世人谈到刘鹗，都知道他是中国近代文学史上的知名小说家。这是由于他的《老残游记》被列为晚清四大谴责小说之一，刘鹗也因此被列入“晚清四大小说家”，该书卷二中王小玉说书的部分还被选入了中学语文课本。其实，刘鹗和其它几位小说家李宝嘉、吴趼人、曾朴相较，思想、经历要更丰富得多。他博学多才，涉猎领域众多，写作只是其兴到余事。他不仅是一位小说家，还是收藏家、金石学家、水利学家、医学家、数学家、音乐学家、实业家……他是太谷学派的嫡传弟子，又崇尚西学，通晓洋务，和洋务派、维新派均有往来。他一生中做了几件大事：殷墟甲骨的收集传播、办理河工、请开山西矿产、购买太仓米赈济京城难民、请修京镇铁路等。罗振玉说刘鹗是“振奇人”，即特出、非凡的人，当代学界多认同刘鹗是“杂家”，是比较准确的。
  在刘鹗的众多成就中，治河是很重要的一项，但如同他在其他学科中的成绩一样，大都被其小说家的光芒掩盖了，世人知之甚少。
  光绪十三年（1887）八月，黄河决堤于河南境南岸上南厅郑下汛十堡石桥口，大溜下涡、颍入淮，直注洪泽湖，正河断流。河南中牟等10多个州县计1500多个村庄被淹，水深四五尺至一二丈，数百万灾民无家可归。清廷命礼部尚书李鸿藻赴决口督工，并将原任东河总督成孚撤职，由曾任近10年东河总督的李鹤年重新署理。但到第二年（1888）六月，花了900余万两白银，尚有30多丈的口门未能合上，要到秋汛后才能续办。光绪帝大为震怒，将李鸿藻及河南巡抚倪文蔚两人降三级留任，署理东河总督李鹤年免职，发军台效力，另调广东巡抚吴大澂署理东河总督。吴大澂是清末有名的金石学家，善诗文，但不谙河工，故求贤若渴，急于网罗通晓河工的人才。
  郑州黄河决口时，户部尚书阎敬铭、山东巡抚张曜等人主张乘时规复南河故道，黄河仍由夺淮故道入海，光绪帝亦为此广泛征求大臣意见，一时众论纷纷，引起淮安绅衿的高度关注。刘鹗这时31岁，之前曾开过烟店、行过医、办过石印书局，但均不得意。刘鹗在青少年时就留意于河工，钻研过治水方略，又长于算学及西法测量绘图，在光绪五年（1879）“晋豫赈捐案”内报过捐，有候选同知衔，更是非常关注郑工决口之事。但其时再任东河总督的李鹤年，曾任东河总督近10年，手下习于河工的老幕僚众多。现在吴大澂任河督，机会来了，刘鹗乃“慨然欲有以自试”，前往投效吴大澂。
  刘鹗抵工后，向吴大澂呈说治水主张，吴大澂“奇之，颇用其说”。该年九月，吴大澂上奏：“豫省河患非不能治，病在不治而已。筑堤无善策，镶埽非久计。要在建坝以挑溜，逼溜以攻沙。溜入中泓，河不着堤，则堤身自固，河患自轻。”吴大澂信心满满，说得头头是道，“上嘉勉之”。其实这就是刘鹗的办法，见刘鹗《治河五说•善后说》：“法惟相度水势，做对头束水斜坝，以逼其溜，使冲激底淤。淤随浪起，而淦更重。淦重则积淤尽去，而中梗平矣。”得到皇帝的嘉勉，吴大澂当然更加器重刘鹗。吴大澂趁决口未堵的时机，在黄河下游河道中筑挑坝。并在挑坝中试用西洋“塞门德土”（即“水泥”英文“Cement”的音译），将砖面石缝涂灌结实。该年八月，吴大澂“电商北洋大臣李鸿章，备拨旅顺所存塞门德土三千桶。并派员于上海、香港添购六百桶。”吴大澂亦将此事上奏报闻。这是中国河工中第一次应用水泥，当也是出自通晓西学的刘鹗的提议。
  这段时期，刘鹗亲临工地，“短衣匹马，与徒役杂作，凡同僚所畏惮不能为之事，悉任之”。这年十二月十九日，大堤终于合龙。光绪帝接到捷报，十分高兴，降旨吴大澂赏加头品顶戴，补授东河总督（原为署理），李鸿藻、倪文蔚“开复革职处分，赏还顶戴”。刘鹗也因此声誉大起，吴大澂“欲表其功绩”，片奏保奖拟以刘鹗名居首，而刘鹗“则让与其兄渭清观察（梦熊），而自请归读书。”吴大澂“益异之”。
  光绪十五年（1889）正月，吴大澂奏请成立河图局，测绘直豫鲁三省黄河全图。刘鹗精通河工、算法、西法测绘及石印等事，测绘《三省黄河全图》很可能即出自刘鹗的提议。二月初二日，光绪帝谕“准其咨调数员，办理绘图事件。至所称设立河图局及酌予奖叙，未免先事铺张，著毋庸议”。于是吴大澂将绘图之事归郑工善后局办理，“郑工善后局，其实即河图局。河图告成，此局即撤。”以河南试用道易顺鼎为郑工善后局总办。将河图测绘工作“自黄河入豫境之阌乡县起，至山东利津县之海口止，分作四段，图成则合而为一。”以刘鹗为鲁河下游提调，负责四段中最下游一段的测量绘图。郑工善后局总办易顺鼎虽有文名，但不懂测绘，因此多倚仗刘鹗。《三省黄河全图》于光绪十五年三月组织人员，五月开始测绘，光绪十六年三月全图竣工，进呈御览，副本委上海鸿文书局石印，光绪十六年冬成书。
