古諺有“黃河百害，唯富一套”之說。
所謂“套”，指的是黃河上游的“河套”段，是一個地理概念，包括寧夏、內蒙古的引黃灌區，總稱為“河套灌區”。寧夏灌區稱為“西套”或“前套”，內蒙古灌區稱為“後套”。河套的名字是怎麼來的呢？
黃河發源於青海省瑪曲【約古宗列渠】，從巴顏喀拉山脈雅拉達澤山麓和卡日曲，流出各恣雅山麓，在鄂陵附近匯合，然後從青海省流向四川省，再由四川省進入甘肅省，經甘肅省中、東部流入黃土高原。從此，河水帶著豐富的泥沙，如同金色的洪流，一路昂首向東，浩浩蕩盪，斬山劈谷，穿越荒原、大漠，流經寧夏、內蒙古、陝西、山西、河南、山東等九省【區】，最後由山東省利津市匯入大海【渤海】。黃河在內蒙古自治區托克託縣河口鎮以上屬於上游，流長3472公里。
從廣義上說，黃河在其上游區段的甘肅、寧夏、內蒙古和陝西、山西五省【區】境內形成一個馬鞍形的大彎曲，其中從寧夏中衛市沙坡頭起，至內蒙古清水河喇嘛灣止，被稱為“河套”。因形似游牧民族馴馬中使用的套馬索，故名。河套灌區的總面積大約3.4萬平方公里。由寧夏平原、後套平原【又稱“五原—陝壩平原”】、前套平原【又稱“土默特平原”】組成。
河套地區在歷史上曾稱“河南地”，是一大片廣闊無垠肥沃的黃河沖積平原，所以在地理上又稱作“河套平原”。早在秦漢時代，中原王朝就把大批內地民眾遷徙到這裡進行屯墾戍邊，河套平原在那時就得到大規模開發，農牧業生產與發展水平居全國領先地位，時人曾讚譽“河南地”為“新秦中”。當時陝西渭河灌區的八百里秦川為天下首富的地區，有“得關中【秦中】者得天下”之說，而河套灌區的成功開發，有再造一個關中天府的意思，故被譽為“新秦中”。
從狹義上說，所謂河套，是指黃河從寧夏牛首山與賀蘭山之間的青銅峽出口“入套”算起【亦有從銀川橫城堡入套說】，北流經賀蘭山東麓、陰山以南至蘆芽山以西，再東折至內蒙古托克託縣，又南折至陝西省府谷縣黃甫川“出套”為止【亦有山西省偏關出套說】，河水走向所形成的一個“幾”字形的大彎曲地區稱為“河套”，總稱為“河套平原”。也有更狹義的說法，即河套僅指內蒙古境內的黃灌區。 1999年9月版《辭海》給河套的解釋是：
“指內蒙古自治區和寧夏回族自治區境內賀蘭山以東、狼山和大青山以南的黃河沿岸地區。因黃河由此流成一個大彎曲，故名。以烏拉山為界，東為前套，西為後套。又稱黃河以南、長城以北的地區為前套，和黃河北岸的後套相對稱。主要是黃河沖積平原。自古灌溉農業發達，溝渠縱橫，素稱'塞上江南'，為中國重要的商品糧基地。”
黃河流經的寧夏段，地當黃河的上游。自蘭州以下，黃河沿黃土高原西部邊緣流動，兩側是萬壑湧動的山巒。從航拍的照片看，無數個起伏的峰巔拱衛著一道蜿蜒的白練，黃河不時地穿過一道道的峽谷地帶，是一幅氣勢宏大的獨特的自然景觀圖。進入寧夏境內，有兩道峽谷，一是黑山峽，一是青銅峽。從黃河流域的地質透視看，黃河出青銅峽後為什麼要轉折北上，是因為鄂爾多斯台地的阻擋；而由北向南的轉折流向，正是沿著鄂爾多斯台地邊緣的輪廓而行。黃河的這種走向，形成了寧夏平原與河套平原的南北地理框架。因此說，黃河孕育了黃河文化與黃河農業文明。
“河套”這一地理概念的形成，最初出現於明朝。
據清乾隆七年【1742年】編修的《河套志·李紱序》說：“其地三面距河，明稱為河套。”而明朝又於何時形成這個地理概念並叫出這一大區的地名呢？經查考《明實錄》，“河套”作為一個特定的地理概念名稱，首次出現於明景泰元年【1450年】五月壬戌。當時朝廷在給寧夏總兵張泰所頒敕文中寫道：“有延綏來者言，今春韃賊過河犯寧夏，因凍解有數千人不能還，尚在黃河套裡時來搶掠。”天順八年【1464年】十二月丁亥，又有“鎮守寧夏太監王清曾搜河套……遍歷河套搜尋所在，並力擒捕，搗其巢穴，絕其種類”的記載。成化二年【1466年】閏三月乙酉又記：“兵部言虜賊毛里孩尚在河套窺伺。”成化七年【1471年】十二月乙未，兵部奏：“虜寇由花馬池、定邊入寇寧夏……緣此寇潛往河套日久困甚，臣等料其必入寇。”成化八年【1472年】二月乙酉，兵部尚書白圭曾上書言：“必須於明年二月大舉搜剿河套，庶收一勞永逸之功。”從《明實錄》的記載中分析，“河套”名稱大約出現在正統初年【1436—1438年】，到景泰至天順年間【1450—1464年】才普遍使用。這從《明孝宗實錄》記錄都察院左都御史馬文升於弘治元年【1488年】五月甲子給朝廷的奏章中可以看出。他在奏章中先追述了河套的歷史，當述至明朝時，他寫道：“【對於河套地區】，我朝立行都司，太宗文皇帝命官鎮守。正統初，虜酋朵兒只伯為患，賴靖遠伯王驥、定西侯蔣貴克平之。天順間，孛來、毛里孩為患，誘敗寧夏副總兵仇廉，喪師數万，自是虜人河套寇抄不已。”十四年以後，南京刑部員外郎李祚於弘治十四年【1501年】十二月乙丑，在給朝廷關於經營河套的上書中，也是首先回顧了周與漢唐以來，中原王朝經營河套成敗得失的歷史。在講到明朝時，他說：“我朝正統己巳之變，虜從大同人……宋西北二害，我朝實兼之……天黃河為華夷大限，今棄之夷狄，失中國險……使虜據之以為巢穴……”前後兩位大臣對河套的論述，一致認為河套形勢的變化起於“正統初”“正統己巳”【即正統末年和景泰初年之交】。可見河套問題引起明廷的關注，當在正統朝。其河套名稱的出現，亦應在此時。從此以後，明史相關書籍和資料中才大量出現河套，不絕於史書。
秦皇漢武移民實邊——
以農業文明為特色的古代東方文化，最突出地表現為對水資源、水利的特殊倚重。從最早的詩歌總集看，周代的水利灌溉已有一定的規模，真正大規模地進行農田水利灌溉已進入春秋戰國時期。開河套農業灌溉之先河的渠道，是河套平原農業文明的象徵。黃河流經河套地區，水量充沛，富含有機質。這里山舒水緩，沃野千里，是著名的河套灌區的重要組成部分，引黃河水灌溉已有2000多年曆史。經歷代開拓經營，早已成為黃河上游的一個富庶地區，被譽為“塞北江南”。
河套引黃河水灌溉，與移民戍邊密切相關。
