Пространственная неравномерность осадков по бассейну нарушает основное допущение об их однородности. Неравномерность распределения осадков по бассейну может быть обусловлена как особенностями подстилающей поверхности, так и различным охватом осадками бассейна. Это может привести к гидрологическому отклику, который будет существенно отличаться от результата применения теории единичного гидрографа.

Рассмотрим гипотетический случай: пусть на одной десятой части бассейна наблюдаются осадки слоем 5 единиц, а на остальном бассейне осадков нет. В этом случае средний по бассейну слой осадков будет равен 0.5 единичного слоя. В зависимости от применяемой модели стока, 0.5 слоя осадков может быть недостаточно для образования значимого стока с бассейна. Однако на той части бассейна, где осадки составляют 5 единиц, сток может быть значительным и водность водотока существенно увеличится.