西湖由於地質條件本就容易淤塞，再加上種植菱藕、圍湖造田等人為因素，湖麵麵積經常減小。但當時西湖又是杭城市民飲水和周邊農田灌溉的唯一淡水水源，沒有西湖，杭城就無法存在，治理西湖就成為當時有所作為的杭州刺史的第一要務。
當時西湖周長三十裏，南高北低，李泌在西湖東北岸的上下湖之間築堤，建石函閘，積蓄西湖水量，不讓寶貴的淡水白白流走。白居易提高了北岸的湖堤，增加了西湖蓄水量。在白居易的時候西湖北有石函，南有筧閘，調節西湖水位。石函閘和後來的稍微東南的中龍閘、聖塘閘並為三閘，筧閘也和兩側的南閘、澄水閘合成長橋。白居易經過實測，湖麵降低一寸可灌溉十五頃農田，放水一個時辰可灌溉五十餘頃，據此他建立了一套嚴格的用西湖水的管理製度。需要灌溉的農戶根據田畝數和需用的時間向州裏提出申請，刺史直接批複給管理所，不要逐級下達，以免耽誤農時。需要灌溉的農田都在北麵，石函閘就用於控製灌溉用水，可溉田五百餘頃。再往東麵送到鹽官的水，路程較遠，須放湖水入河，再由河入田，就先量河水高低，待溉田畢，補足河水原來的深淺。即使在不是需要用水澆田的季節，若幹旱到河中無法行舟時，也不可引用優質西湖水，隻能用水質差的臨平湖水補充河道水位。
錢塘縣官以湖中養魚和種植菱藕為理由，反對提高堤身，白居易反問需要灌溉的稻田與湖中的魚和菱藕比較，哪一個對民生更重要？縣官又說放湖水會使城內六井斷了水源，白居易駁斥說，湖底高，通向六井的暗渠管道低，湖中又有泉數十眼，即使西湖見底也不會影響向六井供水。並說這六井是當年李泌宰相主政杭州時所開的，大有利於杭州人民，隻是輸水的暗渠容易堙塞；應該經常檢查疏通，這樣雖遇大旱，井水也是充足的。
湖中還有十多頃湖淺時露出，湖深時淹沒的，因之不用交農業稅的湖田，田主為了私利常常會偷排湖水，於是設置專職的一員巡檢管理西湖水務，責成他在非灌田時，封閉所有大小湖閘，如有泄漏，唯西湖水務管理所所長的巡檢是問。杭州春多雨，秋多旱，如遇連續三天以上下雨，就有決堤淹沒城區的危險。一般情況下，筧閘南麵有一段舊的缺口可以排水，但當西湖水麵繼續漲到離石函閘上端不足一尺，光靠這段湖堤缺口排水來不及時，應該開啟石函閘和筧閘，以免決堤。按照這個辦法管理，隻要蓄泄及時，靠近西湖的千餘頃農田，就沒有災年了。白居易說自己在杭州三年，旱情不斷，管好西湖極為重要。怕後人不了解其中利害，特地寫了一篇通俗易懂的《錢塘湖石記》，勒石立於石函閘，上述幾段文字就是根據這篇文章編寫的。很幸運，這塊刻有《錢塘湖石記》的石碑原物已經被考古發掘出來，如今在聖塘閘亭外牆上嵌有一塊《錢塘湖石記》漢白玉石刻。
文章還寫明筧閘附近有湖堤，湖堤在筧閘南麵舊有缺口，可知這段湖堤是在白居易之前修築的，這和前麵所說當時西湖湖麵和杭州市區的地麵相差無幾，西湖東岸有湖堤的推測是一致的，隻是湖堤是何人所築不清楚。石函閘是李泌所建，筧閘是誰建造的？從“北有石函，南有筧”的行文口氣推測，似乎應該是和石函閘同時建造的。
在宋代王讜以《國史補》等五十本書為資料來源撰寫成的唐代筆記總集《唐語林》卷二中，有這樣的記載：“及罷，俸錢多留守庫。繼守者公用不足，則假而複填，如是五十餘年。及黃巢至郡，文籍多焚燒，其俸遂亡。”這告訴我們白居易不僅自己任上親力親為，築堤捍湖，疏井浚湖。而且在離杭時，還把自己工資的大部分留存官庫，作為疏浚西湖的固定基金，真正做到了自己詩中寫的在杭州“唯向天竺山，取得兩片石”。這筆錢用去多少，由繼任者補足原數，嗣後沿襲成為一種製度，持續五十年之久，直至黃巢動亂，文檔丟失，無賬可查。
