黑水国区域为河流冲积形成，这里地势高，土层厚，且毗邻黑河，是古代人类生产、生活的理想地带。早在4000多年以前，就有原始部落在这里生息繁衍，他们以黑水国区域为相对稳定的居住区及部落首领的统治中心，主要从事农业生产，由于受走廊南北“草原文化”的影响，畜牧业与渔猎在社会生产中也占有很大比重。河西走廊绿洲广阔，河泊纵横，森林茂密，物产丰富，这为他们畜牧和渔猎生产提供了极为便利的自然条件。其生产工具以石器为主，继承了细石器工艺传统，能够随心所欲地打制出各式精细的石器，对石料性能有了系统的理性认识，积累了丰富的经验。他们是我国最早掌握冶炼铜块和制造铜器的部落，但由于生产量极少，铜器还不能够普遍使用。在陶器制作上继承了半山文化传统，图案独具一格，更加美丽。他们以羊为图腾崇拜对象，并体现在陶器造型或衣饰方面。在这个部落中，贫富分化已非常明显，贵族妇女可佩带价值昂贵的绿松石项链，而普通贫民妇女只能佩带陶珠或木珠项链。社会生产出现分工，货币进入流通领域，他们能够去很远的地方交换生产生活资料，由于所处地理位置的特殊，这个部落在东西文化交流中发挥了重要的桥梁作用。“炎帝声教西至三危，帝颛顼西巡至流沙”，“帝尧陶唐氏八十六年，禹导弱水至合黎，余波入于流沙”等众多的历史传说，说明中原地区与河西氏族部落的交流历史比较早。
黑水国台地为河流冲击形成，土壤以风沙土为主，这种土壤颗粒组成以细沙为主，粘粒含量低，质地轻，有机质含量低，在缺乏植被保护的情况下，经水冲和风力作用极易形成沙浪、沙坝和沙丘。在距今4200年以前，这里曾经是史前人类集中活动的地段，但从文化堆积来看，时间并不太长，直至东周之际，这里没有大规模人类生产生活的迹象，可以说，这是黑水国第一次迈向了间歇期。其原因应该是原始部落集中的生产生活和过分地利用使黑水国植被彻底被破坏，无法适应人类的再生产和再生活。到距今3600年左右，黑水国一带原始部落发展状大，生产力水平得到很大提高，由于本区域自然资源相对贫乏，生态环境遭到严重破坏，土地沙化等因素，他们的生产生活中心逐渐迁到祁连山、胭脂山一带的临河地区，古代史书统称之为西戎，仍以羊为图腾崇拜对象。这表明，从黑水国一带发展状大的部落，社会经济重点向畜牧业倾斜，初步形成一个依赖草原的民族，过着“逐水草而居”的游牧生活。氐羌族是西戎的一部，氐，以羝羱（大角羊）为神，“羌，从羊，西方牧羊人也”。黑水国所代表的以羊为图腾崇拜的部落正是氐羌之祖。
春秋、战国至秦汉之交，河西居民以游牧为主要生产生活方式，一般不会出现较大的遗址，黑水国也便是在这个时期，逐渐得以复活，恢复了以往的葱茏。东周末期，河西走廊的古氐羌族的某裔最终形成一个强大的，“湩饮肉食，随畜转徙”的月氏族，祁连山以南至湟水流域一带的游牧诸部落仍被称作羌族。河西月氏“控弦十余万”，并建立了国家政权，匈奴冒顿曾“质于其国”。西汉初期，匈奴击破月氏，月氏西走大夏，击大夏而臣之，“其余不能去者，保南山羌，号小月氏”。大部分土著的月氏人被迫西徙，历史上称大月氏，少数月氏人与其同源的南山羌重新联合起来，历史上称这部分月氏人为小月氏。河西尽归匈奴所有，武威一带为休屠王分地，张掖一带为昆邪王分地，黑水国区域属觻得王子的领地。