移民戍邊始於秦代，盛於漢代。引黃河水灌溉究竟始於何時，有兩種說法，一說始於秦始皇時，一說始於漢武帝時。據《史記》、《漢書》等史書記載，河套平原在春秋戰國時期【前770—前221年】還是“羌戎所居”的游牧地區，與秦國為鄰，彼此間經常發生爭城奪地之戰。秦始皇統一六國後，北方的匈奴威脅到新生秦朝的安全，“始皇三十二年【前215年】，秦始皇使將軍蒙恬發兵30萬，北擊胡，略取河南地”【河南地，即今寧夏北部、內蒙古河套以南及陝北地區】。始皇三十三年【前214年】又“西北斥逐匈奴，自榆中並河以東，屬之陰山，以為三十四縣【漢書作四十四縣】城河上為塞”。其中就有寧夏河東的富平縣和神泉、渾懷兩個亭障。 “徙謫，實之初縣”，就是把內地罪人遷到這些初設之縣居住。始皇三十六年【前211年】，又“遷北河榆中三萬家”【榆中，即今內蒙古河套和鄂爾多斯東部高原】。當時秦在這一地區既有大軍駐守，又有從內地遷徙來的罪犯和民眾居住，糧食給養耗費巨大，當地又“地固澤【鹼】鹵，不生五穀”。沒有糧食可供食用，要長途轉輸，從內地運送，途中耗費特大，所謂“率三十鐘而致一石”，一鍾為6.4石，即起運近192石糧食，經沿途消耗損失，到目的地只有一石了。雖有誇大，但沿途消耗損失巨大卻是實情。要及時而有效地解決給養問題，只有就地墾種，生產糧食。說河套引黃灌溉始於秦始皇時者認為：“在秦始皇統一六國以前，早已創建了無壩引水灌溉的都江堰和有壩引水灌溉的鄭國渠。秦始皇完成統一大業以後，全力經營朔方，移民充實邊區，變牧地為耕地，達到自給自足，而利用累積的水利技術經驗，引黃河水流，開渠灌溉，發展農業是必然之舉。但當時的引黃灌溉不是大規模的，史籍上對一般較小工程是不會記載的，即使有私家記載，經過秦末的戰亂也會散失。”此說有一定道理，但因缺乏可靠的文獻記載或考古依據，只能作為“相傳”。史書有記載的是河套引黃灌溉始於漢武帝時。 《史記》記載，公元前209年夏天秦始皇死後，“諸侯叛秦，中國擾亂，諸秦所徙適邊者皆复去，於是匈奴得寬，复稍渡河南，與中國界於故塞”。秦亡漢興，漢初國力較弱，採取和親之策，與匈奴友善，而匈奴仍不斷入寇漢邊境，擄掠人畜財物。使北部邊郡“不得田畜”。到漢武帝時，經七八十年的休養生息，國力強盛，遂於元朔二年【前127年】使大將軍衛青、李息等“擊胡之樓煩，白羊王於河南，得胡首虜數千，牛羊百餘萬，於是漢遂取河南地，築朔方，复繕故秦時蒙恬所為塞，因河而為固”。武帝還採納平津侯主父偃的建議，立朔方郡，“募民徙者十萬口，從事屯墾，以省轉輸”。元狩四年【前119年】關東大水，民多飢乏，不能相救，“乃徙貧民於關以西，及充朔方以南新秦中七十餘萬口”。元狩五年【前118年】，又將天下奸猾吏民遷徙到北部邊疆。元鼎六年【前111年】，“上郡、朔方、西河、河西開田官，斥塞卒，六十萬人戍田之”。武帝時連續幾次大規模的移民實邊，從事墾種，並實行軍屯，大力經營。 “是後匈奴遠遁，而幕南無王庭，漢渡過河自朔方以西至令居，往往通渠，置田官吏卒五六萬人”。說明今包頭以西至蘭州附近之間的黃河沿岸沖積平原上，都在開渠引黃河水灌溉。 “朔方亦穿渠，作者數万人，各歷二三期，功未就，費亦各巨十萬數。”表明當時開發引黃灌區付出了巨大代價。元封二年，武帝率群臣百姓堵塞黃河瓠子【今河南濮陽以南河堤】決口後，“用事者爭言水利，朔方、西河、河西、酒泉皆引河及川谷以溉田”，這裡所說的西河，據唐朝人杜佑考證，是指今寧夏靈武至內蒙古五原這一段黃河，不是指西河郡。從上述記載可知，河套地區引黃河水灌溉始於漢武帝時是可信的。
至今在河套平原各地發現的漢城、漢墓群遺址，也證實了這裡在漢代確有過相當規模的開渠屯墾活動，歷史上有名的高渠、光祿渠、七級渠、漢渠等古渠可能就開鑿於漢武帝時。
以農為本的中國，治水是治國安邦的大計。水利事業的進退，歷為朝代興衰的有力佐證。河套平原的水利，從漢武帝以來，隨著封建王朝的興衰更替，也是盛進衰退，但總在前進著。
東漢前期【25—88年】，河套平原的水利灌溉在西漢開創形成的基礎上又有發展。到安帝時【107—125年】，由於西羌強盛，入侵邊郡，戰亂頻繁，為避戰禍，官吏百姓紛紛內遷，邊塞空虛，水利廢弛。到順帝時【126—144年】，西羌北徙，邊郡又趨安寧，漢永建四年【129年】，尚書僕射虞詡上書請複三郡疏曰：“禹貢雍州之域，厥田惟上，且沃野千里，谷稼殷積……因渠以溉，水舂河漕，用功省少，而軍糧饒足，故孝武皇帝及光武帝築朔方，開西河，置上郡皆為此也。”書奏帝乃復三郡【即安定、北地、上郡】，“使謁者【即河堤謁者】郭璜督促徙者各歸本縣，繕城郭，置侯驛，既而激河浚渠為屯田，省內郡費，歲以億計”。河套平原地屬北地郡，其水利灌溉遂得恢復，在工程質量上還有提高，已能做“激河”工程。
激河之法，是以船載石在河中落石下沉，形成潛壩，以抬高渠口水位，增大入渠水量。若無一定技術，很難沉到預定位置，所謂“使水流下，孰弗能治；激而上之，非巧不能”。河套地區無壩引水的主要渠道，都採用此法引水，群眾稱之為“引水湃”，又名“迎水湃”。
東漢以後，歷經三國、兩晉，200年間河套平原為羌、匈奴和鮮卑等游牧民族佔據，戰亂頻仍，水利事業衰退。到北魏統一中國北方後，才有了—個安定的局面，水利事業又得複興。太平真君五年【444年】，刁雍任薄骨律鎮將【鎮治在今寧夏吳忠市利通區境內】，史稱刁雍明敏多智，才識恢遠。四月末，他到任後見“官渠乏水，不得廣殖，兵人口累，率皆飢儉”。於是上表請開艾山渠【按：艾山渠全長120裡，引水能力30立方米／秒至40立方米／秒，不可能溉田4萬餘頃，疑記載或傳抄錯誤】，遂在河西古高渠之北8裡，沙洲分河之下5里處平地開鑿新渠，北行40裡還入古高渠，再北行80裡，共長120裡。為保證新建渠口的進水量，又在西河【黃河支岔】上，由東南向西北斜築攔河壩一道，將西河斷絕，“使西河之水盡入新渠，水則充足，溉官私田四萬餘頃”。 “官課常充，民亦豐贍。”還有薄骨律渠溉田1000餘頃，可能也是刁雍主持開修的。刁雍興修的引黃灌溉工程，極有利於農業生產發展。數年之後，糧食生產和儲存大增，於太平真君七年【446年】奉朝旨代表高平、安定、統萬和薄骨律鎮四鎮，出車五千輛，向北部沃野鎮運送糧食五十萬斛。說明薄骨律鎮屯田與水利雙好，其他諸鎮的軍糧也仰賴於這里屯田供給。刁雍主持建成的引黃工程，大概因壩體不易維護，應用時間不是很長。因為酈道元注《水經》時距此不過六七十年，卻沒有此渠的記載。但它在選址、工程佈置等方面都有獨到之處，對後世影響較大。由於興辦水利，薄骨律鎮成為北魏時期一個富庶殷闐地區，所生產的糧食自給有餘，常被調運支援鄰地。