白居易還十分注重西湖的環境保護，保護西湖水麵不受侵占。他作出規定：誰破壞了西湖的環境，就要受到懲罰。明代張岱的《西湖夢尋》中就有這樣的記載：“白樂天守杭州，政平訟簡。貧民有犯法者，於西湖種樹幾株；富民有贖罪者，令於西湖開葑田數畝。曆任多年，湖葑盡拓，樹木成蔭。樂天每於此地，載妓看山，尋花問柳。居民設像祀之。亭臨湖岸，多種青蓮，以象公之潔白。”原來裏西湖附近水麵遍植荷花，也和白居易有關，張岱所說的亭叫玉蓮亭，今已難尋蹤影。
這裏需要說明的是張岱這段話中“尋花問柳”，乃指自然界的花和柳，並非後世的逛妓院。“載妓看山”倒確有其事，白居易愛好歌舞音樂，這方麵的修養很高，不然是寫不出《霓裳羽衣歌》、《琵琶行》這樣作品的。他在杭州親自調教歌妓霓裳羽衣歌，在《霓裳羽衣歌•和微之》中寫到：“移領錢唐第二年，始有心情問絲竹。玲瓏箜篌謝好箏，陳寵觱篥（bì lì，古代的一種管樂器）沈平笙。清弦脆管纖纖手，教得霓裳一曲成。”自注雲：“自玲瓏以下，皆杭之名妓。”作為杭州最高地方長官的白居易，到任一年之後，日常公務走上正軌，就有心情把商玲瓏、謝好、陳寵、沈平等當地著名歌妓集中到一起，教他們霓裳羽衣曲。訓練之餘，自然會帶她們到十分自豪的治理後的西湖輕歌曼舞，欣賞湖光山色。
白居易在《別州民》一詩中說出自己重視治理西湖原因：“稅重多貧戶，農饑足旱田。唯留一湖水，與汝救凶年。”有這種理念和作為的市長，就在今天也很難得。
北高峰南坡的巢拘塢上的韜光寺是吳越王所建，但早在唐穆宗長慶年間，四川詩僧韜光禪師曾居住於此，寺以人名，地又以寺名，故此地稱韜光。傳說韜光禪師離開四川時，他的師父給他一偈句：“遇天可前，逢巢則止。”他到靈隱巢拘塢時，正值白居易任杭州刺史，白居易字樂天，韜光禪師想起師父的話，就在此結庵。
白居易是一位虔誠的佛教徒，晚年號香山居士，在《刑部尚書致仕》中也自稱自己是毗耶城的維摩：“唯是名銜人不會，毗耶長者白尚書。” 毗耶城的維摩即佛家尊為居士之祖的“金粟如來”維摩詰，又稱淨名大士，是與釋迦牟尼同時代的大乘佛教在家居士。同為佛教徒和詩人，韜光禪師與白居易交往甚密，白居易時任杭州刺史。常來庵中同韜光禪師吟詩唱和。現寺中的烹茗井，相傳是白居易汲水烹茗處。
他們第一次交往是白居易準備好飯菜，以詩邀請韜光禪師進城敘談，詩雲：“白屋炊香飯，葷羶不入家，濾泉澄葛粉，洗手摘藤花，青芥除黃葉，紅薑帶紫芽，命師來伴吃，齋罷一甌茶。” 韜光禪師以詩答複說：“山僧野性好林泉，每向岩阿枕石眠，不解栽鬆陪玉勒，惟能引水種金蓮，白雲乍可來表嶂，明月難教下碧天，城市不堪飛錫到，恐驚鶯囀畫樓前。”好大的架子！但白居易不以為忤，由家人擔了飯菜，親自到巢拘塢韜光庵拜訪，兩人會麵交談甚歡，從此成為詩友、禪友。後來，白居易為韜光禪師的佛堂題名為“法安”，不過韜光禪師從不進城，每次都是一州之主官的白居易上山。
杭城人民緬懷老市長白居易，白居易生前也深深想念杭州。六十七歲高齡時，在遠離杭州的洛陽，白居易寫下了著名的《憶江南》三首，其中寫杭州的一首是：“江南憶，最憶是杭州。山寺月中尋桂子，郡亭枕上看潮頭。何日更重遊？”遺憾的是他沒能重遊杭州，但他為杭州所作的一切和留下描寫杭州及西湖的詩篇，是杭州和西湖的人文曆史一筆不可用金錢來計算的財富。
盡管白居易所築的堤並不是現在人們稱呼的的白堤，現在人們心目中的白堤本是曆史上的白沙堤，這是一個美麗的錯誤，體現著人民的情感，除了曆史學家，沒有必要去刨根問底。一位做出重要貢獻的曆史人物，人們是永遠不會忘記他的。時下不計其數的政績工程能有幾多會像白居易當年在杭州所作的那樣考慮周全、貼近民生、永垂青史、長在民心？
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