匈奴以河西为右地，对汉王朝造成极大的威胁，汉武帝为了断匈奴右臂，先使张骞出西域，欲招大月氏东还，共击匈奴，但月氏定居大夏已无复仇之意。于是，元狩二年（前121年），汉武帝两次派骠骑将军霍去病向河西进军，首次过焉支山千余里，杀匈奴折兰王、卢侯王，获昆邪王子及相国、都尉和休屠王的祭天金人，大获全胜。第二次过居延，再向祁连山进军，“扬武乎觻得”，击破昆邪王、休屠王所属各部，彻底荡清了河西的匈奴。是年秋季，昆邪王杀休屠王，率众4万余人降汉，汉置五属国（陇西、北地、上郡、朔方、云中）以处之，以河西地置张掖、酒泉二郡。张掖郡治于武威一带，其喻“张国之臂掖”。由于特殊的地理位置和优越的地理环境，张掖郡及觻得县城便设在黑水国。初设之两郡，以军事占领为主，武威至酒泉千里之地，竟无一人，可见其荒凉。汉王朝为了强化河西军事防御体系，河西设四郡，张掖郡治设于觻得，张掖郡下辖十县，东至永昌一带，西至高台，另有居延县设于今内蒙古额济纳旗居延海一带。当时的郡县，除戍军、塞卒之外并无农户，于是便从东部和中原地区徙民以充实，其中包括有大量的贫民，还有一部分所谓“奸滑吏民”和一些违犯国法的人（如恶少、不孝、叛逆等），同时，在各县开田官，斥塞卒戍田。汉昭帝始元二年（前85年）再调故吏将屯田张掖郡，逐步提高农业生产，保证军需，由于农业人口极为贫乏，“代田法”在张掖等边郡得到推广。黑水国区域作为张掖郡及觻得县治所，逐渐发展成河西走廊中部的政治、军事、经济和文化中心。西汉时，觻得县挖通了千金渠，西至酒泉乐涫县“入泽中”，千金渠为觻得乃至张掖郡社会经济的发展起到了很大的推动作用。至东汉时，张掖郡人口猛增，根据汉平帝元始二年（2年）的统计，张掖郡有户24352户，人口76419，平均每县2435户，7641口，作为郡治所的觻得县，自然高于平均数。
公元9年，王莽改制，改张掖为设屏，觻得为官式，黑水国区域作为郡县治所未变。东汉初年，窦融任张掖属国都尉，自称河西五郡大将军，为政宽和，河西晏然富殖，匈、羌震服，安定、北地、上郡流人避凶饥者，归之不绝。自西汉昭帝元凤元年（前80年）匈奴大规模入寇张掖郡之后，于公元前54年向汉朝称臣，此后近200年时间内，河西几无战乱之灾。东汉末年，羌人掀起了第一次反抗高潮，数次袭击张掖郡县，但均被镇压。相对稳定的社会环境为张掖经济发展创造了极为优越的条件，河西地区成为汉王朝实施西征北战和镇压民族起义的坚强后盾，动辄发张掖兵出击。从文物遗迹来看，仅张掖二十余处汉墓群均为东汉墓葬，有部分墓葬晚到五凉时期，至今未发现有完整的西汉墓葬。东汉墓葬均为砖券墓室，陪葬品大多为陶明器，也有铜镜、铜钫、铜吊灯、铜弩机和铜明器（如马、灶等），充分显示了东汉时期张掖郡及觻得县的经济实力。东汉，张掖郡在觻得县辖区内构成了严密的军事防御体系，黑水国至张掖塞之间城池相望，黑水国北城业已筑成，今张掖市区的建设已经兴起，而黑水国一带却由于植被破坏、荒沙迭起、墓葬成片等诸多因素，严重影响着人口众多的张掖郡及觻得县治所的建设和发展，汉安二年（143年），陇西、汉阳、张掖、北地、武威、武都自九月以后，地震180次，“山谷坼裂，坏败城寺；杀害民庶”，随之，张掖发生饥荒，此时，正值诸羌掀起了第一次民族反抗高潮，张掖郡及觻得县旧城的自然和战争侵害，加上生态环境的再次恶化，迫使张掖郡城不得不另择风水，至魏晋时，张掖郡及觻得县迁建到今张掖市区，黑水国大片地区沦为墓葬区，汉代城址也没有被利用的迹象，黑水国区域内找不到魏晋时期的建筑遗址，也没有北魏至唐代期间的墓葬，在汉以后，唐以前的史书中也同样找不到关于张掖故城的记载，这说明不是简单的郡城迁建，而是废弃。其废弃的原因同样是土地沙化严重，不宜耕作或居住。通过对魏晋墓葬的发掘可以看出，当时黑水国土地沙化相当严重，部分墓葬建于厚沙之中。汉以后对黑水国的废弃，使之迈向第二次间歇期。曾作为张掖郡城的黑水国沦为墓葬区。
