多布施川
多布施川は完全な人工河川ではなく、茂安の石井樋築造以前からもともとあった川を改修したものと考えられている。鎌倉時代の文書に「北村から多布施に通ずる分水」の記述があり、また佐賀藩の資料にも「元亀二年(1571年)北村の井関普請云々」の記述がある。
石井樋築造以前から灌漑用水や舟運に利用されていたが、洪水で井堰が壊れるなどの理由で用水確保が困難であったと考えられる。そもそも、分派元の嘉瀬川は佐賀平野の代表的河川であって脊振山地の出口で扇状地を形成しているように、洪水のたびに流路を変え、佐賀平野に幾筋もの旧河道を残したとされる。現在の佐賀市中心部には、多布施川に沿い南北に細長い自然堤防、その端に繋がって佐賀城跡を中心に東西に長い微高地が分布するが、『佐賀平野の水と土』によれば、嘉瀬川の堆積させた土砂と、有明海の大きな潮汐で旧海岸沿いに堆積する泥とが重なった結果であるという。
多布施川本流は、石井樋から市内を南下、市街地に入り長崎本線の鉄橋付近で天祐寺川を分流、十間堀川(佐賀城外曲輪)を超えて護国神社前を通り、北御門付近で佐賀城内に入る。佐賀城を囲む濠は川の下を潜り交差する。城内では各屋敷地に配水できるよう何度も曲がり、一部北に流れる区間を挟み、東濠を超え、武家地の水ヶ江を経て、市街地南東部で八田江に合流する。
なお、川の名前の由来となっている多布施は佐賀城下のかつての町人町で天祐寺川が分岐する辺りにあり、現在は佐賀市多布施1 - 3丁目として名が残っている。
荒籠(あらこ) - 堰の上流左岸に設けられた石積みの水制。水流を弱めて砂を沈め、また洪水の勢いを弱める役割をもつ。「兵庫荒籠」「遷宮荒籠」の名が付けられている。『疎導要書』に記されているだけで現存しなかったが、発掘調査で存在が確認された。
大井手堰 - 嘉瀬川(川上川)川を横断する堰の本体。当初は乱杭を打ち土俵で水を溜める構造(洪水時には壊して放流する)だったが、18世紀半ばに石積みの堰に戸立(仕切り板)を立てる構造(洪水時には仕切り板を外す)となった。長さ約90m、幅約15m、高さ約1.4m。1953年(昭和28年)にコンクリート造に改修されたが、1963年(昭和38年)の台風による洪水で破損し、平成の復元工事までの間は機能を損なったままとなっていた。
象の鼻 - 堰の上流左岸に設けられた石積みの水制。岸から中央に向かって弧長70m余、細長く"象の鼻"のように突き出る。強い水流に晒されるため補修が繰り返されてきた。付け根に野越しがあり、洪水の際は野越しを溢れた水が石井樋本体に向かう水とぶつかって勢いを弱める仕組み。
天狗の鼻 - 堰の上流左岸に設けられた石積みの水制。
江戸時代、多布施川の水利用で最優先されたのは佐賀城内及び佐賀城下町の生活用水の確保である。石井樋では番宅に常住する藩士と井樋番の管理下で、地元住民から集められた7人の抱男(人足役)が井手の開閉を行った。嘉瀬川には農村の水路につながる井樋が14か所あったが、藩の取り決めにより多布施川(石井樋)が優先され、干ばつの時には全て取水するときもあったという。明治に入ると水利組合の管理や郡・町村の協議に委ねられ、石井樋でも「大井樋普通水利組合」が設立された。しかし、流域では下流になるほど取水条件が厳しく水争いもあったため、多くの樋門などに番人を雇って配置したほか、堀を拡張して貯水量を増やしたり、用水路の浚渫を徹底していた。
また、飲み水にも利用する川を清潔に保ち、年々川砂が堆積して川底が浅くなり溢れやすくなるのを防ぐため、毎年、水量が少なくなる春の2月から3月にかけて、「川干(かわひ)」と呼ばれる川浚え(砂利、土砂を取り除く作業)を行った。