苏轼任不两半月，忽传七月十七日黄河决口澶州曹村。澶州在河南濮阳市西，距离黄河有三十五，决口水，一泻千，流入山东巨野，首灌东平。
黄河决口，水奔腾至，一倏吞整城市。巨的灾变，其恐怖的程度，与无法抗御的强势，宛末日临人世。水至东平，的吏民群情惶急，不知怎办。幸有一叫应言的僧人，建议凿清冷口，引导水流入已废的旧河，使由东北入海。
官吏不立刻相信他的建议，应言竭力申述有效，他所说黄河决水的情形，非常明白，姑且照他的建议做了。浩瀚东的水，果有了处，东平赖无。
河决澶州，历月余，汴河一直保持着秋季干旱的常态，所水涨徐州。不料八月间梁山忽泛滥，二十一日南清河水暴涨，又雨，水急涨徐州城，“水穿城雷鸣，泥满城头飞雨滑”，情势非常怕。
徐州城南，两山环绕，又有吕梁百步洪抵挡，所水就汇集在东、西、北三面，触山，满眼是一片汪洋，水无处宣泄，便一直往高涨，俯视城，忽尔就比城中平，涨一丈九寸的水，水漫城壁，若是城墙一倒，则整徐州城就淹在水底了。
情势危急，城中富民争避难，苏轼机立断曰：“富有者城，民立刻动摇，我跟谁守城？有我在，决不任水败城！”令劝阻逃离的富户，回城。苏轼穿雨靴，带了手杖，亲入武卫营，该营的首领说：“河将坏城，情已很急迫，你虽是禁军，应该帮我一份力量。”
那首领慨：“太守不避水，正是我效命秋。”
苏轼立刻队伍，派奉化、牢城的兵卒，短衣赤脚，各持畚锸类的工具，合民夫，一同抢救。
徐州父老说：“禧年间，徐州曾筑两条防水的堤岸：一条从市门外沿城壕南，接戏马台的山麓；一条新墙门外，沿濠西折，接城南京门北，防水有效。”苏轼认父老的经验贵，实有抢建防水堤，是目前唯一行的办法。
苏轼便紧急征召民夫五千余人，同武卫军的兵丁，日夜不停赶工，从戏马台，至城止，筑造一长堤，全长九百八十四丈，高一丈，阔两丈。几百艘的公船，因有风浪，本不行，令集中系缆城，减轻冲击城壁的水力。
至九月二十一日，测量水高已达两丈八尺九寸，幸堤工已，水东南隅，被长堤挡住了，害不及城，民始定。但是雨是日夜不停，河水势更强，城墙不浸水者，剩三版。
苏轼堤工始，日夜在城巡视，随派遣官吏，分头堵守，夜晚他就宿在城，并不回。
次水，经历七十余日，至十月初五，水才渐见消退。十三日澶州生一场风，吹啸整日，风止，黄河一支流却已复入故，水患就此止。苏轼高兴极了，写了《河复》一诗，叙曰：“乃河复诗，歌路，致民愿，迎神庥，盖守土者志。”
有人建议，在荆山筑沟容水，苏轼便与同僚二人前往实勘察，觉方全是乱石，无法施工罢。苏轼认在城外加造外城，创建石堤，确有御水功。议定，就奏朝廷，请准兴建，并乞十二月内旨。
但至明年（元丰元年）正月，尚无消息，苏轼猜许因经费太故，所再紧缩预算，请求改筑“木岸”，同致函任国史院编修官的刘攽，托他就近协力通项计划，书曰：
某曾擘划石岸，十月内申诏使，仍乞十二月已前画旨。今已涉春，杳未闻耗。又闻有旨淮南、京东，夫往澶州，其势必无邻郡人夫见及，此知石岸文字，必不遂矣。
今相度木岸，工费仅减一半，夫六千七百余人，粮四千三百余石，钱一万四千余贯，虽非经久必安策，亦足支持岁月。若此策又不行，则吾州忧，未量矣。今寄奏检一本，奉呈告贡父力言，此决不缓，若所属相度，往返取旨，则无及矣。某岂晓土功水利者乎？职所迫，念此一城生聚，必不忍弃鱼鳖。
元丰元年（1078）二月初四，皇帝降敕奖谕，敕曰：
敕苏轼：
省京东路安抚使司、转运司奏：昨黄河水至徐州城，汝亲率官吏，驱督兵夫，救护城壁，一城生齿并仓库庐舍，免漂害，遂完固。
河中国患久矣，乃者堤溃东注，衍及徐方，民人保居，城郭增固，徒汝安。使者屡言，朕甚嘉。
同诏赐钱二千四百一十万，犒奖夫役四千零二十三人。
又常平钱六百三十四万，米一千八百余斛，准予募夫三千零二十人，改筑外城，创建木岸四条，坑十五处，尽加堵塞。
工程中，现子城的东门，水冲，府库即在是处，甚狭窄，不城。苏轼就将城门扩，护砖石，城门建一楼。
徐州府廨内，旧有一座厅堂，俗传是项籍所造，称“霸王厅”，有人敢面坐，据说谁敢冒犯使，必有祸害，所久废置。苏轼恶其名非实，令将霸王厅一举拆毁，拆的材料，在东门建造楼。件，不禁使人他的祖父率领健仆，拆毁茅将军庙的故，底是苏序的孙儿，有他一豪迈正直的勇气。
东门新建楼，垩黄土，名曰“黄楼”，取五行中土克水意。
苏轼将次抢救水灾的经，记其略《奖谕敕记》，连同皇诏书，刻石志黄楼，其详细情形，别卷藏有司，谓《熙宁防河录》，备人参考。