历史上，西汉定都长安之时，关中地区不仅是京师官吏、军队、百姓等人生活必需品粮食的主要来源地，更是西汉开拓西北边疆的重要基地。为了满足各方面对粮食和其他物资的需求，尤其是在汉武帝统治期间（公元前140—前87年），除了凿漕渠以从东方运送粮食到关外以外，还在关中地区大规模建设了灌溉工程，以扩大水浇耕地面积，从而增加当地的粮食产量。在短短几十年的时间内，便形成了一种史无前例的兴建水利设施，在这一过程中，大批农田水利工程得以修建，如龙首渠、六辅渠、白渠和成国渠等。
龙首渠作为较早的一项工程，其建设始于汉武帝元狩到元鼎年间（公元前122—前111年）。据记载，当时有一位叫庄熊羆的人向皇帝提出了一个建议，即希望在临晋（今大荔一带）附近开辟一条引洛水灌溉重泉以东约1万多顷盐碱地的渠道。武帝采纳了这个建议，并派遣兵卒万余人负责挖掘工作。这段工事因土质疏松，明显易于塌陷，所以改用井式结构。最深处竖井达40多丈，由于挖掘过程中发现许多化石，被称为“龙首”。尽管这次工程并未完全解决塌方问题，但它创造了一种先进的井式技术。
六辅渠则是在汉武帝元鼎六年（公元前111年）由左内史倪宽主持建设，是六条辅助性小型灌溉系统总称，其目的是引导小溪流入郑国渠上游北面高低不平的地块，这些土地原先因为位于高处而无法被郑国渠所覆盖。但是为了更好地发挥这一项目效果，倪宽还制定了“水令”，这是我国最早记载到的用水制度之一。
白 渡 渲 系 的 建 设 在 武 帝 太 始 二 年 （ 公 元 前 95 年 ）开始进行，由赵 中 大夫 白 公 提议并主持。这一巨大的灌溉工程起点在谷口，与郑 国 渲 系 并行南面，然后向东南流经池阳、高陵和栎阳，最终注入到了河流——泾 水 中。白 渡 渲 系 长达200里，对4500多顷土地进行了有效利用，使得池阳、高陵等县成为旱涝无忧且农业生产力强的地方。当时人们甚至有歌颂这两座伟大的灌溃系统：“田于何所，池阳谷口。
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