河工建筑物由于和水流直接接触，因此水利科学技术有自己的特点和复杂性。古代的水利科技水准主要表现在基础科学、工程技术、器械发明和管理制度等方面。由于水向低流的原理，修建治河工程必须依据统一的水准高程规划，以确定适宜的堤防高度和管道坡降，以及需要测量水深变化并据以控制流量大小。另一方面，治河技术需要研究水流运动规律，以保障建筑物安全。针对中国河流多泥沙的特点，还需要研究水流挟沙力，据以设计合理的河道断面，防止泥沙淤积河床或管道，而且需要尽早得到水情涨落的资讯，以做好防汛抢险准备。

中国特有一种在护岸、堵口、截流、筑坝等工程中常用的水工建筑物。其作法是：用柴梢分层匀铺，压以土及碎石，再推卷捆扎而成埽捆。若干个埽捆累积连接起来，修筑成护岸等工程，称为“埽工”。埽的体积较大，高达数丈，长为高的二倍，因此常几百人甚至上千人呼号齐推，方能制成埽捆并放到堤岸薄弱之处。埽捆安放就位后，将其心索在柱桩上系牢，同时自上而下在埽上打进长木桩，直插地下，把埽固定起来，称为“埽岸”。埽工以形状划分，有磨盘埽、月牙埽、鱼鳞埽等；按作用划分，则有藏头埽、护尾埽、裹头埽等。埽工是中国传统河工技术中的一项重要发明。它就地取材，制作较快，便于急用，但其体轻易浮，易腐朽，需要经常修理更换，维护费用多。现代黄河上的埽工已由土石工和混凝土工取代。

静水表面是个平面，这个平面可以作为比较两地高差的基准，这是水准的基本概念。用水来测量大地高程是水利施工必须的基础工作。唐代军事著作《太白阴经》是最早详细记载古代水准仪形制的文献，该书把水准仪称作“水准”。观测时，在所测位置前方立一根画有尺度的竹竿，叫做“度竿”。从浮标上看去，所看到度竿上的刻度应是和浮标处于同一水平面上。可见，古代“水准”和今天水准仪的基本原理和施测方法都是大致相同。水则是中国古代的水位尺规，又名水志。战国时，李冰修都江堰，曾设立三个石人水则，以水位“水竭不至足，盛不没肩”来衡量水量足够与否。宋代改在离堆下刻石为水则，共十画，每画间隔一尺。北宋年间在江河湖泊上普遍设立水则。在一些主要河道上，例如汴渠上还记录有每日水位的“水历”。

含沙水流有自己的运动规律。当水流的挟沙量超过水流挟沙能力，会造成渠道淤积。在渠道设计上，先秦时代已提出这样的标准：好的渠道，要使渠底有轻微冲刷；好的堤防，要使堤脚有适当淤积，也是依据类似的原理。含沙水流在弯道上运动，由于离心力的作用，河水涌向凹岸，所以凹岸水面高于凸岸，因此，泥沙含量较多的底层水流则从凹岸被推向凸岸，河流动力学称之为横向输沙。战国末年郑国渠取水口布置在凹岸，而都江堰的飞沙堰则布置在凸岸，这种不同的布置似乎是认识到这个现象。在凹岸的取水口可以顺利引取表层含泥沙较少的清水，不至淤积渠道；而设于凸岸的飞沙堰，则便于在溢洪的同时向外江排沙。