建築規模
工程地高程2000～2100M，年平均降水量180MM，平均蒸發量2198MM，平均氣溫6.9℃，平均最高氣溫19.4℃，平均最低氣溫-8.4℃。多年平均風速3.1M/S，最大風速12M/S。最大凍土深度1.5M。水庫區基本地震烈度8度。
水庫工程於1958年4月動工興建, 1960年11月基本建成蓄水。40多年來, 保證了下游黃羊灌區20多萬畝農田的灌溉,滿足了蘭新鐵路、黃羊河糖廠、黃羊電廠等工業用水, 調蓄洪水, 興利除害, 為當地工農業生產的發展和人民生活水平的提高, 發揮了巨大作用, 效益十分顯著。
黃羊河水庫是在三年困難時期建成的,由於當時材料缺乏, 遺留工程項目較多。水庫運行到70年代時，大壩漏水、輸水洞閘門啟閉不靈、泄洪洞洞身未襯砌等問題，嚴重影響著大壩安全，先後進行了大壩防滲處理（1973年～1976年）、續建處理（1977年～1980年）等多次較大改建加固處理工程。水庫工程經過幾十年的運行後，隨著工程構件自然老化、庫容淤積、設計標準更新等，逐漸暴露出了一些影響工程正常安全運行，亟等解決的問題。
2001年11月在大壩安全覆核工作的基礎上，水利部大壩安全管理中心將黃羊河水庫核定為三類壩。本次初設從大壩除險加固、防滲加固處理、輸水洞進、出品加固改建、金屬結構與機電設備改建、上壩公路整治及防護等十一個方面，對安全鑑定提出影響水庫正常安全運行的問題，進行較為徹底處理。水庫除險加固工程實施後，將增強水庫抗禦洪水的能力，消除大壩等主要建築物在運行中存在的安全隱患。對現有上壩公路進行路面整治及防護，將確保抗洪搶險道路的暢通。工程項目的實施，對保障水庫下游4鄉1鎮8個國營農場，20餘萬人24萬多畝耕地及蘭新鐵路、312國道和通訊光纜等各各種基礎設施的安全，促進當地的經濟發展，將具有十分重要的社會效益。
建築物結構
黃羊水庫（1）大壩：寬壤土心土石壩，最大壩高52M，壩頂高程2048M，壩頂長126M，壩頂寬12.5M。設塊石和料石組合防浪牆，壩頂以上牆高1.3M，牆頂高程2049.3M。前壩坡設二級馬道，位於高程2034.12M、2020M處，馬道寬度2.0M。壩坡坡比自上而下依次為1：2.5、1：2.75、1：3.0；後壩坡設二級馬道，高程2034M處馬道寬度24.5M，高程2017處馬道寬度．0M。
（2）輸水洞：位於大壩左岸，洞身長168.7M，圓形壓力隧道，洞徑2.0M，縱坡1/125。在豎井式引水口設2扇平板檢修鋼閘門，
由2台卷揚機啟閉，豎井深33.2M。出口設1扇平板工作鋼閘門，由手電兩用螺桿式啟閉機啟閉。最大輸水流量32立方米/秒。洞身圍岩為花崗岩，全斷面鋼筋砼襯砌，厚度0.4～0.6M。樁號K0+135.25右側為發電支洞分岔口，兩洞軸線夾角45°。發電支洞斷面為圓形，洞徑2.0M，洞長120M，縱坡1/40，全斷面鋼筋砼襯砌。電站裝機容量42200KW，設計年發電量1512萬KWh。
（3）泄洪洞：位於大壩左岸，輸水洞左側。圓拱直牆形斷面，結構尺寸5.0×5.0M，設計工況為明流無壓隧洞，洞身段長178.8M，分斜洞和平洞兩部分。洞身圍岩為花崗岩，分別採用全斷面現澆鋼筋砼和拱部噴錨支護襯砌。進口設1扇弧形鋼閘門控制，閘門尺寸10×4.25M，最大泄洪量348立方米/秒。出品設挑流消能，反弧段長13M。
（4）壩後電站：位於大壩下游約300M的谷左岸，為壩後式輸水隧洞引水式電站。由發電壓力隧洞、主、副廠房、尾水渠、升壓站組成。設計總裝機容量4200KW，多年平均發電量1136萬KW．H。發電站壓力隧洞位於水庫;輸水隧洞右側。距輸水隧洞進口135M處向右45°分岔，洞長99.38M，洞徑1.8M，鋼筋砼全斷面襯砌，壓力隧洞後接壓力鋼管至水輪機。在距發電站壓力隧洞進口69.7ZM處又以58°35′32″的平面分岔角設引水發電支洞一條，支洞長19.14M，洞徑1.8M，鋼筋砼加鋼內襯結構。發電廠房地面高程1994.00M，
距輸水洞出口泄槽約50M。
水文地質
黃羊水庫黃羊河是我國西部內陸石羊系的一條支流，發源於天祝藏族自治縣內的雙龍山、磨臍山、黑溝山一線，主要支幹流為峽門河和哈溪河，與沿途大、小溝岔匯流，在涼州區中路鄉水峽口處，被黃羊水庫攔蓄。水庫以上主幹道長21KM，寬15～75M，平均縱坡1/50，水庫集水面積828平方公里，其中涼州區境外637平方公里，涼州區境內191平方公里。水庫以下流沿水峽口自然道下泄，再與沿途溝岔匯流後，由黃羊河渠首控制引入渠道灌溉，水庫至渠首河道流程長7.2KM。汛期有部分洪水沿河道下泄匯入雜木河，其下游有312國道和蘭新鐵路通過。
