历史上，西汉定都长安之时，关中地区不仅是京师官吏、军队、百姓等以粮食为主的生活必需品的主要供给地，更是西汉在重视开拓西北边疆的过程中，作为拓边基地所扮演的角色。因此，在汉武帝统治期间（公元前140—前87年），为了满足各方面对粮秣等生活必需品需求，不仅凿漕渠从东方运输粮食入关，还在关中大力兴建灌溉工程，以扩大水浇地面积，从而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、白渠和成国渠等众多农田水利工程。
其中，以龙首渠为较早的一项工程，它约建于汉武帝元狩到元鼎年间（公元前122—前111年）。据记载，当时有位名叫庄熊羆的人向皇帝提出了一个建议，即希望开一条引洛水灌溉重泉以东10,000多顷盐碱地。武帝采纳了这一意见，并发兵卒万余人进行挖掘任务。他们自征县向南开凿，最终形成了一条由地下通道和竖井两部分组成的井型渠道，这种结构既能够解决土质疏松导致明渠易崩塌的问题，也能便于人员上下以及出土和采光，最深处达40多丈，由于挖掘时发现许多骨骼化石，将其称作龙首渠。
此外，还有六辅渲系，由左内史倪宽主持兴建，是一系列辅助性小型灌溉项目，其规模较小，但却创造了先进的用水制度，如“水令”，这是我国最早见记录到的用水管理规定。此后，又有一条白 渡系被动工建设，它由赵中大夫白公提出并主持，该工程起点位于谷口，与郑国 渡系统同流域，为长200里，对附近4500余顷农田提供了丰富滋养，使得这片土地成为高产区。
最后，有成国 渭系，被认为是在咸阳西面的皇家园林中的蒙茏 渭用于浇园及荡舟，而不是普通灌溉使用。这三大类型——泾 水系、引 渭 系与引 洛 系——已经基本形成，并且除了这些著名的大型灌溉工程外，还在河南省南山发源的小型溪流建立了一些其他的小型灌溉设施，如灵轵[zhǐ纸] 渃[zhī] 和 [wéi违] 渃[zhī] 等，使得整个关中的农业生产得到极大的提升。