魏晋时期，张掖郡及觻得县城均由黑水国区域迁建到今张掖市区，黑水国被废弃，大部分土地沦为荒芜的墓葬区，农户主要分布在南、北两侧的临河、临渠地段，黑水国从此销声匿迹，“觻得”之名称也从此不再使用。新建之县名为永平县，“永平县”的出现，就是张掖郡城迁治的标志。东晋五凉时期，河西兴起筑建大型城池的高潮，曾经作为五凉政权国都的武威、张掖、酒泉、敦煌等城的规模最为庞大，作为建康郡城的骆驼城也是筑于五凉之际，均大于黑水国北城的数倍。五凉城池不仅明显大于汉代城池，而且突破汉代一城一门的格局，形成一城多门的建筑格局。五凉奠定的张掖城，一直延用到唐宋及西夏时期。西魏在张掖置西凉州，后改为甘州，或云以州东甘峻山名，或云以城内甘泉名。后周张掖郡隶凉州，永平县改为张掖县，隋代仍置张掖郡，改张掖县为酒泉县，大业中复作张掖县。
唐代以巩屯驿的出现，标志黑水国开始恢复使用，巩屯驿在唐王朝对西域实施管理的时期内，政令下行，职贡上达，发挥了极为重要的作用。唐代设置了巩屯驿，这是军防的需要，并不能说明黑水国绿洲得到全面恢复利用，因为我们在黑水国区域内极少能够见到唐代遗物，如瓷片等。由于巩屯驿地处汉张掖郡及觻得县故城一带，“张掖故城”也随之出现在唐代个别史志和作家笔下，著名诗人陈子昂曾旅居巩屯驿，并登上张掖故城，托古抒情，写下了壮怀激烈的诗篇。开元十五年（727年），河西节度使王君在巩屯驿遭回鹘护输杀害，建中二年（781年），河西陷于吐蕃，大中五年，张议潮收复甘州，河西复归于唐，宣宗大中十年（856年）回鹘庞特勒部进入甘州界，宣宗皇帝册封为怀建可汗，此后甘州回鹘一直向中原王朝称臣，贡献方物。《甘州府志》记载，后晋高居诲《纪行》云：“回纥牙南山百余里，汉小月氏故地，有别号独角山，沙佗即朱邪氏之遗，自甘州西始涉沙碛，无水必载筒以行，甘州人教使者作马蹄木涩，马蹄凿四窾，木涩亦四窾，而缀之驼蹄，则包以牦皮，乃可行。”可见，甘州回鹘的牙帐当时并不在甘州城，而在今马蹄寺、南古城一带。今民乐县有“顺化”之地名，或以顺化可汗名。回鹘信奉佛教，《宋史·外国传》记载：甘州回鹘“熙宁元年入贡，求买金字《大般若经》，以墨本赐之”。回鹘占领张掖期间，甘州城非其政治、军事中心，所以也没有在此建造佛教寺院，黑水国没有被利用和建设的迹象。到了宋代，黑水国的耕作又如火如荼地发展了起来，宋代遗物随处可见，西夏遗物也不乏其例，大量的宋代遗存充分说明，继巩屯驿设置之后，民间在该区域的活动逐渐频繁。至宋仁宗天圣六年（1028年），西夏击甘州回鹘，取之，回鹘占领张掖历唐、五代、北宋共190余年。西夏在张掖设镇夷郡、宣化府，对黑水国的恢复使用也逐渐迈入高潮，黑水国南城巨大的敌角应为西夏时所筑，由于西夏史料极为贫乏，我们目前还不能搞清楚唐之巩屯驿在西夏作何之用，黑水国古寺院最晚在西夏之时已初具规模。
南宋宝庆二年，西夏宝义元年（1226年），成吉思汗率大军挺进河西，遣将军察罕攻破甘州城，至元七年（1271年），忽必烈正式建国号为大元，至元十八年，设甘肃行省于张掖。元初较为重视河西农业发展，兴修水利，广开屯田，黑水国一带的土地得到全面开垦，旧塔儿渠已经修成。元代在这里再次设置了驿站，大量的站户在黑水国开展耕作。南城西郊的大型汉代建筑遗址周围，有许多汉砖瓦块堆积，这是开展耕作时被收集堆成的，汉张掖郡及觻得县原始的城址很有可能在宋元之际遭到彻底的破坏。元代在黑水国的定居站户逐渐形成村落，黑水国北城重新恢复使用。元代对站赤（驿站）管理有了很大的加强和提高，《甘州府志·世纪》记载：“至元十年，赈甘州诸驿。”