明治末期以來，日本國內稻米產量不敷所需問題日趨嚴重，對朝鮮及臺灣的稻米依賴愈深，臺灣總督府受到稻米增產的壓力極大。而總督府民政部土木局，為增加臺灣島內的稻米產量，乃積極尋找可栽培水稻的水田用地，建設灌溉工程。原本10年計劃的官設埤圳工程，接連受到大正初年自然災害的影響，官設埤圳工程一再變更，最需要水的嘉南平原在官設埤圳工程方面可說沒有進展，但1916年桃園大圳的許可卻刺激了大圳的出現。 　　桃園台地在近二百年開發過程，累積了埤塘8,000餘口，成為早期桃園台地主要灌溉形式，但只能滿足小區域農業生產最低用水。 　　總督府為改善此一現象，將桃園大圳列為官設埤圳的工程要項之一，大圳的幹線工程於1916年開工，貯水池之改善及各給水路於1919年開工，官設埤圳的工程完成於1924年，灌溉面積為23,000甲。全部工程費共計1,248萬餘圓，每甲工程費543圓。工程由日籍技師狩野三郎負責，八田與一亦參與設計及監督。 　　桃園大圳開工後，嘉義廳長相賀照鄉曾要求土木局在嘉南平原仿照辦理，再加上先前總督府有意在臺灣南部尋求可供發電的水源，遂實地從事調查研究，調查工作委由總督府土木局技師八田與一負責。 　　調查結果發現由於嘉南平原降雨量分配不平均，且年平均溫度高，蒸發快，地勢過於平坦，沿海地區排水亦有困難，無法如桃園台地一樣可以利用貯水池來建造大圳。但發現官田溪及龜重溪流域上游有各自建造大型貯水池的可能，乃計劃除了此二大蓄水池為水源供給灌溉用水外，並對其區域興建造排水設備，可使7萬5千甲土地得到充足灌溉用水，此即「官佃溪埤圳計劃」。 　　1920年9月1日起官田溪的埤圳工程即開始籌建，原本預定於1926年竣工，但由於受到1923年的關東大地震、世界經濟不景氣及土地徵收等問題的影響，工程因此延宕了近四年，至1930年才完工，經費並增加了1,300餘萬圓，總工程費達54,139,678圓。

　　大圳完工之後，雖然離15萬甲的灌溉面積差距尚有1萬餘甲，但單一水利工程的灌溉面積高達13萬餘甲，是全臺灣最大的灌溉設施，在1931年全台只有2個公共埤圳，一是大圳，一是花蓮港廳的興泉圳，但興泉圳的灌溉面積只有430甲，當時整個台北州水利組合的灌溉面積不過37,616甲，台中州水利組合的灌溉面積亦不過83,704甲。 　　由上述規模的宏大，設計的周延，均可看出必須是一個現代化國家，有效率的行政組織才能完成，亦由此可以了解，這一些均不是管理組織粗疏，國家不夠現代化的清帝國所能辦到的。

　　在大圳興建之前，嘉南平原的水利設施雖然數量很多，但囿於技術和資金，對於水資源的汲取只能順應自然環境作最低程度開發，如用傳統的龍骨踏車取水，並沒有去改變水源的地形地貌；圳路亦只是簡單的土溝而已，遇崩塌可能就不再修復，地形很容易就恢復舊觀。但大圳的興建，不僅各項工程對當地自然環境的衝擊相當大，並由於硬體設施本身多是混凝土構造，因此在地形地貌上便留下巨大的景觀。大圳完成後，對人文環境的影響亦相當深遠，如聚落的型態及機能逐漸改變，耕作方式受到制約等。總之，大圳興建後嘉南平原的自然和人文生態與興建前產生截然不同的變化。 　　綜上所述，大圳的興建不論對臺灣總督府或對當地的地主及農民，甚至是當地的自然環境，都產生鉅大的衝擊及一定的意義。但大圳本身是人工湖、固定的，它能發揮多少成效及影響，端視爾後人為的運作，即組織在大圳和環境間所扮演的角色如何來決定。