江源地区地层出露比较齐全。唐古拉山区大面积分布侏罗系和第四系地层，区内侵入岩比较发育，以花岗岩类为主。当曲源头霞舍日啊巴山由侵入于雁石坪群背斜构造轴部的燕山期斑状花岗岩构成。山顶基岩裸露，海拔5395米，向下渐为岩屑坡覆盖。岩屑坡下高约5000～5100米的宽缓夷平面上普遍发育草甸沼泽。当曲源头多朝仁即发源于东麓岩屑坡向沼泽过渡地段，有多股水流从海拔5050米的松散覆盖层下流出，其中一股水流初始流量为0.1升/秒（0.001立方米/秒）。以下渐具沟谷形态，沼泽积水，源源补给多朝仁，沟宽1～2米。流经8.1公里，接纳日阿日能，再北流5.0公里与来自东北侧长约11公里的札西格君汇合后称旦曲。河宽为3～5米，河床为砂砾，成分主要为灰岩、砂岩、花岗岩与石英岩。沿程分布高4～5米和15～20米的两级阶地。旦曲又流长约8公里有笔阿能注入，以下始称当曲，并在峡谷中西流约19公里后进入大片沼泽区，曲折流长约34公里自右岸纳多曲（长约28公里）、纳奔草曲（长42公里）、纳楼都曲（长21公里）后，再流长约7公里，有长约61公里的撒当曲汇合绕德曲、沙曲等河自左岸注入。当曲又西流约11公里出沼泽区，杈当曲（长60公里）自左岸汇入。

当曲流经的这一片沼泽区南北长约54公里，东西宽约38公里，为大片不能通行的沼泽和小片尚能通行的沮洳地组成，海拔4700～4800余米，有少数海拔4900余米的小山散布其间。

当曲又西流约8公里，在左岸纳吾钦曲（长约68公里），再西流约14公里，加吕曲（长约54公里）由右岸注入。转西北流约3公里有杈吾曲自左岸汇入。

当曲接纳杈吾曲后继续西北流约24公里，果曲（长约42公里）由右岸注入。再流约4公里，鄂尔玛纳草（鄂阿玛纳草）自左岸汇入。

当曲又西北流约20公里沿途接纳加浪陇巴曲、果坡陇巴曲、郭曲等小河后进入一片沼泽区，又流长约30公里有玛日阿达州曲由右岸汇入。

当曲又西流约6公里，右岸纳巴查错乌（长约38公里），西北流约16公里，纳敦曲（长约23公里），再流约21公里纳天曲。

当曲继续北流约21公里至曲波波进入峡谷段。自查当松多至曲波波长约150公里的河段，当曲流向为北西西，与布隆——木塔断裂带近于一致。两岸水系不对称，左岸有鄂尔玛纳草，天曲等大支流，右岸支流则甚短小。河道除在支流汇口附近开阔分汊外，一般为单一曲折的山区河道。两岸多岗丘，但也不时有沼泽滩地。而曲波波以下水流折转向北进入巴茸浪纳山区长约20公里的峡谷段，山高出河床1100米，由石炭系灰岩组成，山顶有不大的冰斗悬冰川。由于断裂发育，峡谷两岸时有泉水出露。峡谷段处水面宽75米，水深14米。当曲在峡内北流20公里出峡又北流约16公里，于右岸纳鄂尔西贡卡曲（长约45公里）。再北流约17公里，布曲由左岸来汇。

布曲汇入后，当曲继续东北流，此段旧称木鲁乌苏河、通天河。右岸有狭长咸湖错江钦，东西长约13公里，南北最宽处约2公里，面积约12平方公里，湖面海拔4495米。

当曲纳布曲后又东北流长约30公里在囊极巴陇与长江西源沱沱河汇合。

撒当曲，发源于唐古拉山脉东段札仁根才西北9公里处一片沮洳地之中，这片沮洳地为唐古拉山脉诸峰之间一块比较平坦的山地，南部有数股水南流入澜沧江。绕德曲发源于海拔5572米的绕德敦宰雪山。北流经过狭长的沼泽区，撒当曲汇绕德曲后又流长0.5公里入当曲。

