يعد حوض وادي الظليمي من الأودية الموسمية التي تصبّ مباشرةً في بحيرة الرزازة, اذ ينحدر من الغرب باتجاه الشرق نحو مصبه. ويتشكل الحوض من منطقة يصل ارتفاعها الى 214 متراً فوق مستوى سطح البحر, اذ يبلغ طوله الاجمالي 41.6 كم. ويتكون الحوض نفسه من احواض ثانوية هي الحوض الغربي والحوض الجنوبي.
تشترك في تباين الخصائص المورفومترية والهيدرولوجية للحوض مجموعة من العوامل الطبيعية منها التكوينات الجيولوجية التي يعود اقدمها الى تكوينات الزمن الجيولوجي الثلاثي واحدثها ترسبات الزمن الرباعي, اما مناخياً فيسود المُناخ شبه الجاف الذي يتسم بتذبذب التساقط المطري.
وقد اعتمدت الدراسة على انموذج سنايدر Snyder Model في تقدير حجم السيول وتحليل مخاطرها اعتمادا على الخصائص المورفومترية والهيدرولوجية للحوض.