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수도권의 인구가 증가하고 도시와 산업이 발달함에 따라 한강은 생활용수·관개용수·공업용수 등의 수자원으로서의 중요성이 매우 커졌다.

한강물의 근대적인 이용은 서울에서 상수도(上水道)의 건설과 더불어 시작되었다. 상수도를 위한 최초의 정수장은 뚝섬정수장으로서 1908년에 인구 12만 5,000명을 대상으로 1일 공급시설용량 1만 2,500t의 규모로 가동되기 시작했다. 서울의 인구증가와 더불어 정수장은 그후 계속 증설되어 2000년말 현재 팔당·암사·구의·뚝섬·보광동·노량진·선유·영등포·김포 등 9개 정수장에 1일 공급시설용량이 675만t에 이르게 되었다.

팔당댐에서는 초당 124t의 물을 방류해 이들 정수장의 가동을 원활하게 하는 한편 하천오염의 방지에도 기여하고 있다.

한강은 관개용수의 수원으로도 일찍부터 중요하게 이용되었다. 그러나 본격적으로 한강물이 관개에 이용되기 시작한 것은 1925년에 김포시 고촌면에 신곡리양수장(新谷里揚水場)이 건설되면서부터였다. 오늘날에는 양수관개가 보편화되었지만 이러한 관개방법이 도입되기 전에는 강물을 농경지로 직접 끌어올려 쓸 수 없었다.

김포평야나 일산평야는 구릉지로 둘러싸여 지형적인 조건이 큰 저수지를 축조하기에 적합하지 않아서 평야의 개발에 처음부터 양수관개방법이 도입되었다. 1973년 시설이 대폭 증설되었으며, 지금의 신곡관리소 양배수장에서 양수되는 한강물은 구릉지를 넘어 인천지방으로도 보내진다. 일산평야는 행주양수장으로부터 관개용수를 공급받는데, 이 양수장은 1945년에 건설되어 평야의 개발이 늦어졌다.

한강수계는 유량이 풍부하고 댐을 건설하기에 유리한 협곡이 많아 포장수력(包藏水力)이 약 180만kW 에 이르며, 총 158만 4,000kW 의 발전시설이 건설되어 있다.

청평수력발전소는 1943년에 건설된 한강수계 최초의 발전소이고, 이어서 화천수력발전소가 건설되었다. 과거에 이들 발전소는 한국의 전력공급에서 큰 비중을 차지했다. 달천 중류의 소수력발전소인 괴산수력발전소도 1957년에 건설되어 오래된 것에 속한다. 현재 한강수계에는 화천(10만 8,000㎾)·춘천(5만 7,600KW)·의암(4만 5,000KW)·팔당(8만KW)·괴산(2,600KW)·소양강(20만KW)·충주(41만 2,000KW) 등의 수력발전소와 청평양수발전소(60만㎾)가 있다.

충주·팔당·괴산을 제외한 68.8％의 발전시설이 북한강수계에 건설된 것은 서울을 중심으로 한 수도권 가까이에 지형적으로 댐의 건설에 유리한 지점이 많기 때문이다. 그리고 한강수계에는 한국 수력발전시설의 71.3％가 집중되어 있다.

강수량에 근거를 둔 한강수계의 수자원총량은 322억 8,000만t으로 증발과 지하로의 침투에 의한 손실량을 뺀 순유출량은 209억 1,000만t이고, 그 가운데 67.3％에 해당하는 140억 7,000만t이 홍수로 유출된다. 수자원의 수요량은 79억 4,100만t(생활용수 21억 3,000만t, 공업용수 4억 9,700만t, 농업용수 13억 900만t, 하천유지용수 40억 500만t)으로 수자원총량의 24.7％이고, 여러 댐에 의한 총저수용량은 72억 6,000만t, 유효저수용량은 45억 3,000만t에 이른다.

대규모의 다목적 댐으로 건설된 소양강댐과 충주댐은 저수량이 각각 29억t 및 27억 5,000만t, 연간용수공급량이 각각 12억 1,300만t 및 33억 8,000만t, 홍수조절량이 각각 5억t 및 6억t이다. 이들 댐이 건설된 후에도 대홍수가 발생하는 까닭은 홍수조절능력이 유역총강수량의 약 25％에 불과하기 때문이다.

오늘날 한강은 수질오염으로 몸살을 앓고 있다.

한강의 오염은 1960년대 이후 서울의 시가지와 주택지구가 급격히 팽창하고 공장과 공업단지가 곳곳에 건설됨에 따라 가속화되어왔다. 생활하수와 공장폐수는 수질오염의 주범이며, 왕숙천·탄천·중랑천·안양천·굴포천 등의 지류는 자정능력을 상실한 지 오래되어 악취가 풍기는 오수가 흐른다. 서울에는 배수구역별로 중랑천·난지·탄천·안양천 등의 하수처리장이 가동되어 한강의 수질이 점차 개선되고 있는 중이다. 그러나 구리시를 관류하는 왕숙천, 부천시를 관류하는 굴포천과 그밖의 작은 하천들은 하수처리장을 갖추지 못해 한강을 계속 더럽히고 있다.

과거에 80여 종이나 되던 담수어가 30여 종으로 줄어들었다고 보고되고 있다. 홍수는 수해를 일으키기도 하지만 각종 오염물질을 씻어내어 하천을 깨끗하게 만들어주는데, 여름에 비가 적게 내리거나 가뭄이 계속될 때는 오염이 극심해진다. 소양강댐과 충주댐이 매년 일어나던 보통 규모의 홍수를 막아주기 때문에 오염물질의 자연적인 제거가 순조롭지 않을 수도 있다. 김포의 수중보도 수질오염을 가중시키고 있다.

김포평야와 일산평야에서 생산되는 쌀은 품질이 매우 우수했으나 지금은 오염이 심한 물로 농사를 짓기 때문에 그 명성을 잃어가고 있다. 팔당호도 수질이 나빠졌다. 팔당호를 광범하게 둘러싸고 있는 가평·양평·여주·이천·광주·용인 지구는 팔당호의 수질을 보호하기 위해 수도권정비계획법상 자연보전권역으로 설정되어 공해업체 입주를 금하고 있다. 그러나 별장·음식점·숙박업소 등이 불법적으로 호반에 들어서고 낚시꾼들이 많이 모여들어 물을 더럽히고 있다.

그밖의 호수들도 수질이 떨어지고 있으며, 담수어의 가두리양식이 주요오염원으로 지적된다. 남한강보다는 북한강의 물이 깨끗한데, 그것은 북한강 유역이 남한강 유역보다 인구밀도가 낮고 산업시설이 적게 들어섰기 때문이다.