因治理资金来源及管理体制不同，大汶河沿河各地实行分段治理，共4段：主流牟汶河莱芜段，大汶河干流（即中游段）和汶口坝以上牟汶河、柴汶河下游，大汶河下游段（即大清河），左堤琵琶山至小汶河拦河坝段。
1986—1996年，受经费所限，大汶河治理主要是在干流和汶口坝以上的险工段建设防汛岁修工程。1997—2005年，沿河各地加大大汶河治理力度，莱芜市进行牟汶河综合治理，疏浚加固河道30千米，修建橡胶坝、溢流坝共24座；泰安市实施六期大汶河干流和汶口坝以上防洪治理工程；济宁市进行护岸复堤防洪治理，改建琵琶山溢流坝。大汶河基本达到了20年一遇的防洪标准。
一、牟汶河莱芜段治理
1998年，莱芜市决定进行牟汶河综合治理。由于没有大河施工治理经验，便先在孝义河进行治理试验。1999年，在孝义河建成橡胶坝、翻板闸和溢流坝各1座，开挖疏浚河道3500米，修建浆砌石护岸5500米，修建复式大堤（兼交通道路）5500米。工程完成后，形成水面380亩，增加蓄水31.9万立方米。
2000年，加固自牟汶河官厂大桥下游100米至河道上游西陈峪村西段河道堤防，全长2300米，河道设计断面形状为复式梯形断面，主河槽两岸各设有10米宽二级阶地，设计行洪标准为20年一遇，阶地为防洪大堤，堤顶宽9米，将其硬化兼作防汛道路，校核防洪标准为50年一遇。同时结合城市环境建设及灌溉需要，修建橡胶坝1座，形成水面1000亩，蓄水100万立方米。共动用土石方47.51万立方米，总投资2161.87万元。
2003年，建设长330米、高3.5米的西海公园橡胶坝1座，并对橡胶坝上游3200米的河道进行开挖疏浚、右岸子槽护砌、防洪大堤加固、跨堤的桥涵和管涵建设。总投资2879.02万元，总工程量72.07万立方米。
2004年，在鄂庄桥上游28米处建长317.2米、高3.5米的橡胶坝1座，在鄂庄桥下游500米处建长280米、高1.5米的砌石溢流坝1座。对溢流坝至上游官厂橡胶坝总长2700米的牟汶河及孝义河入河口的800米河段，进行开挖疏浚、两岸子槽护砌、防洪大堤加固等，总投资3250万元，总工程量82.21万立方米。同时投资1505万元，建设牟汶河四号(泰丰)橡胶坝。
至2005年底，共治理牟汶河干流河道30千米，修建拦河橡胶坝9座，浆砌石溢流坝15座，形成水面8000亩，蓄水1726万立方米。
二、大汶河干流和泰安市汶口坝以上河段治理
大汶河主流牟汶河下游，从莱芜、泰安两市交界处郑家寨子村东至汶口坝，在泰安市境内，这一段河道流经缓坡丘陵区，多为地下河，只在局部低洼河岸及拦河坝上游筑堤护险。汶口坝至戴村坝干流治理工程较多，汶口坝以上柴汶河下游也建设部分堤防和险工护岸工程。
防汛岁修加固工程。1986—2005年，大汶河防汛岁修工程总投资2157.18万元，其中防汛投资193.5万元，岁修工程主要是险工加固和水毁修复，共投资1963.68万元。其中，大汶河琵琶山拦河坝肥城段因2003年洪水冲毁87米，右端溢流坝90米坝体损坏严重，建筑物下游大部分消能设施冲毁，右岸滩地退刷20公顷，2004年5月1日开始对该拦河坝进行维修加固，7月28日完工，主要是旋喷桩、筑堤和护坡工程，投资542万元。
防洪治理工程。大汶河防洪治理工程建设列入国家投资计划，批复总投资8000万元，其中省补助3200万元，其余由泰安市及各县（市、区）自筹解决。分5年6期工程。治理标准为20年一遇，防御7000立方米/秒洪水。
工程共完成工程量221.46万立方米，完成投资8025万元。防洪治理后，大汶河基本达到了20年一遇的防洪标准。2006年8月，通过了由省水利厅主持的验收。
三、大汶河下游段（大清河）治理
大清河南北两岸共有险工4处、控导（护滩）工程4处、护岸（滩）工程3处，设有河道测量断面20个。河道内有滩区15处，大清河堤上建有排涝引水工程7处，总设计排涝流量80.5立方米/秒。
2001年7月，泰安市完成戴村坝修复工程，共完成土方16.37万立方米，石方2.99万立方米，混凝土2.06万立方米，投资2333.3万元。
2003年，泰安市完成大清河北堤加高加固工程。征地35.87公顷，划定土地73.33公顷，拆除房屋1200平方米，加固堤防7.65千米，完成土方55.27万立方米，投资2260.83万元。
1986—2005年，大清河堤防工程主要是压力灌浆、裂缝翻填及水雨毁工程恢复等。累计完成土方105.61万立方米，石方10.58万立方米，混凝土2.06万立方米，总投资6086.84万元。
四、左堤琵琶山至小汶河拦河坝段
