地下灌漑は地下水面が高い（地表に近い）地域で長年使われてきた灌漑法である。なんらかの人工的方法で地下水面をさらに高くし、作物の根周辺の土壌に水分が到達するようにする。低地や川の周辺の草地で排水基盤と組み合わせてよく使われている。ポンプ、用水路、堰などを組合せ、水路の水位を増減させることで地下水面を制御する。地下灌漑は観葉植物などの温室での生産にも使われている。水は下から供給され、植物が吸収しなかったぶんは再度集められてリサイクルされる。一般に栄養素を含んだ水をコンテナや樋に10分から20分で循環するように流し、ポンプを使って水槽に戻して再利用する。温室での地下灌漑は機器や管理にコストがかかる。長所は水や栄養素を節約できる点と自動化によって人件費が抑えられる点である。基本的な考え方は地表の点滴灌漑と類似している。
パイプに一定間隔で直径約1.5mの車輪をつけ、同様に一定間隔でパイプにスプリンクラーが設置されている。これを耕作地の一方の端に置き、パイプの一方からホースで水を供給する。スプリンクラーで水が十分撒かれたら、人力または何らかの専用の機構で装置全体を転がして約10mほど平行移動させる。そこで再びホースを接続して水を供給する。耕作地のもう一方の端に到達するまでこれを繰り返す。このシステムはセンターピボットより安価だが、より労働集約的であり、散布できる水量も限られている。ほとんどの場合、4から5インチ（130mm）のアルミニウム製パイプを使う。山岳地帯に近く耕作地に起伏があったり、外形が不規則な耕作地で、よく使われる。
センターピボット灌漑はスプリンクラー灌漑の一種で、亜鉛メッキした鋼またはアルミニウム製のパイプを複数連結したものをトラス構造で支持し、車輪付きの塔に載せ、パイプの各所にスプリンクラーを設置したものである。このシステムは一端を中心として円を描くように移動し、その中心となる側から水を供給する。最近のセンターピボットシステムの多くは蒸発による損失を防ぐようなるべく作物の近くで水を撒くため、パイプから下に枝分かれさせたドロップ型のスプリンクラーを使っている。スプリンクラーではなくホースやバブラーをドロップに装着して、直接地表に水を撒くこともある。センターピボットを使用する場合、作物は円形の土地に作付けされる。もともとセンターピボットは水力駆動だったが、今では油圧と電動機を使ったシステムが主流となっている。最近ではスプリンクラーにGPS装置を備えているものが多い。
スプリンクラー灌漑では、水をスプリンクラーで撒く。恒久的な配管にスプリンクラーを設置したものを「定置式」灌漑システムと呼ぶ。高圧で回転しながら散水するスプリンクラーをローターと呼び、完全に全周に散水するものと扇形に散水するものがある。スプリンクラーの中でも275から900kPaの高圧で水を噴射するものをスプレーガンなどと呼ぶ。その吐出量は毎秒3から76リットルで、ノズルの口径は10mmから50mmである。スプレーガンは灌漑だけでなく、清掃や伐採などにも使われる。スプリンクラーには移動式のものもあり、ホースで水源とつなぐ。小規模の農地の灌漑だけでなく、運動場・公園・牧草地・無人の墓地などの散水にも使われる。水力またはなんらかのエンジンでホースを巻き取る装置（リールマシン）と組み合わせると、移動しながら散水させることができ、一般に完全に巻き取ったら停止するようになっている。逆にスプリンクラー装置をケーブルで引っ張って移動させる方式もあるが、やや古いテクノロジーであり、最近ではあまり見られない。20世紀に入って米国のセンターピボットなど電動ポンプによる地下水汲み上げと散水設備による灌漑が行われるようになった。点滴灌漑に比べ設備投資資金が少なくてすみ、設備のメンテナンスも簡易であるが、灌漑用水は点滴灌漑の5倍消費する。
ダムは1950年よりダム地点の選定を行う予備調査に入り、現在のダム地点が選定された。選定理由は両岸が切り立った安山岩より構成される狭窄部でダムを建設するだけの基礎地盤が十分な強度であること、そしてダムの規模に比べ広大な人造湖を形成し総貯水容量が十分に確保できるという二つの理由であり、ダムを建設するには理想的な地点であった。1952年（昭和27年）には国庫補助事業に指定され、翌1953年（昭和28年）よりダムの具体的な諸元を決めるための実施計画調査に入った。当時この地点には旧花山村の中心部181世帯が生計を営んでおり、町役場を始め学校や診療所など主要な公共施設も存在していた。花山ダム建設に伴ってこの181世帯が水没することとなり、住民との補償交渉が持たれた。ところが、現在のダム事業では考えられないが補償交渉が進められている間に、ダム建設のための諸設備を建設するための工事用道路を敷設する仮設備工事を県が着手したことにより住民が猛反発。住民は「花山村ダム対策委員会」を結成しダム建設絶対反対に方針転換し補償交渉も中断した。県は仮設備工事を中止して住民との対話を再開しようとしたが、一旦態度を硬化させた住民の説得は容易ではなく、説得は一年以上を費やした。住民が納得し補償交渉が再開したのは翌1954年（昭和29年）4月のことであった。県は知事直轄の「花山ダム補償室」を設置、諮問機関である「一迫川総合開発事業対策委員会」の助言を受けながら「対策委員会」と交渉。県側3名・委員会側10名を以って代表委員会を設置して議論を行い、結果をそれぞれ一迫川総合開発工事事務所（県側）と対策委員会・部落懇談会・村民大会（住民側）に落として対策を協議する交渉方式とした。住民は村の存亡を賭け、県側は北上特定地域総合開発計画の成功に欠かせない事業の成功のため、双方真剣勝負の議論を行った。交渉の中で村の中心部が水没することから代替地を確保して集落ごと移転させる方式が提案され、この案が概ね了承されたことにより1955年（昭和30年）6月30日に補償交渉が妥結した。これ以後水没予定地の上流部にある座主地区に代替住宅地が造成され、役場を始め多くの施設・住宅が移転。地域発展の尊い犠牲となった。ダム本体は1957年（昭和32年）に完成し同年11月より運用を開始した。