在延安市宝塔区境内，延河干流，由西北流向东南，从河庄坪乡李家湾村入境，沿途流经桥儿沟、川口、李渠、姚店、甘谷驿等乡（镇），到西沟门出境，境内长62公里，流域面积2203.68平方公里。由于近代侵蚀加剧，河流地表形态相当破碎，沟壑密度每平方公里3.04～6.34公里，河底高程882～994米，比降1.8‰左右，河流切入基岩深达1～10米，河谷平均宽600米，河道弯曲系数1.47～1.5，有10个大弯，将左右两岸川地分割成38块，最大的一块800亩，最小的仅100多亩。

在延长县境内，西由黑家堡镇盖头坪村接甘谷驿入境，东至雷赤镇凉水岸汇入黄河。境内流长144公里，集水面积1724平方公里，平均比降2.8‰。盖头坪至火焰山一段河谷平均宽度1500米，河床宽150米；火焰山至凉水岸一段，河谷缩窄，仅30～100米，呈陡壁峡谷。入口处海拔488米。县内流经黑家堡、七里村、延长镇、家滩、赵家河、安河、罗子山8乡镇63个村庄。黑家堡乡、七里村乡、延长镇、张家滩镇4乡镇政府坐落在延河川道。境内汇入延河5公里以上的支流21条。

延河多年平均径流量为2.93亿立米，径流的地区分布差异较大，从上游到下游，径流量是逐渐减小的。上游多年平均径流深大于45毫米，中游地区介于30～45毫米之间，延长以下低于30毫米，径流主要来源于上游。城峁径流模数为1.48升/秒·平方公里，延安为1.44升/秒·平方公里，甘谷驿只有1.26升/秒·平方公里。

延河径流的年内分配是不均匀的，主要集中于夏季，夏季径流占年径流的51% ～60%；冬季径流最少，只占年径流的6%～7%，秋季径流略多于春季。秋季径流从上游到下游增加，冬夏径流则相反。各年流量过程线明显的表现出夏汛突出，春汛不显，两汛之间，有冬季枯水和夏季枯水。夏季枯水短暂，冬季枯水较长。最大月径流一般出现在7月或8月，最小月径流通常出现在1月。

延河径流的年际变化较大，变差系数为0.37～0.47，最大年径流与最小年径流的比值为2.9～4.2，最大年变率为1.93～2.14，最小年变率为0.51～0.68。

延河流域水土流失严重，河流含沙量很大，各站多年平均含沙量为244～311公斤/立方米，延安站实测最大含沙量1300公斤/立方米（1963年6月17日），阎家滩实测最大含沙量为1100公斤/立方米。多年平均输沙量为7160万吨，占黄河陕县站16亿吨的5.0%。

延河泥沙来源有明显的地区差异。含沙量和输沙模数都是从上游到中游减少的，延安站多年平均含沙量284公斤/立方米，输沙模数为12400吨/平方公里。从延安到甘谷驿，含沙量减少到243公斤/立方米，输沙模数减少到9270吨/平方公里·年，到阎家滩输沙模数略增加到9730吨/平方公里·年。延安—甘谷驿之间的输沙模数为5764吨/平方公里，甘谷驿—阎家滩区间的输沙模数为11588吨/平方公里·年。说明延河上、下游水土流失严重，中游相对较轻。除了暴雨因素外，与上游坡大沟深的丘陵沟壑地形，土壤抗蚀力差；下游农业行动频繁，又缺乏植被保护；中游植被较好，特别是延安以南地区梢林广布等因素有关。

延河干流的洪水灾害较多，这在历史文献中都有记述。宋太平兴国六年（981年）七(8)月，延洲水丈余入城，坏仓库庐舍；宋太平兴国九年(984年)八(8～9)月，延洲南北两河水溢入城，坏官寺民舍；清顺治十六年（1659年）六(7)月，延安大雨3日，洪水发三关尽没，死者百余人；清康熙四十年（1701年）六(7)月初四大水入城，冲漂北门；清嘉庆五年（1800年）七(8)月内，河水涨发，冲塌城身、堤数十丈，水流入北门，至北什字并北仓外。本世纪以来，延河发生了数次洪水灾害，给人民的生命财产带来严重损失，尤其是1977年7月6日延河洪水淹没了延安城，造成房屋倒塌，人畜伤亡。

延河水系洪水主要发源于白于山区，由于受地形及水汽来源的影响，暴雨走向大部分为西北东南向，基本上与河流方向一致，暴雨常常笼罩比较长的河段。加之延河上游水系网呈扇形展布，容易造成洪水集中。干支流洪水经常发生相遇，如1917年、1933年、1944年、1977年几次大洪水，都与各支流洪水相遇有关。