  自光绪十五年五月始，刘鹗“终日管窥蠡测，奔骤河干，与波涛相出没”，在山东负责所辖地段的测量绘图。《三省黄河全图》的测绘，涉及河南、直隶、山东三省，需要三省地方官的配合。《三省黄河全图•恭录办理三省黄河河道图说职名》中，有监修四人，分别为负责操作此事的吴大澂及该图所涉及三省的行政长官直隶总督李鸿章、山东巡抚张曜、河南巡抚倪文蔚。刘鹗在山东省内测绘，与山东巡抚张曜的交往甚多。刘鹗《河工禀稿》中有两通光绪十五年九月致张曜的禀文，另在致郑工善后局总办易顺鼎的禀文中，有刘鹗于该月间先后五次与张曜会面的记述。
  郑州黄河大堤合龙后，河水仍由山东入海，山东境内水患严重。“下游南岸大堤，二百八十里间，节节生险”。山东巡抚张曜武将出身，不习河工，但为人谦虚，礼贤下士，在这种形势下广罗河工人才，“有言河务者，虽布衣末僚，皆延致咨询，唯恐失之”。刘鹗在堵塞郑工决口中声誉大起，加以吴大澂为刘鹗“扬誉”，久习河工的刘鹗父亲刘成忠又曾与张曜同在河南为官，故吴大澂对刘鹗颇为器重。当时，张曜幕僚“群议方主贾让不与河争地之说，欲尽购滨河民地，以益河身。上海善士施少卿（善昌）和之，将移海内赈灾之款助官力购民地。”张曜乃决定放弃鲁东民埝（缕堤），退守大堤（遥堤），以致洪水冲入民埝、大堤之间，造成数万人被淹的灾难。刘鹗在测绘《三省黄河全图》中，目睹了事件的惨状，乃作《治河五说》，力主“束水攻沙”，反对“不与河争地”之说，于光绪十五年（1889）九月初三日呈达张曜。刘鹗《河工禀稿》中九月初三日致张曜禀内，有“谨撰俚说五篇，恭呈钧诲”之句。
  郑工善后局除《三省黄河全图》外，尚筹备编写《黄河历案大工表》和《皇朝东河图说》两书，计划与《三省黄河全图》同时完成。故刘鹗在山东境内测绘《三省黄河全图》的同时，多次与山东官员联络抄写山东历次大工成案。刘鹗还在这段时间“于沿路州县，设法借其志乘翻阅，颇思采择河干古迹、轶事，或金石、名胜等事”。后来刘鹗著《历代黄河变迁图考》，当即于此时搜集资料。
  刘鹗《河工禀稿》中光绪十五年九月初三日利津发《上山东抚台禀》中，称其“终日管窥蠡测，奔骤河干，与波涛相出没”。同日《上郑工局总办禀》内也称“照料司事，并帮同测量”。可见刘鹗不只是做河图测绘的管理工作，还亲自动手做具体的测绘工作。测绘中有一趣事，从中可见刘鹗非凡的算学及测绘才能。某次，山东巡抚张曜为慎重起见，请贾步纬复核。贾是当时有名的算学家，复核后认为刘鹗测算错误。张曜召刘鹗令其复查。复查结果并无错误。贾坚持己见，表示愿与刘鹗打赌，立竿重测。测量前贾问刘：“你错了，输什么？”刘答：“错了，辞下游提调不干。”贾说：“好！我错了卷行李。”丈量结果，是贾错。这位耿介的老先生终于留书而去，派人去家里请他也不回来。一时在济南风传“刘铁云赶走贾步纬”的笑谈。刘鹗算学之名，因而大噪。这件事，刘蕙荪《铁云先生年谱长编》记为光绪十六年（1890）刘鹗在张曜幕中办理河工时事，其实当是光绪十五年（1889）。正是该年为绘制《三省黄河全图》，方任命刘鹗为鲁河下游提调，勘测堤工；在《三省黄河全图•恭录办理三省黄河河道图说职名》中，贾步纬亦名列“测量兼绘图”。
  1890年初，刘鹗由山东回到河南开封，组织《三省黄河全图》后期四段河图合一及文字说明部分的工作。此时，河道总督吴大澂因疏请尊崇醇亲王称号礼节，致慈禧“震怒”，于光绪十六年（1890）正月二十一日，“准吴大澂回籍省亲。以河南巡抚倪文蔚暂行兼署河东河道总督。”张曜乃调刘鹗往山东办理河工。光绪十八年九月初四日刘鹗呈各理各国事务衙门《禀陈履历》：“十五年三月，蒙前河院吴调办郑工善后局提调，测绘《直隶山东河南三省黄河全图》。十六年三月，事竣，蒙前山东抚院张调至山东留工办事。”则刘鹗是在《三省黄河全图》完成后的光绪十六年（1890）三月，前往山东。
  刘鹗的治河思想与张曜的其他幕僚不合，工作上的配合亦不会融洽，张曜也没有采纳其治河主张，刘鹗的治河才能在这段时期一直没有充份施展。虽然如此，张曜还是比较器重刘鹗，刘鹗每早都要去张曜的巡抚衙门，中午有时也不回家。刘鹗与当时张曜幕的总文案姚松云最为莫逆，其后也一直将其视为知己。刘鹗在《老残游记》中，将姚松云描写为“庄宫保文案”“姚云松”。在光绪二十七年四月十四日的日记中则称：“予生平知己，姚松云第一，马眉叔（即马建忠）第二”。
  刘鹗此时仍旧是当初在河南堵塞郑工决口时作风，凡事亲历亲为，身先士卒。一次狂风暴雨，刘鹗出外查河，通宵未归，家里人都急的不得了。第二天黎明雨住，刘鹗回家，已是泥泞遍体。原来这一夜河堤有两处决口，刘鹗亲自立在堤头狂雨中，拿锄头带头抢修，才得以转危为安。而非刘鹗负责的其他好几处工段都失了事。