在黃羊河幹流上先後設有水文站四處，水庫觀測站一處。自上而下為峽門台、沙金台、水峽口、黃羊河水庫（壩下水文站，黃羊河水庫（壩上）測站一處。站資料已整編,共有52年的實測資料可供使用。
氣象
壩址區高程2000～2100M，四面環山，年日照時數2200～2360小時，年降水量160～290㎜，年蒸發量1600～2200㎜，平均氣溫6.9℃，平均最高氣溫19.4℃,平均最低氣溫-84℃。無霜期155天，最大凍土深度1.5M，結冰期約為每年11月15日～次年4月15日，冰層厚度60～65㎝。屬大陸性溫帶乾旱氣候，具有寒冷、乾燥、多風的特性。
水文地質
（1）庫區工程地質及水文地質條件
黃羊河水庫地段屬祁連山北麓――走廊東南部一部分，地形由南向北逐漸變低。
庫區位於張義堡山間河谷盆地末端與黃羊河峽谷地帶，四周山丘環繞。水庫東南方向為高低不平的黃土低山丘陵，西北方向為花崗岩及變質岩系構成的陡峻中高山，山脊走向北北西，自水庫向西北高山之間，存在三級夷平面，以階梯狀逐步升高。
在區域地質構造上位於北祁連山褶皺以西，走廊過渡帶內帶，庫區及其周圍花崗岩出露面積約20KM，呈岩株狀侵入下奧系車輪溝群地層中。花崗岩體侵入車輪溝～毛藏寺複式背斜（毛藏古凸起）東南轉折端的西翼（車輪溝～毛藏北斜軸向北西西～南東東），花崗岩受多輪迴構造影響；早期海西～印支運動，主要受南北向擠壓力，後燕山～喜馬拉雅期，又以東～西壓應力為主的垂直升降運動，形成多級夷平面並造成狹窄的黃羊峽谷在歷次運動中，都留有構造跡象，但由於花崗岩處於褶皺軸端部，構造線分布、應力條件複雜化。近期新構造運動也極為強烈，主要反映了震盪式的不均衡升降的特點，因而地震頻繁，強度大。據1927年5月23日武威、古浪地震，震中即在壩址西北10KM的冬青頂至四平台一帶、形成走向北西290°～300°長達14公里凸向北東的新斷裂，最大錯距達40～50M。新構造方向與壩址方向與壩址主要斷裂方向也大致吻合，表明本區新老構造的繼承性和老構造線復活趨向。
本區地層、地質構造複雜，在不同5KM的狹長溝谷內分布有10條斷層，4組較大的節理。最老地層為奧陶系變質岩系與花崗岩。花崗岩呈株狀侵入奧陶系變質岩體中，二者接觸變質帶在水庫峽谷進品處分布寬約500M，形成了花崗岩片麻岩、綠泥片岩、混合岩等岩石，構成了左岸地層。花崗岩出露於右岸峽口以上至天梯山石窟下游一帶。
河谷第四系沖積層是本區地下水主要含水層，砂礫石含水量厚度一般10m以上，第三系紅砂岩、變質岩除表層風化層外一般不含水。河谷內地下水埋深由上游逐漸釋淺，由於峽谷地勢收縮，河谷縱坡變陡，並受兩岸不透水岩層阻擋，地下水在庫區尾部逐漸露頭，以下降泉水形工溢出地面。
（2）。壩址工程地質及水文地質條件
壩址區位於峽谷內1公里，壩址處河谷大致吁不對稱“V”形，寬約80m，谷深150m。壩肩及壩基為中～粗粒徑肉紅色花崗岩、黑色母花崗岩，右壩望逐漸過渡為黑雲母花崗岩。
左壩斷層多北西及北北東、北東向，斷層密集，規模小，斷層破碎頻寬0.1～0.5 m，多數斷層已膠結。由於左岸一－崖坎，斷層與節理不利組合，影響岸坡穩定。F7斷層兩面臨空，岩層近直立，靠近河床一盤最大裂隙寬度0.1 m。
右岸壩肩岩石破碎，無大斷裂分布，但有一組較大破碎帶(f1)長160 m左右，該破碎帶呈北西向南東穿過山樑，破碎帶岩石強風化，並在山樑處形成微馬鞍形凹槽，破碎頻寬5～10M，邊界不顯，於輸水洞、泄洪洞、上壩公路交通洞穿過。
壩址一帶節理髮育，多系構造應力所致，物理風化多沿構造面伸延。根據節理帶統計，發育有四組。
對外交通
水庫位於武威市區東南50km的黃羊河上，自312國道分岔後有17KM的簡易公路通往大壩。路面寬度在砂礫石地段7～8M，岩石地段56M。除夏、秋兩季暴雨後引發土石流偶有中斷外，基本正常，因此本工程對外、對內交通便利。承包人的施工機械、設備和材料視需要均可由公路運輸到該工地。本契約大、最重部件為12.7T重的弧形閘門。
天然建築材料
水庫加固改建工程中所需的砂石骨料等天然建築材料量較少，可從水庫上游20km外的大河灘拉運。據調查，前期工程就用此料源，各項技術指標均能滿足設計要求，估尚未測儲量>5萬立方米,其數量完全可滿足本次除險加固需要。