杈吾曲，又名查吾曲，发源于唐古拉山脉东段海拔5600米的两座高峰之间。在海拔5100米的山腰流出。北流29公里至迪玛纳钦以北汇合索纳窝玛曲又东北流14公里，康果涌曲南来汇入，又东北流36公里，穿过大片沼泽地流入当曲。杈吾曲全长约79公里。

鄂尔玛纳草，西源确赛曲上段名欧日阿曲，发源于海拔5206米的多玛日峰北麓，东流转北入尼日阿错改湖，出湖后东流汇南源郭钮曲。尼日阿错改湖南北长约8公里，东西宽约9公里，面积约35平方公里，湖面海拔4707米。湖北部及西部有年莫曲果等6条小河注入。出湖处南源郭钮曲自南来汇合，东流称鄂尔玛纳草，又曲折东流约31公里自右岸注入当曲。鄂尔玛纳草全长约130公里。

玛日阿达州曲，长约53公里，以上有尕日松卡贡玛曲、尕日松卡巴玛曲、尕日松卡窝玛曲等10余条长约20余公里的季节河，呈扇形汇集合流为玛日阿达州曲。

天曲，全长约171公里，为当曲第二大支流。发源于唐古拉山脉昂普玛雪山群，主峰昂普玛海拔5912米。这一雪山群东西断续绵延约42公里，南北约18公里，数十条冰川融水汇成区美贡登曲、纳宗查曲、争宗曲、偏曲等汇入天曲。天曲源头名哈巴日曲，出自海拔5818米的岗拉冰川，曲折北流约28公里后称天曲，又东北流约11公里当拉错纳玛湖水由左岸注入。当拉错纳玛湖东西长4公里，南北宽2.2公里，面积约6平方公里。天曲又东流至曲赛塘转北向西，此处水面宽54米，水深1.0米，海拔4797米。天曲又北流进入峡谷段再北流约39公里出峡又7公里注入当曲。

鄂尔西贡卡曲，（长约45公里）

布曲，是当曲最大的支流，意为“长河”，又名拜渡河亦名拜都河。

有东、西两源。东源一支名 支勒曲（长约22公里），出自唐古拉山中段唐古拉山口附近海拔5754米的崩错日山门走甲日冰川，这一冰川源头雪山面积约24平方公里。门走甲日冰川冰舌前端宽2公里，海拔5324米，潺潺流水汇成水面宽约2米的小溪流出3公里，在唐古拉山口（青藏公路越过唐古拉山脉的通道）以东约2公里处进入一片长约5公里、宽约2公里的沮洳地，流长5公里后注入巴斯错鄂贡玛湖。该湖呈三角形，面积约6平方公里，溪流穿湖约4公里由湖北端流出，又流约10公里与来自东南的另一支源流茸玛曲汇合。茸玛曲（亦名支勒曲）在温泉谷地西北流转北流18公里与青藏公路相交（此处茸玛曲水面宽达17米，水深0.7米，公路桥长52米）。继续北流6公里，在青藏公路104道班东北2.5公里处汇布曲西源日阿回曲主曲后始称布曲，继续北去。布曲东源茸玛曲全长约51公里。

布曲西源日阿回曲主曲，发源于唐古拉山中段冬索山，冬索山海拔5683米。源头有两支，南支发源于冬索山西麓，水流全长29公里。北支发源于冬索山东北侧，水流全长28公里。南北两支汇合后称日阿回曲主曲，全长约71公里，较茸玛曲约长20公里，但历史上多将茸玛曲定为布曲源头。

布曲两源汇合后北流进入南北长40公里、东西宽8公里的温泉断陷谷地，山麓两侧断裂交汇处，温泉成带分布。谷地东侧有大片雪山群，面积约60平方公里。主要雪山有海拔5890米的哈日钦日雪山，海拔5856米的尤亚拉雪山，海拔5862米的日龙玛雪山。冰川融水汇成许多小溪，纷纷注入布曲，水面增宽，水量增大。由于雪山较近，小溪都不太长，一般长约10～15公里。

布曲出温泉断陷谷地后，进入长约38公里的雁石坪峡谷段，横穿雁石坪群灰岩、砂页岩组成的一系列北西西向隔档式短轴褶皱。在温泉兵站附近，布曲右岸贴近山丘，左岸分布有3米、8～12米、20～25米三级基座阶地和第四级高70～75米的侵蚀阶地，上有零星砾石。在97道班以北，布曲转向北东东进入山前盆地。盆地内早更新统泥岩、粉砂岩厚达160米以上，河谷开阔，阶地广布，河床呈宽谷游荡型。

