那珂川
那珂川の利水が本格的に開発されたのは江戸時代のことである。1590年(天正18年)佐竹義宣は常陸全域を平定し、豊臣秀吉より常陸一国54万石を安堵された。義宣は水戸城を本拠に据え、領国経営を図ったが関ヶ原の戦いにおいて首鼠両端を持したために(義宣は西軍石田方に加担したかったが、父・佐竹義重が東軍徳川方への加担を強硬に主張し、西軍上杉氏と密約を結んでいたにも拘らず徳川軍に家臣を派遣)1602年(慶長7年)出羽久保田(後の秋田市)に減転封となった。
徳川家康は水戸を対伊達政宗の要衝として重要視し、5男武田信吉、10男徳川頼宣、11男徳川頼房を相次いで水戸藩主に据えて仙道筋の防衛を担わせた。このため水戸は急速に城下町が発展するが、城下は千波湖が現在の2倍の大きさで水害の被害を受けやすかった。このため家康は関東郡代・伊奈忠次に命じて洪水調節とかんがいを目的とした用水路の建設を命じた。これが備前堀で1610年(慶長15年)に完成し、功績を称え伊奈備前守忠次の名を冠した。総延長10kmの用水路で、これにより那珂川南岸のかんがいを図ることができるようになった。
一方、那珂川北岸の那珂郡は河岸段丘上の水不足が慢性化しており、この地域のかんがいも課題となっていた。