唐朝是中國歷史上繼秦漢之後的又一個統一強盛的王朝，唐王朝統治者深知治水乃治國安邦的大計，在中央工部尚書下設有水部，玄宗天寶十一年【752年】改水部為司水，“掌天下川瀆陂池之政令，以導達溝洫，堰決河渠，凡舟楫灌溉之利，咸總而舉之”。同時又設都水監，“掌川澤津梁之政令，總舟楫、河渠二署之官屬，凡虞衡之採捕，渠堰陂池之壞決，農田斗門灌溉，皆其政令”【《舊唐書·職官志》】。唐代農田水利得到普遍發展，並在唐前期形成高潮。據《舊唐書·地理志》記載，唐時全國有灌區250餘處，其中灌溉面積千頃以上的大灌區有33處，河套灌區就是其中之一。當時這裡是重要的邊鎮地區。唐王朝很重視在河套平原屯田【唐時稱屯田為“營田”】，太宗李世民於貞觀二十年【646年】巡幸靈州，令建廨舍【即“屯田辦事機構”】，開置屯田。武則天天授年間【690—692年】婁師德督理屯田，“往還靈、夏，檢驗屯田，收率既多，京坻遽積”，因屯田有功，其入遷宰相。武則天召見婁師德說：“王師外鎮，必借邊境營田。”水利灌溉，支持營田發展。當時不僅全面整修了原有各渠，而且新開了一批渠道。 《唐書》記載，肅宗時【756—761年】，郭子儀在黃河西岸開有豐寧軍御史渠，溉田2000餘頃。唐憲宗元和十五年【820年】，李聽任靈州大督都，率部疏浚“廢塞歲久的光祿渠，溉塞下地千頃，後世賴其饒”。唐穆宗長慶四年【824年】七月，又詔開靈州特進渠，置營田600頃。新舊《唐書》與《元和郡縣圖誌》記載，唐代河套平原上的渠道有漢渠【在河西，唐靈武縣南】，溉田500餘頃。御史渠【在河西】，溉田2000頃。光祿渠【在河東】，溉田千餘頃。特進渠【在河東，唐回樂縣境】，溉田600頃。薄骨律渠【在河東，唐回樂縣南】，溉田千餘頃。還有七級【在河東】、尚書【在河東】、胡與百家【二渠均在河西】等渠，總計灌溉面積在七八十萬畝。河套平原在魏晉南北朝300餘年間，除北魏100多年相對穩定外，其餘戰亂不斷，水利廢弛，農業衰退，到唐代大興水利，發展屯田，灌溉農業始得複興並有發展。
唐代在興修各種水利工程的同時，也加強了水利管理工作，制定有水利管理章程《水部式》。從羅振玉整理的《銘沙石室遺書》第二冊《水部式》殘卷中得知，唐代的水利灌溉制度有著詳細的記載，諸如什麼地方安斗門，如何節約用水，怎樣組織人力物力維修，以及工作人員的配備，等等，都有具體的規定。比如斗門的安置，規定“涇渭白渠及諸大渠，用水灌溉之處，皆安斗門，並須累石及安木傍壁，仰【俾】使牢固。不得當渠造堰。諸灌溉大渠，有水下地高者不得當渠造堰，聽於上流勢高之處為斗門引取，其斗門皆須州縣官司檢行安置，不得私造”。對節約用水也規定得相當細緻。比如各地灌溉什麼時間“開放”，分水比例以及雨水汛漲州縣相知檢校疏決，勿使損田。對各級水官的職責範圍，要求“諸渠長及斗門長，至澆田之時，專知節水多少，其州、縣每年各差一官檢校。長官及都水官司，時加巡察。若用水得所，田疇豐殖，及用水不嚴並虛棄水利者，年終錄有功過附考”。對渠塘陂堰的維修，也有具體要求，“龍首、涇堰、五門、六門、升原等堰，令隨近縣官專知檢校，仍堰別各於州縣，差中男二十人，匠十二人，分番看守，開閉節水，所有損壞，隨即修理，如壞多人少，任縣申州，差人相助”。對於灌溉用水，規定也頗具體，“凡澆田，皆仰預知須畝，依次配用，水遍即令閉塞，務使均普，不得偏並”，“每次灌田都要計畝交納水課”，等等。
唐天寶年間【724—756年】，駐靈州的朔方節度使有兵64700名，有馬4300匹，兵強馬壯，成為勁旅，時謂“天下勁兵在朔方”。糧草給養，數量巨大，由於興修水利，大搞屯田，使谷稼殷積，卻是“不煩禾糴之費，無復轉輸之艱”【《舊唐書·列傳·婁師》】，受到則天皇帝的墨書嘉獎。此時，河套平原已成為全國主要屯田區之一，詩人韋蟾《送盧藩尚書之靈武》詩曰：“賀蘭山下果園成【城】，塞北江南舊有名。水木萬家朱戶暗，弓刀千騎鐵衣明。”可見唐朝以前，河套平原已被稱為“塞北江南”。這一稱呼的由來，據隋《圖經》記載，北周宣政二年【按：宣政無二年，實是大成元年，即579年】，北周大將王軌打敗南朝陳將吳明徹，俘獲3萬餘人，遷其人於靈州，“江左之人崇禮好學，習俗相化”，因謂之“塞北江南”。又據《武經總要》前集卷十八記述懷遠鎮，“有水田果園，置堰分河水溉田，號為'塞北江南'。即此也”。可見，河套平原被稱為“塞北江南”，不僅指習俗禮儀與江南相似而言，也指灌溉系統造成的自然環境與江南相似而言。隨著水利灌溉的發展，密如蛛網般的灌溉系統與江南水鄉無異。明弘治《寧夏新志·序》稱：“寧夏地方千里，左黃河，右賀蘭，山川形勝，魚鹽水利，在在有之，人生其間，豪傑挺出，後先相望者濟濟，誠今昔勝慨之地，塞北一小江南也。”清乾隆《寧夏府志》記載，巡撫楊應琚在《浚渠條款》中寫道：“寧夏一郡，古之朔方，其地乃不毛之區，緣有黃河環於東南，可資其利，昔人相其形勢，開渠引流以溉田畝，遂變斥、鹵為沃壤，而民以饒裕，此其所以有塞北江南之稱也。”因上與北相通，民國以來，又稱“塞上江南”，現今灌區內灌排配套，穩產高產，不是江南勝似江南。
西夏是11世紀至13世紀以党項族為主體建立的封建割據政權，因其處於宋朝西北，別於十六國時之“夏”，故史稱“西夏”。
党項族其先是北魏拓跋氏之後，唐貞觀年間【627—649年】，有拓跋赤辭者來歸，唐太宗賜姓李，置靜邊等州以處之。其後析居夏州者號平夏部。唐末拓跋思恭鎮夏州，統銀、夏、綏、宥、靜五州地。因參加唐王朝鎮壓黃巢農民起義軍有功，唐僖宗授其首領拓跋思恭為“左武衛將軍”，權知夏、綏、銀留後。後又晉封為“夏國公”。從此以後，逐漸形成一支強大的地方割據勢力。五代時期【907—960年】，党項族首領們利用各個封建割據勢力之間的矛盾與鬥爭，繼續壯大自己的力量。到宋朝初年，党項族首領李繼遷，借助遼邦的勢力與宋朝抗衡。於宋真宗咸平四年【1000年】攻破宋朝在黃河西岸的定州【今寧夏平羅縣姚伏鎮】、懷遠【今寧夏銀川市】、保靜【今寧夏永寧縣】、永州【今寧夏銀川市東南】。第二年又攻陷宋朝西北重鎮靈州，殺死知州裴濟，改靈州為“西平府”，建造宮室宗廟，暫定都於此。宋真宗景德元年【1004年】一月，繼遷卒於靈州，其子德明繼位。為得到宋朝的賜予，獲得經濟上的利益，其於真宗景德三年【1006年】九月，向宋表示“歸款”，被封為“西平王”，每年賜予“銀萬兩，絹萬匹，錢三萬貫，茶二萬斤”。德明得到宋朝的經濟資助，稱帝建國的雄心益堅，集中力量向西方開拓，“西掠吐蕃健馬、北收回鶻銳兵”，繼續擴大割據范圍。並於宋真宗天禧四年【1020年】，改懷遠為興州，大修宮殿、門闕，為正式稱帝做準備。宋仁宗天聖十年【1032年】十月，德明病死，其子元昊繼位，隨後又改興州為興慶府。仁宗寶元元年【1038年】冬十月，元昊在興慶府築壇受冊，自稱“皇帝”【亦自稱“吾祖”，漢語“可汗”之意，也就是“天子”】，正式建國，號為“大夏”，改年號為“天授禮法延祚元年”。
元昊時期，西夏疆域東盡黃河，西界玉門，南接蕭關，北控大漠，地方2萬餘里。但與宋、遼比較，西夏的幅員較小，國力較弱，卻能與宋、遼【金】三足鼎立189年，主要依賴河套地區的農田水利。元昊時期，不只整修了漢、唐舊渠，恢復灌田，而且開有新渠。著名的有黃河西岸、賀蘭山下的昊王渠，亦稱“李王渠”，從青銅峽口引水，向北延伸，直到平羅縣以北，全長300餘里。從其遺跡判斷，渠口引水量在70立方米／秒以上。中衛黃河南岸南山台子下也有條古渠遺跡，群眾亦稱為“昊王渠”，或曰“金子渠”，由西向東，全長百餘里，從其遺跡判斷，渠口引水量約40立方米／秒。以上兩條昊王渠各灌地多少，持續多久，史志無記載，今也難以確定。
