西汉定都长安，关中是京师官吏、军队、百姓等以粮食为主的生活必需品的主要供给地。西汉重视开拓西北边疆，关中又是拓边的基地，肩负着提供粮秣的重任。因此，西汉一代，特别是汉武帝在位期间(公元前140—前87年)，为了满足各方面对粮秣等的需求，除凿漕渠，从东方运粮入关外，更主要的是在关中增建灌溉工程，以扩大水浇地面积，增加当地的粮食产量。这就在关中形成了一个史无前例的兴建水利的高潮，在短短的几十年中，穿凿了龙首渠、六辅渠、白渠、成国渠等大批农田水利工程。

西汉关中灌渠的穿凿，以龙首渠为较早，约在汉武帝元狩到元鼎年间(公元前122-前111年)。当时有一位名叫庄熊羆的人，向皇帝上书，反映临晋(今大荔一带)人民的要求，希望开一条渠道，引洛水灌溉重泉(今蒲城东南)以东10000多顷盐碱地。武帝采纳这一意见，发兵卒万余人担任凿渠任务。他们自征县(治所在今澄城县西南)向南开渠，到商颜山(今铁镰山)麓，由于土质疏松，穿凿的明渠渠岸极易崩塌，改用井渠结构。井渠由地下渠道和竖井两部分组成。前者为行水路线，后者便于挖渠时人员上下、出土和采光。最深的竖井达40多丈。由于凿渠时挖出许多骨骼化石，当作龙骨，所以称为龙首渠。渠道挖通后，由于解决不了塌方问题，溉田效果并不显著。但却创造了先进的井渠技术。

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