从东汉末到三国两晋南北朝,由于政局动荡不安,关中农田水利,或无暇维修,或遭战争破坏,总的说处于衰敝状态。其中因为曹魏和西魏的经营,只有成国渠继续得到发展。
关中是曹魏对蜀战争的基地,在这里驻有重兵,它从军粮和漕运的需要出发,对成国渠进行了两次扩建。第一次在魏明帝太和二年(公元228年),魏臻首先将成国渠由郿县向西伸展到宝鸡,伸长渠道100多里。这一段新渠以渭水上游主要支流汧水(千水)为水源。第二次在魏明帝青龙元年(公元233年),在司马懿主持下,又将成国渠向东伸展100多里,到泾水入渭附近。西魏立国关中,帝祚虽然很短,只有22年(公元535—556年),但为了保证必要的粮食生产,在文帝大统十三年(公元547年),在武功西面筑六门堰,汇集渭河以北一些小水,以补充成国渠的水量。经过两魏时期的施工,成国渠的溉田面积虽然仍未超过郑白渠,但它已成为关中最长的灌渠了。
到隋唐,特别是唐朝,经济、政治力量空前强大,政局稳定的时间也较长,为关中水利的复兴和扩建创造了条件。同时,由于唐都长安人口急剧增加,大大超过了汉都长安,唐长安的缺粮问题也比汉朝严重。唐高宗、武则天和唐玄宗在位期间,因为京师缺粮,都不止一次地带着大批官吏、军队,就食东都洛阳。因此,对唐政府来说,迫切地期望增加关中粮食的产量。在唐政府的推动下,唐时的关中与西汉一样,形成了又一次修建水利的高潮。
经两魏时期的努力,已有一定基础的成国渠,仍是唐朝施工的重点工程之一,一再进行治理。比较重要的有:唐太宗贞观年间(公元627—649年),征调九州夫匠,修治成国渠的渠道;武则天圣历年间(公元698—700年),引武安水以增加成国渠的水源;唐代宗大历六年(公元771年)和唐懿宗咸通十三年(公元872年),两次大修六门堰,增引韦川、莫谷、香谷等水,进一步丰富了成国渠的水量。成国渠经过这样一系列的改造,可溉武功、兴平、咸阳、高陵等县农田20000余顷,溉田面积大大超过了郑白渠。唐后期,成国渠更名为渭白渠。
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