  光绪十七年（1891）七月，张曜殁于任上，福润继之。福润很看重刘鹗的才华。光绪十八年四月二十八日，福润为刘鹗附片奏荐，称其“熟习算学、机器、河工等事”，“学术渊深，通晓洋务”，“请咨送总理衙门考验”。奉朱批：“著照所请。”刘鹗乃于该年八月二十二日至京，九月初四日将《禀陈履历》呈总理各国事务衙门在案。但因“不合例，未试而归。”腊月回到济南。
  光绪十九年九月二十八日，刘鹗母朱太夫人去世。刘鹗丁艰回淮。其后福润又保举刘鹗，“以奇才荐。乃征试于京师，以知府用。” 刘鹗治理黄河的经历到此结束。
  刘鹗的治河思想，源于“家学”。罗振玉《五十日梦痕录》称：“君名鹗。生而敏异，年未逾冠，已能传其先德子恕观察（成忠）之学，精畴人术，尤长于治河。”刘鹗父亲刘成忠，咸丰二年进士，精于河工，著有《河防刍议》。历任翰林院编修、御史；咸丰十一年（1861）起，在河南省境内任知府；自同治十年（1871）至光绪三年（1877）的6年间，历署南汝光道、总理通省水利局、署彰卫道、署开归陈许道、南汝光道。南汝光道、彰卫道、开归陈许道这3道均属河务道，因此，黄河河工是刘成忠在这6年间的主要工作。刘鹗从5岁到20岁随父亲在河南任上，其中15至20岁时，正是刘成忠办理黄河河工的时间，故刘鹗青少年时即对黄河治理有比较深入的了解。
  光绪二年（1876）初，年方20的刘鹗从河南回淮安，八月间在南京应乡试，落第后又回淮安。刘鹗《忆丙子岁二十六韵》中，记其在落第回淮后，“南河寻故址，西坝访新庄”。咸丰十年（1860）前，清江浦（距淮城30里）是南河总督驻地，此句中的南河当即指清江浦及清口（黄淮交汇口，在清江浦西十余里）一带；西坝则当是指黄河改道前用以束清御黄的清口西坝，在清口附近；新庄则是指明代的新庄闸、新庄运口，亦在清口附近。从这句诗中可见当时刘鹗已对黄河河工有较为深入的研究，并进行实地调研。这也是刘鹗于落第后，决心弃科举，致力于河工等经世之学的写照。
  清代黄河河患严重，从康熙帝始的历代皇帝均非常重视黄河河工，专设正二品（加尚书衔为从一品）的河道总督一职。河道官员必须精通水利，其选拔往往采取比较特别的方法。像李宏、李奉翰、李亨特祖孙三代，均非正途出身，均因办理河工，官至河道总督。因此河工上往往集聚众多科举不得意而实有经世学识的人材。
  自明后期至清咸丰五年黄河北徙前，淮安一直是治河的中心，“治河、导淮、济运三策，群萃于淮安清口一隅”，淮安清江浦也是长达近二百年时间的河道总督驻地。北京大学历史学系教授、博士生导师李孝聪有精辟的总结：“中国治河工程史上成就最大的时代莫过于明清之际，工程最为复杂的地段莫过于黄河、淮河与运河相交汇的清口。能够彪炳于中国治河水利史上的潘季驯、靳辅、高斌等河臣，其治河业绩也全都飘洒在淮安大地上。这里曾经孕育了中国古代治河技术的思想，这里曾经集中了众多显示身手的历代河臣，这里曾经留下了各种治河工程的遗迹。因此，今天的淮安市堪称中国治河、水运工程技术思想与实践之渊薮。” 明清时重要的水利著作如潘季驯的《河防一览》、靳辅的《治河方略》、陈潢的《河防述言》、张鹏翮的《治河全书》、傅泽洪的《行水金鉴》、南河总督署的《南河成案》、黎世序的《续行水金鉴》等也均编撰于淮安。这样的环境，自然对刘鹗的河工研究有很大的帮助。
  刘鹗此时还致力于算法、西法测绘等实学的学习研究。刘鹗兄刘渭清光绪五年（1879）的日记中有相关记载。十一月二十二日条：“筼弟（刘鹗原字筼湍）向晚抵家，携有长江图，洋人用新法所绘，用石印法印出”的记载。十一月二十三日：“早起，云抟（刘鹗字）至房，见其所购洋人诸笔：铅笔一支，铁镊笔一枝。铁镊笔专为画线之用。其端甚薄，上有螺丝。螺丝进则所画线甚细，退则粗，法至巧也。”十二月二十九日：“筼弟与作舟陈三谈算，为草开方用法。”刘鹗又曾于1887年在上海开办石昌书局，“是为我国市廛间有石印之始”。刘鹗的这些才能在后来治理河工、测绘《三省河道全图》时都得以应用。
  出人意料的是，刘鹗与罗振玉的结交也因于河工。刘鹗与罗振玉同住淮安，但起初并无交往。据罗振玉《五十日梦痕录》：“予少时固已识君（指刘鹗），然每于衢路闻君足音，辄逡巡避去，不欲与君接也。是时君所交皆井里少年；君亦薄世所谓规行矩步者，不与近。”后来，罗振玉因鲁东废民堰事，“忧当世之所以策治河者如是，乃著论五千余言，以明其利害，欲投诸施君，揭之报纸，以警当世。君之兄（即刘梦熊）见而大韪之，录副寄君。君见予文，则大喜，乃以所为《治河七说》者邮君之兄以诒予，且附书曰：‘君之说与予合者十八九。群盲方竞，不意当世尚有明目如公者也！’”刘鹗并向山东巡抚张曜推荐罗振玉，张曜乃邀请罗振玉入幕，被罗“以家事不能远游”婉谢。直到数年后，刘鹗丁内艰回淮，两人方相见，成为好友，再结为亲家。1902年，罗振玉在刘鹗处见到王懿荣所遗殷商甲骨，乃怂恿刘鹗出版《铁云藏龟》，后来罗振玉致力于甲骨文的研究，开辟了“罗王之学”。