中國二十四史中無西夏史，但從與西夏同時的《宋史》、《金史》以及西夏之後的《元史》中有關西夏的記載得知，西夏時興州已有唐徠、漢延二渠，史稱拓跋氏據夏時賴此二渠，資其富強。加上其他州的正渠10條，共有乾渠12條，大小支渠68條，總計灌溉面積在百萬畝以上。 《宋史·夏國傳》稱“其地饒五穀，尤宜稻麥，興、靈則有古渠曰唐徠、曰漢源，皆支引黃河，故【有】灌溉之利，歲無旱澇之虞”。 《金史·夏國傳》亦稱西夏“自漢、唐以來，以水利積穀食邊兵，興州有漢、唐二渠，土境雖小，能以富強，地勢然也”。
西夏是全民皆兵，國人“凡年六十以下，十五以上皆備弓矢甲胄”。平時務農，戰時為伍。分正軍與屯田軍，正軍專事操作戰鬥，屯田軍專事屯種與雜役，以負擔正軍給養。農業是西夏社會經濟的主要部門。農業以牛耕為主【耕作的方法叫“二牛抬槓”】，其“耕稼之事，略與漢同”。從骨勒茂才編輯的《膳漢合時掌中珠》中得知，西夏種植的糧食品種有小麥、大麥、蕎麥、稻、糜粟、豌豆、黑豆、蓽豆等。除糧食外，還有水果和蔬菜的栽培。由於得水利灌溉，興、靈等沿河諸州縣成為重要的糧食產區。鳴沙縣“禦倉”，窖藏糧食達百萬【石】以上。賀蘭山東麓建起的“攤糧城”是西夏國內最大的糧倉之一。西夏中央機構內設有“農田司”，負責管理屯田水利事宜。
西夏統治者很重視水利工程的維護與灌溉管理制度的確立。尤其是西夏的仁宗天盛年間【1149—1169年】，《改舊新定律令》共20卷，其中第十五卷主要講水利，對唐徠、漢延等乾渠的修治、使用和管理以及灌溉制度，都作了詳細具體的規定，對違反規定的行為也作出了明確而嚴格的處罰。如在“春開渠事門”一節中規定：歲修用工，按農戶地畝數確定出工天數。 “自一畝至十畝開五日【即出五個工日】，自十一畝至四十畝十五日，自四十一畝至七十五畝二十日，七十五畝以上至一百畝三十日，一百畝以上至一頃二十畝三十五日，一頃二十畝以上至一頃五十畝一整幅四十日。先完畢當先遣之。其中期滿不遣時，夫事小監、有官罰馬一，庶人十三杖”。又規定歲修時間，“勿過四十日”。歲修的干渠要達到規定的寬度與深度，“若不好好開，不為寬深時，有官罰馬一，庶人十三杖”。
又如在“灌溉門”一節中，對於乾渠的維修與失職造成損失的處罰，規定沿渠幹察水渠頭、渠主、渠水巡檢、夫事小監等，於所屬地界當沿線巡檢，檢視渠口等，當小心為之。渠口墊板、閘口等有不牢而需修治處，當依次由局分立即修治堅固。若粗心大意而不細察，有不牢而不告於局分，不為修治之事而渠破水斷時，所損失官私家主房舍、地苗、糧食、寺廟、場路等及傭草、笨工【即普工】等一併計價。罪依所定判斷。 “當值渠頭並未無論晝夜在所屬渠口，放棄職事，不好好監察，渠口破而水斷時，損失自一緡至五十緡，徒三個月。五十緡以上至一百五十緡，徒六個月。一百五十緡以上至五百緡，徒一年。五百緡以上至千緡，徒二年。千緡以上至千五百緡，徒三年。千五百緡以上至二千緡，徒四年。二千緡以上至二千五百緡，徒五年。二千五百緡以上至三千緡，徒六年。三千緡以上至三千五百緡，徒八年。三千五百緡以上至四千緡，徒十年。四千緡以上至五千緡，徒十二年。五千緡以上，一律絞殺。夫事小監、巡檢、渠主等因指揮檢校不善，依渠主為渠頭之從犯、巡檢為渠主之從犯、夫事小監為巡檢之從犯等，依次當承罪”。
為保護水利人員行使職權與維護灌溉秩序，達到普遍受益，又規定“節親、宰相及有位富貴人等若毆打渠頭，令其畏勢力而不依次放水，渠斷破時，所損失畜物、財產、地畝、傭草之數，量其價，與渠頭瀆職不好好監察，致渠破水斷，依錢數承罪法相同，所損失畜物，財產數當償二分之一”。 “又諸人予渠頭賄賂，未輪至而索水，致渠斷時，主罪由渠頭承之，未輪至而索水者以從犯判斷。渠頭或睡，或遠行不在，然後諸人放水斷破者，是日期內則主罪由放水者承之，渠頭以從犯判斷，若逾日，則主罪當由渠頭承之”。
對於新開渠道的審批，規定“諸人有開新地，須於官私合適處開渠，則當告轉運司，須區分其於官私熟地有礙無礙。有礙則不可開渠，無礙則開之。若不許，而令於有礙熟地處開渠，不於無礙處開渠，屬者等一律有官罰馬一，庶人十三杖”。
對於渠道歲修與日常維修用的冬草條椽，規定由租戶家主依法按時交納入庫，以備需要時使用。
對於橋道的維護，在“橋道門”一節中明確規定：“沿諸渠幹有大小各橋，不許諸人損之。若違律損之時，計價以偷盜法判斷。”唐徠、漢延等大渠上有各大道大橋，有所修治時，當告轉運司，遣人計量所需笨工多少，依官修治【即由國家負責修治】。若有應修造而不造時，有官罰馬一，庶人十三杖。諸小渠上的橋道，破損時，當依私修治【即由當地租戶家主負責修治】，若不建橋不修治時，有官罰錢五緡，庶人十杖，橋當建而，修治之。在“地水雜罪門”一節中，對於官渠兩岸植樹以及損壞樹木與乾渠工程的處罰，也有嚴格規定。比如“沿唐徠、漢延諸官渠等租戶，官私家主地方所至處，當沿所屬渠段植柳、柏、楊、榆及其他種樹，令其成材，與原先所植樹一同監護，除依時節剪枝條及伐而另植以外，不許諸人伐之。若違律不植樹木，有官罰馬一，庶人十三杖。樹木已植而不護，及無心失誤致牲畜人食時，畜主人等庶人笞二十，有官罰五斤鐵。其中官樹木及私家主樹木等為他人所伐時，計價以偷盜法判斷”。還規定“渠水巡檢，渠主沿所屬渠幹緊緊指揮租戶家主，沿官渠不令植樹時，渠主十三杖，渠水巡檢十杖，並令植樹。見諸人伐樹而不告時，同樣判斷”。再如“沿唐徠、漢延及諸大渠等，不許諸人沿其閘口、垛口、諸墊板等取土、取柴而抽損之。若違律取土抽損，致彼水斷破時，抽損者之罪與渠頭放棄職守致渠斷破罪狀同樣判斷。未斷破，則計土、柴以偷盜罪及徙三個月，從其重者判斷。他人舉時，當依舉盜賞法得賞”。
該律令中規定的渠道歲修用工用料，由受水戶民承擔，歲修時間勿過40日，平時重視水利工程維護，嚴格灌溉用水以及新開渠道的審批等，其精神原則至今仍在民間綿延不絕。
郭守敬：元代治水的典範
郭守敬，字若思，祖籍順德邢台【今河北邢台市】，是元代著名的水利專家和天文學家。
郭守敬出生於書香門第，自幼勤奮好學，少年時從學於著名學者劉秉忠和張文謙。元世祖忽必烈中統三年【1262年】，擔任中書左丞的張文謙，見守敬對水利工程的學習和研究“巧思絕人”，遂向忽必烈推薦。世祖召見於上都，守敬面陳華北水利六事。世祖歎曰：“任事者如此，人不為素餐矣。”世祖當即授予他提舉諸路河渠的職務。次年，又加授銀符副河渠使。至元元年【1264年】，遠赴西夏故地，修復舊渠。
