在海河平原,水利对当地半干旱农业有着重要的意义。但水利能否在生产中稳定持续发挥作用,取决于水源和水利设施。自1360至1945年期间,海河平原水利经历了剧烈的波动,渠道灌溉最终式微,而井水灌溉后来者居上,成为该地主要灌溉方式。近六百年来水利的变迁过程,不仅与社会政治、经济形势密切相关,从根本上来说,是海河平原水环境衰退的结果。一定区域内的水环境主要由河流、淀泊和地下水组成。自晚全新世开始,海水消退,海河平原中东部地区的陆地逐渐显露,但由于积水较为严重,许多地方仍不宜居住。早期人口主要分布在太行山东麓及燕山南麓地势相对较高的地区,随着海河水系趋于稳定,水利也出现在这一带,并逐步向东扩展。总体来看,几千年来海河平原水环境以衰退为大势,但对人类而言,中古以前的地表水量仍过多,涝灾是严重的社会问题。大致到唐代,海河平原水环境恰好处于一个比较适宜人类生活和生产的阶段,加之社会稳定,经济状况良好,水利在此时最为兴盛。待北宋建立塘泺防线,开始出现水源不足,大规模的人工引水活动随之兴起。自1360年开始,海河平原气候趋于稳定,以干冷为主,学界称其为明清小冰期。这种稳定是相对而言,期间也出现几次回暖,且时长不一,最短10年左右,最长60年左右。温润气候容易带来充沛降雨,使得河道充盈。明清时期水利有两个小高峰期,一个是1531至1590年间,另一个是1725至1765年间。前者由于降水一度好转,水环境状况有所改善；后者得益于朝廷在直隶建立的治水机制,面对涝灾采用“化害为利”的疏水方式,在充足经费的保障下,水利呈现短暂繁盛。但在超过三分之二的时期中,海河平原气候以干冷为主。由于降水减少,地表季节性河流增多,断流现象较为严重,较大的淀泊水域面积持续减小,部分小淀泊与湿地彻底消失。地下潜水层也因长期无法得到持续补给,泉脉开始出现微弱或淤塞现象。为了获得农业生产用水,晚近时期流行大规模植树活动,目的之一就是为了涵养水源,企图改变日益衰退水环境。此外民国时期曾举行几次凿泉活动,试图重振水利,但均无多少成效。这种背景下,渠道灌溉在地域上减退至海河平原西部地区。19世纪初的气候和以往略有不同,降水较多,但气温偏冷,这种冷湿气候和通常的干冷、湿润状况恰好相反,表明了气候和水文关系的复杂性,上一次出现类似的气候可追溯至10至13世纪初。虽然降水充足,但海河平原水利却萎靡不振,低洼之处的积水多年无法排泄,年愈淤塞,形成恶性循环,表明了制约水利因素的多重性。缺少必要水利设施源于财政上的困窘,军费、黄河及运河花费了朝廷巨大的精力,加之工料物价上涨、银贵钱贱和河员腐败现象迭现,导致朝廷不得已采取消极的水利政策敷衍了事。明清时期漳水北路迁徙无定,滏水流域曲周以下县份形成“因势而导”的农作习俗,县际水案基本绝迹。自16世纪以来,滏水上游磁州、邯郸和永年因水利规模渐扩而争讼不断。磁州凭自然优势,在水案中得到官府支持,通过立碑、书写、传唱的方式对内外强化了他们对滏水的“实际所有权”。永年在水案结果中屡次败诉,被迫调整食粮种植结构,以适应逐渐滏水的短缺局面。水案在几百年中时空分布的转移,最终以牺牲永年的利益而渐息。另外,滏阳河流域闸内由于权益和责任的表达不甚明确,使得闸渠湮废后难以及时重建；在邢台县,形成了以“镰”为中心的使水制度,这种权利和义务的一体化形式,保障了水利能够在较长时期内稳定运行；而唐县广利渠在二百多年中的状况表明,水利的兴衰并不仅是人事问题,更多由生态恶化所导致。由于地下蓄水层受外界气候影响较小,水量流失缓慢,较之地面河流,能保持相对较长的稳定性,井灌得以兴起。在18世纪之前,井灌通常被视为救荒之备,但因凿井技术和经费问题而难以大范围推广。1920年华北大旱,以华洋义赈会为代表的民间组织和官方开始推行贷款凿井,随着西方工程技术的传入,相关技术问题逐步得到解决。井灌以个体农户为灌溉单位,生产成本相对来说较高,因此主要分布在海河平原三大棉区中,尤其是京汉线地带的西棉区。九一八事变后,满铁机构曾对海河平原灌溉状况进行过详细调查,这些调查报告在抗战时期成为日本在河北沦陷区实施水利措施的重要参考。为满足对棉花的需求,日本利用华北棉花改进会等傀儡机构在西河棉区提倡凿井灌溉。由于棉花价格统制,同时食粮作物价格上涨,棉农无利可图而被迫改种高粱、玉米等作物维生,加之大型役畜的减少,汲取井水成为难题,最终使棉区灌溉井多数成为摆设。