促使天文历法发展的原因有三个，一是由于周室衰弱，专掌天象观测、记录和解释的祝宗卜史流落民间。《史记。历法》曾指出：“幽厉之后，周世微，陪臣执政，史不记时，君不告朔，故畴人子弟分散，或在诸夏，或在夷狄。”天文人才的流动为天文历法的发展创造了良好的条件。《晋书。天文志》对春秋战国之际天文各家并立，观测研究繁荣的状况有过记载，鲁有梓慎(活动年代约在公元前570 —540 年)，晋有卜偃(活动年代约在公元前675 —650 年)，郑有裨(约和孔丘同时)，宋有子韦(曾于公元前480 年答宋景公问)，齐有甘德，楚有唐昧，赵有尹皋，魏有石申夫(亦名石申，后四人活动年代约在公元前4 世纪)，他们“皆掌著天文、各论图验”。二是春秋战国之际战争纷迭，政局动荡。人们需要对这种朝不保夕，变化无常的社会状况寻求解释，满足社会心理的普遍需要，从天象变化中寻求启示，用以预测和解释社会变化就成为一种普遍的现象，天文观测和研究就必然倍受重视。正如《史记。天官书》所说：“田氏篡齐，三家分晋，并为战国，争于攻取，兵革更起，城邑数屠，因以饥馑，疾疫焦苦，臣之忧患，其察祥侯星气尤急!……而皋、唐、甘、石因时务，论其书传，故其占验，凌杂米盐。”三是农业生产的季节性对天时变化周期的精确性有较严格的要求，以利于小农掌握农时节气。对周期性天象显现观测的客观性及其研究，就会促使对天的认识由神秘性向客观性方向转变。天的本质，宇宙的无限，天地关系，万物起源等等问题也随之成为人们探讨的热门课题。这种状况对社会思想从西周官学天命论的束缚下解放出来，用天文历法的新知识构筑新的宇宙图景，树立新的自然观是有极大的推动作用，而自然观的变革对古代社会来说，是思想解放的前提，既然天是可以客观观测研究的对象，没有任何神秘性，那么天命思想的禁锢作用就都会失去意义。
对古代中国的农业生产来说，水是另一个决定农业生产成败的主要因素，尤其对小农来说，更是如此。水利包括两方面的内容：筑堤防泛和引水灌溉。春秋战国之际兴建的大型水利工程有楚国令尹孙叔敖领导修筑的，位于安徽寿县安丰城南的芍陂。据《水经注。肥水注》记载：“陂有五门，吐纳川流”，即利用闸埧来调节水位、水量。魏国邺令西门豹领导开凿的漳水十二渠，据《水经注。浊漳水注》记载，“一源分为十二流，皆悬水门”，使得经常泛滥的漳水得以畅通，既可以引水灌田。又可冲洗盐碱地。《吕氏春秋。乐成》篇记载了当时的民歌。“邺有圣令，时为史公，决漳水，灌邺旁，终古扩卤，生之稻梁。”设置水门可有效地控制水量，既可防涝又可根据农需及时灌溉农田。公元前486 年吴国出于军事目的，开凿邗沟，从邗地(今江苏扬州西北)挖运河到末口(今江苏淮安县北五里)，沟通了长江和淮河。公元前482 年吴国又从淮河继续开凿运河到宋鲁两国，沟通了济水和泗水，这样便联结了长江和黄河的水系。这些运河对农业灌溉有很大的作用，堤防工程的兴建在春秋战国之际已相当普遍，这是和洪水作斗争的基本手段，并在长期的斗争中积累了丰富的知识和技术，堤防的规模不断扩大，工程质量也不断提高。
大型水利工程的兴建和发展在相当程度上解决了当时农业生产防涝灌溉的需要。兴修水利的实践，使人们对水的自然规律有了进一步的认识和掌握，一些宗教迷信思想便受到冲击，西门豹破除女巫的“河伯娶妇”的迷信骗局就是典型的一例。水利工程中必然碰到的水流和渠道的关系，测量、施工等具体技术问题都为理论认识提供了资料和要求。《考工记。匠人》和《管子。度地》两篇关于水利技术的理论总结，反映了春秋战国之际对水利问题的理论认识。
