XX河地处暖温带半湿润、半干旱过渡带。流域内昼夜温差悬殊。据天水气象站资料统计，多年平均气温10.8℃，极端最高气温38.2℃（1966年6月），极端最低气温-19.2℃（1975年12月）；多年平均降雨量566.7mm，其中7~9月降水量占全年降水量的74.3%。年最大降水量772.2mm（1967年），最小321.8mm（1996年），极值比约为2.4，最大日降水量150mm（1977年7月6日）。多年年蒸发量1300.4mm，年最大蒸发量1479.9mm；无霜期约160天左右，初霜一般出现在10月上旬，终霜一般在4月中旬，日照时数2032小时。最大风力10级，瞬时最大风速24m/s，多西北风。多有冰雹等灾害天气，最大冻土深度61cm。
1.2.2径流
XX河属降雨补给型河流，洪枯流量悬殊较大，具有陡涨陡落的特点。XX河流域因受大气环流和季风气候的影响，河川径流年际变化大，年内分配不均匀。根据天水水文站1958年8月至2001年共43年的资料可知，天水水文站断面多年平均年径流量为0.7亿m3，最大年径流为22530万m3（1967年），最小年径流170万m3（1996年），最大为最小的132倍。流域径流年内分配不均匀，其中汛期（7～10月）径流量占年径流量的62.2%，冬季（12～3月）占11.6%。
