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大屯山區的溫泉水資源以淺層地下水為主要補注來源，與降雨、氣溫等氣候因子供應關係。大屯火山區位於台灣東北角，地當東北季風之衝，終年有雨，潤濕指數高，臺北市所管轄區域在大屯山系南北面坡，氣候分區屬台灣東北氣候區。以區內竹子湖 ( 海拔 600 公尺 ) 及鞍部 ( 海拔 836 公尺 ) 兩氣象資料作平均，全區平均降水在四千公厘以上 ( 竹子湖 4376 公厘，鞍部 4778.7 公厘 ) ，遠高於台灣平均量 2600 公釐或臺北盆地之平均量 2211.9 公釐，圖 1 為兩站的各月雨量、蒸發量圖的二十年平均，降雨量高峰是在八至十一月，蒸發散量則在夏季的七、八兩月最高，但因雨量較蒸發量大了許多倍，淨降雨仍大致依月雨量的趨勢變動。
圖1：大屯山地區月雨量、蒸發量 統計值
大屯山水系分向南北呈放射狀發育，河流源自大屯山、七星山、小觀音山及竹子山等為頂點，呈放射—樹枝狀向四方流出；臺北市管轄的大屯山區分別屬於北磺溪、雙溪 ( 及南磺溪 ) 、磺港溪 ( 北投溪 ) 及貴子坑溪等水系 ( 圖 2) 。大屯火山地區之溪流，因火山活動及金山斷層通過關係，形成火山河谷之錯綜地形，造成許多峽谷及瀑布地形。
本區內雨量充沛，水資源較其他地區更為豐富，但集水區面積較小，河川急陡，加上暴雨集中，集水區產流機制上，逕流多為超滲降水形成的地表逕流，幸好區內的火山岩層裂隙較多，上覆的火山灰透水性佳，加上植被良好，森林區內地表覆蓋的枯枝落葉層增加降水進入土壤機會，雨水降落後入滲至中海拔回歸地面成湧泉或為河川源頭，其下游為常流河；但各溪流具流路短，河谷坡度陡急的特性，溪流水源主要來自雨水，水位變化大，大雨大水，小雨小水，久旱則河床裸露。
圖2：臺北市管轄的大屯火山區範圍水系集水區