河壩與防洪
有史以來，人們一直在修築河壩來控製河流的水流量。現在我們還可以看見大約公元前4000年古埃及人修建的河壩遺址。據說美索不達米亞人也修建過河壩，而古羅馬人修建的更多。人們修建河壩的原因有幾個：有些人用它來儲水，以備幹燥季節裏灌溉和家用。有些人用它來擋水，河流水位升高時，它可以將水阻擋，當水位下降以後，可以逐漸釋放。這樣，河流的水量就得到了控製，河壩下遊的水量就會長期保持穩定。此外，河壩還可以用來搜集沉積物，防止港口泥沙淤積，還有助於形成人工湖，方便船隻運輸貨物。
在現代，當第一批工廠建成時，蒸汽動力還沒有發明。最初的大機器都是由水車產生的水力帶動運行的，所以人們修築了更多的河壩來保證流水的供應。蒸汽代替水力以後，這些大壩就無用武之地了，所以很多就此廢棄了。後來，人們將水車技術加以改進，製造出渦輪機。渦輪機有效利用流水產生的動能，比傳統的水車效率高得多，而且還可以進行水力發電。在這種情況下，人們修築了更多的大壩。直到今天，世界上仍有19％的電能是這樣產生的。
大壩的修建
早期的河壩通常是由泥土、岩石或二者混合築成的。修建規模較小的河壩也是一項浩大的工程，需要大量的材料，因此人們很自然地想到利用隨處可見的泥土和石頭。第一批河壩可能完全由黏土或其他精細土壤構成，土壤粒子緊密結合在一起以後，水就不容易滲透。由單一材料築成的大壩叫做“均質壩”。
1立方英尺水重62磅（1立方米1000千克），所以即使小型水庫也會對河壩施加巨大的壓力。因此，壩身必須牢固堅實，壩基要比壩頂厚得多。因此，壩身的橫切麵應該呈三角形狀。壩身的坡度不應該太大，否則泥土或石頭會陷到底部。另外，坡度還應該分散大壩的重量，防止壩下的地麵下陷不均造成的大壩倒塌。河流上遊處的壩身必須能夠抵製波浪的衝擊，下遊處的壩身必須抵製住雨水的侵蝕。為了吸引波浪的能量，上遊的大壩正麵堆積起一堆大小不一的岩石，叫亂石層。當然，我們也可以用泥瓦、混凝土或瀝青將其保護起來。
目前，泥土與石頭還被廣泛使用著，而鋼筋、混凝土以及固體泥瓦也參與到了大壩的修建中。大壩的建造類型共有5種。選用哪一種構造，要根據當地的地形來決定。
土壩可能是均質壩，但它通常也用不透水的黏土作核心層，用夯實土和亂石作外層以保護迎水麵。土壩可以建築在土質較軟的地麵上，因為它的壩基太寬，所以重量可以分散在較大的麵積上。堆石壩比土壩更加堅實，但是它也更重，並且需要有非常穩固的地麵作基礎。顧名思義，堆石壩是由大小不一的鬆散岩石堆積而成，表麵覆蓋一層混凝土或瀝青以保護迎水麵。這層覆蓋物必須是不透水的，這樣才能防止水滲入壩內。
土壩、堆石壩的迎水麵和下遊麵都是傾斜的，而重力壩卻有所不同，它的迎水麵是與地麵垂直的。重力壩由岩石和混凝土塊體構成，極其笨重。它是在重力作用下固定在某地的，因此而得名。由於壩基較寬，所以重量也被分散。盡管重力壩的設計看起來比較現代，而事實上西班牙早在16世紀就已建造出第一批，有兩座至今還在使用。
拱壩是重力壩的一種變體。拱壩的壩身向迎水麵方向呈拱形，將水的壓力轉移到兩邊，增加壩的力量。胡佛大壩就屬於拱壩。某些拱壩可能不隻有一個拱。800英尺（244米）高的亞利桑那州弗德河的巴特萊特大壩就有10個拱。支墩壩的迎水麵通常傾斜成45°，而下遊麵是與地麵垂直的。支墩支撐著下遊麵壩身的重量。
阻止河水溢出
人們為了阻擋河水而修築了河壩。河壩修好以後，壩後的水就會累積起來，形成人工湖。湖中的水不斷升高，水位將逐漸升至與這一水區頂端相同的高度。河壩不可能像河穀那樣高，所以河水不會溢到人工湖兩邊的田地中去。這時，如果不把閘門打開放水，那麼水遲早要溢過河壩。如果是土壩，河水會將壩頂構造衝走，最後整個大壩都會被衝毀。如果壩基不穩固，河水會從下麵流過並不斷衝擊壩身，直至最後大壩倒塌。這種情況下，即使是由混凝土等堅固物質築起的大壩也要有步驟地排放多餘水。
因此，所有大壩都在中心或兩邊安裝了溢流管或溢水口用來排水。對流經大壩的水量加以調整後，壩後的水位可以保持較低，波浪也不會衝擊壩頂了。
河壩倒塌的後果
河壩已經多次成功地預防和阻擋了洪水，這是一個不可爭辯的事實。但是，它也有失靈的時候，而且一旦失靈，將會給下遊帶來災難性的洪水。雖然這種情況比較罕見，但是也確實發生過。西班牙瓜達蘭廷河的普德斯大壩是一座重力壩，於1791年竣工。11年後的1802年，異常猛烈的暴雨給水庫帶來過多雨水，大壩無法承重，引發水災。