流域尺度的研究区选定为典型的内陆河流域――黑河流域，面积约12.87万km2，是我国第二大内陆河流域，位于东经96°42′～102°00′，北纬37°41′～42°42′，包括高山冰雪带、森林草原带、平原绿洲带及戈壁荒漠带等不同的景观类型。黑河流域是我国内陆河流域研究的基地，具有良好的研究基础、完备的观测系统和丰富的数据积累。 综合考虑内陆河流域的主要水文过程，包括寒区水文、森林水文、生态水文及干旱区水文，在全流域内，选择三个具有代表性的重点试验区开展综合观测试验。① 上游寒区水文试验区。选定为黑河上游东支的八宝河子流域，这里冬季积雪稳定，冻土发育，适合于寒区水文学研究。试验区内有祁连水文站和祁连气象站，水文站以上汇水区面积约2452 km2。② 森林水文试验区。包括大野口、海潮坝等一系列山前子流域，在景观类型上涵盖了冰川、积雪、多年冻土、高寒草原和森林。该试验区的主要观测对象为森林水文过程。③ 中游干旱区水文试验区。该区主要包括张、临、高绿洲，在这一试验区内，以黑河干流莺落峡和正义峡两个水文站为地表水输入和输出控制点，形成一个完整的水循环系统。综合考虑代表性、流域或灌区的完整性、研究基础、航空遥感试验的可能性及交通可达性，选定加密观测区。