  办理河工的经历，在刘鹗一生中很重要，是刘鹗命运的转折，以此成名，又经福润的保荐，“征试于京师，以知府用”。刘鹗后来创作的名著《老残游记》也是以这段时间的经历为故事背景。日本学者樽本照雄认为：“他的经历虽多，但除治理黄河之外，其他事业几乎都失败了。唯一成功的就是有关黄河的治理。”事实上，刘鹗只是在吴大澂任河督的一年半时间里被重用，治河很有成绩，是成功的；但到山东巡抚张曜幕中之后的时期，他的治河才能并未能得以充份发挥。张曜未采纳刘鹗治河思想的原因，应正如刘鹗在《治河五说•治河续说一》中一针见血指出的那样：“窃考古今言治河者约分两派：一主贾让不与河争地之说，其蔽也，易淤；一主潘季驯束水攻沙之说，其蔽也，易溢。然淤之患远，祸在后人；溢之患近，害则切己。所以人争尚贾说而不悔也。此河所以数十百年而不一治也！”
  刘鹗的治河思想在其《治河五说》有充份的表述，其根本思想即“束水攻沙”。黄河是一条特殊的河流，含沙量之高在世界河流中居首位，汛期洪水涨落迅猛。因而，黄河有“善淤、善决、善徙”的特性。其他河流可用“不与水争地”拓宽河槽的方法治理，而黄河则不然。由于黄河含沙量高，拓宽河床，虽可消水势，但水势变小，流速变慢，泥沙淤积更加严重，导致全河淤垫，决口频发，不可收拾。“束水攻沙”的理论则是束窄河槽，让黄河水深增加，流速加快，挟沙力增强，用河水的力量冲刷淤沙，河床越刷越深，则不会淤垫。刘鹗在《治河五说》中对此有明确的说明：“河宜窄不宜宽也。窄乃力在下而攻底，宽乃力在上而攻堤。攻底则河日深，攻堤则河日溢，定理也。”“夫水不束则流不紧，流不紧则淤不去。”“昔者黄河与淮水合流……今日东省之河，比之当日南河之河，不过一半耳。而当日南河缕堤相距仅三百丈，而河大治。今东省之河……乃反阔至五六百丈之多，能无淤乎？”
  “束水攻沙”理论并不是刘鹗的发明创造，刘鹗在自己的论述中曾将此理论的创始人托附于大禹及王景，盖因大禹治水流传千古，王景治河千年无患，为迎合时人尚古的心理，故依托久远。其实束水攻沙理论源于明万历初年的一位虞城秀才，他提出“以人治河，不若以河治河”，“欲深中，则南北堤两束之，冲中坚焉，而中自深”。当时的总河万恭深以为是，惜不久就被罢职。其后第三次出任总河的潘季驯，在此基础上总结出“水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深”，“筑堤束水，以水攻沙，水不奔溢于两旁，则必直刷乎河底”，并在河工中大规模实践运用，取得巨大成就。
  刘鹗在《治河五说•治河续说一》中指出：“潘季驯束水攻沙之说，其蔽也，易溢。”解决此问题的基本方法，就是潘季驯设计、之后在黄河河工中持续运用300多年的双重堤防系统：在黄河两岸的近河处筑缕堤，以“束水攻沙”；另在缕堤以外筑遥堤，用以“拦洪防溃”。山东黄河本为大清河，咸丰五年（1855）河决铜瓦厢，改道大清河。当时正值太平天国及捻军战乱，加以新河河底尚低，无甚溃溢，官方并未修治河堤。民间乃先于河涯筑民埝，紧逼黄流。光绪八年（1882）之后，黄河山东段行河日久，河身渐高，溃溢屡见，官方才在两岸民埝之外普筑大堤。于是形成了当时山东黄河的双重堤防系统：民埝相当于缕堤，大堤相当于遥堤。刘鹗主张加固民埝，维持巩固这个系统，而当时绝大多数人却要展宽河面。刘鹗在《治河五说•治河续说二》中对此作了辨析：“宜修民埝以束水攻沙也。今之民埝，即古之缕堤，所以束水者也。溯自咸丰五年，黄河初至山东，大清河身仅三十丈而已。而历十余年，无漫溢之患者，河狭束水故也。至同治初年，人始争言展宽河面矣。于是十年遂有侯家林之工，十二年遂有贾庄之工，至光绪八年桃园工后，言展宽河面者乃百口一声，而河患亦骎骎日甚。十年遂漫河套圈及李家岸，十一年遂漫陈家林及传薪庄，十二年遂漫王家圈及姚家口。十四年乃尽废济阳以下南岸民埝，而退守大堤。河面遂展宽至一千余丈，可谓极矣！窃考潘印川之时，河面不过宽三百丈（见《经世文编》），靳文襄时中游河面不过宽二百八十丈，下游河面不过宽一百二十丈（见《治河方略》），成宪俱可考也。今河面或数倍、或数十倍于古人，而人犹有以展宽河面为言者，不亦过乎？是以十五年遂一漫于韩家垣，再漫于大寨，三漫于纸坊，四漫于张村。十六年请款至二百八十万，加高培厚，水之高者仍与堤顶平，终不免高家套之溢。则河宽之害，不亦昭昭可见乎？……故为今之计，不如早为之备，而修民埝以攻沙。”