《考工记。匠人》篇指出：“善沟者，水潄之;善防者，水淫之”，这是关于如何根据水流等具体情况开畅沟渠，筑牢堤防的经验总结，具体指出了开沟“必因水势”，筑堤“必因地势”，并详细描述了由甽、遂、沟、洫、浍等大小作用各别的渠所组成的农田排水灌溉系统。《匠人》篇还记载了关于堤防的基本规格比例，“凡为防，广与崇方其三分去一，大防外”。即堤防的下基的宽度与高度相等，上顶的宽度是下基宽度的三分之二。大的堤防上顶的宽度不到下基的三分之二。这种筑堤要求是对水深、压强之间关系认识的一种结果。水力学知识的积累还反映在《匠人》篇中关于排水沟、溢流堰和跌水落水墙的合理设计中，“凡行奠水，磬折以三五。欲为渊，则句于矩。”即渠道进口处其横段与折段的长度比是三比五，类似石磬的样子。堰形有150 °左右的夹国，在陡峻地区，引水渠做成直角形，用跌水连接渠道，防止水流冲坏渠道。 修建灌溉渠道网，要能使水通过各级渠道流到农田，最主要的是渠道坡度的确定。
《管子。度地》 篇水的流速和渠道坡降的关系已有了充分的认识。指出，如果渠道坡度大了，水的流速过大，则渠道会被冲坏;如果渠道坡降小了，水的流速过小，又会造成渠道内淤积，从而总结出了农田水利渠道的最优坡降。指出，“尺有十分之，三里满足四十九者，水可走也。乃迂其道而远之，以势行之”。“尺有十分之”就是一寸，在三里距离内，渠道降落四十九寸。“三里满足四十九”大约是千分之一的坡降，接近于现代常用的渠道坡降。“乃迂其道而远之，以势行之”因为有了适宜的坡降，水才会顺着地势，沿各级渠道系统流到农田。《度地》篇对堤防修筑论述了三个问题，一是强调了土料含水量和季节的关系及其对堤防质量的影响，指出，“春三月，天地干燥，水纠裂之时也。山川涸落……利以作土功之事，土乃益刚“，春三月，天气干燥，土料含水量适宜，筑的堤质量好，”土乃益刚“。秋三月，土料含水量大，”濡湿日生，土弱难成“，不宜筑堤。冬三月，冻土含水量不均匀，难以捣实，”土刚不立“。这说明控制土料含水量是提高筑堤质量的关键。二是对堤防横断面的合理形状，堤防建筑的综合施工的论述，”令甲土作堤大水之旁。大其下，小其上，随水而行。地有不生草者，必为之囊。……树以荆棘，以固其地。杀之以柏杨，以备决水“。堤防横断面成梯形，堤底宽，堤顶窄，保证堤防有一定的边坡，防止滑坡。”地有不生草者，必为之囊，“这是利用盐碱洼地用堤防围起来作滞洪区，可缓解洪峰威胁，并在堤防上种植树木，利用树木根系加固堤防，防止决口。
天象观测，历法制定，水利兴修都是官办事业。春秋战国之际，由于周室衰落，诸侯争霸，各国统治者为了本身的政治、经济发展的需要，都极为重视这些事业。各家并立，各国竞争的状况更为有利地促进这些事业的发展，这方面的成就对方兴未艾的小农生产形成是极为有利的。因为统一的水利实施使小农有条件在小规模的耕地进行精耕细作和推广一年两熟制，提高单位面积的产量，使以家庭为单位的小农生产方式才有可能存在和发展下去，成为社会物质生产的基本力量。同时，把一种务实，求实，具体问题，具体分析的实证精神注入了社会思潮，使科学思想有可能向客观实证的分析倾向发展。
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