从战国中期,即公元前4世纪中叶开始,出现了绵亘数百里的长堤,这些堤防在《汉书·地理志》所记述的黄河河道两岸。长堤有力地约束和固定了黄河河道,第一次改变了它原始的自然漫流状态,其他各条河道从此渐趋消失。战国筑堤固定河道,是黄河河道变迁史上的重大事件,因此也可以把它称作河道的第一次重大改变。

通过筑堤改变了黄河下游多股分流、改道频繁的局面以后,河北平原中部因河道游荡而无法居住的广大地区,逐渐得到了开发。进入公元前3世纪以后,在这里陆续出现了十多个城邑,地理景观已根本改变。

河道经堤防固定以后,泥沙沉积加速,结果到西汉前期即公元前2世纪中叶,就开始出现了频繁决溢的记载。例如在从今河南浚县西南的古淇水口到浚县东北古黎阳县的70多华里河段内,河堤高出地面1-5丈。这是因为这段河道壅水,致使河道淤积加速,形成了河面高于地面的地上河。这是地上河最早见于记载。

又如河道流经古黎阳以后,地势渐趋平缓,流速减弱,成为宽槽河段。战国时黄河下游东岸的齐国和西岸的赵魏两国所修筑的堤防,一般都距离河槽25华里,远的甚至达到数十华里,黄河大溜能够在堤内左右游荡。在河槽两旁、大堤之内,往往会淤出大片肥沃的滩地。天长日久,人们在滩上垦殖居住,形成聚落村邑。

这些聚落村邑的居民又逐渐在堤内修了很多民埝来保护田园,远的距水面几华里,近的只有几百步距离。在东郡白马(今河南滑县南旧滑城)一带和从黎阳到魏郡东北界(今馆陶东北)的一段黄河大堤内,这样的民埝多至数重,因其起相互挑水作用,形成了无数河弯。结果“一折即冲,冲即成险”,使这一河段成了黄河的险段。

由于河道中存在着许多这样的险段,西汉一代有记载的9次决溢,就有8次发生在这一带。其中最著名的是汉武帝元光三年(前132)黄河在东郡濮阳瓠子口(今濮阳西南)向东南决入巨野泽,再由泗水经淮水入海,这是历史上黄河首次袭夺淮河入海。当时由于丞相田蚧的阻挠,洪水泛滥遍及16个郡,历时20多年,直到元封二年(前109),才把决口堵住。

但没过多久,黄河又在魏郡馆陶境内向北溃决,冲出一条被称作“屯氏河”的汊道,河床的深度和宽度已与黄河故道完全相等。这条屯氏河向下流到渤海郡东光县(今河北东光)附近才与干流会合。由于屯氏河比降较大,有利于分杀水势,使得黄河下游水流畅通,河道南岸兖州(今河南濮阳)以南6个郡的水患得到了缓解。

以后,在屯氏河上又分出了屯氏别河、张甲河等汊道。汉元帝永光五年(前39),黄河在清河郡灵县(今山东高唐县南)又溃决形成一条名为鸣犊河的汊道,分洪达70年之久的屯氏河则从此断流。但是,由于鸣犊口地势低下,排水不畅,分洪作用不大,并不能像屯氏河那样减缓河水的决溢。所以在此后的三四十年内,黄河仍不断地在东郡、魏郡等地决溢,造成多次严重灾害。