。在印度，对海潮的涨落现象也注意到了，他们则认为“潮的涨落是龙神的变化”所引起的，这一看法记载在印度于公元前三世纪左右的《大藏经》一书中。
古人对海洋水位时涨时落的潮汐现象不能进行科学的解释，但想象力却是很丰富的。比如有人认为潮汐现象是“天地呼吸”或“海里的妖怪吞吐海水造成的”，这当然也是一种误解。直到1686年，牛顿（1642～1727年）提出了万有引力定律，才知道潮汐是太阳和月球等天体对地球的引力的变化引起的，科学地解开了潮汐之谜。
§§§第5节潮汐搬巨石
古人虽然没能正确解释潮汐现象，但早就知道潮汐含有巨大的能量，并进行巧妙利用，产生了许多动人的故事。
在福建泉州东北约10公里的洛阳江入海处，有一座誉满海内外的大桥，是1053～1509年间建成的。当时全桥长360丈（1200米），宽1丈5尺（5米），桥墩46座。经过历代修葺变迁，现在的桥长为834米，宽7米，桥墩31座，建造这座桥所用的材料全部是成吨重至上百吨重的巨大石块。在900多年前，既没有起重设备又无现代的那种水下打桩机，那些高大的石桥墩和铺在桥面上的大石块，是怎样在波涛汹涌的河面上架起来的呢？原来是靠人的智慧和潮汐的威力！
洛阳江上的这座大桥正好处在江海汇合处，海潮时起时落，看起来增加了架桥的困难，但建桥工匠正是巧妙地利用了潮汐涨落的能量，架起了这座举世闻名的洛阳桥。建桥的工匠们首先把凿好的石块用滚木一类的运输工业搬运到停泊在沙滩上的木筏上，乘涨潮时，载着石块的木筏浮起在水面上，工匠们抓紧时机把载有巨石的木筏运到施工现场，并利用高潮水位使木筏上升，即“水涨筏高”，然后，随潮位下降，石块就慢慢落在预定的位置上。
潮汐的涨落，竟充当了石块的起重机，它也充分表现出了潮汐的能量。
§§§第6节潮汐在军事上的应用
潮汐能在军事上也发挥过重要作用。最值得一提的是明朝著名军事家郑成功利用潮汐收复台湾的故事。当时台湾被荷兰殖民者侵占。