西夏腹地即今河套平原，經過不斷的經營，已成為“沃野千里，谷稼殷積……因渠以溉，水舂河漕，用功省少而軍糧饒足”的富庶地區。
13世紀初，蒙古族崛起於漠北，其首領成吉思汗於1205—1227年先後六次領兵攻打西夏，迫使西夏主李睨投降，夏亡。其中第三次攻打西夏國都中興府【今寧夏銀川城】時還以水代兵，“引河水【實為渠水】灌之，堤決水外潰，遂撤圍還”。由於連年戰爭，水利設施破壞，田園荒蕪，百姓四處逃難。蒙古大軍滅亡西夏以後，又於忽必烈中統元年【1260年】農曆六月至九月，中興府等處再次遭“渾都海之亂，民間相恐動，竄匿山谷”。蒙古貴族的這次內部鬥爭，發生地就在河套地區，給引黃灌區廣大城鄉造成極大的破壞，使久享盛名的“塞北江南”變得瘡痍滿目。
忽必烈即帝位後，為了鞏固北方，繼而進攻南宋，需要足夠的糧食供應，他的目光自然注意到有河渠之利的前西夏國中興府等地，即今河套平原。至元元年五月，忽必烈即派遣唆脫顏和郭守敬行視西夏河渠，俾俱圖來上。郭守敬來西夏后，沿黃河兩岸踏勘地勢水情，繪成地圖，並提出“因舊謀新”，即在疏浚古渠故道的基礎上，增開新渠，更立渠首閘壩的整修方案。方案得到忽必烈審批後即令郭守敬馳赴中興府修渠。同年，忽必烈派張文謙以中書左丞行省西夏中興等路，又派董文用“為西夏中興等路行省郎中”，使與河渠副使郭守敬同力襄助張文謙治理西夏，修復水利，發展農業。 “西夏瀕河五州，皆有古渠，其在中興者，一名唐徠，長四百里；一名漢延，長二百五十里。其餘四州又有正渠十，長各二百里，支渠大小共六十八，計灌田九萬餘頃，兵亂以來，廢壞淤淺，守敬為之因舊謀新更立閘堰，役不逾時而渠皆通流，夏人共為立生祠於渠上。”閘堰，是古代控制水流的工程，其作用類似現在的閘壩。設置木質閘堰以有效控制進渠水量，說明元代在技術上又有新發展。
西夏中興等沿河諸州水利設施整修後，至元三年【1226年】五月，元世祖詔令西夏中興府“凡良田為僧所據者，聽蒙古人分墾”。七月，又詔令“西夏避亂之民還本籍”。對民之歸者，都給田種，並發農具。七年閏十一月，詔諭西夏提刑按察司管民官，禁止僧徒冒據民田。八年三月，恢復西夏中興等路行尚書省，同年授袁裕為西夏中興等路新民安撫副使，兼本道巡行勸農副使，奉直大夫，佩金符，在中興府等處大搞屯田。复省當年，由隨州和鄂州移民1170戶，往中興居住。十一年編為屯田戶，共2400丁。至元十一年招收放良人民904戶，編聚屯田，為田44650畝。十九年三月，調迤南新附軍1380戶，往寧夏等處屯田。二十一年，從蒙古塔塔里千戶所遷移958戶往中興屯田，為田149833畝。二十三年，浚治中興路河渠，十月遷移甘州新附軍千人到中興屯田。二十五年改中興路為寧夏府路【寧夏之名由此始】，並置寧夏府路總管府【屬甘肅行省】，二十六年四月復立營田司於寧夏府，二十七年，蒙古只深所部八曾刺思等饑饉，命寧夏路給米三千石賑濟，二十九年，寧夏府屯田成功，升其官朵兒赤，以後始有“天下黃河富寧夏”之說。
郭守敬設計修建的漢延、唐徠等渠首閘壩，由於“工作甚精”一直使用到明朝中葉。明隆慶六年【1572年】僉事汪文輝才將河西漢延、唐徠二渠進水閘易木閘為石閘，隨後河東秦、漢等渠閘壩也陸續易木為石。古人有觀漢唐兩壩詩曰：“閘分天上水，工自古人奇。農畝占春潤，漁舟待月遲。漢唐能保障，天地亦何私？慚愧觀風客，年年註乙時。”
郭守敬河套治水，貢獻極大，名列史志，功垂後世，在河套水利史上享有盛名。後人為他修建生祠，尊稱他為“龍神”。
明朝建立初期，為了恢復戰後的農業生產，鞏固新王朝的統治，對農田水利很重視。太祖朱元璋即位之初就下詔“所在有司，民以水利條上者，即陳奏”。後又指示下部，“陂塘湖堰可蓄洩以備旱澇者，皆因其地勢修治之”，並遣使分赴各地“督修水利”。
河套平原是明朝北方九邊重鎮之一，駐有重兵防守，並實行規模龐大的軍事屯墾。鎮守河套總兵官下設屯田都司，負責浚渠均徭都屯政。明宣德五年設立河渠提舉司，官有提舉一員、副提舉四員；吏目一員，司吏四名，典吏八名，專掌水利，兼收屯糧。 《明史·寧正傳》記載，洪武三年河州衛指揮使兼領寧夏衛事的寧正率軍民“修築漢唐舊渠，引河水溉田，開屯數万頃，兵食饒足”。洪武六年詔令“屯田寧夏”，派鄧愈、湯和等重要將領在陝西【當時寧夏屬陝西管轄】等地招集流亡屯田。地方實行軍衛制管理，凡駐軍十分之七屯種，十分之三守城。冬操夏種，屯衛兼顧。 “十月赴操，以司戰車；二月歸農，從事屯墾。”到明永樂三年軍屯“積穀尤多”，成祖“賜敕褒美總兵何福”。明代在河套平原上還開了一些新渠，多數在今衛寧灌區，規模較小，而在今青銅峽灌區的靖虜渠和金積渠規模宏大，都是寧夏巡撫都御史王殉主持所開。王殉還寫有一組有關水利的詩，其中一首名為《開渠》：“滾滾河流勢顯哉，平分一派傍山來。經營本為防胡計，屯守兼因裕國裁。此日勞民非我願，千年樂土為誰開。老臣喜得金湯固，幕府空閒衛霍才。”
正統四年【1439年】，寧夏巡撫都御史金濂見鳴沙州七星、漢伯、石灰三渠久塞，用夫疏浚，溉蕪田13萬畝。 《明史·河渠志直省水》記載，到明嘉靖年間，河套平原上已有大小正渠18渠。大小正渠總長1479裡，共溉田157.34萬畝，這是河套平原引黃灌溉史上第一次記載比較全面而確切的數字。漢、唐二渠所灌地畝約佔總灌溉面積的80％，此河套恃以為重者，實二渠為然。慶靖王朱枋曾作《漢渠春漲》詩一首，贊曰：“神河浩浩來天際，別絡分流號漢渠。萬頃腴田憑灌溉，千家禾黍足耕鋤。三月雪水桃花泛，二月和風柳眼舒。追憶前人疏鑿後，於今利澤福吾居。”
明代在河套興修水利，經營屯田，成績顯著。據史書記載，到英宗時期，各衛所倉儲充裕，形成了“一方之賦，盡出於屯，屯田之恆，藉以水利”的富饒景象。明隆慶年間，僉事汪文輝修屯政，蠲浮糧，將漢延、唐徠二渠進水閘易木為石，歲省薪木力役無數。明萬曆十八年冬，監察御史周弘躍，閱視河套邊務時說，“河東有秦、漢二壩，請依河西漢、唐壩築以石詔可”。在工程維修和灌溉管理方面，明代也有較為明確的規章，如每歲春三月發軍丁、軍餘【指屯田士兵和在役軍士的子弟】修治閘壩，挑浚渠道。四月初開工北流，其分灌之法，自下而上，官為封禁。修治少不如法，則田涸而民困矣，公私無所倚。
明末清初的數十年間，戰亂給農業生產帶來了一定程度的破壞，田園是一派榛荒蒼涼的景象，“一望極目，田園荒涼；四顧郊原，社灶煙冷”。清兵入關後，情況發生了變化，八旗貴族失去了原來的土地，順治皇帝不但下令皇親國戚大量圈地，而且駐防各地的旗人也大肆圈佔土地，河套地區人民深受其害，原耕種地農民失去了土地，而被圈佔的土地一時難以有效耕種，致使“廣連阡陌，多至拋荒”。
