一、水文
党河是疏勒河的一级支流，源于祁连山脉的疏勒南山，全长390km，集冰川融水、大气降水，经党城湾、浪湾流向西北，于沙枣园入境，穿过敦煌市，向北汇入疏勒河，流域面积1.68×104km2。西千佛洞水文观测站资料表明，党河多年平均年径流量为3.38×108m3，最大流量为573m3/s，最小流量为2.63m3/s，为HCO3·SO4-Mg·Ca型水，矿化度0.3～0.5g/L，属优质淡水，是敦煌绿洲的命脉。
二、地质构造
敦煌盆地断陷呈近EW走向，延绵数百千米，西宽东窄，西与塔里木盆地相接，盆地内沉积了巨厚新生代沉积物，其中第四系沉积厚100～500m。盆地北部和南部受EW向断裂控制，东部和西部边界则受NE向构造控制。
1.EW向构造
EW向构造是区内规模大而显著的构造带。EW向基岩隆起带和断陷盆地平行发育，敦煌断陷盆地就是其中之一，有一系列平行的压性断裂和结构面伴生。
北部边界，为走廊北山山前断裂，沿疏勒河呈EW向展布，大体控制着盆地中心位置，疏勒河古河道沿其发育。
南部边界，为卡拉塔什塔格山北缘山前断裂，近EW走向，该断裂东端至敦煌西的南湖断块隆起，与断块共同构成盆地南部边界。
2.NE向构造带
阿尔金北缘压扭性山前断裂系形成较晚，走向NE，切穿EW向构造带，构成盆地东、西边界，盆地南部山前地带常见断层三角面。
东部边界是北截山，为NE走向的断隆山，两侧山前断层属三危山断裂系，将玉门-踏实盆地与安西-敦煌盆地分开，只在北端的双塔北有一缺口，走向EW的疏勒河谷使两个盆地相连。
西部边界，卫星照片清楚显示为一条NE走向的断裂，从区域构造上看应是若羌-米兰断裂的北端分支，位于甘肃、新疆交界处，该断裂切穿走廊北山。晚更新世，该断裂强烈活动，在两省(区)交界处形成隆起，将安西-敦煌盆地与塔里木盆地隔开，使疏勒河下游形成尾闾盐沼。
3.南湖断块隆起
位于敦煌市西南，党河洪积扇顶部，鸣沙山断块隆起位于敦煌市南鸣沙山前，这两个断块隆起由两组基本互相平行的断层所控制，为断层台阶。两个断层台阶之间为三角形凹陷，其内第四系松散层厚度达300～400m，鸣沙山山前断层台阶之上厚度较薄，为100～200m。
三、地下水系统
1.第四系含水岩系分布特征
安西-敦煌盆地位于塔里木盆地东北隅，晚更新世前属塔里木盆地的一部分。盆地内第四系沉积主要有两个来源，一是疏勒河冲积、冲湖积相沉积，分布在安西县和疏勒河下游;二是党河洪冲积、冲湖积相沉积，分布在敦煌市境内和疏勒河下游。它们共同组成盆地的地下水含水系统。
疏勒河从北部的双塔水库进入盆地，在小宛—安西县城东为冲洪积扇沉积，岩性主要为砾卵石、砂砾石;冲洪积扇前缘位于安西县城东，由此向西，为广大的细土平原区，沉积物中黏性土层数量增加。
党河进入盆地后，形成近南北向的洪积扇，形态完整，在卫星照片上清晰可见。党河在洪积扇上有过多次摆动，现今党河流向敦煌，形成绿洲。洪积扇中、上部岩性为砂卵砾石层，构成戈壁砾石带。洪积扇前缘—冲积平原为细土带，由南向北，含水层中黏性土层逐渐增加，厚度渐薄。
2.单一潜水带
潜水区仅分布于北截山山前洪积带和党河冲洪积扇中上部，北截山山前洪积带含水层岩性为单一砂砾石;党河冲洪积扇自南而北依次为砂砾卵石、砂砾石和中粗砂。水位埋深一般为30～100m，党河冲洪积扇大于100m。含水层富水性较好，党河冲洪积扇单井涌水量为1000～3000m3/d，其他地带小于1000m3/d。见图4-2-3。
图4-2-3 安西-敦煌盆地水文地质剖面(据程旭学等，2008)
3.潜水-承压水带
细土平原为多层结构潜水-承压水分布区。安西三角洲，表层潜水含水层岩性为砂砾石，厚20～70m，沿南岔-四工农场及现代疏勒河北缘呈条带状展布，单井涌水量为1000～3000m3/d，其余地段潜水含水层为薄层中细砂，单井涌水量小于1000m3/d。下部承压水，水位(水头)埋深3～30m，西湖乡以南局部地段承压水头高出地面1～10m而呈自流;大致以南岔-大梁戈壁为界，东部单井涌水量大于1000m3/d，西部小于1000m3/d。承压水矿化度大于1.0g/L，属SO4·Cl-Na·Ca型水。党河洪积扇及冲积细土平原和玉门关以西—雅丹风景区，承压水单井涌水量大于1000m3/d，矿化度为1～3g/L，局部为3～10g/L;西湖、伊塘湖、敦煌北湖区、马迷兔以西平原区等地带单井涌水量小于1000m3/d，矿化度均超过3～5g/L。