在宁夏平原上，凿渠引水，灌溉农田，可以追溯到秦汉时期。 秦自战国后期起，国力日渐强大。它除重视经营东方和南方外，也很注意开拓西方和北方。它先后打败了西戎义渠和游牧民族匈奴，将领土扩大到河套及其西南的广大地区。它为了巩固对这些地方的统治，除派驻重兵、营建西北长城等外，又在当地设立郡县，进行治理。其中北地郡的郡址虽然设在义渠（甘肃庆阳境），但其管辖范围已远及宁夏平原。郡的辖县之一富平县，治所便在今宁夏吴忠市西南，该县的主要管区，就是宁夏平原。秦既在这里筑长城，驻戍兵，派官吏，治百姓，为解决官兵的粮食问题，自然有必要兴建水利，以开发当地的农业生产。在较早的文献中，找不到秦朝曾在这里兴建水利的记载。不过秦人曾在此凿渠的传说，却广为流传。

与这些变化相适应，两汉时宁夏平原上的灌溉工程也增多和扩大了。在河东，相传汉武帝时开了一条新渠，即后人称呼的汉渠或汉伯渠。这条渠道的引水口在秦渠渠首上方，它绕过秦渠的南面和东面，到富平北面回注黄河。《水经注》引《地理志》说：“河水别出为河沟，东至富平，北入河。”这条河沟指的应是汉渠。汉渠的溉田面积要比秦渠大一些。在河西，东汉时凿了两条很长的灌渠，一条叫汉延渠，东汉顺帝永建四年（公元129年），由郭璜主持穿凿。相传它是在原来北地西渠的基础上延展而成。另一条由徐自为主持穿凿，它在汉延渠西面，与汉延渠并行向北延伸。因为徐自为官居光禄勋，所以人们又称这条新渠为光禄渠。