1. 看天田時期 

根據1904年（明治37年）的臺灣堡圖，頭社尚無人工灌溉渠道，僅有兩條天然溪流，分別從東、西兩側穿越頭社盆地，匯集於盆地的西北側。而頭社耆老也表示，最初原住民在頭社開墾時，頭社仍為沼澤之地，僅以粗放的方式在些許水澤之地種植稻米，卻沒有開闢灌溉系統和大規模種稻。

2. 水圳初創時期  

根據1925年（大正8年）的舊地籍圖，頭社已發展出水圳系統，主要灌溉圳路為流經頭社盆地西側下社仔聚落的渠道，其水源來自盆地西側的龜仔坑溝。

3. 水圳拓寬時期

根據1939年（昭和8年）的舊地籍圖，頭社盆地中央原有的小水路預計拓寬。據居民所說，此一拓寬工程目的為排善頭社中央區域的灌溉與排水，為日本殖民政府所推動，然而，也有耆老說是棉仔園一位頭人 ─ 黃臨號召鄉親所作的，究竟事實為何，仍待後續歷史之考證。

4. 水庫時期 

為解決頭社地區的灌溉用水不足的問題，政府與水利會於1979年（民國68年）在頭社盆地北側興建水庫，頭社的灌溉系統自此改為地下管線，原有的頭社圳溝渠則扮演輔助供水與排水的角色。

大致而言，頭社盆地的水利系統由西向東、由北向南逐步發展，此一發展歷程也反映了聚落和土地的開發先後。