历史上，西汉定都长安，关中不仅是京师官吏、军队、百姓等的生活必需品粮食的主要供给地，也是西汉重视开拓西北边疆的基地。为了满足各方面对粮秣等需求，特别是在汉武帝时期（公元前140—前87年），除了凿漕渠从东方运粮入关外，还在关中增建了灌溉工程，以扩大水浇地面积和增加当地的粮食产量。在短短几十年的时间里，穿凿了龙首渠、六辅渠、白渠和成国渠等大量农田水利工程。
其中，以龙首渠为较早者，大约在汉武帝元狩到元鼎年间（公元前122—前111年）。当时，有人向皇帝上书，希望开一条引洛水灌溉盐碱地的渠道。武帝采纳这一意见，并发兵卒万余人担任凿渠任务。最深的竖井达40多丈，由于挖出许多骨骼化石，当作龙骨，所以称为龙首渲。
六辅渠则是在武帝元鼎六年（公元前111年）由左内史倪宽主持兴建，是一系列辅助性的小型灌溉系统。而白渲则是在太始二年（公元前95年）动工，其主持者赵中大夫白公建议并负责其建设。这条长200里的灌溃系统通过池阳、高陵、栎阳注入至河流，为附近地区提供了大量土地用于农业耕种。
此外，还有成国渲，它以微风为水源的大型灌溃系统，在郿县境内开始，最终接入上林苑中的蒙茏溪，是白蒸的一倍以上大的区域。此类重大工程在西汉期间基本形成三大集团，即泾水系、 渭水系及洛水系，对后世产生了深远影响。
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