布曲从两源汇合点北流，于左岸相继纳卓改陇巴曲（长约42公里）、永周曲（长约35公里）、碾廷曲（长约22公里）又东北流纳查钦曲（长约35公里）。再北流至雁石坪（雁石坪距布曲河源约135公里）。而后北去15公里折向东北约30公里，那若曲（长约52公里）自右侧来汇。

又北流至尕尔曲沿，尕尔曲自左侧汇入。布曲接纳尕尔曲后东流，长约51公里的加茸曲和长约138公里的冬曲先后注入。布曲汇合诸水后，曲折东流汇入当曲。布曲全长234公里，流域面积14083平方公里。

尕尔曲，又名得列楚卡河，发源于各拉丹冬雪山群东侧，约20条冰川融水在山前形成宽约10公里的冰水冲积平原。源头南支名加夯曲（姜梗曲上段），长约69公里，源头冰川长约9公里。尕尔曲北支尕日曲出山后东流约53公里在尕尔曲强塘中部与南支汇合，以下称尕尔曲。尕尔曲强塘长约30公里，宽约10公里。开阔的尕尔曲草滩，滩上分布着高3～4米和8米的两级阶地，在加茸洛玛、加茸强玛山地，河流穿过上三叠统结扎群灰岩形成的长约10公里宽浅峡谷。南北支汇合后东流，长约55公里的扎根曲自左侧注入，于阿布日阿加措附近折而向东，河道分汊游荡，又继续东流在尕尔曲沿注入布曲。此段旧称通天河，汇入布曲处旧称通天河沿，1976年考察后更名为尕尔曲沿。尕尔曲全长约162公里，流域面积4120余平方公里。

冬曲，西支名窝布绒曲，发源于直候玛雪山，长约75公里。东支出自依仓查尺山西南麓，长约57公里。东西支汇合后，北上25公里接纳西来的自木乃雪山流出的盖玛陇巴（长22公里）后继续北上自右侧注入布曲。

当曲流域约有湖泊3606个，多为小湖，湖面积共约270平方公里。以尼日阿错改湖面积35.1平方公里为最大。

尕尔曲注入布曲，此段旧称通天河，汇入布曲处旧称通天河沿（那么它是通天河的本源，而当曲和沱沱河都只是支流）。

1976年考察后根据各源头的流向认为沱沱河是通天河的主源，改变称呼，沱沱河汇入下面的当曲后，才称通天河，旧称的通天河沿更名为尕尔曲沿，把布曲和尕尔曲看成当曲的支流。

但是，汇合当曲之前的布曲下段与青藏铁路相交处称通天河站。

可见，布曲与当曲的主次关系，有的人兼顾历史俗称和科考看法。

另外，河流树观念：认为布曲是通天河的主干，而沱沱河和当曲是左右两个大枝流。它的标准异于长度理论，认为河流如树，左右大体平衡。

当曲位于江源地区东南部，流域面积较大、支流众多、水量较丰、温泉广布、沼泽发育，接纳了西起各拉丹冬雪山群东麓，南至唐古拉山脉中段、东段北麓，北至开心岭，东到莫曲间分水岭，面积为30786平方公里的来水。当曲地处青藏高原腹地，海拔达4600米以上。地势高亢，为全国最冷的地区之一。据在海拔4888.7米处的温泉（地名，在布曲边）观测记录：年平均气温-4.1℃，气压562.2百帕，日照2629.1小时，蒸发量1504.6毫米。冬半年受西风气流控制，睛冷干燥；夏半年受海洋性风系的微弱影响，略显湿润。降水量较少，温泉多年平均年降水量为365.1毫米，雁石坪为377.8毫米。降水集中于5～9月，以阵性降水为主，固态降水占很大比重。降水量在7、8两月约占全年的55%～60%左右，此时河流水量最大。

（一）流量

当曲源头多朝仁初始水流出露流量为0.1升/秒（0.001立方米/秒），流长约13公里后称旦曲，初具河流规模。1978年8月29日考察队在旦曲实测流量0.038立方米/秒，平均水深0.1米。当曲沿河有大片沼泽，曲波波以下有多处泉水出露。