1977年延安特大洪水，暴雨中心位于招安以北附近，暴鬲呈西南—东北向。中、上游各河几乎同时涨水，使延河干流出现一个洪峰后，紧接着又是一个更大洪峰，过程线上呈明显的双峰型，形成延河流域自1800年以来的稀遇洪水（200年一遇）。延安市洪峰流量达到8960立方米/秒，淹没、冲毁耕地18万亩，倒房屋5000多间，死亡134人，冲毁小水库200多座，洪水流进延安城。

延河长度在2～10公里的小支沟155条，其中左岸有93条，右岸有62条，0.5公里以下的支毛沟共达7706条。长度在10公里以上、流域面积在100平方公里以上的河流共22条。

在安塞区（原安塞县）境内，支流有：

杏子河，俗名“西川水”，又名“浑洲川水”，发源于靖边县杨米涧镇关圣塌。由王窑乡井庄入安塞境，经王窑、招安、沿河湾3个乡（镇），至沿河湾镇黄崖根汇入延河。全长106公里，流域面积1486平方公里，水土流失面积占93%。安塞河段长40公里，为延河一级支流，流域面积610.7平方公里，占总流域面积的41%。有常流水支流26条，年平均径流量0.23亿立方米，河床宽度25至35米，流速0.7米/秒，常流量为0.8至1.5立方米/秒。

西川河，位于安塞南部，因在延河西部而得名，发源于志丹县曹新庄。由西河口乡的李盆窑子入安塞境，由西向东流经西河口、砖窑湾、高桥、至郭家砭出境，于延安市兰家坪汇入延河。年平均流量为0.20亿立方米，县境内河长4.13公里，流域面积644.9平方公里，河宽15至20米，流速0.8米/秒，有常流水支流19条。

小川河，位于安塞北部，因在小川而得名。发源于王家湾乡郝家圪台，由北向南流经坪桥、郝家坪至剑华寺沟岔汇入延河，全长39.3公里，为延河支流。流域面积337.8平方公里，年平均径流量0.17亿立方米，常流量0.5至0.6立方米/秒，流速0.4米/秒，河床宽18至22米。

小沟河，位于安塞城以北偏东，属延河支流。发源于郝家坪乡大理沟，由东北向西南流经该乡9个村，至剑华寺入延河。全长10公里，河宽15米，属常流河。

延河在延安市境内的支流长10公里，流域面积在100平方公里以上的有11条，一级支流左岸有丰富川、蟠龙川和五阳川，这些支流发源和流经地段均为黄土堆积区，已无天然林，只有部分稀疏退化的草场，水土流失严重。支沟中上游段滑坡体发育，大川、大沟有常流水，大部支流和毛沟均为季节性水流。

右岸有西川、南川、马四川，均发源于崂山天然次森林区边缘，流域内森林覆盖率达34%，人口较稀，多为径流，以上6条大川流域面积和径流量分别占延河总量的（境内部分）25.4%（包括过境水）

延长县境内汇入延河5公里以上的支流21条。

岳口沟河，发源于延长县黑家堡乡碾子坬渠和后张罗沟，全长12公里，流域面积45.4平方公里，流量0.02694立方米/秒，多年平均径流量84.96万立方米，占径流总量57%。

郭旗河，发源于延长县郭旗乡樊家圪台，全长17.5公里，流域面积103.8平方公里，河床宽10～50米，流量0.023351立方米/秒，多年平均径流量73.64万立方米，占径流总量的5%，汇入1.5公里以上小河5条，沿岸坐落郭旗乡15个村庄，于丁旗汇入延河。

郑庄河，发源于延长县郑庄镇后董台，全长24.3公里，流域面积175.3平方公里，河床宽15～60米，流量0.05176立方米/秒，多年平均径流量163.23万立方米，占径流总量11%，汇入5公里以上支流3条，沿岸坐落郑庄镇14个村庄，于杨家沟注入延河。

关子口河，发源于延长县七里村乡杨寺坡，全长19公里，流域面积88平方公里，河床平均宽20.5米，流量0.01671立方米/秒，多年平均径流量52.7万立方米，占径流总量3.6%，汇入2公里以上支沟13条，沿岸分布七里村乡、延长镇24个村庄，于延长镇槐里坪汇入延河。

西河子沟河，发源于延长县黑家堡乡贤村坬，全长13公里，流域面积44平方公里，河床宽13.5米，流量0.028293立方米/秒，多年平均径流量89.23万立方米，占径流总量的6%，沿岸分布黑家堡、七里村乡12个村庄，于县城西延长大桥处汇入延河。

