元、明兩代，由於涇水繼續刷深河床和泥沙繼續淤高渠底，引水渠口隻好繼續一再上移。宋朝的豐利渠，在元、明兩代分別稱為王禦史渠和廣惠渠。據元、明時有關資料記載，唐鄭白渠口南距秦漢鄭白渠口2700餘步(五尺為一步)；宋豐利渠口南距唐鄭白渠口和元王禦史渠口南距宋豐利渠口，都是56步；廣惠渠口南距王禦吏渠口384步。元末時，這些渠口都已高出涇水水麵很多，當時實測，它們高於水麵的數字是，秦漢鄭白渠口50多尺，唐朝鄭白渠口13餘尺，豐利渠口七尺，王禦吏渠口三尺。
王禦史渠和廣惠渠的引水口都是岩石結構的山洞，鑿洞工程十分艱巨，前者斷斷續續地鑿了26年，後者也長達17年。渠首工程除鑿洞外，又都築有攔水堰。不過宋、元、明三代堰的結構?都不如唐代將軍翣堅固，它們是一種石困堰，用裝滿石塊的竹木容器壘成，屬臨時性工程，需要經常維修。
無論王禦史渠還是廣惠渠，溉田麵積都不大，最多時約8000~9000頃上下。
在明代，除引涇工程外，也多少注意到引渭工程的修建，特別是明憲宗成化年間(1465~1487)所開的通濟渠。這條灌渠西自寶雞，東至武功，長210裏，還有南北走向的四條支渠，溉田1600多頃。實際上通濟渠是對漢、唐時成國渠的部分修複。
到清朝，關中水利發生了重大的變化。由於涇水、渭水、洛水等都含沙量很高，以這些河流作為水源的灌區，沙害越積越重。又由於這些水道的河床不斷下切，灌渠引水的難度也與日俱增。上述問題，古代的水工技術很難解決。清朝時，人們隻好逐步放棄引涇、引渭、引洛等大型水利工程，而致力於開辟新水源的工作。在渭北，他們開發出大批泉水；在渭南，也鑿引一批山溪溉田。不過泉水、溪水的流量都較少，所以以它們作為水源的灌溉工程，規模往往很小。因此，盡管數量多如牛毛，而溉田麵積仍然十分有限。不僅如此，中、小型水利抗禦水旱的能力也很薄弱，容易成災。
關中“三大惠渠”
關中農田水利的狀況急需改善。到近代，由於人們能夠建造堅固的混凝土攔河大壩，可以安全地將河水水位提得很高，從涇、渭、洛等河引水入渠，不再成為問題。又由於處理沙害的水平也大大提高，掌握了一整套沉沙、排沙技術。於是從本世紀30年代開始，在著名的水利專家李儀祉先生主持下，在關中首先興建中國最早的新式農田灌溉工程涇惠、洛惠、渭惠三渠。
涇惠渠以涇水為水源。1930年開工，主要工程有三：一是在涇陽縣張家山建混凝土滾水壩一座，以便將一部分涇水攔入引水渠。壩高九米多，基寬17米，頂寬4米，長68米。二是鑿引水渠11230米。內有三隧洞，最長的為359米。引水渠前段1800多米為石渠，用石材砌成，有很強的抗衝刷作用。後段為土渠。引水渠末端建有澱沙池、退水衝沙閘和進水閘。三者的功能分別為：沉澱渠水中的泥沙，排放渠中過多的水和沉澱下來的泥沙，放清水入灌渠。三是在灌區修建灌溉渠道，以改造舊有的渠道為主，將其拓寬和浚深。共修灌溉幹渠、支渠370公裏。整個工程分兩期進行，第一期1932年完工，開始發揮經濟效益。第二期1935年完工，實灌涇陽、高陵、臨潼等縣農田59萬畝。
洛惠渠以洛水為水源。它是在西漢龍首渠基礎上修建的新渠係。施工時，還發現當年龍首渠的一部分豎井遺跡。它開工於1934年，渠首在澄城縣老氵狀頭村洛水北岸。主要工程有：攔河大壩一座，長150米，高16米多，底寬22．5米，頂寬5米，為混凝土漿砌塊石結構。為了加強其抗洪能力，砌成弓麵向上的弧形。鑿引水隧洞5條，其中鐵鐮山隧洞長3070米，為了克服坍陷，洞內加以襯砌。引水渠全長20000多米，渠上也建有澱沙池、退水衝沙閘和進水閘。此外，還要在大荔、朝邑(1958年並入大荔)兩縣整治灌溉渠道。由於洛惠渠的工程特別艱巨，再加上經費困難的影響，直到1938年李儀祉積勞成疾逝世，仍未完工。這一工程計劃溉田50萬畝。
在三大“惠渠”中，規模最大的是渭惠渠。這條渠道與曆史上的成國渠一樣，以渭水為水源，建於渭水中遊的北麵，1935年動工。它也是有壩取水工程，攔河壩建在眉縣西麵的魏家堡。為了加固壩身，除采用混凝土結構外，又在壩腳打鋼板樁二道，樁深四米。壩頂長500米，高三米多，基寬八米。在北岸開渠引水，建有六孔引水閘，每孔寬1．75米，高二米。進水閘下遊一公裏處設有澱沙池、排洪衝沙閘和進水閘。渭惠渠計劃灌溉渭北的眉縣、扶風、武功、興平、鹹陽五縣70萬畝農田，需要修建的渠道很長。而且因為渭北北南流向的渭水支流很多，在渠道工程中還必須建造一大批渡槽。其中以橫漆水河的渡槽規模最大，長72米。渭惠渠建築物以鋼筋混凝土為主，其質量是當時農田水利建設中最好的。1937年，第一、二兩期工程完成，溉田17萬畝，接著因經費無著，工程長期停頓。