  汛期缕堤决口漫流，顺遥堤而下，对堤根破坏很大，还有夺溜的隐患。解决此问题的通行对策是在缕堤、遥堤之间的河道横断面方向修筑连接缕堤和遥堤的格堤。水退后，泛入的黄水晒干挥发，泥沙沉淀，还可加固堤防。刘鹗对格堤的使用进行了改进创新：即在河势坐湾之处（即河道弯曲、堤面迎向黄溜之处），将格堤改为与缕堤呈锐角相交的斜堤，同时在缕堤与斜堤相交处的上游不远建滚水坝（溢流坝）。此法的用处是：“民埝当河一面，难当大溜，然有埝（指斜堤）后，漾水以为之戗，则两力相敌。”“大溜东驰，骤被坝（即滚水坝）口西掣，立时变为洄溜；斜堤倒逼，使水逆行，水失其势，反为我用。”“水由坝口流入夹河，漫浸至民埝之后，内水、外水，其势恒平，其力亦恒敌，中间之埝（指民埝）故不吃力。”“大汛来时，正河水涨，即由坝口流入夹河，迨至灌满，则夹河之内，水已澄清；汛退淤流，正河水落，清水复由坝口陆续流出，以益河水而刷河身，引清攻浊。”
刘鹗在其《治河五说》中还论述了“束水攻沙”之外的一些治河策略。如“播支河以消盛涨”：“多播支河以泄涨水。……分为南北二渠，以收支水。均就遥堤以为外堤，再加筑以内堤，每堤相去以六十丈为率。……再于各支河口建立石闸，汛至则启闸泄水，汛退则闭闸攻沙。”如“改河门以就便捷”：“黄河口从韩家园，经铁门关过牡蛎以下入海，计九十里。河道迂曲，河门不畅。宜改河从洼拉入海。”此外还有放淤固堤、平河底、救冲顶、救缕堤决口、保遥堤、救遥堤决口的办法等等。刘鹗通晓西学，他的治河思想中亦注意吸收西方的先进技术。如《治河五说•善后说》中指出：“石闸闸板，中国制法甚笨。宜采用西法，以机器起落，方得灵活。”
  刘鹗精深的治河思想，是其刻苦钻研及注重考察研究的结果。他的《历代黄河变迁图考》一书，考证书目有《禹贡》、《尚书孔传》、《水经注》及黄河沿线各地方志等，多达100余种。可见其黄河研究的涉猎范围之广及问题研究之深。再如他在《治河五说》中说“幼时习闻斗水六沙之说，潘季驯至谓伏秋斗水八沙，盖未核其实耳。试取伏汛水一盏，以矾澄之，从无有三成沙者，况六沙、八沙乎?” 这与现代用精密仪器测定的结果相近。可见其并不“尽信书”，而是有科学的怀疑精神，不断思考，并加以调研考证。
  由国家清史编纂委员会主持编纂、刘德隆整理、吉林文史出版社出版的《刘鹗集》中，收录的刘鹗河工类著作有：《三省黄河全图》、《治河五说》（含续二说）、《历代黄河变迁图考》及《河工禀稿》，共约13万字。
  《三省黄河全图》共五册，分河图和文字两大部分。河图的比例尺为“每方一里”，约1：3.2万，用当时工部尺寸计量，每里180丈，每方格为1里，并注经纬线，经线以北京为本初子午线。黄河两岸凡曾兴举过水利工程之处，均加标注。该图是中国第一次用近代技术实测、绘制精确的黄河图，也是当时中国比例尺最大的地图。《三省黄河全图•述意十二条》：“河图向无善本。每年咨报岁、抢工程全图，皆出吏胥之手。不过取多年蓝本，更改描画。于工程长短、形势险易、道里远近，无可钩稽。”“舆图之学，古人最重，而法未备，故不能如近世之精。……此图每方一里，尤为前此所无。”《三省黄河全图》的文字部分约6.2万字，包括：恭录进呈《三省黄河全图》奏稿、恭录办理三省黄河河道图说职名、三省黄河全图凡例、三省黄河河道一、三省黄河河道二、三省黄河北岸堤工表、三省黄河南岸堤工表、三省黄河全图北岸堤工高宽表、三省黄河全图南岸堤工高宽表、三省黄河全图北岸金堤表、述意十二条、三省黄河图后叙，共十二个部分。对黄河自陕西潼关入河南、经直隶、山东入海，所过州县乡村、接纳溪涧河川，一一记载，并考述支流源头、长度、流向，各支流间的相距里程。其中对三省黄河堤工的记载非常详尽，罗列了厅、汛、堡三级的详细名称、结构，以及每堡所辖黄河堤的堤长、面宽、相对地面高度、相对滩面高度，是相当珍贵的黄河河工资料。《三省黄河全图》成于清光绪十六年三月（1890年4月），“以正本进呈御览，并以副本交上海鸿文书局加工石印，藉广流传”（《三省黄河图后叙》），故该图又名《御览三省黄河全图》，上海鸿文书局1890年秋出版。
  《河工禀稿》中光绪十五年十月于济南发的《上郑工局总办易禀》中有：“昨闻沈牧庚尧云，前三段所用之尺，亦非营造尺，所绘图之分厘尺，亦与卑段不同。”结合《三省黄河图后叙》：“自黄河入豫境之阌乡县起，至山东利津县之海口止，分作四段，图成则合而为一。”可见当时《三省黄河全图》分作四段测绘，而各段测绘有较强之独立性。刘鹗负责四段中的最下游一段的测绘，他在这段时间的河工禀稿均于山东境内发出，九月初三日由利津发的《上郑工局总办禀》中有“于本月二日，禀报查勘铁门关、韩家园两处河门情形”的记载。铁门关在山东利津县城东北35公里，为黄河北徙后的入海处；韩家园当即韩家垣，黄河于1889年在利津县韩家垣决口改道，经毛丝坨入海，刘鹗此禀作于1890年，即在此次改道后不久。