清康熙以後，社會經濟得以迅速發展。漢代以來不斷開發的河套平原灌區的舊渠道得以大規模地整修，同時還開發了新渠。康熙、雍正年間，先後新建灌溉農田11萬畝的大清渠和灌田20餘萬畝的惠農渠，與唐徠、漢延合稱為四大渠。此外，還有昌潤等渠，灌田也各有數万畝至十餘萬畝不等。
康熙年間修建的大清渠，長72裡，灌田657頃。惠農渠修建於雍正年間，渠長200裡，灌田2717頃。 “康乾盛世”是中國封建社會的最後一個繁盛期，河套平原的灌區農業也顯現出稀有的局面，在歷代積澱的基礎上，呈現出“川輝原潤千村聚，野綠禾青一望同”的繁榮富庶的景象。
河套黃灌區的開發隨著歷史的延伸一直呈上升趨勢，面積不斷擴大。元朝初年約100萬畝；中華人民共和國成立後，截至1982年，擴大為1200萬畝。
黃震東先生1942年寫成《寧夏省農田水利改進問題之我見》，就寧夏平原的水利灌溉作過詳盡的論述。他不是按朝代，而是依自然地理環境劃分故渠道及其灌溉狀況的：
一是寧衛區，即中衛、中寧二縣，為青銅峽以南黃河沖積平原，直接引黃河水灌溉。這裡有大小水渠23道之多，灌溉兩縣良田48.7萬餘畝，較大的干渠有七星、美利、新生及羚羊等渠。
二是河東區，包括當時的金積、靈武兩縣，為青銅峽以北黃河東岸之沖積平原，共有乾渠3道：秦渠、漢渠和天水渠。秦、漢兩渠在青銅峽開口，共灌溉地約32萬畝；天水渠則利用漢渠退水及秦漢各支渠的餘水，共灌溉黃河新淤灘地2.6萬畝。
三是河西區，包括當時寧朔、永寧、賀蘭、平羅及惠農五縣地，為青銅峽以北黃河西岸之沖積平原。原有大干渠4道：唐徠渠、大清渠、漢延渠、惠農渠，另有小幹渠7道，共灌溉良田154萬餘畝。
按照自然地理劃分灌區，便於橫向比較。同時，從這些數據也可以看出河套黃灌溉區發展到20世紀的基本狀況。從三大塊區域內渠道的分佈，也可以看出自秦代以來的大致走向。作為水利專家，黃先生還提出了整個黃灌區的改進意見：諸如灌溉制度的改進、渠道的整理、改良斗門節制用水、調整水政機構等，有些思路即使在今天仍有其現實意義。
新中國成立以來，人民政府非常重視興修水利，除水害，造福於民，河套引黃灌溉事業有了空前的大發展。新中國成立之初幾年，主要採取“裁彎取順”的辦法，對秦、漢、唐徠、漢延、惠農、七星等主要幹渠進行擴整，並應用新的材料，改建新建閘、橋、槽、涵等主要建築物，使各幹渠的引水、輸水能力普遍增大了一倍以上，安全程度也有明顯提高。為增開支幹渠、擴大灌溉面積與合併一些分散引水的渠口、合理渠道佈局創造了條件。如河東秦渠擴整後，於1951年在郭家橋建閘分水，新開了農場渠，當年建成，渠長31.6公里，引水能力18立方米／秒，主要給新建的國營靈武農場供給灌溉用水，故名“農場渠”。設計灌地【包括原天水渠灌區】17萬畝，現已灌溉20萬畝。河西唐徠渠擴整後，於1953年在滿達橋建閘分水，新開了第二農場渠，渠長83公里，引水能力36立方米／秒，計劃墾殖賀蘭山東麓的大片荒原西大灘，現已墾種28萬畝。由上而下建有西湖、南梁、前進、暖泉、潮湖、簡泉等國營農場和農牧場，從前荒無人煙、一望無際的鹽鹼沙灘，如今已是道路暢通，溝渠縱橫，林網密布，條田成檔，盛夏麥浪翻滾，金秋稻穀飄香的新灌區。惠農渠擴整後，於1955年將與之平行的昌潤渠、滂渠併入，在阮橋建閘，分水給昌、滂二渠。隨後又將永惠、永潤、西官、東官四條河溝小渠併入滂渠。 20世紀60年代，衛寧灌區的中衛縣將美利渠擴建成總幹渠後，陸續將由黃河開口引水的太平、新北、舊北、復盛等渠併入，使中衛縣河北灌區形成一首引水製。中寧縣將七星渠裁彎擴建後，亦於20世紀六七十年代，陸續將由黃河開口引水的柳青、新南、新北、康灘、通濟等渠併入，使中寧縣河南灌區形成一首引水製，由於舊渠道的整治與合併，渠道佈局趨於合理，又使歲修養護工料大減。
1958年修建的躍進渠，全長85公里，引水能力30立方米／秒，設計灌地20萬畝，現已灌地15萬畝。躍進渠是中寧縣河北灌區的總幹渠，先後將灌區內舊有的新生、中濟、長永、豐樂四條獨立幹渠併入，作為支幹渠。
舊渠經過裁彎取直，使渠身縮短，水流暢利，渠不再淤，從而免除了一年一次的干渠清淤，歲省勞力約40萬工日，柴草200多萬公斤。現有乾渠15條，全長1158公里，引水能力776立方米／秒，實灌面積685萬畝，較新中國成立時增加了兩倍多。
在擴整舊渠、創建新渠的同時，疏浚舊溝，開挖新溝，排除湖泊積水，降低地下水位，為擴大耕地和提高產量創造了條件。具體措施為，首先整修了河東的山水溝，將其下段改道由張口堰入黃河，從而解除了山洪對靈武縣城西北大片灘地的危害，為寧夏第一個國營農場——靈武農場的創建提供了大片耕地。 1951—1960年的十年中，河東灌區擴整了清水溝及靈武東、西排水溝；河西灌區新開了第一、第二、第三、第四、第五排水溝；衛寧灌區整修了油糧溝及南北河子溝，同時又新開了一批排水溝。到20世紀60年代，灌區的排水骨幹工程已基本形成，隨著支、鬥溝配套工程的完成，灌區內的大小湖泊，除少數留作魚池、葦塘、滯洪區外，均被涸幹，地下水位明顯下降，土壤鹽分逐漸減輕。共涸出可耕地55萬畝，先後建立起一批國營農場和農牧場。如連湖、西湖、潮湖、明水湖、巴浪湖、關馬湖等國營農場，就是建立在過去的積水湖上的，故均以湖命名。 20世紀60年代開始，又在低窪地方興建電力排水站。 20世紀70年代以來，在地勢平緩的寧夏和內蒙古連接地帶建排水機井。 20世紀90年代，又鋪設暗管排水，降低地下水位效益明顯。現有排水乾溝36條，總長936.5公里，還有大量的支、鬥、毛排水溝，又有機電排灌站1059處，排水井7227眼，全灌區已形成較為完備的排水體系。排水能力608立方米／秒，排水面積708.8萬畝，年排水量35億立方米以上，從根本上改變了寧夏引黃灌區歷史上有灌少排、鹽鹼嚴重的狀況。
河洪山洪的防治。新中國成立以來，黃河河套段出現過兩次大洪水。第一次是1964年7月10日至8月10日，歷時1個月，實測青銅峽最大流量5930立方米／秒，當時動員了10萬軍民防汛抗洪。第二次是1981年9月7日至10月4日，歷時28天，實測青銅峽最大流量6040立方米／秒，動員了近20萬軍民抗洪搶險。兩次大水均由於事先有準備，修築了順河長堤，限制住淹沒範圍，及時搬遷了受洪水威脅的群眾。大水期間，加固堤防又積極防守，遇有決口及時搶堵，使損失大為減輕。實踐證明，用築順河堤的辦法防止淹沒頗見成效。
山洪對傍山渠道、農田、村莊、道路的威脅由來已久，新中國成立後，隨著灌區的擴大和高部位渠道農田的出現，威脅越來越突出。根據地形條件，河套灌區多采用修建山洪渡槽或渠底涵洞等工程處理山洪。青銅峽灌區則多利用有蓄滯條件的窪地修建滯洪水庫，將分散漫流的洪水導引入滯洪水庫內，沉澱泥沙，削減洪峰後，再從洩洪涵洞排入河溝或者就地利用。青銅峽河西、河東兩灌區，已建成滯洪區【庫】23個，總蓄水量9982.2萬立方米，在防止山洪對灌區與沿山公路、鐵路危害方面已取得顯著效果。
