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李仙江发源于无量山，上游由把边江与阿墨江汇合而成，入越南称黑水河，流入红河，全长974公里。境内河道长480.3km，流域面积19 366平方公里。为红河最大的支流，年径流量872亿立方米，实测最大流量21000立方米/秒。流向大致与红河平行。黑水河上游为中国境内的把边江(又称李仙江)，其支流南那河上游也在中国境内，称藤条江。黑水河在越池与锦江一起汇入红河干流。红河55%的水量来自黑水河。明江位于红河左岸，其上游称盘龙江，支流儒侄河，儒侄河上游称普梅河(又称南利江)。盘龙江和普梅河都在中国境内。
流域天然落差2105m，水能资源丰富，其理论蕴藏量1816.4MW，具有较好的开发前景，根据1999年《李仙江干流河段水电规划报告》，李仙江干流下游河段按7级开发，即崖羊山水电站、石门坎水电站、新平寨水电站、龙马水电站、居甫渡水电站、戈兰滩水电站、土卡河水电站。目前崖羊山、龙马电站已投产发电，其余尚在建设中。
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