石炭系下統大塘組測水段（c1d2）碎屑岩系及第四系（q）鬆散堆積物，壩基岩體為石炭系下統大塘組測水段沉積碎屑岩系，岩性由礫岩、石英砂岩、細砂岩、炭質（或含炭）粉砂岩和長石石英砂岩等組成。
沿線洞段上覆山體雄厚，隧洞沿線穿越岩層為：c1d2-1-2層、c1d2-1-3層、c1d2-2-1層、c1d2-2-2層及c1d2-2-3層；隧洞進口洞臉局部置於崩塌堆積體之中，建議將堆石體予以清除，隧洞出口岩性主要為微風化巨厚層長石石英砂岩，洞臉邊坡穩定性較好。主廠址置於（c1d2-2-3）層岩體之上，為巨厚層狀長石石英砂岩，其力學強度基本能滿足建主廠房要求。
供水管線管基和支墩地基的工程地質條件尚好，供水隧洞進、出口及洞身成洞條件較差，建議對進、出口洞臉邊坡採取相應的加固處理，進、出口附近洞段圍岩視開挖情況，採取邊挖邊支護措施；灌區渠系建築物大部將置於第四系殘坡積層或洪沖積層之上，局部渠段置於基岩上，一般不存在較大的邊坡穩定問題，局部可能存在邊坡滲漏及渠坡渠底抗沖刷問題。灌區運行後，不會產生鹽鹼化等不良問題。
壩址附近天然建築材料中砂卵（礫）石料缺乏，需利用塊石人工軋制；土料質量及儲量均能滿足填築上、下游圍堰的設計要求，運距較近，運輸方便，但開採不甚方便；塊石料分布於壩址附近，塊石料場主要岩性為長石石英砂岩，為巨厚層狀構造，岩體多呈弱下~微新狀，儲量豐富，軋制粗、細砼骨料成材率較高，塊石料儲量和質量均能滿足設計要求。該料場運距較近，交通運輸方便，開採亦較方便
3、工程任務和規模
經前期工作研究及本階段工作覆核，確定xx水利樞紐為一座大（2）型水庫，水庫總庫容1.048×108m3，其開發任務以供水、防洪為主，兼顧發電、灌溉等綜合利用。
xx水庫建設的主要任務之一是為水庫下游xx縣城防洪。xx縣城坐落在xx河兩岸，現狀防洪能力較低，經常遭受xx河洪水的威脅與侵害，嚴重製約了當地國民經濟持續穩定的發展。根據《xx縣城防洪規劃報告》，縣城防洪採用堤庫結合的工程措施進行解決，即先期對縣城xx河兩岸現狀堤防（河岸）進行加高加固處理，使其達到5年一遇防洪標準，在縣城上游xx河幹流上擬建xx水利樞紐工程，設定防洪庫容，使縣城防洪標準從5年一遇提高到20年一遇。XX～XX年xx縣對縣城沿xx河兩岸堤防（河岸）進行了整治加固處理，目前xx縣城沿xx河兩岸堤防防洪能力已達到5年一遇。因此興建xx水庫是進一步解決xx縣城防洪問題的關鍵性工程。
xx市地處xx省西部湘xx交界的分水嶺，區域內無過境河流，人均水資源量為XXm3，為全省人均3570m3的56％。xx市中心城區控制面積為132.7km2，城區地表水資源量僅約1.2×108m3，按XX年人口測算，人均地表水資源量僅為276m3，屬於水資源貧乏區。經水資源平衡分析，xx水庫向xx市中心城區年供水量為6205×104m3；向xx縣城年供水量為1095×104m3，合計年供水量為7300×104m3。通過設計研究，水庫供水從引水隧洞供給原水，通過輸水管道向白源水廠（配套新建）及xx縣城水廠輸送原水，經水廠按工藝規定處理後，利用城區輸水管網向城區用戶供水。
4、工程布置及主要建築物
本工程水庫總庫容為1.0481×108m3，年平均日供水量20×104t，電站裝機容量12mw，灌溉面積10.12×104畝，根據（gb50201-94）《防洪標準》及（sl252-XX）《水利水電工程等級劃分及洪水標準》，確定本工程等別為ⅱ等，大（2）型工程。根據本工程等別，確定大壩、溢洪道、放空洞、供水兼發電及灌溉進水口為2級建築物，引水隧洞為3級建築物，發電廠房為4級建築物，臨時建築物為4級。
根據工程規模和工程場址區地形地質條件，在可研階段推薦下壩址方案的基礎上，本階段擬定上、下兩條壩線進行比選，以碾壓砼拱壩作為基本壩型進行壩線比選，經過對兩壩線布置及技術經濟比較，下壩線優於上壩線，本階段推薦下壩線為選定壩線。
在可研階段推薦碾壓砼拱壩方案的基礎上，本階段對碾壓砼拱壩、砼雙曲拱壩、碾壓砼雙曲拱壩三種壩型作進一步的比選，經綜合比較，本階段推薦採用碾壓砼雙曲拱壩。
本階段引水隧洞洞線擬定左、右岸長、短洞線四條洞線進行比選，以確定工程總體布置。經綜合比較，推薦採用左岸短洞方案。
根據壩型、壩線及總體布置方案的比選，本工程樞紐總布置推薦下壩線碾壓砼單曲拱壩左岸短洞方案，水庫正常蓄水位244.0m，設計洪水位（p=0.2%)246.20m，校核洪水位（p=0.05%)246.72m，大壩採用碾壓砼單曲拱壩，壩頂高程247.6m，溢流堰對稱布置在拱冠梁處，共三孔，每孔淨寬8.0m，溢流堰採用wes實用堰型，弧形閘門控制泄流，堰頂高程237.0m，出口挑流消能；為大壩檢修和放空水庫，在壩體樁號0+108.62m處設定一放空洞，放空洞進口中心線高程191.0m，放空洞斷面尺寸1.6×2.0m（寬×高），放空洞出口採用挑流消能。引水發電系統布置在大壩的左岸，塔式進水口於左壩頭上游約100m處，進水口採用分層取水，隧洞總長378.65m，洞徑3.0m，隧洞進水口底板高程200.0m，廠房位於大壩下遊河道約220m處，採用地面式廠房，廠房內安裝2台6mw的水輪發電機組。大壩採用碾壓砼雙曲拱壩，壩頂高程為247.6m，壩基最低開挖底高程148.50m，最大壩高99.1m，壩底最大寬度30m，壩頂寬度5.0m，壩頂長度為268.23m，大壩上游面設定r90200二級配碾壓砼防滲層，防滲面板頂寬2.0m，底寬為8.2m，大壩碾壓砼採用r90200三級配碾壓砼。壩內布置三條縱向灌漿、排水及觀測廊道，廊道採用拱頂平底式，寬度為2.5m，高度為3.5m；在左右岸高程195.0m、220.0m處分別設定橫向交通廊道，橫向交通廊道採用拱頂平底式，寬度為2.0m，高度為3.5m。溢流堰對稱布置在拱冠梁處，共三孔，每孔淨寬8.0m，堰頂高程237.0m，溢流堰採用wes實用堰型，弧形閘門控制泄流，出口為挑流消能，反弧半徑15m，挑射角為20°，挑流鼻坎頂高程為223.54m，為大壩檢修和放空水庫，在大壩左側0+108.62m樁號處設定一放空洞，放空洞斷面尺寸為1.6×2.0m（寬×高），進口中心線高程191.0m，出口為挑流消能。