Il territorio lucano è caratterizzato da otto distinti bacini idrografici, di cui cinque  tributari del mare Jonio (Bradano, Basento, Cavone, Agri, Sinni), due del mar Tirreno (Noce e Melandro-Platano) ed uno del mare Adriatico (Ofanto). Il regime di tutti i corsi d'acqua lucani è tipicamente torrentizio, caratterizzato da massime portate durante il periodo invernale-primaverile e da un regime di magra durante la stagione estiva.
I primi cinque bacini presentano tutti un andamento NO-SE, sono caratterizzati da un primo tratto appenninico e subappenninico fortemente gerarchizzato ed un ultimo tratto, spesso meandriforme, in corrispondenza del quale danno origine alla pianura alluvionale ionica.
Il bacino del fiume Agri ha un'estensione complessiva di circa 1.723 kmq (comprensivi del sottobacino del Sauro, maggiore affluente in sinistra orografica), di cui 15 kmq in territorio campano. Il fiume nasce dalle sorgenti della Piana del Lago, tra Monte Maruggio e Monte Lama, a 1300 m s.l.m., e sfocia nel mare Jonio, nei pressi di Policoro, dopo un percorso complessivo di circa 127 km⁽¹⁾.
Nell'Alta Val d'Agri (Figura 1) è possibile individuare un primo tratto montano del corso d'acqua, compreso tra la Piana del Lago e Marsico Nuovo, ed un secondo tratto vallivo, lungo il quale l'Agri scorre nella pianura di fondovalle fino alla diga del Pertusillo, con pendenze inferiori ⁽¹⁾.

Figura 1 - Bacino dell'Alta Val d'Agri.

 

Lo spartiacque tra il bacino dell'Alta Val d'Agri e quello del Tanagro (Vallo di Diano) è costituito dalla dorsale montuosa dei Monti della Maddalena, i cui rilievi principali sono la Serra Longa (m 1504 s.l.m.), il Montagnone (m 1480 s.l.m.) e il Monte Fontanalunga (m 1386 s.l.m.).
Sul versante opposto, la Serra di Calvello (m 1567 s.l.m.), il Monte Calvelluzzo (m 1699 s.l.m.), il Monte Volturino (m 1835) e il Monte di Viggiano (m 1727 s.l.m.) fungono da spartiacque rispetto alla Val Camastra, tributaria in destra orografica del fiume Basento. Più a valle, la Serra di Montemurro (m 1299 s.l.m.) e il Monte dell'Agresto (m 1285 s.l.m.) costituiscono lo spartiacque tra il bacino dell'asta principale dell'Agri e il sottobacino del torrente Sauro.
A sud, l'Alta Val d'Agri è delimitata dal versante settentrionale del massiccio del Sirino, che funge da spartiacque rispetto al bacino del fiume Noce e, quindi, anche tra bacino ionico e tirrenico. Infine, all'estremità nord-occidentale della valle, il rilievo di Castel di Lepre separa l'Alta Val d'Agri dalla valle del Pergola-Melandro, costituendo quindi anch'esso un importante spartiacque tra il bacino ionico e quello tirrenico.
Nel bacino dell'Alta Val d'Agri i principali affluenti del fiume Agri sono il Cavolo, lo Sciaura, il Maglia e il Vella in destra orografica, il Molinara, l'Alli, il Casale-Grumentino ed il Rifreddo in sinistra orografica.

Figura 2 - Il fiume Agri nei pressi di Tramutola.

 

Destra orografica
Il torrente Cavolo ha origine dalle omonime sorgenti, ai piedi del modesto rilevo di Timpa d'Elce, e scorre con andamento prevalentemente N-S raccogliendo le acque di modesti fossi e ruscelli provenienti dai versanti orientali di Serra Mare, Serra di Mezzo e Monte Finocchiaro e confluendo nell'Agri in territorio di Tramutola.

Il corso del torrente Sciaura ha inizio in località Santo Martino, nel comune di Moliterno, attraversa la piana di Sarconi e lambisce il rilievo collinare su cui sorge l'abitato di Grumento Nova, per confluire, infine, nell'Agri, in corrispondenza del punto in cui quest'ultimo si apre nel lago del Pertusillo.

Il torrente Maglia costituisce l'affluente più gerarchizzato in destra orografica dell'Agri, ed è alimentato da numerose sorgenti e corsi d'acqua che hanno origine dal versante settentrionale del massiccio del Sirino. Dopo i Piani di Maglia, scorre incassato tra i versanti boscosi di Difesa Capuana e Coste dei Monaci, lambisce l'abitato di Sarconi e confluisce nel lago del Pertusillo in località Bosco di Maglie.