又，刘大绅《关于〈老残游记〉》中称刘鹗曾“以同知任鲁河下游提调”，与《三省黄河全图•恭录办理三省黄河河道图说职名》中刘鹗为提调官，官衔为候补同知的记载正相符合。淮人王锡祺1894年刻成的《小方壶斋舆地丛钞补编》，其第四帙中收录有《三省黄河图说》，即《三省黄河全图》文字部分中“三省黄河河道一”及“三省黄河河道二”的内容，详细记述了由黄河自陕豫交界处至入海口的经行情况，类似于《水经》，而河道行经里程更精确至半里。《三省黄河图说》注明是“丹徒刘鹗辑”，则《三省黄河全图》中该部分文字当为刘鹗独立完成。光绪十八年（1892），尚书衔、山东巡抚福润向光绪帝保荐刘鹗的附片中称：“前河臣吴大澂、前河南抚臣倪文蔚于郑工合龙后，测量直、东、豫三省黄河，绘画全图，进呈御览，即委该员办理”。则《三省黄河全图》当是刘鹗先负责四段中的最下游的一段的测量绘图，其后合四为一及文字说明部分的工作，亦由刘鹗负责完成。
  《治河五说》（含二“续说”）约1.2万字，是刘鹗治河思想的总汇。各篇主旨略述如下：一、“河患说”。山东河患所以日甚一日，实由河底愈垫愈高。河底垫高就漫溢，漫溢之后河底再淤，如此恶性循环，造成河患。二、“河性说”。黄河河性特殊，别的河都是首弱尾强，尾强故到海口水易下，只有黄河，是首尾俱弱，中间水性强。三、“治河说”。根治黄河的办法有三：修缕堤以攻积淤，播支河以消盛涨，改河口以就便捷。四、“估费说”。按“治河说”的办法根治黄河，需用银约三百万两。五、“善后说”。河患治理后平常时期平河底、救冲顶、救缕堤决口、保遥堤、救遥堤决口的办法。六、“治河续说一”：治河应将束水攻沙与盛涨分水、放淤固堤相结合。七、“治河续说二”：现阶段治河要务有四：修民埝（缕堤）以束水攻沙，筑斜堤（斜交缕、遥堤的格堤）以澄淤固堤，建滚坝（溢流坝）以泄盛涨，补大堤（遥堤）以同河启闭。
  《治河五说》应是刘鹗最早的河工著作，其初稿成于1889年。《河工禀稿》中光绪十五年（1889）九月初三日利津发《上山东抚台禀稿》：“奉委测绘河图，终日管窥蠡测，奔骤河干，与波涛相出没者，五月于兹矣。稍有所见，不敢忘刍荛之献，谨撰俚说五篇，恭呈钧诲。”同一天发的《上郑工局总办禀》中也有：“访求父老，考之记载，证以现在情形，五月有余，略有所得，撰用俚说五篇。”由此可知刘鹗《治河五说》的写成时间稍早于光绪十五年（1889）九月初三日。其后刘鹗又写成“续说”两篇。日本东方文化研究所保存的包含二“续说”的《治河五说》复印件，首页天头有刘鹗手书“前五说己丑上张朗帅，后二说辛卯上福少帅”18字。光绪辛卯即1891年，张朗帅即张曜，福少帅即福润。光绪十七年（1891）八月张曜殁于山东巡抚任上，福润继之。则二“续说”的写成时间当在1891年下半年。《治河五说》包含二“续说”的版本又被称为《治河七说》。
  《历代黄河变迁图考》约4.8万字，绘图精致，解说详明。以开方法制图，所考为黄河陕豫交界处龙门以下至入海口的古今河道演变和决口改道等情况。书中包括作者绘制的历代黄河河道图十幅：禹贡全河图、禹河龙门至孟津图、禹河孟津至大陆图、禹贡九河逆河图、周至西汉河道图、东汉以后河道图、唐至宋初河道图、宋二股河图、南河故道图、见今河道图，书前附“尚书衔山东巡抚福片”。每图各有考证，考证书目甚博，有《禹贡》、《尚书孔传》、《水经注》及黄河沿线各地方志等，共100余种。《历代黄河变迁图考》既是河工书，又是地理考证著作，也是当今研究黄河变迁史的重要参考书。从该书可见刘鹗黄河研究的涉猎之广和历史地理学领域的深厚功底。
  《历代黄河变迁图考》今见最早版本为光绪癸巳（1893）仲冬袖海山房石印本。然此本前附的光绪十八年（1892）四月二十八日福润奏荐刘鹗的附片中，即称刘鹗著有《历代黄河变迁图考》，则或在光绪十八年（1892）四月二十八日前此书即有刊本，亦或此书只是在此之前定稿。此书在刘鹗逝世后不久的宣统庚戌（1910），有山东河工研究所重印本；1971年，该书被收入台湾沈云龙主编的《中国水利要籍丛编》第五辑；2000年，被收入《四库未收书辑》；2004年，被收入《中国山水志丛刊》。
