井为何物？平地凿凹，地下涌泉者也。唐人孔颖达在为《易经•井》作疏时这样称井：“古者穿地取水，以瓶引汲，谓之为井。”明人徐光启《农政全书》中对井的阐释是：“井，池穴出水也。《说文》曰：清也。故《易》曰：井洌寒泉，食。甃之以石，则洁而不泥。汲之以器，则养而不穷。井之功大矣。”打井汲泉，是中华民族开发利用地下水资源的重要途径。水井自发明以来，就成为中华民族繁衍生息的重要水源之一。滋养生命的井，灌溉五谷的井，政治的井，军事的井……在悠悠岁月中，井流淌出永汲不竭的文化之玉液琼浆。

水是生命之源，远古先民傍水而居，这是确定无疑的。由于生产力水平的低下，人类最早对水资源的开发利用方式是直接取用江河湖泽中的地表水。地表水的来源主要依赖于天然的降水，故在干旱之年赤地千里、河湖干涸的时候，人类就会出现用水困难，严重时还要逐水迁徙。而这种迁徙不定的生活，对经济发展和社会进步有着很大的制约作用。随着人类文明的发展，华夏先民终于在不懈的探索中找到了解决问题的办法——平地凿凹打井以开发地下水资源，来满足自身生存与发展的需要。

中华先民有着数不清的文明创造，其中凿井技术的发明在中华文明史中占有重要的位置。就水井的发明者而言，就有黄帝、炎帝、伯益等充满了神话色彩的传说。宋代高承《事物纪原》说：“……《世本》又云：黄帝正名百物，始穿井。《周书》亦曰：黄帝作井。”《后汉书•郡国志》刘昭注引《荆州记》云：“神农既育，九井自穿，汲一井则九井动。”北魏郦道元《水经注•漻水》也道：“水源东出大紫山，分为二水，一水西径厉乡南，水南有重山，即烈山也。山下有一穴，父老相传，云是神农所生处也，故《礼》谓之烈山氏。水北有九井，子书所谓‘神农既诞，九井自穿’，谓斯水也。又言‘汲一井，则众水动’。井今堙塞，遗迹仿佛存焉。”黄帝和炎帝都是中华民族的人文始祖，上述传说，透露出井的发明始于炎黄时代。

又传唐尧之时，华夏先民已普遍“凿井而饮”。东汉王充《论衡•感虚篇》引述尧帝时的“击壤歌”云：“吾日出而作，日入而息，凿井而饮，耕田而食，帝何力于我哉？”可见，王充认为在尧时已有水井存在了。

另一传说是舜禹时代的伯益发明了打井取水的办法。《吕氏春秋•勿躬》说：“伯益作井。”《淮南子•本经训》云：“伯益作井，而龙登玄云，神栖昆仑。”高诱注曰：“伯益佐舜，初作井，凿地而求水，龙知将决川，漉陂池，恐见害，故登云而去，栖其神于昆仑之山。”伯益凿出水井，龙和神皆认为天下发生了大的变故，故龙腾空乘云而去，众神也都跑回了天国之都昆仑山。传说伯益是舜的大臣，曾与大禹一同平治水土，并立下了汗马功劳。又传禹的儿子启代替伯益为王，并把伯益杀掉。伯益是治水的功臣，把“作井”的发明权给他，完全是顺理成章的事。

上述与“始作井”相关的神话传说，一方面表明井的发明，应早于舜禹及伯益时代；另一方面则说明，井的发明、完善以及广泛普及，是一个较漫长的历史过程。

考古发掘表明，在原始社会末期，中华先民已能打出六七米深、直径为两米左右的生活水井。在黄河中下游的中原地区，发现了十余口龙山时期的黄土水井。这些水井大多是土井，但也有少数是比较先进的木结构的水井，如河南汤阴白营遗址的水井就是一口木结构水井。

井的出现，具有划时代的意义。有了水井，人们定居的地方不再局限在江河旁边的台地，可以在远离江河的地方定居生活，能够更有效地躲避洪水的侵害，有了更大的生存与发展空间。与此同时，井水较河流之水更为清洁，对人类的健康长寿大有好处。

