唐穆宗长庆二年（822）七月，白居易以中书舍人官衔外放任杭州刺史，到长庆四年任满，前后三年，实际只有二十二个月。前面说过现在的白堤与白居易没有关系，不过白居易任杭州刺史时确实在西湖修过一段堤坝，《新唐书•白居易传》就有记载，当时人们感念他，称之为白公堤。现在的北山路东面到环城西路为止，那是一个十字路口，过了环城西路，路名变成白沙路，它就是唐代白居易所修堤坝中所在的位置。真像绕口令一样，唐代的白沙堤是现代的白堤（的东半部），现代的白沙路是唐代的白堤。
对于自己在杭州的工作情况，白居易有《三年为刺史二首》作了自我总结：第一首：“三年为刺史，无政在人口。唯向郡城中，题诗十余首。惭非甘棠咏，岂有思人不？”甘棠咏指《诗经》国风召南中的一篇诗章“甘棠”，思念召公姬奭执政时，为民众排忧释纷而不扰民的事。第二首：“三年为刺史，饮冰复食檗。唯向天竺山，取得两片石。此抵有千金，无乃伤清白。”檗指一味很苦的中药黄檗，喝冷水，吃苦味的食品，形容生活清苦，为人清白。
这两首诗中，白居易自谦在杭州做了三年刺史，没有什麽政绩，只不过写了十余首诗，也绝不是诗经中的甘棠之章，哪里会有人怀念。三年刺史相当辛苦，今天离开杭州，在天竺取两块石头留念，不伤清白却对我很珍贵，十分满足。事实与白居易的自谦相反，他在杭州任刺史的短短二十二个月，除了前面讲过的恢复六井，使百姓重新饮到西湖水外，在治理杭城水源地：西湖做了许多工作，收到很好的长期效果。他的政绩有口皆碑，以致有“合郡咸感德，离别情依依”的美誉。长庆四年五月奉诏离别杭州赴洛阳之际，杭城百姓夹道欢送，今天在六公园圣塘闸亭附近有一名为“惜别白公”的群雕，再现了当年场景。他自己也留下诗句：“耆老遮归路，壶浆满别筵”（《别州民》）
杭州人称南面为上，北面为下，至今还把南部城区叫上城区，北部城区叫下城区，也许这和市区地势南高北低，建城以来民国以前行政中心都在城南有关。唐代的西湖比现在大，现在的松木场也有一部分水面，那时把现在的西湖部分叫上湖，松木场那里小一些的水面叫下湖。隋炀帝大业六年（610），杨素奉命筑的杭州城到唐代城区基本没变化。那时杭州城的东、南两面是钱塘江，西面是西湖，只有北面是大片农田，一直延伸到海宁盐官一带。西湖由于地质条件本就容易淤塞，再加上种植菱藕、围湖造田等人为因素，湖面面积经常减小。但当时西湖又是杭城市民饮水和周边农田灌溉的唯一淡水水源，没有西湖，杭城就无法存在，治理西湖就成为当时有所作为的杭州刺史的第一要务。
杭州春天多雨，夏秋多旱，农田灌溉要靠西湖调节，李泌曾在上下湖之间修过一道堤，但堤身低，加上没有完整的管理办法，工程效果不明显，农田还是经常用水不足。白居易到任之后，经过一番调查研究，决定把原来的湖堤加高数尺，增加西湖的蓄水能力，保证有足够水源灌溉农田。这堤原叫李公堤，后来改叫白公堤，李公、白公都是值得杭州人缅怀的老市长，贬低哪一位都不恰当，最后就被叫做圣塘堤。
钱塘县官以湖中养鱼和种植茭白菱藕为理由，反对提高堤身，白居易反问需要灌溉的稻田与湖中的鱼和菱藕比较，哪一个对民生更重要？县官又说放湖水会使城内六井断了水源，白居易驳斥说，湖底高，通向六井的暗渠管道低，湖中又有泉数十眼，即使西湖见底也不会影响向六井供水。并说这六井是当年李泌宰相主政杭州时所开的，大有利于杭州人民，只是输水的暗渠容易堙塞；应该经常检查疏通，这样虽遇大旱，井水也是充足的。
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