  《河工禀稿》为刘鹗绘制《三省黄河全图》时给山东巡抚张曜、郑工善后局总办易顺鼎、河南南汝光兵备道朱寿镛三人的禀文，时间是光绪十五年（1889）九、十月间，共9通，约1万字。其中致山东巡抚张曜2通，致郑工善后局总办易顺鼎6通，致河南南汝光兵备道朱寿镛1通。《河工禀稿》留下了很多珍贵的第一手资料。如由光绪十五年九月初三日利津发《上山东抚台禀稿》，可知刘鹗《治河五说》的写作缘由及写作时间；由十月济南发《上郑工局总办易禀》，可知刘鹗负责《三省河道全图》四段中最下游一段的测绘工作。九月十六日济南发《上山东抚台禀》中称“郑工善后局，其实即河图局。河图告成，此局即撤，非若山东河防局永垂不朽者比。此次求抄成案，为须编辑二书：一、《黄河历案大工表》；一、《皇朝东河图说》。此二书亦须与河图先后告成。”说明了郑工善后局与《三省黄河全图》的关系，亦可知当时郑工善后局除《三省黄河全图》外，尚筹备编写《黄河历案大工表》和《皇朝东河图说》两书。《河工禀稿》中除九月初三日发山东巡抚张曜的一封主要是向其上呈《治河五策》外，其余8通多是关于刘鹗在编写《黄河历案大工表》和《皇朝东河图说》的过程中与山东方面艰难沟通的情况。《黄河历案大工表》和《皇朝东河图说》两书未能与《三省黄河全图》一同完成，今亦未见流传。其原因当如九月十九日《上河南易道再禀》中所说的那样：“窥其意，若谓如此大著作，山东固无人做，亦不能让河南人做之意。”武同举《再续行水金鉴》中多处引用的《山东河工成案》，或即此后不久山东方面自行编成。
  《河工禀稿》原为未刊抄稿，来源有二：一为刘鹗长兄刘梦熊（渭清）曾孙刘淼（德峻）从淮安故居旧书碑贴中寻出，一为何楚侯（刘鹗亲家罗振玉姑母的长孙，即罗振玉《五十日梦痕录》中称“彬彬有故家子弟风”者）从路岯（刘鹗、刘梦熊、罗振玉在淮安时的文友）家中寻得。刘淼发现的稿中另有一封署名“崧”（刘蕙荪《铁云先生年谱长编》中记为“姚崧云”，当即姚松云）致刘鹗的信。此信可印证罗振玉《五十日梦痕录》中“河决既塞，中丞欲表其功绩，则让与其兄渭清观察（梦熊）”的记载。 
  刘鹗撰写《老残游记》一书，原本是为了帮助朋友连梦青，刘鹗知其人孤介，不愿受人资助，因此动笔写小说送他，以增加其稿费收入。《老残游记》也可以说是刘鹗以自传的方式，来表达自身见闻感受的作品，书中老残的游历经过，实际就是刘鹗本身的经历。治河是刘鹗一生中的重要经历，这些都成了刘鹗写作《老残游记》的题材。《老残游记》（初集）二十卷，全部发生在山东境内，而山东与刘鹗的渊源，正是来自于刘鹗在山东境内治河的经历。
  《老残游记》卷一中写的第一个故事是：话说老残走到“山东古千乘”地方，大户黄瑞和害了个奇病，“浑身溃烂，每年总要溃几个窟窿。今年治好这个，明年别处又溃几个窟窿。经历多年，没有人能治得这病，每发都在夏天，一过秋分就不要紧了。”问他可有法子治这个病，老残回答：“法子尽有，只是你们未必依我去做，今年权且略施小技，试试我的手段。若要此病永远不发，也没有什么难处，只须依着古人方法，那是百发百中的。别的病是神农、黄帝传下来的方法，只有此病是大禹传下来的方法，后来唐朝有个王景得了这个传授，以后就没有人知道此方法了。”“于是黄大户家遂留老残住下，替他治病。说也奇怪，这年虽然小有溃烂，却是一个窟窿也没有出过。”卷二中写到，刘鹗向黄瑞和的管家辞行，管家“封了一千两银子奉给老残，算是医生的酬劳。老残略道一声‘谢谢’，也就收入箱笼，告辞动身上车去了。”
  《老残游记》中有多有影射之笔，一般读者不了解，就不能领会作者刘鹗的深意。10年前，笔者初读《老残游记》，看到管家“封了一千两银子奉给老残，算是医生的酬劳。老残略道一声‘谢谢’，也就收入箱笼，告辞动身上车去了”时方有疑问，怎么老残治个小病，就收一千两银子？老残也只“略道一声‘谢谢’”，怎么就这样大大咧咧收钱？其实这里所指的即是刘鹗治理黄河的经历。大户黄瑞和，明是指黄河；所害奇病，就是年年决口；“一过秋分就不要紧了”，是指过了汛期，自然不会决口；治病的方法，即刘鹗在《治河五说》中所说的“禹抑洪水”；“法子尽有，只是你们未必依我去做”，正是刘鹗的治水主张未被山东巡抚张曜接受的无奈叹息；“这年虽然小有溃烂，却是一个窟窿也没有出过”，恰是刘鹗在山东治河的功绩。以此治河大功收取一千两银子的酬劳，自然就并不奇怪了。
  这段文字里还有一个特别的地方，刘鹗说“此病是大禹传下来的方法，后来唐朝有个王景得了这个传授，以后就没有人知道此方法了。”王景是东汉时人，刘鹗怎么说“唐朝有个王景”呢？刘鹗《河工禀稿》光绪十五年（1889）九月初三日利津发《上山东抚台禀稿》中即记“后汉王景治河，复兴禹法，而河患又平”，考证精核的《历代黄河变迁图考•东汉以后河道图考第六》中亦有关于王景治河的考述，故刘鹗是绝不可能把王景是哪个朝代的人都搞错的。刘鹗孙刘蕙荪教授认为是“不知是什么时候，那一个本子弄错了”，甚至有多个《老残游记》版本将“唐朝有个王景”直接改成“汉朝有个王景”，均不确。看过罗振玉《五十日梦痕录》中的这段文字就会清楚了：刘鹗初到山东时致罗振玉信中说，张曜幕中“群盲方竞……吾文直率如老妪与小儿语，中用王景名，幕僚且不知为何代人”。这可以说是对《老残游记》中“唐朝有个王景”的说法的交代。刘鹗这么写是在故意讽刺那些不知王景为何代人，又妄言“不与河争地”的“史钧甫”之流。
