西湖水源主要依靠天然降雨和山间积蓄的泉水。据考证，从西湖周围山间灌注的水源最著名的有南涧、北涧、桃溪、胭脂泉、金沙泉、花港、惠因涧、长桥水、学士港等。除此以外，杭州市投入人力物力完成钱塘江引水工程，使钱塘江水有控制地穿过南屏山流入西湖，平均33天给西湖换一次水。
西湖南、西、北三面环山，湖中白堤、苏堤、杨公堤、赵公堤将湖面分割成若干水面。西湖的湖体轮廓呈近椭圆形，湖底部较为平坦，湖泊平均水深为2.27米，最深约5米，最浅不到1米。湖泊天然地表水源是金沙涧、龙泓涧、赤山涧（慧因涧）、长桥溪四条溪流。西湖地处中国东南丘陵边缘和中亚热带北缘，年均太阳总辐射量在100—110千卡/平方厘米之间，日照时数1800—2100小时。
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