水电站位于北江一级支流南河的下游，距河口6km。流域属山区地形，地势西北高东南低，地表植被茂密，气候温和，雨量充沛，坝址以上流域面积1465km2（其中南水一级支流江湾河集雨面积524km2），占南水流域集雨面积1489km2的98%，河流长度98.15km，河流坡降4.83%，流域平均高程506m。
本流域属于中亚热带季风气候区，具有高温、多雨、湿度大的特点，多年平均气温为20.1℃，夏季平均气温25.5℃，冬季平均气温为11.7℃，最高气温为39.5℃（1967、1969.7.27），最低气温为-5.3℃（1963.1.15），无霜期平均299.6天。多年平均相对湿度79％。坝址区多年平均风速1.9M/s，最大风速20M/s。
多年平均降雨量1836mm，但年内分布极不均匀，4～9月份降雨量占全年降雨量的68.8％。水面多年平均蒸发量为1186.6MM，7、8月份蒸发量最大，占全年蒸发量的28％。