水库枢纽位于新疆维吾尔族自治区鄯善县境内二塘沟河中游河段，坝址距鄯善县65km，距吐鲁番市120km，距乌鲁木齐308km，距水库下游兰新铁路25km。从坝址有53km公路与312国道相接。二塘沟水库工程主要建筑物包括大坝、泄洪兼导流冲沙洞、溢洪道、放水灌溉洞组成。水库建成后库存水量为2380万m3。二塘沟水库泄洪兼导流冲沙洞断面尺寸为直径4.8米的圆形隧洞，放水灌溉洞断面尺寸为直径2米的圆形隧洞。泄洪兼导流冲沙洞由导流洞引水渠、导流洞检修闸井、导流洞工作闸井组成。导流洞开挖支护及衬砌为高边坡开挖，其高边坡开挖分三级马道，一级马道高程1455m，二级马道高程为1445m，三级马道高程1432.9m。二塘沟水库工程高边坡开挖一般土方开挖边坡为1：1.5，石方开挖永久边坡均为1：0.5，石方开挖临时边坡均为1：0.3。