烟雾沟河，发源于延长县刘家河乡孙家塌，全长22.4公里，流域面积122平方公里，河床平均宽43米，流量0.081451立方米/秒，多年平均径流量256.86万立方米，占径流总量17.4%，沿岸坐落刘家河、七里村乡29个村庄，于呼家川烟雾沟口入延河。

孙家河，发源于延长县安河乡杨道原北沟，全长10.4公里，流域面积36.8平方公里，流量0.030696立方米/秒，多年平均径流量96.8万立方米，占径流总量6.5%，于孙家河沟口入延河。

安沟河，发源于延长县安沟乡后岔口沟掌，全长18.9公里，流域面积135.6平方公里，流量0.04376立方米/秒，多年平均径流量138万立方米，占径流总量9.3%，沿岸坐落安沟乡9个村庄，于董家河汇入延河。

暖泉窑子沟河。发源于张家滩镇碾子河沟，全长13公里，流域面积40.4平方公里，流量0.0122立方米/秒，多年平均径流量38.47万立方米，占径流总量的2.6%，于暖泉窑子沟口入延河。

薛家河，发源于延长县张家滩镇艾团东南沟，全长12.5公里，流域面积39.63平方公里，流量0.0122立方米/秒，多年平均径流量38.47万立方米，占径流总量的2.6%，于薛家河村入延河。

月余沟河，发源于延长县交口镇下房家原村东南侧井沟，全长14公里，流域面积43.3平方公里，流量0.013892立方米/秒，多年平均径流量43.81万立方米，占径流总量的3%。

赵家河，发源于延长县张家滩镇柳卜崾崄东沟，全长15公里，流域面积74.1平方公里，流量0.025044立方米/秒，多年平均径流量78.98万立方米，占径流总量的5.3%，于赵家河沟口入延河。

流域地势西北高、东南低，地势形态明显地表现为三种类型。河源至真武洞的上游，为峁梁丘陵沟壑区，梁多而峁小，河床比降大，植被稀少，侵蚀强烈，水土流失严重；真武洞至甘谷驿的中游，为峁状丘陵沟壑区，梁窄峁小，河谷宽阔，阶地发育，侵蚀不如上游严重；甘谷驿至河口下游，为破碎原区，原面窄小，冲沟发育，水土流失不如中上游严重。

延河属于中游发达的河流，河道特征有下述特点。上游山大沟深，坡陡谷窄，滩多水急，河床比降平均为4.4‰，下蚀强烈，河谷主“V”字型，河道弯曲，仅大沟村至镰刀湾村之间，14公里的距离就有72道弯，河床最窄处仅10米左右。

真武洞至甘谷驿的中游，河谷开阔，呈“U”字型，河谷平均宽约800米，最宽可达1200米，河流两岸阶地宽广平坦，支流众多。

甘谷驿至河口，河流深切基岩，构成谷窄、岸陡、滩多水急的曲流峡谷。从火焰山到河口的20公里距离，两岸悬崖陡壁，谷宽只有20～30米，逐渐变为线型河谷，著名的险滩有张家滩、阎家滩，跌差可达4～5米。

延河水系结构呈树枝状，主要支流有杏子河、平桥川、西川河、南川河、蟠龙川等，特别在中上游明显，河网密度为3.4公里/平方公里，较大支流均分布在此段。下游支流短小，呈羽状水系。流域平均宽度为29公里，最大宽度80.2公里，河口段宽度最小，仅有7公里。

1958年，国家投资680万元，建成了灌溉万亩多耕地的配套工程延惠渠。为了解决水源问题，在支流上又修起了八一、马寺川等百万立方米以上的水库。20世纪末期延惠渠灌溉面积12500亩，已成为亩产千斤的灌区。

