下游戴村坝至东平湖的大清河段，为历代黄汶泛区，河道多变。1855年（清咸丰五年）黄河北徙夺大清河入海后，河道屡经变迁，方形成独流入东平湖的大清河。大清河段长29公里，河槽宽400－500米，堤距700－1000米。

大汶河多年平均径流量约18.2亿立方米，年平均输沙量约182万吨，水、沙都集中来自洪水时期，7～8月两个月径流量占全年径流量64%，输沙量占84%；1～6月六个月的水、沙量只占全年的5%左右。年际间水、沙丰枯悬殊，实测最大年径流量60.7亿立方米（1964年），最小年径流量只有5亿立方米（1968年，还原工农业用水后，最小天然径流量约6亿立方米）；最大年输沙量915万吨（1957年），最小年输沙量只有1.2万吨（1968年）。实测最大洪峰流量6930立方米每秒。

上游流域面积5655平方公里，主要支流有牟汶河和柴汶河。其中，牟汶河长119公里，流域面积3711平方公里；柴汶河长116公里，流域面积1944平方公里。

中游流域面积1350.6平方公里，主要支流有海子河、苗河、漕浊河和王河。其中，海子河长21公里，流域面积127平方公里；苗河长13公里，流域面积61.8平方公里；漕浊河长46公里，流域面积648.5公里；王河长34公里，流域面积183平方公里。

下游流域面积2064.6平方公里，主要支流是汇河，长94.2公里，流域面积1259.2平方公里。

嬴汶河，发源于济南市章丘区南部山区的池凉泉，沿峡谷蜿蜒南流，穿长城岭进入莱芜区境，经茶叶口曲折南流，纳嵬石河，又西流入雪野水库，出库南流经春秋齐嬴邑，故名嬴汶，西南流至渐汶村入主流牟汶，河长86公里，流域面积1326平方公里。山口以下进入平原，建国前曾筑堤防。1930年，整修陶家镇和东流所一带堤防。建国后，上游建成雪野水库，库下游水量减少。建库20多年来仅少量溢洪3次。1974年，中共莱芜县委决定全面治理境内嬴汶河，本着顺直河道、缩窄河滩、增修堤防、砌石护岸等要求，疏浚河道31.4公里，筑堤50公里，堤距200－300米，砌石护坡36段，建桥涵48座。莱芜、泰安两县沿河群众，多次培修嬴汶下游16公里堤埝，现两岸堤长32公里，堤距300－500米。至1985年，嬴汶河中下游治理长度47.4公里，占河长的55%，堤防总长80多公里，防洪标准达二十年一遇。

柴汶河，发源于沂源县西南部牛栏峪一带，东流至周科峪西折向西南流，穿新泰县东周水库，经新泰、宁阳县境至大汶口入主流牟汶河。因流经汉柴县故城，故名柴汶。河长116公里，流域面积1944平方公里。1731年（清雍正九年），修柴汶堤5处长6790丈。1918年大水后，省拨赈款堵复汶西、赤板等决口，修固旧堤。新中国建立后的1954年，建东都砌石护岸400米，赤坂、石门各50米。1957年，在北岸东梁文、鲁里、西梁文、杨庄等村筑堤长7.4公里，高3米。1960年汶口拦河坝建成后，增建南岸茶棚至高村和北岸滕村新堤。1964年后，多次整修加固石楼等4处险工和培修茶棚至石门大堤6公里。至1985年，两岸有断续堤防67公里，其中右岸36公里，险工7处，长1.2公里。防洪能力达20年一遇。

汇河，发源于肥城县陶山西麓，南流至衡鱼村与康王河汇流。康王河是汇河最大支流，发源于泰安市岱岳区道郎一带，向西流经肥城老城、王瓜店、桃园等镇。汇河自衡鱼村汇康王河后南流，经平阴县境至黄徐庄南注入大清河，全长49公里，流域面积1260平方公里。明、清时，汇河为济运河道之一。漕运停止后河道失修，加之河道弯曲、无堤约束，多漫溢成灾。1951年从肥城马家桥至东平刘所，对“九弯十八亏”的中游裁弯取直，展宽加深，弃土筑堤，治理河道36.8公里，排洪能力达214立方米每秒。1954年，马桥以下裁弯2.8公里，建成张河、广济、三旺、双桥、张平、曲家、马家7座漫水桥。1963年，东平县将下游张徐庄以南河道改入右岸的姜沟，开新河4.2公里，将汇河入汶口改至戴村坝下游，并开挖加深了南山庄一带950米石底河槽，平均凿深0.82米。1966年，泰安地区组织肥城、平阴、东平3县，对汇河进行全面治理，展宽加深河槽，加高培厚堤防，增建桥涵闸，并将下游席桥村河道裁弯改道1.5公里，干流治理长度40.7公里。同时，新开挖衡鱼至店子的康王河入汇分洪道，长6.2公里，并扩建桥闸12座，改建、新建桥闸7座，新建涵洞13座。经过治理，从肥城县马家桥至东平县黄徐庄入汶口，河道顺直，两岸全有大堤，河底宽36－56米，20多条支流口都有涵闸，行洪能力由建国前120立方米每秒提高到517立方米每秒。

漕河， 古名“蛇水”。源于满庄办事处北留村东，西南流经大汶口办事处武家庄，继续西南流，注入大汶河。全长46公里，境内长21公里，河宽20～50米；流域面积648平方公里，境内约150平方公里。支流有况洞河、东牛河、鹁鸽河。

