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柴汶河发源于沂源县西南部牛栏峪一带，东流至周科峪西折向西南流，经黑峪村入新泰境。进新泰遇到的第一个村子是转山子村，此处位于龙廷镇的东北角。入境后河流的称谓是：渭水河。这是柴汶河泰安境内，更是新泰境内的源头。一路蜿蜒由东向西贯穿新泰，因流经汉柴县故城，故名柴汶。河长116公里，流域面积1944平方公里。
柴汶河是大汶河上游三大源流的南支，也是大汶河最大的支流。
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柴汶河由涓涓细流最终成为澎湃之势，皆因广纳支流之故。
柴汶河全程汇入5000米以上的各级支流66条，最终直接汇入较大的有27条，其中境内23条。
渭水河又名东周河，也称小汶河，是柴汶河上游的一条主要支流。发源于淄博市沂源县境内的西山、保安庄一带。全长35千米，其中境内30千米。上游在龙廷东接龙堂河，有土门河、龙溪河、黄山和、嶅阴河、栗峪河汇入。流经龙廷、汶南、东都三个镇，在东都镇南鲍村北与嶅阳河、汶南河汇集后，下游称作柴汶河。河道上游建有龙池庙、黄山坡、下演马三座小型水库，中游建有东周中型水库。
嶅阳河一名鲍庄河。发源于龙廷镇百座窑村北，南偏西流向。全长16.3千米。从嶅山（今青云山）东涓涓南下，至汶南镇涝坡村南西南流向，小河东村南转西，到南鲍村东汇入渭水河。先后流经龙廷镇、汶南镇。上游建有嶅山东小型水库。
汶南河发源于太平山东、北麓，北流向。全长15千米。太平山位于新泰市汶南镇镜内，为东蒙山余脉，主峰太平顶海拔813.6米，是新泰、平邑、蒙阴三县的界山，也是黄河流域与淮河流域的分水岭。河流一路北行，在东都镇南鲍村东汇入渭水河。上游建有重兴庄小型水库。
上述三条河流，皆是柴汶河上游河流。
平阳河发源于青云街道东北部旋崮山西、南两侧，先西南流后转南流，全长29千米。流程中有北师河、高峪河、马庄河、瑞山河、同济庄河汇入。河流南行从金斗山东侧直扑新泰城北名为和尚林子的高岗，遇阻左转东折，又遭红头崖阻隔，遂南向过新泰城东侧而去。平阳河流经青云街道与东都镇，于东都镇南桥村南入柴汶河。河流上游建有旋崮河小型水库，中游建有金斗中型水库。
西周河发源于新甫街道平顶山南麓，自北南流。全长17千米。先后流经新甫、新汶街道，于新汶街道西洛沟村西南汇入柴汶河。上、中游分别建有红花峪和西周小型水库。该河上游也称“渭水河”。
羊村河发源于翟镇、泉沟交界处古子山，自北偏西南流。全长10.5千米。于刘官庄村南小协镇境内汇入柴汶河。上游建有古子山小型水库。
崖头河原名广宁河，也称迈来河，发源于泉沟镇周家泉村北平顶山北麓，西南流向。全长20千米。先后流经泉沟、翟镇、西张庄三个乡镇，于西张庄镇前高佐村东南汇入柴汶河。上游建有张家兰子、魏家峪、麻峪三座小型水库。
段孟李河发源于大沟桥村一带，西偏南流向。全长17千米。这是一条与柴汶河基本平行的河流，原本有自己的河道，从果都镇驻地村南西行，到石沟村西北一千米处与柴汶河汇合。后被柴汶河夺道，现在果都镇驻地村西南汇入柴汶河。
羊流河也称东浊河，由苇池河、石河庄河、疃里河、苏庄河汇集而成，按照河源唯长的原则，其源头应该是发源于莲花上（古称新甫山）西麓的苏庄河。四条支流成枝状扇形覆盖羊流全境，苇池河与疃里河南向流，石河庄河与苏庄河西南流向，最终在云河庄东汇集，然后一路南行，于果都镇杨家官庄村南汇入柴汶河。河长23.5千米，是新泰境内柴汶河所有支流中流域面积最大的支流。上游分别建有桃花峪、石河庄、香水河三座小型水库和苇池中型水库。
王家庄河发源于果都镇西北杜家庄村南，自北南向流。全长5.8千米。于果都镇郑家庄西南汇入柴汶河。
东庄河发源于徂徕山东麓天宝镇松棚村北，自北向南流向。全长11.5千米。于天宝镇西朴里村南汇入柴汶河。上游建有西峪小型水库。
杨庄河一称赵庄河，发源于徂徕山东麓，后寺庄西北，自西北东南流向。全长11.5千米。于天宝镇万家林村南汇入柴汶河。
天宝河发源于天宝镇西北徂徕山东南麓戚家峪一带，南偏东流向。全长12.5千米。于天宝镇北汶西村东南汇入柴汶河。上游建有小型黄花岭水库。
羊舍河发源于天宝镇徂徕山南麓大官庄、花拉湾一带，南向流。全长9.5千米。于天宝镇东羊舍村南汇入柴汶河。
上述十一条河流，都是柴汶河的右岸河流。