延惠渠是境内第一个石砌骨干大灌区。1958年2月组织全县人民修筑渠道、干渠和灌区工程，1960年10月竣工，投入运用。在施工中，缺乏机械动力，主要靠群众一副肩膀两只手。工地缺少物资，自力更生生产白灰9051吨、水泥260吨、火药炸药172吨，还培训技工760名，为国家节约资金70多万元，占总投资的5.8%（国家投资660万元、群众投资540万元），受到了上级表扬。《人民日报》1959年12月社论中指出：“陕西延安修建延惠渠工程时，发扬了延安精神。提出八自给，解决了技术、材料缺乏，加快了工程进度，节约了资金，是一个高工效工程。”延惠渠是以滚水坝抬高水位自流取延河水，浇灌延河两岸川地。灌区两岸以黄土丘陵构成了天然界线，地势顺延河从上向下倾斜。干渠贯穿石砭与川地交替之延河凸岸的冲积滩地，形成带状的灌区。土壤多系冲积性砂质土壤，土层厚度0.8～1.5米，孔隙率为49.9%。气候干旱多变，年平均雨量380毫米，分布不均匀，多集中在7、8、9三个月。最大暴雨强度62.1毫米/小时，29.5毫米/10分钟。灌区最高气温39.7℃，最低气温负25.4℃，平均温度9.4℃。无霜期162天以上（5～10月），结冻期100天（10月中旬至次年3月），冰冻线深度80～100厘米。延惠渠流经河庄坪、枣园、桥沟、川口、李渠、姚店6个乡（镇）29个行政村，灌12500亩农田，其中：有效灌溉面积9257亩，未配套959亩，河滩造地2128.4亩。农作物种植以玉米、谷子、小麦、蔬菜为主。建渠前平均亩产150～200公斤，建渠后粮食亩产400公斤、蔬菜5000公斤。

1943年，毛泽东亲自率领当地人民在西川河修筑了一条幸福渠，浇灌西川河沿岸1000余亩耕地。20世纪70年代又进行了扩建，干渠长5公里，实灌面积1100亩，亩产达600多斤。

王窑渠，1972年10月动工修建，1974年7月建成，位于支流杏子河中游，引水于王窑水库。干渠总长27公里，流经安塞区（原安塞县）王窑、招安、沿河湾3个乡镇，至云坪村进入杏子河。干渠渠道设计流量1.05立方米/秒，实引流量0.6立方米/秒。流程内5次横跨杏子河。有支渠5条，总长13公里。全渠设计灌溉面积0.85万亩，有效灌溉面积0.62万亩，保灌面积0.5万亩。干渠全部浆砌为石渠，有斗渠26公里，与12个村委会相连。全渠有大小建筑物278座。其中桥式倒虹4处、大小渡槽50座、排洪桥81座、人行桥16座、石隧洞1处、分水闸5处、暗洞14处、跌水37处、涵洞15座、退水29处，其它建筑物27座。全渠兴建用工94.2万工日，投资12.64万元。

真武渠，真武渠始建于1957年，1958年竣工。渠首位于安塞区（原安塞县）城北约7.5公里西营村，采用筑坝截引延河水入干渠以施灌溉。坝高4.84米、长80米，干渠长20公里。流经真武洞和沿河湾两镇，至沿河湾的范家沟退入延河。干渠设计流量1.0立方米/秒。有支渠7条，长3.6公里。全灌区设计面积5373亩，有效灌溉面积4949亩，受益范围为23个自然村。渠道有大小建筑物203座，其中倒虹13座、渡槽6座、排洪桥49座、退水15处、跌水11处，其它建筑物109座。全渠投工45.4万个，投资131.5万元，其中国家投资130.8万元。该渠供水后于1961年开始向受益者收费。因渠道水源受干旱等影响，且渠道走向复杂，致使灌区下游用水无法保障。

杏子渠，1956年3月动工，1958年7月竣工。渠首位于沿河湾镇茶坊村山下，干渠全长10公里，取杏子河水入渠，渠经沿河湾镇的云坪、候沟门、闫家湾、黄崖根、碟子沟5个村委会、15个自然村。设计流量0.67立方米/秒，实引流量0.5立方米/秒，有效灌溉面积和设计灌溉面积均为2200亩。该渠有干渠1条、支渠1条、斗渠28条，大小建筑148处。筑拦河坝1座，有进水闸、冲沙闸各1座，渡槽11座，倒虹2处，退水16处，排灌桥38座。1971年和1977年，该渠进行过两次大的维修。第一次是因河床升高而加高大坝；第二次是1977年7月因水毁大堤而重建大坝。该渠共投资53.7万元。其中国家投资48.02万元，受益区群众集资5.68万元。投工6.784个，完成土石方1.25万立方米，建成后效益甚好。

沐浴渠，又名谭惠渠，位于本县谭家营乡境内，渠首设在孟新庄村，取水于延河。1955年8月兴建，1961年10月竣工。干渠全长7公里，流经孟新庄、沐浴、乔家窑、龙安等4个村委会、6个自然村。设计灌溉面积450亩。共有大小建筑物35座，包括滚水石坝1座、大小渡槽5座、倒虹2处、排灌设施15座、跌水12处。该渠共设资29.1万元，完成土石方30万立方。因设计不周等原因，效益不佳。虽经1965年、1971年两次维修，均未取得效益。到1989年底，全县有自流引水渠道17条，有效灌溉面积16669亩。

