熙宁十年（1077年）四月，苏轼赴徐州任太守。上任不久，便遇到洪水围城，苏轼率领军民奋力抗洪，城池安然无恙，百姓生命财产得以保全。
徐州地处淮河的支流沂、沭、泗诸水的下游，黄河和京杭大运河傍城而过，东有骆马湖，西有微山湖，地势低洼，境内河流纵横交错，湖沼星罗棋布，极易发生洪涝灾害。熙宁十年七月十七日，黄河决堤，河南濮阳至山东西南部一带，皆为泽国，灾情严重。苏轼得知这一讯息后，知道洪水不日即可抵达徐州，于是他启动防洪预案，立即采取四项措施：
一是未雨绸缪，防患于未然。苏轼立即全民动员，组织民众拿上挖土、运土的工具，修补堵塞河堤上的洞穴隐患，并储存大量的土石、刍茭、柴草，以备抗洪之用。
二是安定民心。八月二十一日，洪水如脱缰的野马，波涛汹涌，奔流而至徐州，淹到徐州的东、西、北门。此时，徐州又连降暴雨，水位急速上涨。危机之际，城内人心惶惶，一些富户欲携款出城躲避。面对迫在眉睫的严峻形势，苏轼一面加固城墙，防止洪水破墙而入；一面安定民心，他立即派出救济人员，让习水性的人驾舟船散发干粮，保证百姓洪涝期间不饿肚子，稳定波动的社会情绪。苏轼亲自做那些想出城避水的豪绅大户的思想工作，诚恳地对他们说：“如果你们出城，全城百姓都会动摇，百姓会倾城而出，还有谁和我一起抗洪守城？如果洪水进城，你们的家产也将不复存在。请你们放心，有我在，洪水决不能冲毁城墙。”苏轼斩钉截铁的语言和义薄云天的豪情，打消了这些人的顾虑，他们决心留在城内，与百姓一起抗洪保城。
三是求助于军队。宋朝的禁军直属朝廷枢密院指挥，地方官员无权调动。险情紧急，如果再向朝廷奏报请调军队，路途遥远已来不及，更何况当时水围城池已无法出城。为增强抗洪力量，无奈之下，苏轼亲赴军营，晓之以理，动之以情，动员禁军主动积极参加抗洪。苏轼对卒长说：“洪水已经包围了徐州城，全城百姓命悬一线，已是千钧一发之际，你们虽然是禁军，不属于我调遣，但是希望你们能助我一臂之力，共抗洪害，保民平安。”卒长也被苏轼感动，带领士卒与百姓日夜奋战，在城东南抢修起一道长堤，头起戏马台，尾连着城墙，长达九百八十四丈，高一丈，厚两丈，将凶猛的洪水阻挡在城外。
四是与民同甘共苦。抗洪期间，苏轼在城墙上搭起草庐，既是办公地点，又是夜宿之所。“夜闻沙岸鸣瓮盎，晓看雪浪浮鹏鲲”。他脱去官服，身穿布衣，脚蹬草鞋，抱着“坐观入市卷闾井，吏民走尽余王尊”的决心，誓与徐州共存亡，和军民一起奋战在抗洪第一线，三过家门而不入。在军民的共同抵御下，十月初五，洪水退却，徐州转危为安。“旋呼歌舞杂诙笑，不惜饮釂空瓶盆。”全城民众欢声雷动。
苏轼奋不顾身抗洪的事迹传到朝廷后，皇帝下旨称赞他：“亲率官史，驱督兵夫，救护城壁。一城生齿，并仓库庐舍，得免漂没之害。”得到上下赞颂的苏轼没有被荣誉冲昏头脑，他清醒地认识到徐州防洪的紧迫性和艰巨性。为了今后洪水不再泛滥成灾，百姓能安居乐业，他又做了两件事：一是上奏朝廷，请求免除徐州赋税，又请求征调明年夫役增筑“外小城”，以加固内城。二是修筑黄楼纪念抗洪胜利。苏轼看到徐州东门是防洪的要冲，不仅要把城门筑得牢不可破，而且还要在此建一座黄楼，以镇水患。按照五行之说，黄代表土，水来土屯。水灾刚过，木石匮乏，为了不增加百姓困难，苏轼便下令将官府内传说为西楚霸王项羽所筑的“废事厅”拆除，废物利用，修建起一座百尺高的黃楼。神宗元丰元年（1078年）九月初九重阳节，黄楼落成，全城同庆，官民欢呼雀跃。此情此景，苏轼感慨万千，赋诗《九日黄楼作》，其中写道：“去年重阳不可说，南城夜半千沤发。水穿城下作雷鸣，泥满城头飞雨滑。黄花白酒无人问，日暮归来洗靴袜。岂知还复有今年，把盏对花容一呷。莫嫌酒薄红粉陋，终胜泥中事锹锸。”
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