Se ha determinado un total de 09 microcuencas, denominadas, como: Sagollo, Toro Muerto Cinto, Escaleras, Camiara, Sitana, Lomo grande, Chapolla y Cabeza de Vaca, que en conjunto tiene un área de cuenca de 851.62 km2, con áreas de drenaje que varían de 18 a 164 km2.

Las microcuencas existentes en el distrito están emplazados en una topografía entre llano y con pendientes moderadas comprendidas de 4 a 20 %, con elevaciones medias del orden de 1500 msnm y una extensión de 851.62 km2 y con un caudal de 2613 l/s, de los cuales se tiene que el 82.55% ingresa al distrito por la microcuenca de Sagollo con recursos hídricos procedentes de los ríos Curibaya, Ilabaya y las aguas de recuperación y manantiales el 4.09% provienen del valle de Cinto y el 13.36% provienen del embalse de relaves mineros de Quebrada Honda operados por la empresa minera SPCC.

La cédula de cultivos predomínate en el valle de Locumba es la alfalfa, orégano y maíz chala, lo que indica que se trata de un valle estrictamente ganadero; el valle de Cinto la cedula de cultivos predominante son frutales y la la cedula de cultivo predominante en el sector de pampa Sitana es el orégano.

De acuerdo a la cedula de cultivo existente, la demanda de agua actual es de 40.476 MMC/año, y está distribuido de la siguiente manera: Pampa Sitana requiere un volumen de 14.731 MMC/año debido a la magnitud de extensión de cultivos de orégano; el valle de Locumba tiene una demanda de 19.537 MMC/año debido a la predominancia del cultivo de alfalfa y de 6.209 MMC/año en el valle de cinto

La disponibilidad hídrica que ingresa al distrito de Locumba por el sector de Sagollo que proviene de los aportes de los ríos de Ilabaya, Curibaya, las aguas de recuperación y aportes de manantiales existentes, en conjunto aportan un caudal de 2.157 m3/s al 75% de presistencia equivalente a un volúmen de 68.023 MMC/año. En la microcuenca de Cinto se tiene una oferta hídrica de 3.374 MMC/año equivalente a un caudal de 0.107 m3/s. En la microcuenca de Sitana se tiene una oferta hídrica de 11.006 MMC/año equivalente a un caudal de 0.349 m3/s.

Respecto a la calidad de agua del río Locumba, se concluye que en promedio la concentración de Boro y Arsénico es de 8.0 y 0.8 mg/l respectivamente, lo que limita las posibilidades de producción frutícola, productos de mayor rentabilidad y para el consumo humano.

La calidad de agua de los pozos de agua ubicados en el valle de cinto son de buena calidad, con valores de conductividad eléctrica inferiores a 1200 us/cm. En cambio la calidad de agua de los pozos ubicados en el valle de locumba y pampa sitana superan largamente los límites permisibles.

Considerando la oferta y demanda de los diferentes valles se tiene los siguientes balances hídricos: en el sector de riego de pampa sitana existe un déficit de 0.118 m3/s equivalente a un volúmen de 3.72 MMC/año; en el valle de cinto existe déficit de 2.967 MMC/año equivalente a un caudal de 0.0941 m3/s; mientras que en el valle de locumba se tiene un excedente de 1.854 m3/s.