黑河流域是我國西北地區(qū)第二大內陸河，發(fā)源于祁連山北麓中斷，流域南以祁連山為界，北與蒙古人民共和國接壤，東西分另與石羊河、流域相鄰，西與疏勒河流域相接，北至內蒙古自治區(qū)額濟納旗境內的居延海，與蒙古人民共和國相接壤，流域范圍介于東經(jīng)98——102度，北緯37度50分——42度40分之間，涉及青海、甘肅、內蒙古自治區(qū)三省（自治區(qū)），國土總面積14、29平方公里，其中甘肅省6、18萬平方公里，青海省1、04萬平方公里，內蒙古自治區(qū)約7、07萬平方公里。黑河流域有 35條小支流。隨著用水的不斷增加，部分支流逐步與干流失去地表水力聯(lián)系，形成東、中、西3個獨立的子水系。其中西部子水系包括討賴河、洪水河等，歸宿于金塔盆地，面積2、1萬平方公里；中部子水系包括馬營河、豐樂河等，歸宿于高臺鹽池一明花盆地，面積0、6萬平方公里，東部子水系即黑河干流水系，包括黑河干流、梨園河及20多條沿山小支流，面積11、6萬平方公里。

        黑河干流全長821千米，出山口鶯落峽以上為上游，河道長303千米，面積1、0萬平方公里，河道兩岸山高谷深，河床陡峻，氣候陰濕寒冷，植被較好，多年平均氣溫不足2攝氏度，年降水量350厘米，是黑河流域的產流區(qū)。鶯落峽至正義峽為中游，河道長185千米，面積2、56萬平方公里。兩岸地勢平坦，光熱資源充足，但干旱嚴重，年降水量僅有140厘米，多年平均溫度6——8攝氏度，年日照時數(shù)長達3000——4000H，年蒸發(fā)能力達1410厘米，人工綠洲面積較大，部分地區(qū)土地鹽堿化嚴重。正義峽以下為下游，河道長333千米，面積8、04萬平方公里，除河流沿岸和居延三角洲外，大部分為沙漠戈壁，年降水量只有47厘米，多年平均氣溫在8——10攝氏度左右，極端最低氣溫在—30攝氏度以下，極端最高氣溫超過40攝氏度，年日照時數(shù)3446H，年蒸發(fā)能力高達2250厘米，氣候非常干燥，干旱指數(shù)達47、5，屬極端干旱區(qū)，風沙危害十分嚴重，為我國北方沙塵暴的主要來源區(qū)之一。