大汶河水流湍急，座湾迎溜险工较多。1884年（清光绪十年），开始在堽城、石梁等处建丁坝（挑水坝）6座，多以灰土筑成，少数是干砌石。建国前，全河已有护岸工程6处、残缺丁坝10座。新中国建立后，1950年加固杨岚角（今明新村二号坝）、鄣城、刘家所等丁坝和三角坝，对石梁和桑安口险工做了抛石护坡。1951年岁修加固险工25处。1952年宁阳、肥城、东平3县对险工进行一次较大整修，新建丁坝7座，重修1座，整修加固5座，砌石护岸746米，抛石护岸38米，砌石护基745米，抛石护基43米，共用石2.2万立方米。此后逐年整修、改建、扩建，至1985年底，两岸共完成砌石护岸、护滩长27.7公里。建丁坝35座，建三角坝6座，其中灰土坝2座，砌石坝4座。 到21世纪初，流域内建成大中型水库18座，小型水库百余座，控制面积2990平方公里，总库容11亿立方米，灌溉面积达到290余万亩，其中利用地下水和井灌面积将近170万亩。

从鄣城至戴村坝，沿河绿树成荫，水草旺盛。河沙是这一带的丰富资源，沿河沙场密布，取河之沙是群众多种经营增加收入的重要项目。

山东省副省长孙继业：大汶河河长。

大汶河古称汶水，《诗经》中有“汶水滔滔”的记述。《尚书·禹贡》记载它汇于济水，《汉书·地理志》进一步指明它源出莱芜。此后据《水经注》记载：“汶水出泰山莱芜县原山”，西南流会牟汶（今牟汶河）、淄水（今柴汶河）两大支流，又西流入济水。北魏时期，汶水是济水的支流。入东平境后，经鄣城西南、桃乡城西（今戴村坝址），过无盐城（今无盐村）南，西南经寿张城（今霍庄）北、安民亭（小安山）南，入济水。

5世纪后，济水上段逐渐堙塞，济水下段以大野泽和汶水为源，唐代称之为清水。北宋时梁山泊以北的济水又称北清河，与汶水合流后又名大清河，汶水演变为大清河支流。金代中期之后，黄河河势南移，梁山泊因失去黄河水的补给逐渐干涸，大清河仅以汶水为源，汶水又演变成大清河的上游。1411年（明永乐九年），开复会通河，引汶水济运，在坎河以西筑戴村坝，引汶水南流至汶上南旺入运河，这一河道改称汶河（即小汶河），而漫坝西流的汶河别称大清河。1855年，黄河夺大清河入海，大汶河由鱼山注入黄河，成为黄河的支流。东平湖形成后，大汶河注湖，而后经陈山口、清河口两出湖闸汇入黄河。1958年东平湖水库建成后，汶水漫坝会大清河入东平湖，经陈山口出湖闸入黄河。1959年，在戴村坝分水入小汶河处筑坝堵塞，小汶河遂废，大汶河演变成河道。

大汶河干支流都是源短流急的山洪河流，洪水涨落迅猛，平时只有涓涓细流。大部分河道为中粗砂堆积，河身宽浅，没有明显河槽。从源头至莱芜县颜庄附近，河长约30公里，属山区性河流，坡陡流急，河宽仅150米左右；颜庄以下至瀛汶河口，河长50公里，河道自东向西流经缓坡丘陵地区，河道展宽至300～500米，平均比降1.4‰，河床为粗砂堆积，瀛汶河口以上的干流河段又称牟汶河；过瀛汶河口后河道折向西南，至大汶口附近纳柴汶河。柴汶河又称汶河南支，是汶河的最大支流，流域面积1951平方公里。自瀛汶河口至大汶口，干流河长40公里，平均比降0.8‰，河宽500～1000米，右岸局部地段有防洪堤。大汶河口以上地区，是大汶河洪水泥沙的主要来源，干支流呈扇形汇集，流域面积达5669平方公里。大汶口至东平湖，河道长89公里（戴村坝以下又叫大清河），为平原性河道，两岸大部分河段设有堤防，河宽1000～2000米，平均比降0.7‰，河床覆盖中砂，近20年间，河床淤高0.2～0.3米。支流都从北岸汇入，较大支流有漕浊河及汇河。这段河道南岸靠堤防约束，一旦决溢，将淹及济宁等地的大片平原，防洪是本河段治理的重大问题。

东平湖老湖区是浅碟形的平原湖泊，湖面209平方公里，是东平湖滞洪水库的一部分，承担着滞蓄黄河及大汶河洪水的任务。

流域内地势东高西低，北高南低，北有泰山，东靠鲁山、蒙山，西、南为丘陵和平原。流域内山区占土地面积的31%，丘陵占37%，其中，海拔高程300米以上的山丘只占土地面积的六分之一。泰山巍然耸立在群峰之上，主峰海拔高程1524米。

泰山、徂徕山等较高的山丘，为太古代片岩及花岗片麻岩组成，岩石裸露，风化强烈，水土流失严重，为河流粗颗粒泥沙的主要来源。流域内有多种矿产资源，其中，煤田分布广泛，储量较丰，东起莱芜、新泰、新汶，西到肥城、宁阳，都有煤矿分布。还有品位较高的磁铁矿，主要分布在莱芜铁矿山一带。

流域内气候温和，雨量较丰，但年际和年内分配不均，旱涝灾害仍较严重。区内各地年平均气温12～14℃；各地年平均降水量640～760毫米，自东向西递减。6～9月降雨占年降雨量的75%；冬春干旱，年平均蒸发量1200毫米左右。1918年大汶河发生大洪水，沿河决口70多处，泛滥淹地达250万亩。

大汶河流域共有人口509万余，耕地约540万亩。干支流河谷盆地及平原地区地形平坦，土壤肥沃，大部分为砂壤土，部分平缓岭地及山麓坡地为粘壤土，盆地内多埋藏含水沙层，宜井面积近200万亩，利用地下水及引用河水灌溉已有悠久的历史。