东大河流域分水岭最高处为冷龙岭主峰，海拔高程5254m。东大河流域南以祁连山的冷龙岭为界与大通河相依，东以西营河为邻，西与西大河相连，北部是石羊河干流，地理位置在北纬37°36′～38°10′和东经101°21′～103°24′之间。流域地势由西南向东北倾斜。东大河上游流域属严寒山区，地势高亢。降水随地形高度增加，上游山地降水丰沛，蒸发量小，是该河流的主要产流区。

东大河出山口处设有沙沟寺水文站，该水文站1954年5月设站，控制流域面积1545平方公里，1971年下迁2.5km，控制流域面积1614平方公里。1985年12月24日东大河皇城水库建成蓄水，坝址位于东大河上游两条支流直河和斜河汇合口下游附近，坝址以上控制流域面积1030平方公里。东大河径流以降水补给为主，有少量融冰化雪补给，冷龙岭分布现代冰川62条，面积34.43平方公里，冰川覆盖度3.12％，冰储量为1.1829立方公里。多年平均流量9.24立方米/秒，多年平均年径流量2.91亿立方米。东大河洪水主要由暴雨形成，大洪水主要发生在7、8、9月，甘肃省水利厅设计院曾于1961年，在泱翔河段做过历史洪水调查，调查到1945年历史洪水，其洪峰流量为582立方米/秒。多年平均径流量为3.185亿立方米，最大丰水年为4.983亿立方米，最枯水年为2.346亿立方米；多年平均含沙量0.6公斤／立方米，输沙率5.77公斤／秒，年输沙量18.2万吨，多在6至9月份，占年输沙总量的92.8％；多年平均侵蚀模数118吨／平方公里。汛期常有洪水形成，大体为三种类型：前山局部地区暴雨形成的局部为陡涨陡落型，冰雪融化和后山暴雨形成的为缓涨缓落型，全流域降水形成的为陡涨缓落型。

东大河的水，从发源地经过自然河道和人工渠道，流经金川峡水库；至营山坡渠首过滤池，沿途淋溶了各种物质，使其成份浓度增大，经过9个点取样，27次分析结果，酸碱度为8.23至8.34，总硬度12.67至12.74毫克／升(德国度)，氨氮0.113至0.042毫克／升，硝酸盐0.833至0.857毫克／升，挥发性酚0.001毫克／升，硫化物0.190至0.202毫克／升，砷为0.003毫克／升，六价铬0.012至0.019毫克／升，铜0.01至0.011毫克／.升，镉0.007至0.008毫克／升。镉含量较高，但仍在允许范围内，是良好的饮用和灌溉水。

斜河，由二号塔树沟、夹皮河、大小东河、敖包沟、一棵树沟、大小柏沟、柳花沟、法拉沟、石佛崖沟等汇集而成，于皇城滩铧尖处与直河汇流，全长40公里。

柏树沟，发源于肃南县皇城镇柏树沟脑，终止点为皇城镇斜河交汇处。肃南段全长20公里。

干树湾河，发源于肃南县皇城镇尕掌，终止点为皇城镇直河交汇处。肃南段全长5.67公里。

大清牛沟，发源于肃南县皇城镇独山子滩，终止点为皇城镇直河交汇处。肃南段全长19公里。

小泉沟，发源于肃南县皇城镇金子滩村驼垭豁，在皇城镇汇入东大河。肃南段全长35公里。

皇城水库，地处永昌县城以南47公里祁连山区，坝址在皇城滩盆地下缘峡谷进口处，以解决工农业用水为主，结合发电防洪养殖等综合利用的中型水库，三等工程，按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核，地震烈度按8度设防。总库容8000万立方米，调节库容6400万立方米，防洪库容1900万立方米。枢纽工程包括大坝、输水泄洪洞、水电站。1982年初开始大坝清基，工程于1985年8月底竣工，12月24日关闸蓄水投入运行，1986年9月26日水电站机组调试完毕，正式投产发电。

东大河水库灌区，于1990年在永昌城以南47公里的祁连山区，建成皇城水库，总库容8000万立方米，枢纽工程包括大现、输水泄洪洞、水电站。灌区位于永昌县城东南，东与武威市西营灌区的青林、金山两乡接壤，南靠祁连山北坡，西邻四坝滋区的北海子乡，北与河西堡镇黄家泉为界，东北至九坝滩。地处祁连北蔑倾斜平原洪积扇地带，总面积约600平方公里。海拔1680米至2800米之间，年降水量184毫米，年蒸发量2100毫米，无霜期120天至136天，属温寒干早气候.灌区建设干渠15条，长217.2公里，支架73条，总长260公里，辖永昌县东寨、六坝、南坝3乡、国营八一农场二、三、四营、土佛寺红光园艺场、永昌羊场和武威金山、青林乡部分耕地，共有5个乡，35个行政村，6800余户，人口3.4万人，有耕地万亩。是金昌市地多人少地区的大型灌区，有效灌溉面积30.2万亩。1990年实灌面积21万亩。

皇城水库电站，位于大坝下游左侧，引水支洞设在输水发电洞200米处，向左成30度夹角，.总长44.7米，直径3米，出口渐变为2.5米，再分为三个岔管，直。径为1.2米进入厂房，发电最大流量14.6秒立方米，安装1250千瓦水轮发电机3台，总容量3750千瓦。

东大河五坝水电站，1971年建成。发电水头4米，装机容量50千瓦，使用资金8万元，年发电量5.6万度。因受灌溉用水影响，停止时间长，发电时间短，效益不高，于1984年停止发电。

头坝三号水电站，位于县城南15公里的东大河头坝，上距皇城水库30公里，下距东大河渠首200米。电站由金昌市水利电力局勘测设计队设计，金昌市计划委员会，金昌市水利电力局批准，永昌县小水电开发处承担工程建设任务，于1988年6月破土动工，至1990年7月竣工，12月4日并网发电。安装发电机组3台，各为500千瓦，总装机量1500千瓦。设计发电水头14.5米，发电流量14.1米3／秒(单机引用流量4.7米3／秒)，年发电量850万度。投资506万元。

头坝一号水电站，位于县城以南21千米的东大河河床右岸台阶上。1991年8月兴建，1993年5月并网运行，工程总投资1128万元。装机容量4800千瓦，设计水头43米，流量每秒14.49立方米，年发电25%万千瓦时，利用小时数5400小时。

头坝二号水电站，位于县城以南18千米的头坝村。1998年6月兴建，2000年5月并网运行，工程总投资2260万元。装机容量2400千瓦，设计水头23.45米，流量每秒18立方米，年发电量1256万千瓦时，利用小时数4768小时。

大干沟水电站，位于皇城水库下游约20千米处，距县城24千米。设计水头57米，年利用小时数5147小时，总装机容量9000千瓦，年设计发电量3826万千瓦时，工程总投资5850万元。2003年6月，注册成立永昌东方水电开发有限公司，由甘肃省东方投资公司全额承建，计划于2006年12月建成发电。

东河湾一级水电站，距皇城水库下游3千米，为渠道引水式电站。装机容量15000千瓦，多年平均发电量6558万千瓦时，年利用小时数4848小时，总投资11495万元。2004年4月，注册成立永昌闽榕水电开发有限公司，由福建省永泰县金陵溪水电站全额承建。计划于2006年12月建成发电。