京杭運河流域內的湖、河、泉，是運河的重要工程，其水資源主要用以調節航運之水量，因此顯得十分重要。棗莊段運河的主要支流河道有七條，流域面積4320平方公裡，約佔棗莊市總面積的95%。
棗莊段運河的主要支流河道：
棗莊段運河七條主要支流包括：城漷河、十字河、薛城大沙河、周營沙河、嶧城大沙河、陶溝河、伊家河
城漷河
城漷河發源於平邑縣白彥羊南山與嶽山之間，西南流經平邑、山亭、滕州、微山四縣（市、區），於微山縣沙堤村南入昭陽湖，全長81公裡。總流域面積912平方公裡。主要支流有城河、漷河。歷史上水系較亂，洪澇災害嚴重。中華人民共和國成立後，幾經治理，河道防洪標準可達到10年一遇，在幹流上遊建有巖馬、戶主大中型水庫各一座，總庫容2.27億立方米，控制流域面積429平方公裡。
城漷河是歷史上的城河與漷河演變、合併而來。漷河前身稱漷水。漷水全長56公裡，流域面積244平方公裡。
城河，原名南梁水。1566年（明嘉靖四十五年）開南陽新河後，為保運道，對由三河口入運的漷水、薛水採用「遏洪流」、「分別支以殺厥勢」的辦法於1568年（明隆慶二年）築皇甫坎遏漷水南梁水。
城漷河流域，山區面積佔87%，源短流急，上遊支流多，下遊水系亂，自然災害較多。一般年份洪澇災害面積約10萬畝，旱災約20萬畝。1957年流域內水災面積達30萬畝。滕縣城內水深1.5米左右，河堤普遍漫溢決口，沿岸倒塌房屋500餘間，死亡40餘人，衝走牲畜2500多頭，津浦鐵路不能正常通車。1959年以後對該河多次治理，復堤、退堤、截彎取直，上遊建水庫等工程，水庫建成後，大大減少了自然災害。
1959年，自港溝崖以下到入湖口9.2公裡築堤，開挖新河將城河、漷河合併入湖稱城漷河，並以原城河作為主幹、漷河為其支流。新開挖河段以上幹流仍稱城河。
據1982年「三查三定」時核算，城漷河安全流量1000立方米每秒。城河安全流量700立方米米秒，相當於十年一遇洪水標準。
據測算，城河最大流量發生在1957年7月25日為2270立方米每秒。巖馬水庫建成後最大洩量是679立方米每秒，城漷河年平均入湖水量為1.37立方米。
十字河
十字河原稱薛河、新薛河，屬淮河流域，京杭大運河水系，總流域面積1300平方公裡，是湖東地區較大的一條河流，跨越山亭、滕州、薛城、微山四個市（縣、區），十個鄉鎮，注入微山湖。
十字河發源於山亭區，上遊分兩支，一支西江，源於水泉鄉柴山前；一支東江，源於徐莊鄉米山頂，兩支流於山亭鎮東江村西匯流，西行至西江入滕州境，於滕州市官莊村南分兩股，一股南行，為老薛河；另一股西南行，為1958年新開挖的河道，又稱新薛河，跨京滬鐵路經柴胡店、沙崗、魏河圈至微山縣洛房南入湖，全長81公裡，其中滕州市境內37.2公裡，流域面積686平方公裡。
流域內有棗礦集團的八一煤礦、柴裡煤礦、蔣莊煤礦、田陳煤礦、魯南化肥廠等大型企業，還擁有北辛文化遺址、劉村萬畝梨園等名勝風景區。
1958年開挖新薛河以來，各級政府多次投資，相繼建成了大官莊漫水壩、小石樓迷宮堰等攔蓄工程，特別是1998年新薛河幹流治理工程，挖河築堤14.67公裡，河道護險1800米，維修了5處涵洞，河道整體防洪能力達到二十年一遇洪水標準。