大汶河河左堤从琵琶山至小汶河拦河坝，在济宁市境内，该段长15.3千米，地势高亢、水流湍急，历年被列为重点防汛河道，几乎年年护岸复堤。
（一）防洪治理工程
济宁市大汶河防洪工程核定投资2131万元，其中省投资852万元，市县投资1279万元。堤防设计标准为：按20年一遇防洪设计（7000立方米/秒），50年一遇防洪标准（10000立方米/秒）校核。
1997年6月10日全线开工，7月15日完成全长14.889千米的复堤加固任务，完成土方60.7万立方米，完成投资1170万元，其中济宁市投资550万元，汶上县自筹620万元。
2000年4—7月，完成3处石护坡和3处石护岸，共计长3380米，完成投资181.76万元； 堤顶四化工程，包括堤坡排水簸箕306个，堤顶植树4.6万棵，投资73.08万元；汶上县泗汶村至管理所防汛公路长1.5千米，投资67万元；建设管理房420平方米，并购置了部分仪器设备。
2001年10月—2002年11月，济宁市对大汶河杨庄段石护岸工程进行重建，长110米，完成砌石272立方米，投资15.8万元。
2004年2—4月，完成大汶河59+550～60+850段防渗护坡工程，总长1300米。共完成土沙方6296立方米，铺土工布2381平方米，砌石6394立方米，完成投资178.3万元。
2006年5月，通过了由省水利厅主持的验收。
（二）修复、改建琵琶山溢流坝
2001年8月4日，大汶河流量接近3000立方米/秒，琵琶山溢流坝被洪水冲毁。2002年完成修复工程，完成投资1100万元。溢流坝总长802.48米，由溢流坝、冲砂闸和翻板闸三部分组成。
2003年9月5日，大汶河琵琶山坝出现3000立方米/秒的洪水。整个坝下河床冲刷下降严重，左岸7孔翻板闸及冲砂闸的下游海漫、抛石被冲。通过抗洪抢险，险情得到有效控制。共计冲垮砌石坝87米，新坝塌陷600米。为此，计划全部拆除原有水毁工程，新建大汶河溢流坝工程。工程全长803.2米，在河道左侧设10孔冲砂闸，单孔净宽10米，闸底板高程56.9米，闸门顶高程58.9米。2004年3月25日开工，当年除橡胶坝外，其他主体工程全部完成，完成投资3032.62万元，占工程总投资的87.5%。
第一节 大汶河治理
因治理资金来源及管理体制不同，大汶河沿河各地实行分段治理，共4段：主流牟汶河莱芜段，大汶河干流（即中游段）和汶口坝以上牟汶河、柴汶河下游，大汶河下游段（即大清河），左堤琵琶山至小汶河拦河坝段。
1986—1996年，受经费所限，大汶河治理主要是在干流和汶口坝以上的险工段建设防汛岁修工程。1997—2005年，沿河各地加大大汶河治理力度，莱芜市进行牟汶河综合治理，疏浚加固河道30千米，修建橡胶坝、溢流坝共24座；泰安市实施六期大汶河干流和汶口坝以上防洪治理工程；济宁市进行护岸复堤防洪治理，改建琵琶山溢流坝。大汶河基本达到了20年一遇的防洪标准。
一、牟汶河莱芜段治理
1998年，莱芜市决定进行牟汶河综合治理。由于没有大河施工治理经验，便先在孝义河进行治理试验。1999年，在孝义河建成橡胶坝、翻板闸和溢流坝各1座，开挖疏浚河道3500米，修建浆砌石护岸5500米，修建复式大堤（兼交通道路）5500米。工程完成后，形成水面380亩，增加蓄水31.9万立方米。
2000年，加固自牟汶河官厂大桥下游100米至河道上游西陈峪村西段河道堤防，全长2300米，河道设计断面形状为复式梯形断面，主河槽两岸各设有10米宽二级阶地，设计行洪标准为20年一遇，阶地为防洪大堤，堤顶宽9米，将其硬化兼作防汛道路，校核防洪标准为50年一遇。同时结合城市环境建设及灌溉需要，修建橡胶坝1座，形成水面1000亩，蓄水100万立方米。共动用土石方47.51万立方米，总投资2161.87万元。
2003年，建设长330米、高3.5米的西海公园橡胶坝1座，并对橡胶坝上游3200米的河道进行开挖疏浚、右岸子槽护砌、防洪大堤加固、跨堤的桥涵和管涵建设。总投资2879.02万元，总工程量72.07万立方米。
2004年，在鄂庄桥上游28米处建长317.2米、高3.5米的橡胶坝1座，在鄂庄桥下游500米处建长280米、高1.5米的砌石溢流坝1座。对溢流坝至上游官厂橡胶坝总长2700米的牟汶河及孝义河入河口的800米河段，进行开挖疏浚、两岸子槽护砌、防洪大堤加固等，总投资3250万元，总工程量82.21万立方米。同时投资1505万元，建设牟汶河四号(泰丰)橡胶坝。