Il torrente Vella nasce da alcune sorgenti ai piedi del rilievo di Capolavello e scorre nella stessa direzione di deflusso del torrente Maglia, per confluire nel lago del Pertusillo in località Femmina Morta.

Sinistra orografica
Il torrente Molinara è un tipico torrente di montagna che scorre profondamente incassato in un vallone compreso tra i monti San Nicola e Volturino. A valle delle sorgenti Acquagrande, in località Barricelle, il vallone si apre sul fondovalle e il corso d'acqua confluisce nell'asta principale dell'Agri.

Il torrente Alli è alimentato da una serie di sorgenti e corsi d'acqua che drenano il versante meridionale del Monte Pilato, quello orientale del Monte di Viggiano e quello occidentale del Monte S.Enoc. Il primo tratto si presenta come una profonda forra interessata dalla presenza di numerose cascatelle e salti d'acqua; a valle della Rupe del Corvo la valle inizia ad aprirsi e il torrente confluisce nel fiume Agri alla base del Monticello di Tramutola.

Il torrente Casale nasce ai piedi del versante meridionale del Monte Caldarosa, effettua un'ampia curva attorno al Monte Masana e continua a scorrere con andamento NE-SW tra il versante orientale del Monte S.Enoc e quello occidentale della Serra di Montemurro. A valle di Viggiano il corso d'acqua raggiunge la pianura di fondovalle e si dirige con andamento N-S verso il fiume Agri, in cui confluisce in corrispondenza del lago del Pertusillo.

Il torrente Rifreddo nasce dalla Serra di Montemurro, drena il versante occidentale di Costa Molina e Serra del Mancuso e confluisce nel lago del Pertusillo in località Buttacarro.

I laghi
Gli unici due laghi permanenti dell'Alta Val d'Agri sono quelli artificiali di Marsico Nuovo e del Pertusillo. Alcuni laghi temporanei possono formarsi, durante periodi di precipitazioni particolarmente abbondanti, in corrispondenza dei pianori carsici che interessano i rilevi carbonatici circostanti l'Alta Val d'Agri (es. Lago dell'Aquila, nei pressi di Tramutola, e Piana di Magorno). In un bacino endoreico ai piedi del circo glaciale del Sirino-Papa, è inoltre presente il Lago Remmo (o Laudemio), lago di origine glaciale circondato dalle morene dell'antico ghiacciaio pleistocenico che ha interessato le vette più alte del massiccio del Sirino.

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_{(1) Autorità Interregionale di Bacino della Basilicata (2002). Piano Stralcio per la difesa dal Rischio idrogeologico. Collana editoriale di Studi e Ricerche, 2.
(2) Grimaldi S., Summa G. (2005). Caratteri idrogeologici e idrogeochimici del settore meridionale dei Monti della Maddalena (Appennino Meridionale). Giornale di Geologia Applicata, 2, 348-356.
(3) Margiotta S. (2006). Studio idrogeologico e idrogeochimico del settore centro-meridionale della dorsale dei Monti della  Maddalena (Appennino meridionale). Tesi di Laurea. Università degli Studi della Basilicata.
(4) D'Ecclesiis G., Grassi D., Grimaldi S., Polemio M., Sdao F. (1995). Potenzialità e vulnerabilità delle risorse idriche dei monti Volturino e Calvelluzzo (Alta Valle dell'Agri, Basilicata). Quaderni di Geologia Applicata. Atti del 2° Convegno nazionale sulla protezione e gestione delle acque sotterranee: metodologie, tecnologie e obiettivi. Nonantola (Modena) 17-18-19 maggio 1995.
(5) Maxey G.B. (1964). Hydrostratigraphic units. Journal of Hydrology, 2, 124-129.
(6) Colella A., Colucci A., Longhitano S. (2003). Il sottosuolo e gli acquiferi porosi del bacino dell'Alta Val d'Agri (Pleistocene, Basilicata). In: "Le risorse idriche sotterranee dell'Alta Val d'Agri". Collana editoriale di studi e ricerche dell'Autorità Interregionale di Bacino della Basilicata, 3, 25-55, Potenza.
(7) Colella A., Lapenna V., Rizzo E. (2003). La struttura sepolta del bacino dell'Alta Val d'Agri. In: "Le risorse idriche sotterranee dell'Alta Val d'Agri". Collana editoriale di studi e ricerche dell'Autorità Interregionale di Bacino della Basilicata, 3, 113-125, Potenza.}