就水井的种类而言，大抵有土井、瓦井、砖井、石井、砖（石）木混合井等。土井是指井壁无任何衬砌，以土为井壁，这种井最为简陋，开凿的成本较低。瓦筒井的特点是，挖出井形后，井壁用陶制井圈一节一节地套叠，砌成筒状，井圈外壁用土或碎陶片填实。20世纪六七十年代，在北京宣武门、和平门一带，曾挖掘出50多口东周至西汉初时期的瓦筒井。砖井的特点是，井口平砌砖块若干层，接下去砌成圈状。20世纪70年代在扬州唐城手工作坊遗址，曾发掘出砖井4口，砖砌的内壁抹了一薄层白石灰。石井与砖井凿制的原理相仿，只是采用的原材料为石头。砖木混合井，一般以砖（石）砌圆形井口，井口之下为方形木结构井身。2000年，天津蓟县刘家顶乡安宅村发现的战国至汉代的井群中就有这种砖木混合井。

水井的开凿，涉及的技术领域较多，如井址的选择、凿井的技术、井圈的护砌等。随着井的大量开凿，人们对地下水水质的认识有了新的飞跃。如《管子•地员》记载了地下水埋藏深度、地下水水质和相应的地表土及适宜种植作物的情况。

另据《管子•乘马》记载，春秋时就有根据农田地势的高低、地下水埋深程度及相应的抗旱能力，把农田分为几类，并据以征收相应赋税的情况。由此可以推论，在缺乏地表水的北方地区，井灌技术已得到了比较广泛的采用。凿井技术的进步，还表现在战国时期出现瓦圈水井。瓦圈水井是在土井内壁里砌筑一个井圈，井圈由一节节的瓦圈叠砌而成。凿井时，将瓦井圈层层放入，井挖好后，井圈也随之筑成。瓦圈使井的坚固程度大大提高，同时可以有效地减少泥沙入井，延长井的使用寿命。

与明清时井灌发达相对应的是，这一时期出现了不少关于凿井和井灌技术的专著。如明文震享《长物志•凿井》指出：“凿井须于竹树之下，深见泉脉，上置辘轳引汲，顶则盖一小亭覆之。”明代徐光启《农政全书》更是较全面、系统地阐述了有关水井选择、开凿、衬砌和维护等方面的情况，是古代水井建设科技成果的集中体现。关于井址的选择，提出了根据地貌和泉水出露情况选择井址的原则，指出：“凿井之处，山麓为上，蒙泉所出，阴阳适宜，园林居室所在。向阳之地次之，旷野又次之。……凿井者，察泉之有无，斟酌避就之。”就是说，在山麓冲积扇区域，地下水丰富，“蒙泉所出”即地下水出露处，是最佳的凿井位置。对于无泉水出露的地方，认为有四种方法可以判断地下有无浅层含水层，即气试、盘试和缶试、火试。关于井深，提出：“井与江河，地脉通贯，其水浅深，尺度必等。今问凿井应深几何？宜度天时旱涝，河水所至，酌量加深几合为之度。去江河远者不论。”关于水质，提出根据井水土质辨别的方法：“凡掘井及泉，视水所从来而辨其土色。若赤埴土，其水味恶。若沙土，水味稍淡。若黑土（色黑稍黏），其水良。若沙中带石子者，其水最良。”同时，还提出了煮试、日光照、品味、称重、纸帛测试等其他五种鉴别方法。关于井底建筑结构和材料的选用，提出：“做井底，用木为下，砖次之，石次之，铅为上。既做底，更加细石子厚一二尺，能令水清而味美。若井大者，于中置金鱼或鲫鱼数头，能令水味，鱼食水虫及土垢故。”徐光启对铅的物理和化学性质不了解，误以为铅是做井底衬砌的最好材料，这是其局限性。关于凿井过程中回避有害气体问题，提出了在凿井时要防止“震气”即二氧化碳侵害以及如何回避的科学方法。

在井的发展史上，提水设备的更新和发展占有重要地位。要汲井中水，井绳是必备之物。先秦哲人荀子有“短绠不可以汲深井之泉”的说法，绠就是系在汲水器上的绳子。汲水的器具，最初为陶质，如缶。因陶制瓶罐易破损，后来又发明了用柳枝编成的水斗（或称柳罐、柳棬）、木桶、水桶等。为了减轻汲水出井的劳动强度，聪明的古人还发明了省力的提水工具，把费力捯井绳变为省劲的巧干。