由於財力的限製，李儀祉主持“三惠”工程時，隻好采用低標準的建築方案，如低築攔河壩，少建蓄水庫等。這樣，即使工程全部完成了，關中仍然會有大量水資源流失，大片農田得不到灌溉。中華人民共和國成立之後，除完成李氏未竟之功外，接著又按較高的標準改建三大惠渠。改建後的三大惠渠已經可灌農田500萬畝，遠遠超過曆史上的最高水平。
差不多與建三大惠渠同時，在關中和漢中，李儀祉還修了一批較小的冠以“惠”字的灌渠，如眉縣的梅惠渠，周至的黑惠渠，戶縣的澇惠渠，長安的灃惠渠，沔縣的漢惠渠等，加上三大惠渠，合稱陝西八惠。
新疆農田水利史
新疆的自然環境
新疆位於我國西北邊疆，麵積160多萬平方公裏，是全國最大的省級行政區。在曆史上，它一直是我國多民族聚居的地方。
這裏分布著許多高聳的山脈和兩個巨大的盆地。中間是西東走向的天山山脈，最高峰約7000米，一般在海拔3000~5000米。它把全區分為南疆和北疆兩大部分。山南為塔裏木盆地，平均海拔約1000米，麵積50多萬平方公裏，是我國最大的盆地。其西麵和南麵，自西向東，為帕米爾高原、昆侖山、阿爾金山，最高峰8000多米，一般為5000~6000米。天山以北是準噶爾盆地，平均海拔約500米，麵積20多萬平方公裏。盆地的北緣為阿爾泰山，最高峰4000多米，一般為2000~3000米。西緣有阿拉套山、塔爾巴哈台山等。
雨量稀少是新疆地區最嚴重的問題。由於．這裏地處亞歐大陸的中心，離太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋都很遠，周圍又有高山阻隔，海洋暖濕氣流很難進入本區內部。雖然，大西洋的，暖濕氣流，可以沿著北疆西部的一些斷穀，進入準噶爾盆地，但是已成強弩之末，十分微弱。因此，天山南北兩盆地的雨量都很少。準噶爾盆地稍多一些，年均降雨量也不過150~300毫米，塔裏木盆地更少，一般隻有30~50毫米。由於雨量稀少，大片土地變成不毛之地的沙漠。
不過，新疆南北的高山降水量較多，年達600~800毫米，山上覆蓋著深厚的冰雪。冰雪融化後，或彙成河流，或滲入地下。為了發展農業，曆代新疆各族人民，非常重視水利建設，或修建明渠，引河水灌溉農田；或穿鑿坎兒井，引地下水滋潤莊稼。
西域古代的明渠
新疆古稱西域。漢武帝派張騫通西域以前，南疆的且末、於闐(都城在今和田境)等國，都已開始栽培穀物，可能有簡單的水利工程，引附近的河水灌田。不過南疆大型水利工程的興建，當從漢武帝時屯田西域開始。西漢後期，隨著屯田區的擴大，地麵灌渠的建設，便進一步發展起來。
《史記》和《漢書》都記載，漢武帝時，在天山南麓的輪台，“有溉田五千頃以上”。灌溉這樣多的土地，水利設施的規模當然不會太小。當代考古學家黃文弼曾深入新疆實地考察，發現阿克蘇地區沙雅縣境內的地表，仍然可以見到漢代的古渠，長約200裏。他說，當地人稱它為“黑太也拉克”，意為漢人渠。旁有古城遺址，當地人稱為“黑太沁”，意即漢人城。1965年，新疆生產建設兵團的工作人員，在今若羌縣東麵，發現了一個相當完整的漢朝灌溉網，總幹渠從米蘭河引水，下分七條支渠。幹渠和支渠上建有總閘和分閘。渠道懷抱米蘭古城。據說，這一渠係隻要稍加清理，仍可使用。文獻的記載，遺跡的發現，表明漢朝時，南疆的地麵灌渠建設，已經很有成就。
曆三國兩晉南北朝到隋唐，西域這種灌渠建設進一步擴大了，特別是唐朝。從很不完備的文獻中，我們仍然可以知道，無論在高昌還是巨麗城，都修建起一定規模的灌溉渠道。
高昌位於吐魯番東南，是唐朝西州的治所，還一度為安西都護府駐地。唐朝很重視這裏的水利建設。據吐魯番出土文書記載，唐在此設有專門水官，負責統籌這裏的水利建設和管理；參加水利建設的，不僅有漢人，還有突厥等少數民族。文書還說，在高昌城南有一條渠道，在20裏內，有16處堤堰，每一堤堰都有一條支渠，可見渠道密布的情況。
巨麗城位於塔剌斯河邊。玄奘《大唐西域記》中稱為坦羅斯城(今哈薩克斯坦江布爾城)。唐朝時，它隸屬於安西都護府，有許多唐人在此居住。據載，巨麗城外有一條重要的灌溉渠道，它是安西節度使所屬參謀官、太原人王濟之領導當地唐人修建的。這一工程質量很好，到蒙古汗國的軍隊西征到這裏時，它還繼續發揮作用。蒙古汗國有一位重要大臣耶律楚材，在他西往中亞參見鐵木真時，曾親眼見到這條灌渠，並把它記在《西遊錄》中。