注意看，河里这个奇怪的锯齿形建筑被称为堰，如果将它拿走，河水很可能就干涸了。你知道是什么原理吗？现在假设有一个水流不大的渠道在中间增加一个挡水的堤坝，左侧的水位就会上涨。如果认为此时溢出堤坝的水位高度和右侧的水位高度是相等的，那就错了。
拿出尺子粗略的测量一下，原始水位在1.4厘米左右，拿一个梯形结构挡在中间，等到河水溢出的时候再测量上游的水位高度，得出的数据是2厘米左右，此时下游水位只有4毫米。
究竟是什么原因导致的？这一发现在生活中也很好地应用了。流过村庄的河流如果下暴雨就很容易淹没附近居民的房屋，想解决这个问题只需要修建一个堰增加上游水位，此时流过村庄的部分水位就会自动下降。
事实上水位的高低取决于水的流速，所以传统的堰可能会在面对暴雨的时候无法控制洪水，理想中的堤坝应该是能够限制水位高度。聪明的设计师设计出了这种锯齿状的堤坝，放进透明水箱里做实验，此时无论怎样增大水的流速，水位始终保持在1.3厘米不变，所以最终被水利工程广泛运用。
到底为什么修建堤坝能改变下游和上游的水位高度？其实这离不开能量守恒定律。在修建堤坝之前，上下游的水流能量是相等的，当中间被拦截之后，上游水流的高度增加也就是势能增加。这意味着为了保持上游侧的总能量恒定，水流必须降低速度。因为流速相同，速度降低，面积保持不变，导致高度增加。
这就是为什么上游溢出的水位要高于下游的原始水高度。所有这些势能都转化为河流的动能，这意味着水流速度在下游要急速增加。同样的水的流速和面积没有变化，为了保持能量恒定，只能降低水位高度。与此同时也能得出上游的水流速度要比下游慢。
堤坝的主要作用是调节水流，防止过多的水径流，减慢水的流动速度，减少侵蚀力，沉积物沉降而不是被水流带走。堤坝也有助于保护土壤，