小汶河，自东北至西南，纵贯汶上县境。历史上曾为县内通航和引汶济运发挥过重大作用。小汶河为大汶河分支。形成年代久远，各段河道和名称也几经变易，难以详考。据北魏郦道元《水经注》载：“汶水自桃乡（今南陶村一带一编者）四分，当其派别之处谓之泗汶口（今戴村坝附近一编者）。其左（南）二水双流，南至无盐县之郈乡城（在今汶上北部一编者）南……汶水又西合为一水，西南入茂都澱（陂水之异名也）。（按茂都澱即南旺湖一编者），澱水西南谓之巨野沟，又西南经致密城（古中都城，在今南旺北湖口一带一编者）南。”《山东运河备览》载：“由戴村南流谓之鲁沟（一名席桥河）。又西南流至县城北2里，受蒲湾泊之水谓之草桥河。又西南流10里谓之白马河。又西南流20里谓之鹅河（鹅河故宋运道也，涸而为渠，汶水由之）。又西南15里谓之黑马沟（亦名圣泉河）。又西南注于南旺湖。”

《水经注》所载自泗汶口西南流纵贯县境的汶水，为境内古汶水支流。《山东运河备览》所载汶水，即为明永乐九年（1411）工部尚书宋礼纳白英（有传）之策，用于引汶济运而至今犹存的小汶河。两相比较，只有部分河段和名称有所变易。以此可知，宋礼、白英所开小汶河，是在旧河道基础上疏浚改造而成。其自戴村坝逶迤西南，中经城西草桥、何湾等村，至南旺分流入运河，全长40余公里。清末罢漕运，小汶河被弃置。复经民国战乱破坏，时常决口成灾。1959年11月，经省地批准，将其下游自中王庄改道经十里闸北入梁济运河，同时将上游入口处筑坝堵复。1962年复将北泉河上游的东西支流改道入小汶河。改道后（上自魏阳桥，下至梁济运河入口处）全长68公里。魏阳桥上接宁阳县河道8.9公里。总流域面积238平方公里。河道弯曲迂回，滩浅而宽（100～500米）。全线大湾20余处，有“三湾不离温口”、“三湾不离路庄”、“三湾不离孙口”之说。中泓河槽呈“S”形行进，泄水不畅。承受客水量多年平均1234.9万立方米。支流有大庄沟、马踏湖沟。

小汶河的防汛保证任务是：入梁济运河河口保证水位37.5米，相应参考流量95.28立方米/秒。（设计小汶河入梁济运河口二十年一遇防洪流量620立方米/秒，水位39.24米）根据防汛要求，小汶河安全下泄流量为153立方米/秒。

清光绪二十七年（1901年）漕运停罢，小汶河失去作用。民国时期，堤坝失修，汛洪无法控制，极易泛滥成灾。小汶河入口处常年蚕食冲刷，河槽形成上游宽、下游窄的漏斗形状，呈S形前进，较大的弯有20余处，中泓河槽长130里。当地有“三弯不离温口，三弯不离路庄，三弯不离孙口”之说。1553～1937年，该河共发生洪涝灾害106次，其中明代43次、清代59次、民国4次。1918年6月29日，大汶河戴村坝流量达到7500立方米/秒，其中小汶河857立方米/秒，造成汶河及小汶河两岸漫溢决口70余处。1951年，戴村坝流量4400立方米/秒，小汶河分水750立方米/秒，王口村东南决口，造成小汶河以西，老运河以东三角地带秋禾绝收。1957年，济宁地区发生特大洪灾，戴村坝处流量6070立方米/秒，小汶河流量1040立方米/秒，多处决口，360个村庄被淹，80余万亩土地被水浸泡，两万余间房屋倒塌。

小汶河东支，于宁阳县的泗皋村东北，往西南流经宁阳的王面乡和汶上县的白石乡、军屯乡，在军屯乡庄户村后三叉口与小汶河干流交汇，总长17.9公里（其中汶上县境内长7.832公里）；