青銅峽樞紐與東西幹渠的興建。青銅峽樞紐是黃河梯級開發項目之一。 1954年，黃河水利委員會編制的《黃河流域規劃技術報告》，將青銅峽樞紐列為第一批修建工程。水利部審查後暫定抬高水位20米，並確定樞紐任務以灌溉為主，結合發電與防洪、防凌、樞紐工程設計。壩型採用閘墩式，當時為國內唯一壩型。樞紐建築物由混凝土重力壩、河床式電站、溢流壩、洩洪閘、東端土壩等組成，總長693.75米，壩頂寬8—13米，最大壩高42.7米，庫容6.03億立方米，電站總裝機27.2萬千瓦，年可發電10億千瓦時。 1958年8月26日，樞紐工程破土動工，1960年2月24日截流，1967年底工程建成，使灌區人民和水利界前輩多少年的願望得以實現。 1968年2月13日第一台機組發電，1978年12月，8台機組全部安裝完畢。多年來樞紐運行正常，對河套地區的工農業生產發揮了巨大的作用，利國富民，惠及子孫，被譽為“塞上明珠”。主要效益有以下幾點：
一是灌溉。樞紐建成後，原在峽口引水的河東、河西各大干渠由無壩引水變成有壩引水，引水量得到保證，免除了洪枯水的影響，有力地促進了灌溉面積的發展。還省除了過去每年渠首歲修所用勞力和大量柴草。樞紐抬高水位18米，為在高部位增開新渠創造了條件。
二是發電。從1968年2月第一台機組發電，到1979年8台機組全部發電，年發電10億千瓦時左右。 1993年，又增加唐徠渠電站，裝機容量3萬千瓦，共30.2萬千瓦。樞紐發出的強大電力促進了冶金、煤炭、化肥、紡織等現代工業的發展，同時為灌區外圍和乾旱山區提水灌溉提供了電力。
三是防洪防凌。青銅峽水庫具有滯洪削峰作用，能減少下游灌區的淹沒損失。青銅峽水庫建成後，使河流封凍期和封凍河段均有縮短，總冰量較前減少，對防凌有利。壩下20多公里冬天不結冰，對黃河兩岸的防衝設施尤為有利。
四是旅遊。水庫淹沒耕地6.76萬畝，多年蓄水後已淤出大小灘地約8萬畝，其中3萬畝已成耕地。淤灘上生長著茂密的自然林草，成為鳥類良好的棲息地，水庫廣闊的水域裡有天然魚類20多種。庫區已成為鳥類和植物自然保護區與旅遊區，連同庫內大壩附近的108座古塔與峽口的牛首山寺廟群等名勝古蹟，每年吸引兩三萬名國內外遊客乘船觀賞古峽風光。
西幹渠與東幹渠是在樞紐抬高黃河水位後修建的新渠。西幹渠1959年冬創建，1960年春通水，由河西總幹渠引水，沿賀蘭山東麓洪積扇邊緣北行，經青銅峽、永寧、銀川、賀蘭4市縣，尾水於平羅縣下廟鄉暖泉村入第二農場渠。在當時十分困難的條件下，動員了引黃灌區九市縣民不下5萬人，苦乾一冬春，完成簡易渠道113公里，引水能力30立方米／秒，當年灌地5萬餘畝【後經擴整，現引水能力60立方米／秒，灌地62萬畝】。工程聲勢之大，速度之快，均屬空前，並開創了冬季大規模土方施工的先例。
東幹渠由青銅峽樞紐壩上東端引水，是新中國成立以來河套地區興建的第一條採用混凝土全斷面砌護的大型渠道。流經青銅峽、吳忠，止於靈武縣杜木橋鄉大泉北的郭家鹼灘，全長54.4公里，全斷面砌護，引水流量54立方米／秒，加大流量70立方米／秒，設計灌溉面積54.7萬畝，其中自流灌溉面積佔五分之二，揚水灌溉佔五分之三。共開挖襯砌幹渠54.13公里，建成渠道建築物100座，開挖排水溝9條，共長65.88公里，修築滯洪堤8.91公里，滯洪水庫5座，庫容317萬立方米。 1976年放水灌溉並完成尾工。
東幹渠建成後灌溉面積逐年增加，渠道沿線，自流灌溉已達22萬畝，揚水灌溉5.6萬畝。為發展農業生產，緩解河東灌區人多地少的矛盾，尤其供給灌區外緣的揚水灌溉水源，起到了無可取代的作用。
沙坡頭樞紐是2000年國家實施西部大開發戰略而開工建設的十大工程之一，也是“十五”期間開工建設並建成發揮效益的一項重點水利工程，是一座以灌溉為主，兼顧其他效益的綜合水利工程。樞紐為徑流式電站，總庫容2600萬立方米，控制灌溉面積87.7萬畝。電站總裝機15.05萬千瓦，第一期裝機12.16萬千瓦，年平均發電量6.06億千瓦時。河床主壩為混凝土閘壩，長338.45米，最大壩高37.6米，副壩為土石壩，最大壩高5.1米，主壩、副壩總長867.65米。 2000年12月26日在樞紐工地舉行奠基典禮，2001年12月25日成功實現黃河截流，2003年12月28日，樞紐主體工程完工通水，2004年2月1日第一台機組投產發電，9月底全部機組發電，樞紐工程完工。
工程建成後，使衛寧灌區由無壩引水變為有壩引水，提高了灌溉保證率。年減少引用黃河水5億立方米，減少淨耗水量1.6億立方米，為灌溉節水改造和計劃用水創造了必要條件。同時，沙坡頭電站還為寧夏電網提供電力，年平均發電量6億千瓦時。並對合理開發利用黃河水資源，改善區域生態環境，促進經濟和社會可持續發展具有重要作用。
黃河河套平原段平原段河水面一般低於地面1—3米不等，基本屬於地下河，但每遇洪水，則有程度不同的淹漫災害。當洪水流量超過4000立方米／秒時，開始淹漫灘地，頂托排水，危及沿河農田、村莊和渠道的安全。洪水越大，淹漫範圍越大，損失越重。遇到冷冬年份還有冰凌災害，中華人民共和國成立以來，兩次寧夏大洪水與冰凌的防禦情況令人記憶猶新。
黃河河套段洪水，主要來自上游吉邁至唐乃亥、循化至蘭州兩段區間，該兩段區間匯集了洮河、大通河、湟水、祖厲河等20多條支流，年水量達264億立方米，佔青銅峽年徑流量的80％以上。大洪水多發生在7月和9月。 —般來說，出現在7月的洪水，峰型較尖瘦，流量在5000立方米／秒以上，天數少；出現在9月的洪水，峰型較豐沛，流量在5000立方米／秒以上，天數較多。
1959年前，沿河各縣在每年汛前，都組織以當地黨政軍主要負責人參加的防汛指揮部，配備專人晝夜值班，傳遞水情，全面負責縣境河段的防汛工作。沿河各縣均成立有以基幹民兵為骨幹的搶險隊伍，當黃河流量增至3000立方米／秒至4000立方米／秒時，搶險隊伍駐堤巡邏，監視水情，搶修險段。
此後，寧夏成立防汛指揮部和防汛辦公室後，每年汛前都要視預報洪水情況，組織工作組或派人到沿河各縣市檢查新修防洪工程質量，鑑定原有防洪工程的抗洪能力，同時檢查防汛組織是否落實、搶險物料是否齊備等防汛搶險準備工作。汛期時，注意做好汛情傳遞，發現險情及時處理，從而有效地減輕了洪水災害。
1.1964年的黃河大水。