目前建設的靈芝湖庫區可以充分攔蓄十字河徑流和回補羊莊水源地地下水，為魯南化肥廠、滕州市城區和沿河兩岸等重要工企業提供可靠的水源保障，形成「碧水繞青山」自然景觀，可淨化空氣，營造小氣候，從而美化了環境，改善了沿河兩岸人民群眾的生產和生活條件，並可利用當地良好的環境優勢，進行旅遊開發，形成了「一彎清泉水、一條經濟帶、一道風景線」興旺格局，成為當地經濟增長的亮點。
據有資料記載以來，河道最大流量發生在1960年，年徑流量4.7億立方米；最小流量發生在1981年，年徑流量2144萬立方米；一般年景，年徑流量1.78億立方米。
薛城大沙河
薛城大沙河發源於山亭區柏山飛來泉一帶，流域面積260平方公裡。流經我市市中區、薛城區，於微山縣西萬村和彭口閘間穿古運河入微山湖。
其上遊為蟠龍河及其南支、中支、北支，南支發源於張範鎮的南部山區，流域面積80.97平方公裡，主支長度16.6公裡；中支源於甘霖煤礦的礦區排水溝，流域面積14.95平方公裡，主支長度11.9公裡；北支源於柏山水庫，流域面積78.8平方公裡，主支長度21.8公裡。
蟠龍河北支與南支在興城辦事處石溝營村北交匯，交匯口下稱蟠龍河。蟠龍河與十字河分洪道在陶莊鎮皇殿村東匯合，下遊至入湖口河段為薛城大沙河。
薛城大沙河自60年代以來，先後興建了匡山頭閘、店子閘、張橋、華眾、泰山三座橡膠壩及鄒塢翻板閘、柳河口閘、莊頭溢流壩等攔蓄工程，其上遊有小一型水庫1座，小二型水庫10座，萬方以上塘壩68座，總庫容635萬立方米，建成各種橋梁26座。
據有資料記載以來，河道最大流量發生在1971年，年徑流量2。12億立方米；最小流量發生在1983年，年徑流量193萬立方米；一般年景，年徑流量0.45億立方米。
周營沙河
周營沙河是棗莊段運河的主要支流之一。流域面積180平方公裡，幹流長度為25公裡。周營沙河發源於沙溝鎮境內黃風口南部，流經沙溝鎮、周營鎮，於周營鎮鐵佛村東流入嶧城區，最後匯入運河。
周營沙河河道僅進行過局部治理，沒經治理的河道基本無堤防。現其上遊已建各種橋梁12座，提水站14座，水庫1座，閘1座，砌石壩13座，攔蓄水量在46萬立方米以上。周營大沙河是由白樓、周營、邵樓三條支流匯流而成。歷史上沒有系統的治理過，河槽不定，大部分河道沒有堤防，源短流急，汛期洪水暴漲陡落，幾乎每年都有不同程度的洪澇災害發生，特別是邵樓支流張場至羅莊段汛期險情較為嚴重。一般年景入運河水量為0.27億立方米。
嶧城大沙河
嶧城大沙河曾稱「承水」，是棗莊段運河北岸最大支流，也是棗莊市最大的一條內河。該河上遊有四條主要支流；東支流稅郭沙河和北支流郭裡集沙河在洪村南匯合；西支流齊村沙河在前灣村東北匯入，自嶧城向南為嶧城大沙河，中有躍進河在顧莊南匯入，棠陰支流在天柱山村東北匯入。
嶧城大沙河經嶧城賈莊閘、泥溝紅旗閘、賈口閘入運，該河幹流長57公裡，總流域面積629.3平方公裡。建國後經挖河復堤、加固修建節制閘、開挖分洪道。後程束水壩以上堤防，現狀標準為二十年一遇防洪，五年一遇排澇。
該河在臺兒莊區泥溝鎮建有紅旗閘，在賈口村大沙河與勝利渠交叉處建有賈口三面閘，在泥溝填的後程建有後程束水壩，沿河兩岸有11座涵洞，大沙河在馬蘭屯鎮黃口、龍口處各建交通橋一座。大沙河於1950年春，蘭陵縣四區組織民工從龍口向北筑西堤至河灣村，自此大沙河兩岸有堤防。
為了減輕大沙河的水患，從1957年至1966年3月多次對河道進行了治理，其中較大規模的治理在1964年，在韓莊運河治理的同時對大沙河兩岸進行了復堤。1966年3月，從大沙河分洪處到賈口一段進行「退堤」。1996年韓莊運河擴大治理工程，從入運口到賈口三面閘6500米又進行了復堤加固，使該河的防洪能力達到了十年一遇。