“十八年，敕甘州诸投下户，依民例就站役。”“成宗元贞三年，赈驿户。”“大德七年，括站户，时站户多依贵势避役，而僧人隐匿尤多……有言于朝者，诏括检之……自是驿递一清。”“延祐六年，敕甘肃军官致仕还家者，官给驿传如民官例。”以上史料表明，元代张掖已有一个庞大的站户阶层从事邮政。英宗至治二年（1322年），在黑水国设置了八剌哈孙驿，民间或称西城驿，西城驿在唐代巩屯驿的基础上，对部分城墙进行了加固维修，大量站户就居住在黑水国区域内，兼农耕之作。西夏以后，黑水国古佛寺香火旺盛，成为黑水国重要的宗教活动场所，北城在元代已开始被恢复利用。
明洪武五年（1372年），朱元璋命冯胜为征西将军，攻取甘州，后于张掖设陕西行都指挥使司等，甘州设五卫。依西城驿旧城设小沙河驿，隶属中卫，有“甲军五十一名，马骡驴四十七匹头”。明代对黑水国南城经过全面维修，增添了护门墩，城内的邮驿建筑更加完善，设施更加齐全，元明之际，黑水国另有佛教寺院，供站户及其他农户供养膜拜，从事宗教活动，这一切充分说明了黑水国的再度繁荣。在城堡内也仿照民堡的形式，建有寺庙。在元代屯耕农户和站户的基础上，黑水国到明代形成一个较大的村落，而居户主要集中在北城周围。北城为汉代所筑，明代经过加固维修，增添敌角，建成新的常乐堡，与小沙河驿（南城）一样，在直对城门的城墙内侧筑台建庙。
唐宋以来对黑水国的大面积开垦和利用，再次破坏了本地区的植被，逐渐引起环境的恶化，明代后期黑水国区域渐呈废弃状态。《甘州府志》记载：“正德十六年（1521年）十二月辛卯，甘州行都司狂风，坏官民庐舍、树木无算。”“嘉靖二十六年（1547年）七月乙丑，甘州五卫风霾昼晦，色赤复黄”。黑水国现有的大沙丘，在明代后期已经形成，清代常乐堡的消失，小沙河驿的废弃以及被沙丘掩埋的耕地充分证明了这一点。明代后期，张掖多有地震，《甘州府志》及张掖大佛寺卧佛腹内的铅牌均有较多的记载，仅万历以后发生地震有4次，残酷的自然灾害和战乱不休的社会环境，终于使地处走廊交通要道的黑水国古城第三次废弃。古堡、驿站、寺院的所有建筑被拆毁，黑水国成了人类生产生活的禁地，许多神奇、恐怖的传说由此而生。经过数百年之后，这里彻底被人们遗忘，昔日的佛塔也渐渐被人们称之为驴丘墩。
至清代，西行路线不再经过南城，向北移至南北二城之间，这里仍有家（夹）店铺之置。黑水国第三次迈入间歇期，驿站及堡寨、耕地均被废弃，农户移入他地。
黑水国区域的自然环境何以死而复生呢？原来黑水国沙地不同于其他大型沙漠地，处于张掖绿洲中心。气候较湿润，地下潮湿，地表停止扰动，即可形成沙草植被。沙丘较干燥，一般不会形成自然植被，受风力作用，沙土流向低凹地段，被植物固定下来，形成新的地表植被土壤。这样沙丘逐渐平坦，植被得以恢复；植物日益繁多，新陈代谢，土壤肥力不断提高，有机质及全氮含量增加，便形成可耕作的理想土壤。
我们可以对黑水国的绿洲变化及废弃时间的持续来探索一点规律：黑水国马厂文化堆积层最厚处不到2米，文化性质最后发展到接近齐家文化或四坝文化（火烧沟文化）类型，可推断史前部落在这里生存时间约400年左右，最长不过500年，之后进入游牧文化时期，启用约1800年；两汉之际设郡县于此，至魏晋迁治，利用时间大致从元狩二年（前121年）开始至献帝延康元年（220年）共340年；至唐代启用，废弃时间约为400年；至明末废弃（1644年）利用时间约为1000年；清代至今，废弃时间为350年。可持续利用时间呈上升趋势，这与人类生产力提高，大面积灌溉农田等因素有关。