小汶河北支，北起汶上县军屯乡李集村西李集闸东交通桥，往南在军屯乡庄户村后三叉口入小汶河干流，全长8.304公里。

干流段还有支流4条，分别为大庄沟、马踏湖沟、姜沟、沟头沟，长25.7公里。

小汶河下游与大运河之间，原有南旺、蜀山、马踏三个湖。三湖水岸相接，共处县境西南部，面积约65平方公里，占全县总面积的7.4%。“湖多鱼鳖菱荻蔬蒲，居人赖焉。夏秋之间，菱荷锦张，灿若晓霞，游者拟睹江南之胜。”（明编《汶上县志》）汶上三湖本为一湖，古属大野泽。五代至金初，因黄河时常泛滥淤垫，迫使泽面北移，环梁山聚成巨浸，称梁山泊。元初梁山泊残部分为两湖，北称安山湖，南为南旺湖。至元二十年（1283），元统治者纳马之贞之策掘济州河（济宁～大安山），将南旺湖纵割为二：河之西沿旧称，河之东曰蜀山湖。明永乐九年（1411），宋礼用白英策，筑戴村坝，改造小汶河，引汶水经蜀山湖至南旺分流济运，复将蜀山湖分割为二：小汶河之东沿旧称，以西称马踏湖。三湖由之形成。旧时三湖为汶上蓄、排总枢和大运河中段咽喉。明、清二代曾相继改造，加固堤防，用为运河水柜。但每遇特大暴雨，仍有泛滥之灾，直至建国后，方得根治。清末罢漕运后，因泉河、小汶河荒于治理，湖内蓄水渐少，部分湖底被垦为学田。1959年小汶河上游截流，加之连年干旱，三湖之水日趋枯竭。至1987年，除蜀山湖内尚有少量蓄水和苇田外，多被垦植。

小汶河，为大汶河下游支流，自古有之。明永乐九年（1411）被疏浚改造为引汶济运干道。因其流经区域地势自高而下，入口处无闸控制，加之河道多弯曲，河床宽窄不一，致汛期水流湍急，冲突严重，时常决口。为保漕运，明清两代曾多次加以治理。其中成效较大者为：明万历十七年（1589），总河潘季驯于时常决口的何湾村南小汶河西岸主修何家滚水石坝。坝高3米，长60米，迎水坡长2米，跌水坡长5米。南坝头建白公庙。伏秋水盛，漫坝入王家河分两支，一由开河闸下刘老口，一由袁口闸下石头口提前入运。洪水为患得以缓解。清乾隆三年（1738），改建为涵洞，口宽1尺，高1丈8尺。因铺砌不佳，数年后冲毁。十七年，复改为滚水石坝。脊高1丈，宽20丈。二十五年，总河张居敬以汶水涨发无处分泄，奏请落低2尺。二十八年，为汛水冲塌，复经拆修，并添砌燕翅。1968年“文革”中被拆除。

康熙三年（1664），知县汪元霞于李家口（在草桥北）以上常决口处，改挑新河一道，复为高堤厚堰，得免溃决。九年马家口决口后，运河厅任玑主持筑一土坝（秋季开始，来春完工），俗称“春秋坝”，永无溃决。此外，两代于两岸还建有诸多其他坝、口。西岸有草桥土坝、王堂口土坝和王延口、徐建口、王士宜口：东岸有冯家口、邢家口、田家口、大坝口、小坝口等。

清光绪二十七年罢漕运，小汶河被弃置。堤坝损坏严重。民国初，县长白璞臣曾主持复堤，并于沿河村庄堤段上树碑立界，明确管理范围。之后战乱时起，无人问津，致民国7、10、15、20、24年5次泛滥成灾。其中以民国20年（1931）最重。县境内1117个村庄沦为泽国。民国25年3月25日至4月20日，修筑小汶河两岸堤埝50余公里。计动土440万立方米，用工日220万个。

建国后，多次加固堤防。1954年建田楼闸。1957年，发生百年罕见特大洪水，小汶河决口20余处，淹没农田80余万亩。1958年出动民工2万人培土加固入水口至蜀山湖上游堤防39.33公里，并对下游进行局部疏挖。计挖土1176万立方米，用工日790.5万个。同时兴建了李官公路桥（5孔，长35米，宽5米，载重汽～13）一座。1959年，经省[鲁水工字]842号文批准，于汶水入口处筑坝堵复。坝长86米，高59米，顶宽7米，坝坡临背水面均1：3，临水面筑戗堤。共做土石方45304立方米（其中石方2200立方米），用工日30826个。1965、1977、1980、1985年4次复修。临水坡全镶以石，并增修了水簸箕。1961年建温口公路桥（长20米，宽6米，3孔，单跨6米）。1962年将北泉河曹营以北东、西两支流改道入小汶河。1968年建草桥公路桥（长50米，宽5米，单跨5米）。1972年建伊海公路桥（长72米，宽6米，8孔，单跨8米）和杨湾涵洞。1978年建石闸东生产桥、石闸西生产桥、三里堡生产桥、下王西生产桥、中王南生产桥。1979年，经地区批准，将小汶河下游自中王庄改道十里闸入梁济运河。长8.2公里，底宽20米，建管柱桩桥6座，涵洞3座。动土111万立方米，砌石1350立方米，混凝土与钢筋混凝土1641立方米。用工日65.5万个。国家投资70万元。

1987年，县府组织5.5万人，将废弃已久的小汶河故道疏浚改造为引汶补源大动脉。工程分两段。南段南自中王庄（改道入口处），北至曹营公路桥，长60公里；北段自松山东南至泉河东支汇流处，长5.2公里。计挖土76.3万立方米，用工日34.66万个。同时改建、新建了松山东闸、琵琶山闸、李集闸和松山、南陶6座生产桥。总投资150万元（建筑物80万元）。疏挖后，放水一次，沿河地带地下水有明显回升。建国后至1987年，小汶河共建桥21座，涵洞10座，闸4座。