1985年，延长县投资70万元建设引延灌溉。主体工程包括渠首、干渠、倒虹和退水闸、退水渠道等系列工程，渠首利用李家湾水电站引水渠。灌溉工程全长12.9公里，8次跨越延河，共设倒虹8处，其中干渠长12.1公里，倒虹800米，控制灌溉面积7100亩。1986年4月开始动工，1987年底累计投资34.64万元。相继建成1、2、3、4号倒虹4处，配套干渠3000米，砌石衬渠道1500米，建成何吉坪滩、黑家堡滩、中村滩、康家坪滩的渠系配套工程，有效灌溉面积2422亩。1988年，完成倒虹工程1处，开挖配套干渠480米，干渠衬砌480米，田间渠道1700米，恢复小型自流引水渠2条1650米，恢复抽水机站8处，新增有效灌溉面积600亩。1989年对黑家堡引延自流灌溉工程进行完善配套，完成配套工程16座，修补自流引水坝2座，恢复抽水站2处，新增流动泵站8处，修复灌溉渠道2.04公里，清淤渠道3公里，恢复有效灌溉面积1529亩，新增有效灌溉面积632亩。

孙台水库，位于蟠龙川上游的雷鼓川，坝址孙台村前，距蟠龙镇5公里，这个库是蓄拦水洪、调节水源，保证蟠龙、青化砭、姚店三镇6600亩川台地灌溉和沿川工矿企业和群众用水的中型水库，可控制下坪乡76.4平方公里水土流失。主沟长17公里，常流量70立方米/秒。属黄土丘陵沟壑区，植被很差，水土流失严重，侵蚀模数为1.5万吨/平方公里，多年平均降雨500毫米。河床比降1/100，基岩外露，河床稳定。1972年10月20日动工，1980年10月竣工。1973年拦蓄洪水，1974年底完成土坝卧管工程，开始投入运用，起到了供水灌溉作用。泄洪洞1976年全部打通，1977年正式浇筑。总计完成土方工程167.86万立方米，用工176.4万个，国家投资445.3254万元，补助粮51.65万公斤。

二十里铺小水电站，是由国家投资，二十里铺、川口、刘万家沟、柳树店4个大队投劳，于1959年1月动工，1960年竣工投入运用。装机75千瓦，利用延惠渠2.0立方米/秒流量、跌差10米的水能来发电，年发电2000度。专供4个队300多户和周围群众米面、饹饹、饲料加工，运用正常，大大地方便了群众，使更多的人力畜力投入农业生产。1963年底，由于延安火力发电厂的扩建，发电机组增加，供电范围覆盖整个东川农村和姚店镇等地，这个水力发电站才停止发电。

1964年延长县城西门外动工修建第一座水力发电站——西门水电站，1965年底竣工投产发电，水电站配备55千瓦水轮发电机组两套，容量110千瓦，主要供城内工业和县城照明及槐里坪抽水站灌溉用电。1965～1975年机组运转正常，1975年8月电站对面西河沟天坝坠毁，洪水将电站引水渠道冲坏，水电站停产。

1970年黑家堡公社李家湾大队、七里村公社杨家沟大队动工修建两座水电站。李家湾水电站两次上马，6年苦战，投工6万多，国家投资70万元，1976年竣工发电。安装3台125千瓦的水轮发电机组，引用水头12米、流量5立方米/秒，总机容量375千瓦。1976年下半年与35千伏线路并网。1974年杨家沟水电站竣工发电，投工20多万个，投资48万元，安装200千瓦水轮发电机2台，引用水头10米、流量5立方米/秒，总机容量400千瓦。1971年七里村公社呼家川水轮泵站改为发电、抽水两用水轮泵站。西门水电站和呼家川水轮泵站在35千伏高压电网未输入延长前，是县城工业、农产品加工和照明的主要能源。1977年7月7日延河特大洪水，4座水电站的水坝、水渠和机房冲毁。灾后县政府积极组织生产自救，修复4座水电站，并采取防洪加固措施。1978年李家湾水电站恢复发电；1977年11月22日，杨家沟水电站恢复发电施工中因发生重大施工质量事故被迫停顿，1979年二次施工，1980年恢复发电；1984年西门水电站恢复发电；呼家川水轮泵站未恢复。3座水电站恢复发电后全部并入35千伏线路电网。

1959年，又开始全面治理延河及其支流，经过20多年的治理，共砌威石堤34.6公里，造地0.34万亩，保地0.7万亩，共移动土石方494.4万立方米，投劳286万个工日，投资498.6万元。1991年，在联合国的资助下，延河流水治理工程正式启动，解决泥沙问题。