尕尔曲沿（原设有得列楚卡水文站）测流处控制尕尔曲全流域面积4123平方公里，多年平均流量为24.1立方米/秒，实测最大流量为319立方米/秒，最小流量为零，多年平均年径流量为7.6亿立方米。布曲雁石坪水文站控制流域面积为4538平方公里，多年平均流量为23.8立方米/秒，最大流量为507立方米/秒，最小流量为1.34立方米/秒，多年平均年径流量为7.52亿立方米，河口年径流量为21亿立方米。

由于布曲、尕尔曲发源于雪山冰川，河中冰雪融水补给量大，加之地势高、气温低，地表温度低，因而水温较低。夏季7～9月，雁石坪站水温为4.1℃～7.1℃，最高为11℃。

当曲干流由于远离青藏公路，而且沼泽密布，交通困难，没有水文气象资料。1978年考察时，于7月13日16时在当曲河口测得流量为221立方米/秒，断面面积228平方米，水面宽381米，平均流速0.97米/秒，最大流速1.34米/秒，水深平均0.6米，最深2.1米。

当曲年径流量约为46亿立方米，年平均流量约为146立方米/秒。

（二）冰川、冻土

当曲流域特别是尕尔曲、布曲源头多冰川雪山，在唐古拉山中段北坡当曲支流郭纽曲、天曲源头有昂普玛雪山，布曲、冬曲源头有直候玛雪山等，冰雪面积达460余平方公里，体积约为28立方公里。尕尔曲源于各拉丹冬雪山群东北部及东邻山地，冰雪面积达250余平方公里，体积约为25立方公里。当曲流域(含尕尔曲)大面积的雪山、冰川融水为主要补给水源。

当曲流域冻土分布广泛，厚度为20～80米，夏季表面融冻层1～3米，河流封冻期达5个月以上，和沱沱河、楚玛尔河流域冻土相连，是全球低纬地带唯一发育大面积厚层永久冻土的地区。

多年冻土的存在和长封冻期，使河流深蚀作用受到抑制，河流断面宽浅，水流散乱，辫状分汊。呈现高原宽谷游荡型河流特征。

（三）温泉、沼泽

当曲流域温泉主要在布曲旁的温泉断陷谷地。在山麓两组断裂交汇处，温泉成带分布，出水量比较稳定。青藏公路以西的山脚下，有温泉30多眼，水色透明、微咸，平均水温为60℃，最高达64℃。在青藏公路104道班西山脚下，形成彩色的泉华台，高约0.5～1.0米，并有一条棕红、灰白相间的泉华垅，头部高1.2米，宽3米，长170米。泉华垅结晶松散、呈蜂窝状。

当曲流域在曲波波以下的巴茸浪纳山区有长约20公里的峡谷段。这一带断裂发育，峡谷两岸时有泉水出露，也有多处泉华台。曲波波的涌泉最为壮观。比高3～4米的泉华台朝河伸展100余米，其上泉眼群集、有些已经衰亡。泉群中最大的一眼单泉流量为0.018立方米/秒，水温26℃，泉水涌高30～40厘米，最高可达1米。

当曲流域沼泽大多属于泥炭沼泽，高、中、低位均有，还有沮洳地。水洼与草地相间，人马勉强可以通行，在海拔5000米处还发现有厚约50厘米的泥炭层。

当曲源头是一片沮洳地，短草草地像浸湿的海绵，一步一个水洼。源头泉水出露。

水流两侧小片沼泽连绵，并有高20～30厘米的草丘掺杂其间。草丘之间是一汪汪水洼，面积约0.5～1.0平方米。水深多为15～20厘米，星罗棋布、彼此贯通。水从地下缓缓渗出，形成几股交叉的涓涓细流，逐渐汇成溪流。

当曲流域最大的一片沼泽，是吉日日纠至巴庆大队沼泽，南北长约54公里，东西宽约38公里，仅有少数山丘孤立其中；其次为鄂尔玛纳草沼泽、木尺通沼泽。沿当曲干流，沼泽连绵断续240余公里直至天曲口止，因此当曲干流沿线交通极为困难。

布曲、尕尔曲流域的沼泽相对较小，尕尔曲源头附近沼泽分布较集中。在布曲左侧的小唐古拉山上也广布沼泽。