本发明涉及一种河流净化系统，所述河流的河床含有深度≥3m的凹坑，且在所述凹坑内设置有凸出的跌坎。通过跌坎设计，利用跌坎抬升水位，减少跌坎上游的水流流速，增加污染物的沉降量，同时水流流经跌坎时，增加水流与空气的接触面积，从而增加曝气量，实现对水质的净化。此外，由于独特的湿地结构还可以有效地截留面源污染。通过本发明提供的河流净化系统处理后的水质可提高至Ⅳ级别。