1976年在大沙河賈口村北開工修建了賈口三面閘，於1977年6月竣工，現在擔負著汛期洩洪、保護勝利渠和輸水灌溉的任務，過閘流量為500秒立方米。在1958年3月動工修建了泥溝紅旗閘，幾經改建，最後一次於1998年擴建為13孔，提升式鋼閘門，流量為500秒立方米，工程標準為20年一遇。該閘除防汛外，還擔負著蓄水灌溉的任務。該河在泥溝鎮後程村建有後程束水壩，擔負著防洪任務。大沙河標準洪水時，束水壩可限制進入大沙河的流量不超過500秒立方米，多餘洪水在壩前抬高，使其進入分洪道。
1987年至1990年對裴橋閘至賈莊9公裡段進行了我市建國以來第一次機械化施工的治理，挖河築堤、裁彎5處，護險1.79公裡，建涵18座，不僅改造了河道的行洪條件，而且為嶧城區的城市規劃建設奠定了基礎。據有資料記載以來，河道最大流量發生在1963年，年徑流量3.5億立方米；最小流量發生在1981年，年徑流量3343萬立方米；一般年景，年徑流量1.09億立方米。
陶溝河
陶溝河為蘇魯兩省四縣（市）邊界河道。發源於山東省蒼山縣馬莊村北部山區糖稀湖一帶，是韓莊運河主要支流之一，流經臺兒莊區邳莊鎮的荀莊、大黃莊、韓場、夾道、黃林、濤溝橋、趙村等村，於趙村東南入運。
河幹流長36公裡，總流域面積676.2平方公裡。其中境內長23公裡，流域面積473平方公裡，東岸屬江蘇省邳州市，西岸屬臺兒莊區、嶧城區，陶溝河主要支流是新溝河由西岸匯入，該河在陶溝橋村東南建有陶溝橋大橋一處，在邳莊鎮旬莊、大黃莊、韓場、陶溝橋處共建有排水涵洞4座。沿線重要城鎮有邳莊鎮及區駐地，邳莊鐵礦及區駐地工礦企業分布在河道沿線。河道沿線有臨徐公路、臺邢公路穿過。該河一般年流量為1.01億立方米。
伊家河
伊家河發源於微山湖東畔新河頭村，北與運河相鄰。流經臺兒莊區張山子鎮的閻莊、武宅子、耿山子、德勝莊、冷莊，澗頭集鎮的巨梁橋、老宅子、付莊、曹樓、河上莊、馬蘭屯鎮的南閘等村，在臺兒莊區運河辦事處南運河大橋西一點五公裡處入運。幹流長37公裡，流域面積327平方公裡。
伊家河主要有5條支流；均自南岸匯入，分別是：幸福河、引龍河、龍河、於溝河、支流河。該河臺兒莊區澗頭集鎮境內建有劉莊節制閘。共建有4座交通橋，分別是：京福高速伊家河大橋、德勝莊大橋、206國道伊家河大橋、曹樓大橋；現張山子六裡石大橋正在建設中。在耿山子西、耿山子東、新閘子西南、馮莊、草沃、河上莊東等處共建有排水涵洞25座。建有巨橋、河上莊兩座排灌站。沿線重要城鎮有張山子鎮、澗頭集鎮，張山子煤業集團等企業分布在河道沿線。有京臺高速公路、206國道從河道穿過。
1956年10月，由山東導沂入沭治淮指揮部直接領導，濟寧專區配合，嶧縣組織民工，對伊家河進行一期治理，該期工程從老宅子東到陳莊入運口，治理長度14570米。1957年3月和10月分別對伊加河進行二期、三期治理，治理後的防洪標準仍達不到20年一遇。防洪標準基本達到五年一遇。該河一般年景徑流量為0.49立方米。
棗莊段運河以上七條支流每年平均徑流量為6.46億立方米，流量為20.49立方米每秒。此流量是比較小的，一是本數字是上世紀八十年代前後所測，工農業用水較大；二是解放後修建了大量水庫、塘壩等蓄水工程，地表徑流量比過去當然大減。
（微遊棗莊）