是年春，國家氣象局預報黃河汛期有大水，指示地方必須把堤防修建到抗禦20年一遇的洪水流量即6000立方米／秒的能力，個別重點地段如青銅峽和石嘴山市區等處，要提高到能抗禦50年一遇洪水流量即7000立方米／秒以上的能力。並責成水電局勘測設計堤防工程，又批示沿河各縣【市】組織勞力包乾完成本縣【市】境內的防洪堤。 4月下旬，即在長達200多公里的沿河兩岸地段先後開工，到7月中旬全部完工，共整修加固和新修堤防280公里，修築土石280多萬立方米，使用民工58萬工日。自治區防汛指揮部在接到蘭州預報洪水將超過6000立方米／秒的電報後，連夜召開電話會議做了緊急動員，3天時間內，就從沿河各縣【市】及當地駐軍中組織起10萬人的抗洪大軍，進入防汛抗洪第一線。 7月29日，青銅峽洪峰流量最高達5930立方米／秒，為新中國成立以來，寧夏段首次發生的大洪水。在大水期間，抗洪大軍日夜奮戰，不僅加固了薄弱堤段，而且加築了許多補充性防禦工程，在青銅峽和石嘴山打了兩個硬仗，堵住了決口，制止了洪水危害。
大水期間，指揮部將正在施工的青銅峽樞紐炸開上下圍堰過洪，估計流量超過7000立方米／秒，導致黃河左岸決口，水入原唐徠渠，嚴重威脅到河西各大干渠的安全。指揮部商定，閘堵原唐徠渠施工的便橋，搶堵決口。工程局用鋼樑橫在兩墩之間，形同底檻。老水手用閘木塞柴，阻擋大水進渠，用樞紐施工現場的大吊車接轉堵口物料。經過兩晝夜的奮戰，堵住了決口，遂使局勢轉危為安。
石嘴山市園藝場一段堤防單薄，大水一來就沖開決口，被當即堵住。為保住市區安全，決定按地形另建第二道防洪堤，並將市區街南的居民、物資搬遷到街北高處。 7月23日開始修築第二道防洪堤，長4公里，高3米，頂寬4米。在基本完成時，一線老林業站又有兩處於31日夜潰堤，幾十人被困在斷堤上。在決堤當天上午，指揮部檢查該段堤防時看到有決堤危險，隨即將渡口船隻調來搶險，當晚接渡了被圍困的幾十人和其他物資，幸好築起的第二道防線起了作用，洪水過後未遭損失。
2.1981年黃河大水。
該年6月16日，《人民日報》報導：“黃河流域防汛工作要抓早抓好，黃河中下游近年來連續乾旱，去冬以來氣溫偏低，雨量稀少，氣候異常是發生大洪水的徵兆。”科學家認為，近期是太陽黑子活動的高峰期，對一些江河發生洪水將有較大影響。針對這種情況，寧夏先後發出緊急通知，要求沿河各縣【市】抓緊做好防禦黃河可能出現大洪水的準備工作，並下撥92萬元用於重點河防工作。 7月，又批轉了水利局製訂的“大戰30天，按防禦1964年5930立方米／秒洪水設防修復防洪堤”的度汛計劃。 9月初，沿河各縣【市】已修復加固舊堤防257公里，又新建堤防167公里，從而恢復了堤防防洪的整體效用。
9月初，黃河上游降大雨。 10日，劉家峽水庫蓄水水位超過限制水位2.64米，出庫日平均流量為4950立方米／秒。 17日，青銅峽出現洪峰6040立方米／秒，超過1964年的那一場洪水。
在大水到來前，寧夏自治區政府於9月9日召開了抗洪緊急電話會議，部署防洪搶險工作。 11日，政府發布了防洪搶險第一號命令，各級黨、政、軍負責人立即奔赴抗洪搶險第一線，組織廣大軍民，奮起抗洪。沿河縣、市分片劃段專人負責，一面檢查堤防，摸清險清，清除隱患；一面抽調車輛，運送抗洪物資，架設通訊線路，及時傳遞汛情。 12日，上游水位持續上漲，政府再發布了抗洪搶險第二號命令，要求必須按照6000立方米／秒洪水設防，7000立方米／秒洪水準備，軍民齊動員，全力以赴投入抗洪鬥爭。
在16日最大洪峰進入寧夏前，已將多數堤防加高1米左右，青銅峽以下各市縣還增加了第二、第三道防線。九個重點險要河段都派出軍隊，實行軍民聯防。對防線外危險區的人員，事先已有秩序地安全轉移，對可能被淹沒的莊稼及時搶收搶運。 16日大洪峰來臨後，軍民同心協力，頑強固守，一處出險，各方支援，立即搶護。
其間，中衛劉莊河堤決口20多米，洪水湧進躍進渠，危及與渠平行的包蘭鐵路。指揮部立即制訂出搶險方案，當即在勝金關扒開躍進渠右堤，使大水回注黃河，並組織起抗洪搶險隊伍，奮戰七晝夜，堵住了決口，保證了包蘭鐵路的安全通行。中寧縣田灘堤防決口300米，淹沒康灘渠，直奔奮戰湃，導致下段決口，洪水經莫家嘴入河，嚴重威脅縣城安全。指揮部當即組織近4000人，於兩天內修成了第二道防線，並協助險情地區居民轉移，才免遭重大損失。吳忠市柳條灘和揚灘堤防決口，搶堵不及，淹沒中灘泰民渠以東秋作物10115畝，淹毀農田1300畝，淹倒房屋1389間，沖壞碼頭14座，毀壞防洪堤13公里。永寧縣望洪堤出險，某炮團指戰員一起跳進齊腰深的水中，築成人牆，奮力搶堵，遂化險為夷。石嘴山洪峰流量5660立方米／秒時，洪水水位高出市區地面0.8米，高出鐵路支線0.4米，第三排水溝倒灌15公里，溝內水位比農田高出1米多，情況危急。指揮部立即組織了2000多名戰士、農民和職工，駐守在6公里長的堤防上，每10米設一崗，崗哨附近均備有裝土草袋，並在磚瓦廠險堤外坡增築了兩道台階，在堤內坡增置了防風浪設施，同時消除了埋藏在堤防內的碎磚、爐渣，另換新土夯實。
第一道防洪堤大部被河水沖垮，洪水漫過堤頂，直向第二道防洪堤撲來，威脅整個石嘴山市區安全。防汛指揮部立即動員人力，加固第二道防洪堤，保衛了煤城安全。第三排水溝低窪地帶燕窩池、高廟湖等處填方段外坡腳出現滑坡，十分危急，當地駐軍聞訊趕來，用草袋培砌，方轉危為安。
在20多天的防汛搶險中，有近20萬人上堤，萬眾一心，迎戰洪峰。幸好寧夏境內行洪期間天晴無雨，加之汛情傳遞準確及時，區水文總站每天把水情公報遞送有關單位，並在《寧夏日報》和當地廣播電台發布，為防洪搶險部署提供重要依據。沿河堤防發現險情及時搶護，發生決口立即搶堵，堤防加人防，大大減輕了災害損失，奪得了抗洪鬥爭史上的又一大勝利。
為總結這次抗洪搶險鬥爭的經驗教訓，認真完成善後工作及加強堤防管理，自治區政府召開了全區抗洪勝利表彰大會，總結了以往“修堤不管堤，三年堤變地”的經驗教訓。 1982年，在大修沿河防洪堤之後，沿河各縣、市均成立黃河管理所，歸縣【市】水利局【科】領導。沿堤縣界設分界牌，分縣編號設立公里樁，以明確責任，空曠地段設河堤管理點。分段定人承包巡護，保證了堤防的基本完整和穩定。
黃河河道段河道段的中寧縣棗園以上137公里的區域內，因坡陡流急，為不常封河段。以下260多公里，河寬流緩，為常封河段。封河一般在“大雪”以後開始，自下而上日進數里至十數里不等。封河的速度與位置，隨氣溫的高低、流凌的稀稠而別。冷冬封河最上可達下河沿，暖冬則不過棗園。新中國成立以來，1954年和1966年兩個冷冬，封河年曾至下河沿；1967年和1968年青銅峽、劉家峽兩座水庫蓄水運用後，黃河