  《老残游记》卷三中说，老残游历到济南，山东巡抚庄宫保正为治河网罗人才，听说了老残的人品学问，便着意招他入幕。但老残却与他辩论起治河方略，庄宫保幕中本已“人才济济”，只是这些幕僚都推崇“不与河争地”法。而老残恰恰为此而来，力辩其非。他首先指出“贾让只是文章做得好，他也没有办过河工”，因此不可信，但老残却是能治百病的。他于是直陈自己的治河方略，这个方略也就是大禹传下来的办法，专主“禹抑洪水”，并且同“不与河争地”法正相反。此庄宫保即影射有太子少保衔的张曜，而“禹抑洪水”就是刘鹗在山东力主的方略。
  刘鹗在《老残游记》卷十三《娓娓青灯女儿酸语  滔滔黄水观察嘉谟》和卷十四《大县若蛙半浮水面  小船如蚁分送馒头》中，又通过翠花、翠环这两个妓女和河工官员黄人瑞的回忆，写了庄宫保相信“不与河争地”的恶果。那年山东水势很大，庄宫保想救水灾，找不到办法。这时“史钧甫观察”拿汉朝贾让不与河争地的《治河策》，劝庄宫保放宽河身，永绝河患。“此功一立，河定民安，千载无恙。”宫保被说动了，准备把民埝决开，放宽河身至大堤。对于民埝和大堤之间的人家，庄宫保打算“给钱叫他们搬开”，以便放水。“谁知道这些总办候补道王八旦大人们说：‘可不能叫百姓知道。你想，这堤埝中间五六里宽，六百里长，总有十几万家，一被他们知道了，这几十万人守住民埝，那还废的掉吗？’庄抚台没法，点点头，叹了口气，听说还落了几点眼泪呢。”就在一个大风大雨之夜，挖开民埝，而造成大祸。“那民埝上住的人，拿竹竿子赶着捞人，也捞起来的不少，这些人得了性命，喘过一口气来，想一想，一家人都没有了，就剩了自己，没有一个不是号啕痛哭。喊爹叫妈的，哭丈夫的，疼儿子的，一条哭声，五百多里路长，你老看惨不惨呢！”
  《老残游记》的很多记述，实际上就是刘鹗的本身经历，刘鹗的不少人生经历可以在《老残游记》的记述中加以印证。比如此次废鲁东民埝导致百姓流离事件的时间，包括刘鹗孙刘蕙荪教授的《铁云先生年谱长编》等书均认为是在光绪十六年（1890），其实应为光绪十五年（1889）。《老残游记》的这段记述就是两条佐证：一、《老残游记》卷十四：“人瑞道：‘我是庚寅年来的，这是己丑年的事。我也是听人说，未知确否。据说是史钧甫史观察创的议，拿的就是贾让的《洽河策》。’”光绪己丑即光绪十五年。二、 《老残游记》卷十四末原评：“废济阳以下民埝是光绪己丑年事。其时，作者正奉檄测量东省黄河。目睹尸骸随流而下，自朝至暮不知凡几。……作者告予‘生平有三大伤心事’，山东民埝是其伤心之一也。”《河工禀稿》、《治河五说》中的这两条记载也可与《老残游记》的记述相互印证：一、《河工禀稿》中光绪十五年（1889）九月初三日利津发《上郑工局总办禀》：“除照料司事，并帮同测量外，不敢自耽安逸，日求黄河所以为患之故。黄之大汛之际，一千余庄沦没水中，其举家被难者，不知凡几。目击心伤，惨不忍言。下民则怨讟官府，上官则归罪天心。究之天心固是也，人为亦有所不逮焉。访之父老，考之记载，证以现在情形，五月有余，略有所得，撰用俚说五篇。”二、《治河五说•治河说》：“尝见遥堤以内，夹河之间，万民沦没，惨不可言。在上曾设法以迁民，在下则至死而不去。”《治河五说》作于光绪十五年，有《河工禀稿》及日本东方文化研究所存《治河五说》复印件，首页天头刘鹗手书“前五说己丑上张朗帅”为证。
  这个创议废除民埝的“史钧甫观察”，现在各书均称其原型即施少卿。这当本于罗振玉《五十日梦痕录》中的记载：“群议方主贾让不与河争地之说，欲尽购滨河民地，以益河身。上海善士施少卿（善昌）和之，将移海内赈灾之款助官力购民地”。其实施少卿这个名字本身就有错误，其大名应为施善昌，字少钦。施善昌生于1828年，逝于1896年，原为丝商，多次出巨资办赈，是晚清著名慈善家。施善昌其时已60余岁，又不懂河工，怎么可能拿着贾让《治河策》去说服张曜？况且施善昌是著名慈善家，真参与决策过程的话，又怎能不顾十几万百姓的性命，掘开民捻？《五十日梦痕录》只是说“上海善士施少卿（善昌）和之，将移海内赈灾之款助官力购民地”，并非“不与河争地“之说的提出人。罗振玉《集蓼编》中亦有关于此事的记载：“（张曜）幕中有妄人某，假贾让不与河争地之说，谓须放宽河身。上海筹赈绅士施少钦等至，欲以赈余收买河旁民地，以益河身。”很明显，提出“不与河争地”之说的“妄人某”与“上海筹赈绅士施少钦”不是同一个人。因此，“史钧甫观察”即施少卿之说不确。“观察”即道员的别称，“史钧甫观察”的原型当为参与办理山东河工，且与山东巡抚张曜关系密切的某道员。当时张曜颇为倚重候补道张上达，奏折中多次提到此人，并有“道员张上达屡办堵口，于工程情形最为熟悉”之语，刘鹗笔下的“史钧甫观察”或即为此人。