关中是秦、汉两朝的京畿地区，两朝先后在关中修建了不少渠道，用于灌溉和运输。随着岁月的流逝，到了三国时代，秦汉时代开凿的渠道大多已经淤废，而且关中西部地区则变成魏、蜀两国的战场。自魏明帝太和二年（228年）以来，蜀汉的诸葛亮率师多次出汉中北伐，关中的天水至陈仓（今甘肃省天水市至陕西省宝鸡市）一带，更是魏、蜀两国争夺最为激烈的地区。而陈仓（属今宝鸡市）至长安一带，则成为魏国前线作战的军粮供应主要基地。当诸葛亮多次出师北伐未获成功时，魏国开始从战略防御转为战略进攻，并从兵力部署和粮食储备方面做积极准备。为此，魏明帝于青龙元年（233年），任命尚书仆射卫臻为征蜀将军，假节都督诸军事，到长安筹划攻蜀事宜。就是在这样的形势背景下，魏国在长安至陈仓（今陕西省宝鸡市）之间开凿了成国渠。据《晋书》卷二十六《食货志》记载：
青龙元年，开成国渠自陈仓到槐里，筑临晋陂引汧洛溉舄卤之地三千余顷，国以充实焉。
槐里是县名，当时的治所在今陕西兴平市东南。看来，这条成国渠是沿着渭水北岸延伸的。关于成国渠的走向状况，《水经注》卷十九《渭水》有比较详细的记载：
渭水又东，会成国故渠。渠，魏尚书左仆射卫臻征蜀所开也。号成国渠，引以浇田。其渎上承汧水于陈仓东，东迳郿及武功、槐里县北……故渠又东，迳茂陵县故城南，故渠又东，迳平陵县故城南，又东，迳惠帝安陵南，陵北有安陵县故城……故渠又东南，迳汉景帝阳陵南，又东南，注于渭。今无水。(www.xing528.com)
上引记载中所谓“故渠”，是指三国时代所开的成国渠。但早在西汉武帝时期也曾开凿过一条成国渠，西汉成国渠起始于郿县（今陕西省眉县东南）境内，引渭水向东，横穿杜水（今漆水河），经茂陵县（今陕西省兴平市东北）、丰陵县（今陕西省咸阳市西北）、咸阳县（今陕西省咸阳市东北）、长陵县（今陕西省咸阳市东北），迄于泾、渭会合处附近的渭水。
三国时代开凿的成国渠，西端起始于陈仓（属今陕西省宝鸡市）境内的渭水，为了增加新开成国渠的水源，引汧水（今称千水）入渠。东端迄于槐里县（今陕西省兴平市）北，与西汉成国渠的故渠相接。其中自郿县至槐里县这一段渠道，可能是利用西汉故渠的基础上进行整治而成的。实际上，三国时开凿的成国渠是对西汉成国渠的一次规模较大的重修和扩建，其中西端自陈仓至郿县一段渠道，就属于扩建的部分。
这条开凿于三国时代的成国渠，至郦道元生活的北魏时代已经没有水了。其后，西魏文帝大统十三年（547年）进行过大规模的重修，又重新通水，并“在武功县（今陕西省武功县西北）境内筑六门堰，堰有六座闸门，汇集渭河以北各山谷水，下注成国渠”[23]。可知，这条成国渠经过300多年后尚在发挥作用。当然，其间免不了经过多次的疏浚、整治和重修、改建，才得以保存至后世。
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