三原县县境内的河流有清峪河及其支流浊峪河、冶峪河,以及石川河水系的赵氏河。冶峪河于三原、泾阳两县交界处汇入清河,在境内无流域面积。赵氏河是三原、富平两县的界河。清峪、浊峪、赵氏三河流经县境总长度为116.4公里,流域面积405.4平方公里。县境内共有清峪、浊峪、赵氏三条河流的一级支沟248条;多数支沟不具备常流性质。清峪、浊峪河中上游植被覆盖较差,水土流失严重。20世纪70年代以来,县人民政府采取种树种草以及“退耕还林”、“退耕还牧”等措施,水土流失有所减缓。
清峪河。发源于耀县照金西北的野虎沟(亦称野虎岭),经照金镇、高尔原、前嘴子至底石河进入县境。入境后自新兴岩窑村西北东南向流,于孟候原、丰原间南下,经洪水、岳村、冯村、樊家河、杨杜村、第伍村、于峪口出峪。出峪后绕鲁桥镇西,过坊南魏至吴家道,又西折过李凹村、窝桥马村、李家庄,转南至交龙堡(双河口),同来自泾阳地界的冶峪水相汇后统称清河;再绕西刘村东折过县城,经临履堡、李家桥、王店、赵渠、许渠张、白龙湾,至芬李村东入临潼县境,继流入石川河注渭。全长143公里,县境内长68.6公里;总流域面积699平方公里,县内188.4平方公里;平均比降3.22%。,河沟平均宽170米左右。县境内有一、二级支沟205条,总长147公里;三级毛沟41条,总长19公里。具有常流量性质的支毛沟为数不多。
清峪河经高尔原、前嘴子、三联水库调蓄引用后,年平均入境径流量1633万立米,其中6~9月径流量占46%。据统计,1958年流量为251m3/秒,1964年191m3/秒,1978年202m3/秒,1981年251m3/秒。历史最大洪峰流量:樊家河为1160m3/秒,龙桥2750m3/秒,均出现在1933年7月21日。
另据三原旧县志载,宋建隆二年(961)“三原水涨,八复渠河口下切数丈”(八复渠首即今双河口);明万历四十四年(1616)夏,“大雨如注,水越龙桥,漂没百里”;清康熙三十年(1691),“大水,龙桥几倾”。参照史料,采用洪痕法测算,宋建隆二年清河洪峰流量在1000m3/秒左右;明、清两次洪峰流量双河口以下均在2000m3/秒左右。
清峪河含沙量,年平均151.88公斤/m3,其中6~9月平均为115.1公斤/m3,占全年的75.8%。含沙量最小值为零,但洪峰期可达400公斤/m3以上。侵蚀模数20世纪60年代年平均1090吨/平方公里。70年代年平均高达2630吨/平方公里。
《清峪河灌溉简史》载,从三国曹魏太和元年(227)至清末(1911)。县境内先后有源澄渠、八复渠、木涨渠、工进渠等5条大渠(现已全废),从清峪河引水灌田,使灌区成为“富庶地区”。
建国后,县委、县人民政府组织全县群众,先后在清河沿线修建了前嘴子、冯村、李家桥、赵渠等中、小型水库和抽水站多处,灌溉农田10万亩。
浊峪河。系清河一级支流,发源于耀县小丘乡北部的安沟村,南流至耀县凉泉坡进入本县境。入境后穿越丰原、白鹿原间南流,经邵村、谢家岩、杨家坡,于北草渠转东南流,过瓦窑、柴家壕、李寨、庞家至丰王,流向偏西南,经寅王、翟家坡,于楼底村西北出峪。出峪后受人工围堰阻拦折东入清惠一支渠,旱时引灌农田;涝时以排水渠南引注入清峪河,龛长54.8公里,县境内长32.8公里;流域面积241平方公里,县境内162.1平方公里;河沟平均宽120米左右,总比降7.91%。
浊峪河年平均入境径流量为364万m3;洪峰流量(楼底),1933年7月21日为843m3/秒。1953年219m3/,1979年677m3/秒。浊峪河流经黄土地区,天然植被差,沟壑发育,冲蚀严重,侵蚀模数及含沙量均大于清峪河;但水质较好,人饮、养鱼均佳。1956年,县人民政府组织群众在小道口和南王修建了两个小型水库,拦淤析水,灌溉农田。
冶峪河。系清峪河一级支流,发源于淳化县英烈山,全长79公里,流经泾阳县地,至交龙堡汇入清峪河,年平均入境流量403万立方米。
赵氏河。系石川河一级支流,源头有二:一是耀县稠桑乡柴场子,一是耀县照金杨家山。赵氏河在耀县境内蜿蜒南流,于张家坪出境进入本县界,继沿三原、富平交界处东南流,至董村注入石川河。全长71公里,三原、富平界流15公里。流域面积287平方公里,本县境内为54.5平方公里。总比降8.34‰。历史最大洪峰流量为810m3/秒(1933年7月21日),其次为331.2m3/秒(1947年)。有一级支沟41条,总长19.16公里;二、三级支毛沟15条,总长4.8公里。侵蚀模数和含沙量次于浊峪河。
1960年,本县在浊峪河中游(耀县境内)购地建成玉皇阁水库,可引灌马额、陵前一带农田数万亩。之后,又在玉皇阁水库以下14.5公里处建成弓王水库,平水年可提供水量125.4万立方米。