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流經台中市區之主要河川屬烏溪流域範圍，計有大里溪、旱溪、綠川、柳川、筏子溪、梅川、土庫溪、麻園頭溪。流量主要取決於降雨量之多寡。其中旱溪在乾季幾成枯竭、而貫穿市區之綠川、梅川、柳川、土庫溪及麻園頭溪現僅作為市區排水通路，匯流至大里溪。筏子溪位於台中市西部大肚台地邊緣，向南穿越南屯區後於台中縣烏日鄉與大里溪匯流至烏溪。
由台中市地圖窺知麻園頭溪最源頭可溯自昌平路與崇德路交會附近，並在崇德路與山西路之間與梅川交會。沿途流經北屯、北區、西屯區、西區、南區與南屯區，在台中縣界烏日與筏子溪匯流後注入烏溪。
麻園頭溪其名來自早期流域以種麻為主。現在全線雖為水泥排溝。不過兩岸尚有帶狀的植栽，增添河流的生氣與風情。中港路以北的華美西街到大連路兩岸遍植繽紛奪目的豔紫荊，而中港路以南流經五期重劃區的麻園頭溪兩岸，種植小葉欖仁、印度紫檀、台灣欒樹，以綠意取勝。而過了南屯路河堤兩旁還可見垂楊和夾竹桃。
梅川源於台中縣豐原、潭子間的栗林村附近，於北屯區仁美里入台中市轄區，貫流北區與西區之西緣經西屯區而入南屯區之土庫里，再經南區之樹德里與南屯豐樂、楓樹里界，在台中縣烏日東南方注入烏溪。早期未整建前的梅川是典型的農業灌溉河渠，三、四十年前梅川兩旁居民日常生活用水，大都以它為主。今日梅川除具有防洪、排水功能之外，兩旁行道樹｜掌狀蘋婆，更是綠意盎然，有綠化環境的效果。
柳川發源於北屯區松竹里、舊社里界附近，經平田里與平和里界，北屯里而入北區，邱厝里與金龍里界，接著貫流市區於西川里、樹德里、樹義里離本市入台中縣烏日鄉於頭前厝、五張犁注入大肚溪。
柳川原名有二，分別稱上游段為邱厝溪；下游段為秋大老圳。因本市初期移民聚集於此河畔，而形成最早街區，或總稱為大墩溪。其改稱為柳川係民國五年市區改正之際，於本河兩岸遍植柳樹後之命名。
綠川原來無名，或有人稱之為新盛溪，現名是民國元年命名的。發源於北屯區的北興里與北區之錦村里附近，經錦州里、金華里流入東區合作里再入中區中山里、南京里界，貫流本市東部，穿過縱貫鐵路經南興里、正義里、萬安里、信義里、復興里、德義里、積善里、江川里、和平里、永興里，流入旱溪，其河道和柳川並行。
旱溪：台中縣豐原及新社兩河流於豐原市中正公園前匯聚，經潭子鄉流入本市東北隅，成南北走向，流貫台中市街區的東商，與台中縣多處交界。旱溪，因其河床寬，平日溪水流量少而得名。
旱溪流長三三．五公里，流域面積一二一．四八平方公里，流經本市的部份約７公里左右，倡和橋、太平橋、精武橋、長福橋、旱溪橋、東門橋、六順橋等。
發源自豐原市內的旱溪，流經潭子鄉進入台中市，並且多處與太平市交界。旱溪中、下游環繞本市東南部，流路變遷不定，因此水利局於民國七十九年將旱溪流至東門橋部份的下游，在現今東門堤防附近開闢一條新的河道，長約九百公尺，將旱溪中、下游之洪水，導入大里溪和烏溪合流處。
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