天塩川
全長256 kmは北海道内では石狩川に続き2番目の長さで、日本国内でも4番目の長さとなる長流河川であるが、大きな支流が少ないため、流域面積は5,590 kmで国内10位にとどまる。和人入植以来、数次に渡り流路変更などの河川改修を行ってきた結果、その全長は明治時代以前の河川改修前より大幅に短くなっている。下流部を中心に河川改修跡である三日月湖が沿川に数多く見られるが、河口から158 kmまで堰などの川を横断する工作物が設置されておらず、また、コンクリートの護岸工事の実施箇所が少なく、自然のままの護岸が多く残されていることが特徴となっている。
金山ダム
日高山脈・狩勝峠付近を水源とする空知川は石狩川水系の中では最大の規模を誇る河川であり、その長さは約196.0キロメートル、流域面積は約2,700平方キロメートルである。これは一級水系で比較すると四万十川水系や熊野川水系に匹敵し、道央地域における最大の河川の一つでもある。流域には富良野市・芦別市・滝川市・赤平市などを有し、かつては一大炭田地域として石炭の採掘が盛んであった。また、流域は肥沃な富良野盆地を形成し水田をはじめとした農耕も広く行われていた。しかし富良野盆地を流れる空知川の支流・富良野川は河水の酸性度が高く、農業用水には適していなかった。このため農地を拡大するためには新たな水源の確保が不可欠であった。