1958年，对北泉河赵桥至县城北门（25公里）、南泉河马庄至后岗（20公里），疏挖复堤。挖土1062万立方米，用工日712.5万个。1961年10月，调集5000人疏挖总泉河小店子～梁济运河入口段。使底宽增至18米，平槽泄量28立方米/秒。挖土15万立方米，用工日10万个。1962年为调整水系，将北泉河上游于曹营改道入小汶河，并疏浚小汶河4.5公里，建曹营生产桥1座，于改道入口处建引水涵洞1座。

1979年，据“三湖会战”调整水系规划，小汶河下游自中王庄经十里闸村北，改道人梁济运河，此段长8.2公里。小汶河经改道、调整水系后，实现高水高排、低水低排、分割排泄、布局合理。此后，该河上至魏阳桥，下至梁济运河入口，全长69公里，总流域面积212平方公里（含泉河北支163.5平方公里），小汶河改称汶宁新河。1987年引汶补源工程对汶宁新河进行疏浚，测得全长65.2公里。至2010年，小汶河未再做系统治理。

小汶河原为大汶河支流之一，于明永乐九年（1411）改道为引汶济运干道。其自戴村坝分汶水，中经汶境西及西南部至南旺入大运河，旧为贯通汶上南北及与县外交通的主要航道。1959年，小汶河上游堵覆，航运废。

小汶河原航道上有徐建口斗门遗址，建于明代，位于汶上县南旺镇辛庄村，建在小汶河上，是连接小汶河和马踏湖的通道。2010年，该斗门结构框架清楚。闸口长6.82米，残高2.55米。南闸墩迎水雁翅地面可见，长2.3米。闸体用石灰岩条石错缝砌筑，条石长度0.42～1米，宽0.4～0.5米，高0.39～0.5米，条石两端多有燕尾槽，用于合扣连接。条石从下到上收分1厘米。闸体有两道闸槽，间距2.87米。闸底铺石板，石板下有梅花木桩闸基。梅花木桩直径0.06～0.12米，间距0.2米左右。

小汶河原为汶河溜道口，属于汶河分道南流后的下游一段。古汶水（即大汶河）是山东省中部的一条大型天然河道。由泰山、蒙山之间诸水汇集而成，经大汶口等地至东平安民亭南入济水。汶水流域面积大、集水速度快、堤防残缺不全、长期失修，下游不断出现洪水漫溢决口，曾现多股分流水道，史称溜道。

明永乐九年（1411年），宋礼采纳白英建议，沿用旧沟（即汶河溜道）开挖小汶河。此后，小汶河入口处无闸控制，进水量多少不一，每年汛期洪水暴涨，夹带大量泥沙，使河床抬高，造成河槽弯弯曲曲，宽窄不一，堤岸决口。万历十四年（1586年），在小汶河右岸常决口处的何家口村南筑土坝，并在坝后开挖分水支流王家河。万历十七年，潘季驯主持大修运河，将何家口土坝改造成石坝，称何家坝，坝高三米，长60米。伏秋水大时，小汶河水漫过何家坝泄入王家河。河下分两支，一由开河闸下刘老口；一由袁口闸下石头口提前济运，解决了洪水决口问题。后清朝多次对该坝进行维修加固。

小汶河两岸有多处调节水量的出口，北至胡城渡口，南至南旺分水口，西岸有草桥土坝、王延口、徐建口、王士宣口泄入马踏湖；东岸有冯家口、邢家口、田家口（后改名为永定、永泰、永安三斗门），泄入蜀山湖蓄水济运。

南旺分水枢纽工程，位于中国大运河的最高点，是中国大运河的关键工程之一，被称为“水脊”，其上、下闸的联合运行实现了南北分水的定量控制，民间流传的“七分朝天子，三分下江南”也是由此而来。它以卓越的水利规划，完善的工程设施，实现了运河对黄淮海三大流域的穿越，造就了中国东部平原横穿南北的骨干水路，被世人冠以“北方都江堰”的美誉。

南旺分水口最初并不完善，只是一个河口，汶河水从东来直冲运河西岸，再南北分流。分水比例由河道情况及风浪、流量、流速等复杂因素决定。明成化十七年，在宋礼开分水口整70年后，修建南旺南北闸，南闸叫柳林闸，又称南旺上闸，北闸叫十里闸，又称南旺下闸。南北分水量相传是南流3成，北流7成，民间流传“七分朝天子，三分下江南”也是由此而来。南旺上、下闸的联合运行实现了南北分水的定量控制。

南旺枢纽工程建成后，大汶河水被戴村坝拦截，沿着小汶河向南蜿蜒而下，在南旺分水口这里汇入运河，直冲分水驳岸，沿“水脊”地形南北分流，通过开闭南北的柳林闸和十里闸控制南北水量，实现运河畅通，航运不断。