清光緒元年（1875年），沈葆楨升遷為兩江總督兼南洋通商大臣，督辦南洋海防。在短短五年任內(nèi)，沈葆楨做了許多有利于國計民生的政事，比如在洪澤湖修湖堤防洪，在揚州府運河兩岸修繕東堤、西堤防洪。

江蘇省河流湖泊交錯縱橫，水網(wǎng)密布，水患頻繁，為害尤烈。沈葆楨上任兩江總督之后，對水利設(shè)施的建設(shè)十分重視.他強調(diào)，“水利是農(nóng)政之原，當(dāng)今第一要務(wù)”“水利亦關(guān)民田命脈”。興修水利可“使宣泄有所，灌溉有資，兇年無赤地之患矣”。

由于水利設(shè)施年久失修，江蘇境內(nèi)許多河道淤積，“淺甚者竟成平陸，潦則溢，旱則枯，陽雨偶愆，補救無所施，成木盡舊無著”。沈葆楨常常因為江蘇南北水災(zāi)，徹夜難眠，“朝捧雷霆之詔，自省愆尤。夜聞風(fēng)雨之聲，難安枕席”。

在“水宜順其性”的思想指導(dǎo)下，沈葆楨積極籌集經(jīng)費，大力興修水利工程，疏浚淤塞的河道。

清光緒四年（1878年）四月，江蘇遭遇一場百年未遇的洪水。洪澤湖水逐日暴漲，兼之江水頂托，運河?xùn)|西兩堤險工林立，如車邏壩、鐵牛灣等處均有滲漏，邵家溝、五里廟湖水幾與運河相通……查運河水勢向視洪澤湖及江水為消長，現(xiàn)在江湖二水同時并漲，運堤危急。

洪澤湖大堤，亦稱“高家堰”“高家長堤”“高加堰”，始建于東漢時期，位于今江蘇省淮安市境內(nèi)，是阻攔淮河形成洪澤湖的大型堤堰工程。

洪澤湖暴漲，洶涌的湖水沖擊著湖堤兩岸，堤壩多處滲漏，隨時有潰堤的危險，情況十分危急。沈葆楨和江蘇巡撫吳元炳緊急商議對策，決定“就最險之工設(shè)法搶護以衛(wèi)民田”，并部署所屬人員設(shè)法搶護險要地段。加上天公不作美，“兩日晴霽，江水陡落，運河宣泄有路，或者不致漫溢橫流”。沈葆楨下令部屬嚴(yán)防死守，同時調(diào)派軍隊趕赴現(xiàn)場搶險，堤壩最終化險為夷，農(nóng)田得以安然無恙。

望著千頃良田，沈葆楨長長地吐了一口氣，兩眼一黑，一個趔趄栽倒在了侍衛(wèi)的懷中。

里下河地區(qū)（里下河平原）位于江蘇省中部，西起里運河，東至串場河，北至蘇北灌溉總渠，南抵老通揚運河，總面積約1.35萬平方公里，屬江蘇省沿海江灘湖洼平原的一部分。里下河地區(qū)涉及江蘇省高郵、揚州、泰州、南通、淮安、鹽城等主要城市。里下河，不是一條河，因里運河簡稱里河，串場河俗稱下河，平原介于這兩條河道之間，故稱里下河平原，即里下河地區(qū)。

里下河平原是江蘇著名的糧倉，也是江蘇洪水肆虐的重災(zāi)區(qū)?！敖背雒祝锵潞营毝?，其豐歉關(guān)全省元氣。堤工失險，將顆粒俱付波濤?！?/p>

江蘇揚州府淮揚段運河?xùn)|西兩堤對兩岸農(nóng)田、漕運起著十分重要的保護作用。東堤防范來自運河上游的洪水，西堤阻隔開運河和高寶湖，避免湖河連成一片，以防駭浪橫擊之下，東堤獨力難支。