“后重前轻，挈水若抽”的桔槔大概是古人最早发明的提水工具。它利用杠杆的原理，在井边立起竖杆，给横杆一个高支点，横杆的一端绑上重石作坠物，另一端垂直于井口，系桶汲水。关于这种桔槔，战国时期的大哲学家庄周为阐发哲思，曾举其为例，留下了珍贵的史料。《庄子•天地》说：“子贡南游于楚，反于晋，过汉阴，见一丈人，方将为圃畦，凿隧而入井，抱瓮而出灌。搰搰然用力甚多，而见功寡。子贡曰：‘有械于此，一日浸百畦，用力甚寡，而见功多，夫子不欲乎？’为圃者仰而视之，曰：‘奈何？’曰：‘凿木为机，后重前轻，挈水若抽，数如泆汤，其名为槔。’”文中描述的是用桔槔提水的情形，反映出这种提水机械在当时的中国北方已普遍采用。

继桔槔之后，人们又把另一种简单机械——滑轮悬挂于井口上方。井绳动，滑轮转，原来井绳摩擦井壁、绳锯木断的现象不再发生。更重要的是，由井下向上提水更加省力了。考古表明，这种汲井方式，至少在汉代就已出现。

汲井取水除了用桔槔、用滑轮这些提水工具外，至今一些农村还在使用的辘轳提水——井口设辘轳，汲水者摇动辘轳的曲柄，通过放松或缠绕井绳，使汲水器下降或者上升。水井与辘轳一起，千百年来，一直是人们聚居地的一道常见景观。

元代王祯的《农书•农器图谱》以图文并茂的形式介绍了利用辘轳汲水浇田的情况：“辘轳，缠绠械也。《唐韵》云：圆转木也。《集韵》作椟辘，汲水木也。

井上立架置轴，贯以长毂，其顶嵌以曲木，人乃用手掉转，缠绠于毂，引取汲器。或用双绠而逆顺交转年悬之器，虚者下，盈者上，上上下下，次第不辍，见功甚速。凡汲于井上，取其俯仰，则桔槔；取其圆转，则辘轳，皆挈水械也。然桔槔绠短而汲浅，独辘轳深浅俱适其宜也。”辘轳省力，利用的是轮轴原理，相对于桔槔，属于“更新换代产品”。

另外，立式水车的发明，更进一步提高了汲取井水的效率。据《析津志》等史料载，这种水车，戽斗相连，状如传送带，在水井内上下环绕。汲水时，像推磨一样，围绕井口转圈给力，平轮带动主轮，主轮带动戽斗入井、灌水、提升、出井，将水倾在石规上，再入井。这种立式水车，至晚在唐代就已出现。《太平广记》卷二百五十引《启颜录》说：“唐邓玄挺入寺行香，与诸僧诣园，观植蔬。见水车以木桶相连。乃曰：‘法师等自踏此车，当大辛苦。’答曰：‘遣家人挽之。’”唐代这座寺庙的菜地，用立式水车汲井水浇苗。水车上木桶相连，依次提水出井。使用这种水车，可以实现无间歇汲水，效率自然要比桔槔或辘轳高许多。

除了提水机械以外，井灌的普及还需要辅助的田间水利工程设施，比如要根据单井出水量确定井数和井距，设置塘堰、水窖等蓄水设施，建设田间引水工程等。

北魏贾思勰《齐民要术•种葵》中，提到了田间井群布置及其提水设施的情况。

近现代以来，随着打井技术水平的提高，深层地下水逐渐被开发出来，机电井成为中国各地特别是北方地区农业灌溉的重要水源设施，提水机械则采用抽水量极大的机电水泵。比如华北地区，自20世纪70年代以来，一直干旱少雨，地表径流远远满足不了工农业生产和人们生活用水的需要，为了缓解农业缺水的局面，解决粮食问题，一度掀起了打机井抗旱的高潮，先后打机井百余万眼，使深层地下水得到了充分的开发利用，不但大大提高了农业灌溉用水的保证率，还大幅度增加了灌溉面积，从而使粮食产量大幅度增加，一举结束了历史上“南粮北调”的局面。当然，地下水的过度开采也造成了地质环境恶化等问题，其教训是深刻的。