建安十一年（206年）壺關之戰後，河北地區暫時沒有大的戰事了。這一年的三月曹操率軍回師鄴縣，在此休整了好幾個月。對於習慣於戎馬倥傯生活的曹操來說，沒有大仗可打，反倒有些不適應。
這段時間，他在鄴縣主要做的事是命人開始整修漳河。如前所述，漳河緊貼鄴縣而過，方便了農業生產和人民生活，但也帶來了水患，同時一旦鄴縣被圍攻，漳河水又成了攻城的武器，在軍事上十分不利。
曹操看中了鄴縣這個地方，決定把自己的大本營安頓在這裡，因此開始思考漳河的治理問題。另外，北方戰事暫告一個段落後，恢複和發展生產也成為當務之急。
另一方面，戰爭造成了大量流民，袁軍被打散的士卒也有相當多的人散落到民間，這些流民和散卒人數眾多，他們脫離了原有的土地，聚集在社會上成為流民，如果不妥善加以安置，這些人就是下一撥黃巾軍或黑山軍。
基於這些考慮，曹操的辦公室主任（主簿）司馬朗建議：「現在是大戰之後，民眾失散，土地無主，都成了公田，現在恢複生產正是時候。」郭嘉、荀攸、董昭等謀士也都勸曹操把已經取得良好效果的屯田制引入新佔領區，並大興水利工程建設，既發展生產，又安置了流民，一舉兩得。
自古以來，對漳河的治理由來已久，戰國時鄴縣縣令西門豹主持興建了著名的引漳十二渠，這些人工水利工程對於灌溉和水患治理髮揮了顯著的作用，但由於年代久遠，加之漳河頻繁改道，這些工程毀壞殆盡。於是曹操下令組織流民，對這些水利工程進行修繕。
這是一項浩大的系統工程，前後持續了十多年甚至更長的時間，動用的軍民人數也不下數十萬，但主要史籍對此均無正面記載，我們只能從《水經注》、《鄴中記》等零星史料中一窺這項工程的全貌。
天井堰圍出了堰陵澤這個大水庫，保證了漳河水流的相對穩定，使這些灌溉渠道有了水源保證，即使在枯水期也可以發揮灌溉作用。
先進的水利工程，使鄴縣周圍乃至魏郡廣大地區的農業都得到極大發展。數十年後出生的晉代著名文學家左思寫過一篇《魏都賦》，對鄴縣農業發展情況有過具體描述，其中提到，豐富的水利資源使這裡盛產一種「芒種」的作物。唐代李善對此進行了考證，認為芒種指的是水稻和麥子，當時的農民一般在地勢較低的地方引水種水稻，在地勢高的地方種麥子等穀物。關於鄴縣當時廣種水稻的事，在曹丕的文章里也得到了印證。
十多年後出生的著名學者傅玄在一篇文章里介紹了水利工程對魏郡地區糧食產量提高所做的貢獻，他說可以灌溉的旱田畝產達到了十多斛，而水田更可以收谷數十斛。當時一般土地畝產高的也就是十斛左右，有的甚至只有三四斛，由此可見漳河上的這些水利工程對農業發展起到了多麼大的促進作用。
這些從漳河引出來的水，有一股被引到了鄴縣城內。據《鄴中記》記載，曹操下令在鄴縣修了一條暗渠，名叫長明溝，由漳河引來的水從城西引入，進入暗河向東流（伏流入城東注），這條暗渠在城裡繞了一個圈，先向南流，之後從東門出城。
這條暗渠上還引出了不少的小水渠，通向城裡的各個地方（溝水南北夾道，枝流引灌）。這條渠出了鄴縣後，曹操還下令在其上修了一個稍小點的水壩，名叫石竇堰，進一步控制水流。
如果《鄴中記》所載這些內容屬實，此時的鄴縣便已經擁有了一套相當複雜和先進的城市供水系統。水不僅是生活必須品，而且也關係到城市的文明程度，漳河水的引入，使鄴縣一躍成為那個時代最現代化、最為時尚的城市之一。
也就是從此時開始，曹操下令對鄴縣進行了新的大規模擴建，這項工程更為龐大，而且充滿創新精神，對後世城市建設、尤其是都城的建設影響深遠。
像長安、洛陽這些大城市，其城垣長度與寬度都有制度規定，不能隨意突破。在城垣之內，大部分區域是宮城，它一般位於城市正中或者偏南，洛陽城裡有北宮和南宮，面積相加占城內總面積的三分之二以上，其它政府辦事機構、達官貴人的府第、交易市場等又佔了一部分，真正的城市平民能擠到城裡居住的很少。
現在人們所熟悉的都城之內中軸線設計、對稱布局、集中規劃里坊等，在曹操擴建鄴縣之前是沒有的，它們都始於曹操的首創。這些規則不僅影響到唐代長安的城市布局，還一直影響到明清，日本早期的都城如藤原京、平城京、難波京以及後來的京都等，也全部借鑒了這種布局方法。
修建房舍需要大量木材，并州刺史部上黨郡的大山裡盛產上等木材，這裡離鄴縣很近，免去了運輸之苦。并州刺史梁習從上黨郡督選木料運到鄴縣，為大規模的城市建設源源不斷地提供建設用材。
鄴縣的擴建是曠日持久的工程，赤壁之戰以後曹操在鄴縣城西北角先後修建了銅雀台、金虎台、冰井台等建築，使這場擴建活動達到了高潮，讓鄴縣不僅超越了已經破敗的洛陽、長安，也超越了天子所在的許縣，以及襄陽、成都、臨淄等當時一流的大城市，成為一座嶄新的、規模巨大、經濟發達、文化氣息濃厚的新都市。
有了這座超級堡壘，曹操就有了穩固的後方，可以把重要將領、官員的家眷從各地接到鄴縣來，免去大家的後顧之憂，以便更安心地打仗或工作。對那些手握兵權但又不是嫡系的將領來說，把家眷送到鄴縣去，不僅可以讓家人享受更好的生活條件和教育條件，還可以打消曹操對自己的顧慮，所以，張綉、張燕、臧霸等人先後都主動要求把家眷送到鄴縣來。