中部绿洲平原主要分布于祁连山、龙首山之间，呈狭长带状。地面多冲洪积覆盖，地势较平坦，海拔1400～2500米，为县内主要的粮、油、果、菜产区。1.山前冲积扇平原。分布于西大河、东大河和祁连山各沟谷水系的沟口处，即红山窑、新城子、东寨、六坝、南坝一带。由南向北倾斜，坡度3～10度不等，坡降1.25～5，为典型的扇状倾斜平原。2.洪积戈壁平原。分布于六坝至九坝一带，系东大河、武威市西营河洪积而成，平坦广阔。大部分呈砾石戈壁。3.冲、淤积沙土平原。分布于东大河、西营河洪积戈壁平原以北的水源、朱王堡一带。地势平坦，风化剥蚀缓慢，沟谷宽浅呈蛇曲状，局部呈牛轭湖泊，少数地段因地下水潜蚀形成湖沼，20世纪80年代后，地下水位下降湖沼干涸，但仍可见湖沼地貌痕迹。

永昌县地处中纬度，深居内陆，属中温带大陆性干旱气候，常年干燥多风，光照充足，温差悬殊，四季中春暖回缓，夏无酷暑，秋温骤降，冬无严寒。受地形影响，县境内分三个气候区：川区温和极干旱及温凉干旱气候区，浅山区温寒干旱及寒冷半干旱气候区，山区寒冷湿润及高寒很湿润气候区。惯称川区气候，浅山区气候，山区气候。

川区包括朱王堡镇、水源镇和河西堡镇、六坝镇团庄等地，海拔在1400～1700米之间。年平均气温6.8℃～7.6℃，最热月（7月）为19.5℃～24.6℃，最冷月（1月）为-10.6℃～-10.4℃。无霜期136天至150天，年平均降水量145毫米～180毫米，年日照时数2959～2962.7小时。

浅山区包括城关镇、焦家庄镇、东寨镇、六坝镇部分地区和新城子镇、红山窑镇的农业种植区，海拔在1700～2500米之间。年平均气温1.5℃～7.0℃，最热月（7月）为14.5℃～19.5℃，最冷月（1月）为-13.1℃～-10.4℃。无霜期115天至145天。年平均降水量170毫米至320毫米，年日照时数2285.5～2959小时。

山区海拔在2500米至4000米之间。年平均气温0℃～1.2℃，无霜期小于110天，年平均降水量320毫米至400毫米，年日照时数小于2285小时。无夏季，冬季长272天，春秋二季相连。雨量丰富，气候湿润。

2023年，永昌县日照时数2895.1小时，年极端最高气温32℃，年极端最低气温零下25.7℃，年平均气温7℃，大风日35天，年总降水量183.2毫米。

永昌县水资源以地表水为主，地下水和泉水为辅。全县水资源可利用多年平均总量5.2亿立方米，其中地表水资源多年平均量4.37亿立方米（东大河2.74亿立方米、西大河1.42亿立方米、18条小沟小河0.217万立方米），地下水资源量0.371亿立方米，重复利用量0.46亿立方米。2020水利年度东、西大河来水量58425万立方米，比上年同期增加2850万立方米。至12月31日，三大水库蓄水总量14700万立方米。[26]

2023年，永昌县水利年度，东、西两大河流来水量37768.81万立方米，比上年同期减少9703.39万立方米。其中，东大河来水量25118.38万立方米，较上年减少6571.42万立方米；西大河来水量12650.43万立方米，较上年减少3131.97万立方米。截至2023年12月31日，四大水库蓄水总量8252.87万立方米，较上年同期减少36.8％。全年引硫济金工程引水2882.59万立方米。

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