但東堤、西堤年久失修，“兩堤坍塌日甚一日，東堤雖險工林立，形跡尚存，西堤則間段在水中央，有并無可尋之基址者矣”。因為年久失修，所以洪水季節(jié)險象環(huán)生。1878年4月，江淮水勢交漲，高寶湖深達(dá)八尺六寸，為近世罕見?；磽P海道龐際云奉沈葆楨的命令駐工搶險，堅持十幾個晝夜，度過險情。

沈葆楨與部下研究運河修堤壩工程，發(fā)現(xiàn)最重要的是以下幾個方面的問題：征集民工問題、購買石頭的問題、取土的問題。他說：“兩岸同時并舉，熟悉河工之夫役，何能驟集數(shù)萬人，碎石惟棲霞山、老子山有之。鑿山取石，按日轉(zhuǎn)運數(shù)萬方，斷難咄咄立辦;取土則兩岸向無隙地，西堤兩面皆水，所用之土，須于東堤之東民田中購用，既翻一堤，又隔一歲往返，重滯日得幾何？且民間惜土如金，又未便強，不愿售者取之。取土愈遠(yuǎn)，費亦愈繁，或曰挑河土以筑堤，豈不一舉兩得？不知河底淤泥必須曬干之后，方能層坯層硪。若濕未盡去，久將內(nèi)潰，石無所附，貽禍更烈。緣堤無可攤曬，若運往他處曬干，再行運回，則運費過于購?fù)林M矣。臣以為，夫役不足可以兵勇濟之，土石不足可以重價招之。數(shù)百萬生靈性命關(guān)頭，何敢錙銖必較，所獨難者巨帑耳。”他的意思是為了保證運河兩岸百姓生命財產(chǎn)安全，就算花費大筆資金也是值得的。

沈葆楨經(jīng)過計算，發(fā)現(xiàn)東堤、西堤同時動工，約需要40萬兩白銀，急切難籌。不得已，沈葆楨準(zhǔn)備先籌集15萬兩白銀加固東堤。他飭令江寧藩司竭力籌款，并指明，事關(guān)人命，不得以京餉、協(xié)餉各項浩繁為由搪塞。經(jīng)累日籌集，只獲得3.5萬兩白銀。沈葆楨又命令兩淮運司無論如何也要籌集到3.5萬兩白銀。

經(jīng)過多方籌措，沈葆楨籌集了7萬兩白銀，先處理寶應(yīng)縣以南160余里的東堤。“盡力先辦東堤，自寶應(yīng)以南一百六十余里。卑者，高之。薄者，厚之。滲水窨潮者，搜其根而堅筑之，為之坦坡以護之?！迸墒煜ず庸さ暮蜓a道張富年負(fù)責(zé)具體工程。督促淮揚海道龐際云親歷勘估并將石料先期分途采購，“俾免臨事周章，此后如再有款可籌，即將西堤最不可緩之邵家溝一帶千余丈先行營建。如東堤有可節(jié)省之費，亦必并入西堤，以后再遞年節(jié)節(jié)為之”。

東堤加固之后，沈葆楨又在高郵縣修筑車邏壩，使對洪水的疏導(dǎo)與防堵合拍。高郵境內(nèi)有四個壩：中壩、南關(guān)大壩、南關(guān)新壩、車邏壩，用于應(yīng)急分洪。中壩因為年久失修而淤塞，其余三壩，車邏壩是承擔(dān)啟壩分洪最重要的一壩。沈葆楨飭令各級政府部門多方籌集資金6萬兩白銀，采購條石、巨木，動工修繕?biāo)畨巍?/p>

總之，沈葆楨認(rèn)為，要發(fā)展江蘇、江西、安徽的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，就要扭轉(zhuǎn)業(yè)主、佃戶、開荒者得利甚少的局面，除了需要政府減免賦稅，還要興修水利。不過，限于財政，他無法從事大規(guī)模的灌溉工程建設(shè)，只能集中力量防洪。他在擔(dān)任兩江總督期間，先后修建或加固了洪澤湖、高郵湖、里下河、運河揚州段的堤壩，有效地減輕了洪水災(zāi)害。