至2005年底，共治理牟汶河干流河道30千米，修建拦河橡胶坝9座，浆砌石溢流坝15座，形成水面8000亩，蓄水1726万立方米。
二、大汶河干流和泰安市汶口坝以上河段治理
大汶河主流牟汶河下游，从莱芜、泰安两市交界处郑家寨子村东至汶口坝，在泰安市境内，这一段河道流经缓坡丘陵区，多为地下河，只在局部低洼河岸及拦河坝上游筑堤护险。汶口坝至戴村坝干流治理工程较多，汶口坝以上柴汶河下游也建设部分堤防和险工护岸工程。
防汛岁修加固工程。1986—2005年，大汶河防汛岁修工程总投资2157.18万元，其中防汛投资193.5万元，岁修工程主要是险工加固和水毁修复，共投资1963.68万元。其中，大汶河琵琶山拦河坝肥城段因2003年洪水冲毁87米，右端溢流坝90米坝体损坏严重，建筑物下游大部分消能设施冲毁，右岸滩地退刷20公顷，2004年5月1日开始对该拦河坝进行维修加固，7月28日完工，主要是旋喷桩、筑堤和护坡工程，投资542万元。
防洪治理工程。大汶河防洪治理工程建设列入国家投资计划，批复总投资8000万元，其中省补助3200万元，其余由泰安市及各县（市、区）自筹解决。分5年6期工程。治理标准为20年一遇，防御7000立方米/秒洪水。
工程共完成工程量221.46万立方米，完成投资8025万元。防洪治理后，大汶河基本达到了20年一遇的防洪标准。2006年8月，通过了由省水利厅主持的验收。
三、大汶河下游段（大清河）治理
大清河南北两岸共有险工4处、控导（护滩）工程4处、护岸（滩）工程3处，设有河道测量断面20个。河道内有滩区15处，大清河堤上建有排涝引水工程7处，总设计排涝流量80.5立方米/秒。
2001年7月，泰安市完成戴村坝修复工程，共完成土方16.37万立方米，石方2.99万立方米，混凝土2.06万立方米，投资2333.3万元。
2003年，泰安市完成大清河北堤加高加固工程。征地35.87公顷，划定土地73.33公顷，拆除房屋1200平方米，加固堤防7.65千米，完成土方55.27万立方米，投资2260.83万元。
1986—2005年，大清河堤防工程主要是压力灌浆、裂缝翻填及水雨毁工程恢复等。累计完成土方105.61万立方米，石方10.58万立方米，混凝土2.06万立方米，总投资6086.84万元。
四、左堤琵琶山至小汶河拦河坝段
大汶河河左堤从琵琶山至小汶河拦河坝，在济宁市境内，该段长15.3千米，地势高亢、水流湍急，历年被列为重点防汛河道，几乎年年护岸复堤。
（一）防洪治理工程
济宁市大汶河防洪工程核定投资2131万元，其中省投资852万元，市县投资1279万元。堤防设计标准为：按20年一遇防洪设计（7000立方米/秒），50年一遇防洪标准（10000立方米/秒）校核。
1997年6月10日全线开工，7月15日完成全长14.889千米的复堤加固任务，完成土方60.7万立方米，完成投资1170万元，其中济宁市投资550万元，汶上县自筹620万元。
2000年4—7月，完成3处石护坡和3处石护岸，共计长3380米，完成投资181.76万元； 堤顶四化工程，包括堤坡排水簸箕306个，堤顶植树4.6万棵，投资73.08万元；汶上县泗汶村至管理所防汛公路长1.5千米，投资67万元；建设管理房420平方米，并购置了部分仪器设备。
2001年10月—2002年11月，济宁市对大汶河杨庄段石护岸工程进行重建，长110米，完成砌石272立方米，投资15.8万元。
2004年2—4月，完成大汶河59+550～60+850段防渗护坡工程，总长1300米。共完成土沙方6296立方米，铺土工布2381平方米，砌石6394立方米，完成投资178.3万元。
2006年5月，通过了由省水利厅主持的验收。
（二）修复、改建琵琶山溢流坝
2001年8月4日，大汶河流量接近3000立方米/秒，琵琶山溢流坝被洪水冲毁。2002年完成修复工程，完成投资1100万元。溢流坝总长802.48米，由溢流坝、冲砂闸和翻板闸三部分组成。
2003年9月5日，大汶河琵琶山坝出现3000立方米/秒的洪水。整个坝下河床冲刷下降严重，左岸7孔翻板闸及冲砂闸的下游海漫、抛石被冲。通过抗洪抢险，险情得到有效控制。共计冲垮砌石坝87米，新坝塌陷600米。为此，计划全部拆除原有水毁工程，新建大汶河溢流坝工程。工程全长803.2米，在河道左侧设10孔冲砂闸，单孔净宽10米，闸底板高程56.9米，闸门顶高程58.9米。2004年3月25日开工，当年除橡胶坝外，其他主体工程全部完成，完成投资3032.62万元，占工程总投资的87.5%。