江戸時代初期に一帯を支配し、治水と新田開発を進めた伊奈氏は、各地に「溜井（ためい）」という農業用の貯水池をつくりました。見沼にも、その中ほどに「八丁堤（はっちょうづつみ）」という堤防が築かれ水を貯められるようになり、「見沼溜井」として農業に利用されました。しかし、周囲の新田開発が進むにつれ、溜井では水量が間に合わなくなっていきました。また、大雨で溜井があふれる水害も深刻でした。

江戸時代中期、８代将軍・徳川吉宗は、幕府の財政難を打破するために新田開発を計画。紀州藩の土木事業で活躍していた井沢弥惣兵衛（いざわやそべえ）を抜てきし、見沼地域の再開発にあたらせました。溜井を使った農業のしくみも見直されることとなりました。

そこでつくられた用水路が「見沼代用水」。見沼溜井の代わりの用水なので「代用水」というわけです。利根川から水を引き、見沼を囲むように東西の高台に水路を通しました。東西に分かれた水路は、見沼代用水東縁（ひがしべり）および見沼代用水西縁（にしべり）と呼ばれます。

見沼代用水は、全長約16㎞の東縁と同22㎞の西縁に分かれています。

現在の行田市にある取水口（利根大堰）から見沼までの約60㎞で、水路はいくつもの川を横断します。そこで、川の下に木でつくった水路を通す「伏越（ふせこし）」や、川の上に橋をかけて通す「掛渡井（かけとい）」を駆使しました。

工事を担った労働者は合計約90万人で、その賃金に約１万5000両、資材に約5000両がかかる大事業でしたが、土木技術の向上もあり工期はわずか６カ月で済みました。

見沼溜井は、干拓し水田に姿を変えました。見沼中央の低地には悪水を流すための排水路（現在の芝川）が設けられ、それは南へ流下し荒川に注ぎます。この用排水の分離は、見沼代用水の大きな特色のひとつです。

代用水の開通により、新たに1200ヘクタールもの新田がひらかれました。これが現在の「見沼たんぼ」の原型です。

見沼代用水の役割は、農業用水の供給だけではなく、収穫した米を運ぶ舟運路としての活用も視野に入れられていました。東西の代用水と芝川を結ぶ運河「見沼通船堀」を開削し、芝川から荒川に出て、江戸まで舟で米を運ぶ計画です。

ただ、高低差がネックとなりました。見沼外周の高い位置を通る代用水と、排水を担う芝川には約３mもの高低差があったのです。普通に水を流したのでは、舟の通行はできません。そこで、運河を閘門（こうもん）（関）で区切り、各区間に水を出し入れして水位を調整しながら進む方式を採用。こうして見沼の通船堀は、1731（享保16）年、日本初の閘門式運河として誕生しました。

米の増産と舟運の活性化に寄与した通船堀でしたが、船の運航は1931（昭和６）年で終わります。

その後、1982（昭和57）年に通船堀は国の史跡に指定され、復元工事や再整備が現在も進められています。

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