川は台風や集中豪雨などによって一時に大量の水が押し寄せた場合、本来の河道から水があふれ周囲へと流れだすことがある。これは洪水と呼ばれるが、川の周囲には多くの場合人間が特に集中しており、大きな被害をもたらすことが多い。こうした水害から、人命や財産を守るための取り組みを治水という。地球上の多くの文明は川のそばに位置するものが多く、そのため川の氾濫を抑えることは文明の最重要課題のひとつであった。沖積平野のうえに社会を築く日本にとっても、治水は古来不可避の課題であった。こうした洪水を抑えるため、古来より各文明は様々な手段を講じてきた。水源近くによく整備された森林を整えて水源林とし、降水を一時的にプールすることで豪雨時の増水を抑えるとともに渇水時に一定の流水を確保することや、河道のそばに堤防を築いて河道をコントロールするとともに豪雨時に河道から水を溢れさせないこと、流路にダムを築いて土砂の流出を防いだり(砂防堰堤）、本流などにもっと大規模なダムを築いて貯水する、遊水地を確保して洪水時に水をプールする、分水路や排水路を建設して水を逃がす経路を作る、逆に締切堤によって分流を締め切り、川の流れを一か所に集めコントロールしやすくするなど、こうした治水手段は多岐にわたる。こうした目的で、特に近代以降工業力が増大し大規模な工事が行いやすくなるとダムや堤防の建設が盛んになり、また蛇行する河道を直線化して流れを良くすることも行われるようになった。
一方で、堤防などの構築によって自然豊かな山地からの流水が平野部に流入しなくなると、土地固有の生物種の変化が生じたり、窒素や燐といった栄養塩の供給が絶たれる弊害も生まれる ようになった。また、特にダムの建設には河道のそばに住んでいた住民の大量移住が必要となるなどの弊害も多い。また、山地における森林の荒廃や、堤防工事の進捗によって水が河道に集中するようになり、集中豪雨時には水位が上がりやすくなってきているなどの問題もある。
利水.