西北地区主要包括：内陆河流域约271 万km2，占西北地区总面积的78%；黄河流域约62 万km2，占18%。这两个地区的自然地理特点差异很大。

1.地形

内陆河流域与黄河流域以贺兰山为分水岭。贺兰山以西为高山围绕的巨大内陆盆地，东部则为千沟万壑的黄土高原。

西北内陆盆地分布于贺兰山以西、昆仑山以北，有著名的塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地和河西走廊；以东西走向和西北走向山脉构成的地形骨架，主要有阿尔泰山、天山、昆仑山、喀喇昆仑山、祁连山和贺兰山等，地貌特点是山脉与盆地相间，这种地貌格局决定了水资源的形成、分布和循环不同于我国东部地区，不仅从地形上而且从地质构造上具有盆地的特点，它们分别构成了各自独立的水循环系统。盆地周边山麓平原的河流两岸分布大小不等的绿洲，盆地中心地带为一系列内陆沙漠，如塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠和毛乌素沙地及柴达木盆地西部的沙地等。

黄土高原分布于秦岭山脉北、长城以南、日月山以东、吕梁山以西的广大地区（本课题研究范围东部以鄂尔多斯高原东侧的黄河为界）。由于受地质构造的控制，地形复杂，地貌类型多样：大致在刘家峡以西，以高山峡谷为主要特征；兰州以东是我国黄土高原的主体部分，沟壑纵横，黄土分布面积广、厚度大，是黄土地貌类型最典型的地区，水土流失十分严重。

2.气候(www.daowen.com)

西北地区位处欧亚大陆腹地，远离海洋，又有高山阻隔，夏季暖湿气流难以到达，冬季西伯利亚干冷气候影响强烈，其气候特征是降水稀少、蒸发强烈、夏季炎热、冬季严寒、风大沙多。年降水量从东向西逐渐递减，贺兰山以东年降水量为200～600mm；贺兰山以西为内陆盆地，地形海拔高度对降水的影响极为明显，降水集中在山区，各自形成不同的降水高值中心；而盆地中部则极端干燥少雨，大部分年降水量少于200mm，盆地中心往往少于25mm。如塔里木盆地多年平均年降水量在盆地西北部山前平原为50～70mm，南部山前平原仅16～32mm，蒸发量达2500～3000mm，多年平均气温10℃左右。柴达木盆地平原区年降水量不足50mm，蒸发量却达2500～3000mm，中心地带超过3600mm。河西走廊从东到西年降水量为150～25mm，蒸发量在2000mm以上。准噶尔盆地平均年降水量是四个盆地中最多的一个，但也不足200mm，在其腹地古尔班通古特沙漠不足100mm。总之，西北地区的内陆盆地，其山区降水量与平原区降水量差别很大。

3.河流

西北地区水系尚发育，可分为内陆水系和外流水系。

（1）内陆河。内陆河主要分布在新疆、青海、甘肃和内蒙古西部，主要有内蒙古西部内陆河、河西内陆河、准噶尔内陆河、塔里木内陆河、中亚细亚内陆河（包括伊犁河等）和青海内陆河。额尔齐斯河为外流河，但一般统计在新疆内陆河的区域内。河流主要依靠山区降水和冰雪融水补给，一般具有汇水面积小、流程短、河道比降大等特点。

（2）外流河。外流河主要包括长江和黄河的上游河段以及澜沧江的上游。