潘季驯的主要历史贡献有三点：
第一，把治沙提到治理黄河方略的高度来认识，实现了治理黄河战略性 的重要转变。
第二，提出并且实践了解决黄河泥沙问题的三条重要措施，也就是束水 攻沙、蓄清刷黄和淤滩固堤。
第三，系统地总结和完善了堤防修守的一整套制度和措施。
六、潘季驯的治河思想
潘季驯治理黄河的思想与实践有四个显著的特征：
第一，潘季驯紧紧地抓住黄河沙多水少，年内分布极不均衡的水文特点， 使治理的方略与措施建立在对黄河规律的正确认识的基础之上。
潘季驯以前，除了公元1世纪初的王戎、宋朝的范百禄、赵君锡之外， 治理黄河的方针总是以治水为单一的目标。而潘季驯则认为不能把黄河同一 般性的清水河流等同地来看待，不能完全地采用适合于清水河流的方法来治 理黄河。
潘季驯在他所著的《河议辨惑》中答复一些人的责难时说道：黄河自“兰 州以下水少沙多”，这是黄河的特殊性。他反复强调：“黄河最浊，以斗计 之，沙居其六。”甚至他还认为“伏秋则居其八。”
潘季驯正是由于基于以上认识，所以他反对把黄河分流，他认为：
“分流诚能杀其势，然可行于清水之河，非所行于黄河也。”
第二，潘季驯主张利用水和沙关系的自然规律来刷深河槽，以求达到治 理黄河的目的。他的束水攻沙、蓄清刷黄和淤滩固堤的思想都体现了这一点。
明代中叶时，黄河泥沙问题的严重性已经被越来越多的人所认识。但是， 对于解决泥沙问题的途径，见解却是极不一致的。当时比较普遍的意见，是 主张用人力来挑浚，或者是用原始的疏沙船来疏浚。
潘季驯则主张利用自然力来治沙。他认为：黄河泥沙“不知几千万斛，…… 纵使其能挑而尽之，堤之不筑，水复旁溢，沙复停塞，可胜挑乎？”如果以 水来刷沙，则会“如汤沃雪。”而要利用水力来刷沙，就必须要坚筑堤防：
“筑堤束水，以水攻沙，水不再溢于两旁，则必直刷乎河底，一定之理， 必然之势”。
这就是著名的“束水攻沙”论。他阐述了利用堤防约束水流，提高流速， 从而来增大挟沙能力的道理：“黄河斗水，沙居其六。以四升之水载六升之 沙，非极迅溜湍急，则必淤阻。”而“堤固，则水不泛滥而自然归槽。归槽， 则水不上溢而自然下刷。沙之所以涤，渠之所以深，河之所以导而入海，皆 相因而至矣。”
潘季驯不仅是主张通过筑堤束水来提高冲刷泥沙的能力，而且还提出来 利用清水注入黄河，稀释浑水，从而来提高水流的挟沙能力。他说，黄河和 淮河，一浊一清，“俨若泾渭”。“且所借以敌黄而刷清口者，全淮也”。 如果要失去了淮河清水的稀释、冲刷作用，而“止余浊流（黄河）一股，海 口必塞。”
潘季驯又进一步提出来，利用黄河大水挟大沙的特点，淤滩固堤。他提 出建议，在黄河汛期将缕堤的适当位置开口放水进入滩地。“水进则沙随而 入，沙淤则地随而高”。他甚至设想，“二三年间，地高于河，即有涨漫之 水，岂能乘高攻实乎？缕堤有无，不足较矣。”他还试图用淤高的滩地来代 替原有的缕堤，并且保护遥堤。他称这是“与其以人培堤，孰若用河自培之 为易哉！至于人夫桩料，岁省尤为不赀，诚为上策。”
潘季驯解决泥沙问题的思想有他的局限性，“束水攻沙”也尚未能从根 本上解决黄河下游河床的淤积，当时水势横溃，徐、泗、淮、扬之间无岁不 受患，明朝的祖陵被水，也没有自消，但潘季驯的这一思想却在闪耀着科学 的光辉。
第三，潘季驯强调治理黄河要有整体的观念，要有统筹的规划。他说：
“治河之法，当观其全。”他面对的是黄河、淮河和运可三者交叉在一起的 复杂格局，因而他的主张和措施总是把这三条河视为是一个整体：既看到三 条河各自的区别，更要重视彼此间的联系和制约。他的这一思想，首先反映 在他的《两河经略疏》中，以后又不断地进行阐述和发展。他把治理黄河与 治理漕运，治理黄河与治理淮河，治理黄河、淮河与治理海口，兴利与除害、 上游与下游等多种关系都联系起来，通盘来考虑，统一来规划。在此基础上 提出了他的总体规划思想，这就是：
“通漕于河，则治河即以治漕；会河于淮，则治淮即以治河，会河淮而 同入于海，则治河淮即以治海。”
潘季驯的这一光辉思想表明了，在公元16世纪时期的中国跨流域的规划 思想已经具有相当高的水平了。
第四，潘季驯始终强调要从河情地势来出发，从当时的政治经济条件和 科学技术水平出发来确定治河方针和方法。他在垂暮之年，即将告别河工之 际，这样阐述了自己治河方略的实践源泉：
“臣自嘉靖四十四年（公元1565年），以河事君父者，凡四伍矣。壮于 斯，老于斯，朝于斯，暮于斯。或采之舆情，或得之目击，或稽之以往，或 验之将来，水有性，拂之不可；河有防，弛之不可；地有定形，强之不可； 治有正理，凿之不可。”
潘季驯所说的“采之舆情”就是作调查研究；所说的“得之目击”就是 作实地考察；所说的“稽之以往”就是吸取前人的成果；所说的“验之将来” 就是通过实践来检验自己的主张和措施。
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