那珂川
同時に建設省は千波湖と直轄管理区間である千波大橋より下流の桜川の水質を環境基準以下に抑制すべく、霞ヶ浦導水事業の目的に千波湖・桜川浄化を加え、那珂川から桜排水機場を介して浄水を桜川に放流し水質改善を図っている。
こうした水質浄化事業によって次第に桜川や千波湖の水質は改善が図られるようになり、悪臭も次第に減少していった。那珂川本川については高いレベルでの水質が維持されており、夏には御前山や千代橋など那珂川中流部で泳ぐ人が多い。しかし比較的流れの速い河川であり毎年水難事故に遭う河川利用者が後を絶たない。一方、栃木県では那須疏水に近年家電製品などの粗大ゴミを投棄する事例が増加している。これは家電リサイクル法の施行に伴い、廃棄に困ったすえ用水に投棄しており、管理する那須野ヶ原土地改良区は頭を悩ませている。
だが事業進捗はダム岩盤の予想以上の脆弱(ぜいじゃく)さから、当初予測の2008年(平成20年)完成予定を大幅に遅延している。
水道事業に関しては水戸市の上水道が那珂川に依存しているが、渇水時には海水が上昇し塩害を起こす可能性もあり、不安定であった。このため治水ダムであった藤井川ダムを1977年(昭和52年)に多目的ダム化して上水道の供給を図ったが、1985年(昭和60年)には楮川ダムを建設し貯水池を設け安定した水供給を行った。栃木県内では東北新幹線の開通による流域の人口増加に対応するべく、深山ダムや東荒川ダム、寺山ダムによる上水道水源整備が図られた。
水力発電に関しては、那珂川最上流部において電源開発が沼原発電所の建設を1967年より計画した。これは同時期に建設されていた深山ダムを下池に、沼原ダムを上池として純揚水発電を行い、67万kWの電力を発生しようというものであった。沼原発電所は1973年に完成したが今度は東京電力による揚水発電計画が蛇尾川で1980年(昭和55年)より着手され、認可出力90万kWの塩原発電所が完成した。塩原発電所の下池を形成する蛇尾川ダムは那珂川水系で最も堤高が高く、上池の八汐ダムはアスファルトフェイシングフィルダムとして世界一の堤高を誇るダムとなった。一方茨城県内においては河川勾配が緩く、水量も少ない事から水力発電には不適であり水力発電所は建設されていない。
那須地方の実業家であった印南丈作と矢板武は、那珂川から用水を引き那須野ヶ原の灌漑用水に利用しようとする構想を打ち立てた。事業計画は容易に進まなかったが、栃木県令・三島通庸の強力な後援もあって内務省による正式な事業となり1885年(明治18年)9月、住民の宿願である那須疏水事業が着手された。
那珂川上流の西岩崎地点に頭首工(西岩崎頭首工)を建設し、そこから農業用水を台地に送水するというものであったこの疏水は、安積疏水(福島県)を掘削した熟練の技術工員により工事が進められ、幹線水路約16.3kmが着工から僅か5か月という極めて早いペースで完成した。翌年からは支線水路約46.5kmが建設され、長年水不足に悩まされた那須野ヶ原に遂に安定した水供給が図られた。事業費は当時の予算で10万円であるが、この事業費は当時の内務省土木局の年間予算の10分の1にあたり、いかに巨大なプロジェクトであったかが分かる。1905年(明治38年)と1928年(昭和3年)にも拡張事業が行われ、総延長約332.9kmの水路網によって約4,000haの開墾が可能となった。この那須疏水は安積疏水(福島県)、琵琶湖疏水(京都府)とともに「日本三大疏水」と称えられている。