大野川では、直轄事業の改修工事として昭和4年から本川において計画高水流量5,000m3/sを目標に、全川にわたり堤防築造や河道の掘削を行っていたが、昭和18年9月に大洪水が発生し、戸次町外5町村地先の堤防が破堤し、また改修区域である竹中村から河口に至る19kmにわたって耕地3,000町歩が氾濫によって甚大な被害を被ったことにより、昭和21年に基準地点犬飼における計画高水流量を7,500m3/sに改め、このうち1,500m3/sを乙津川に分派する計画とし、乙津川分流工事については建設省土木研究所でその当時の最先端技術である模型実験により位置を決定し、昭和32年より昭和38年にかけて施工した。さらに、本川については引堤及び掘削工事を継続した。
また、流域内の開発状況等に鑑み、昭和49年に基準地点を白滝橋とし、同地点における基本高水のピーク流量を11,000m3/sとし、そのうち上流ダム群により1,500m3/sを調節して河道への配分流量を9,500m3/sとする計画を決定し、堤防の築造、河道の掘削及び高潮対策等を実施してきた結果、本河川整備計画で対象とする区間内の堤防については概ね完成した。
その後、平成5年9月には昭和4年の直轄河川改修着手以来最大の洪水が発生したが、今なお大野川本川左岸8/400〜8/800付近及び、派川乙津川左右岸3/600〜9/000付近においては、樹木による流下阻害や流下断面不足により、危険水位(計画高水位)を越える箇所が残されている。
さらに、背後地において宅地化が進んだことにより、平成2年7月出水、平成5年9月出水、平成9年9月出水等近年の出水では、新興住宅地において内水被害が深刻化している。特に平成5年9月出水では、床上浸水202戸、床下浸水332戸にものぼる大規模な被害が発生した。
50箇所に及ぶ水門・樋門等の中には、老朽化及び背後地の状況の変化等により機能確保に支障がでてきているものもある。また、それらの操作人の後継者不足も問題となってきている。
水衝部においては、局所的に河床の深掘が生じ、洪水時に深掘が進行すると護岸崩壊や堤防崩壊等により甚大な被害が予想される。
近年は、計画規模を上回る洪水による災害が全国各地で発生しているが、大野川沿川の背後地は、県都大分市を抱え人口・資産が集積していることから、整備途上段階における施設能力以上の洪水が発生した場合には壊滅的な被害が予想される。
河川水の利用としては、大野川本川においては工業用水として約7.37m3/sec、水道用水として約0.69m3/sec、農業用水として約0.49m3/secの計約8.56m3/secがある。また、派川乙津川においては工業用水(塩水含み)として約14.33m3/sec、農業用水(乙津川自流取水)として約0.43m3/secの計14.76m3/secあり、大野川本川及び派川乙津川で合計約23.32m3/secの許可水利がある。これに対して、白滝橋地点における過去35ヶ年間(昭和38年〜平成9年)の平均渇水流量は19.7m3/sec、平均低水流量は28.5m3/secである。今後、近年の全国的な少雨傾向化現象による流量減や、社会情勢等の変化によっては水不足が懸念される。
河川空間の利用状況は、平成9年度の河川水辺の国勢調査によれば、年間推計約32万人の沿川住民に広く利用されており、水面は手づくりイカダ河下り大会などの観光イベントやカヌー、魚釣り等の利用の場として、また、高水敷はスポーツ広場、ゴルフ場、採草地として利用されている。特にスポーツ広場は、大野川本川と派川乙津川に整備され、多くの人々に利用されている。また、派川乙津川は、市民の憩いの場になっており、大野川本川からの浄化用水の導水路は、ヘラブナ釣り、水遊び等を楽しむことができる親水広場として親しまれている。
このように多くの人々に利用されている大野川であるが、近年、沿川にも市街化の波が押し寄せ、都市部における貴重な水と緑のオープンスペースとして、周辺住民に親しまれる場のさらなる確保が求められている。さらに人々が水や自然に親しめるよう、特に未来を担う子どもたちが、河川環境とふれあいや体験学習の場としての河川に親しむ施設の整備も求められている。
一方、水質はBODの75%値で見ると大野川本川の白滝橋地点及び鶴崎橋地点において約1r/リットル以下、派川乙津川の海原橋地点で約1.5r/リットル以下と良好なものとなっている。なお、派川乙津川においては、工業排水・家庭排水等によって河川水質が悪化したが、大野川本川からの浄化用水の導水等により、現在では環境基準もほぼ満足している。しかし、今後も良好な水質を満足していくため、自治体をはじめ流域全体で、生活雑排水対策等を行う必要がある。
大野川本川の河川環境を総括的に見ると、床固めなどの横断工作物は数カ所で設置されているが、回遊魚であるアユが上流まで多く生息していることから、遡上・降河を妨げていないと推測される。また、植生の面では、人工草地やグラウンド等を除いた、自然植生の約7割はオギ群落で占められている。
大野川本川の河口から11k200付近までが感潮区間となっており、感潮区間末端の瀬は、アユの産卵場となっている。この瀬は水産資源保護法に基づく大分県内水面漁業調整規則により保護水面として指定されており、9〜12月が産卵期となっている。
河口から川添橋付近においては、河道の湾曲も緩やかで、高水敷幅も狭く、低水護岸が整備されており単純な水際線となっている。河口に僅かに見られる干潟にはハクセンシオマネキ等のカニ類、ゴカイ類、貝類等が生息し、シギ類、カモメ類の餌場・休息場となっている。水域にはボラ、ハゼ類等の汽水・海水魚が多く生息している。高水敷には人工草地が広がっているほかはオギ群落が優占し、セッカなどの鳥類や、カヤネズミ等が多く見られる。
本川の川添橋付近より上流は、河道の湾曲も大きくなり、瀬や淵、ワンドも見られ多様な水際線が形成されている。また、高水敷も広くなり、自然河岸がほとんどを占め、下流から上流にかけてオギ群落、竹林やツルヨシ群落、ヤナギ林が繁茂し、13k付近に分布するアラカシ林はサギ類の集団ねぐらに、白滝橋付近の河原はコアジサシの集団営巣地となっている。水域には、アユ、ウグイ、カマツカ等が多く見られる。
派川乙津川の河川環境を総括的に見ると感潮区間が多く、自然植生の殆どはオギ群落とヨシ・アイアシ群落で占められている。
河口から高田橋付近までが感潮区間であり、低水路幅は狭く、河床は、シルト質土が多く、瀬や淵は見られない。また、水際は、ヨシ、アイアシ群落が優占し、オオヨシキリなどの鳥類の生息・繁殖場となっている。高田橋付近から分派地点までは、水辺から高水敷にかけては、オギが繁茂している。
このように大野川には、生物の多様な生育・生息環境や河川景観等の貴重な河川環境が存在しており、これらが持つ機能を評価し、保全していく必要がある。