水库大坝所在的位置原为西水峪关，因该关口处于怀九河上游，黄花城西侧山谷中，谷中流水自西向东，故称西水峪关。西水峪村也因此而得名。此关口既是怀柔境内长城的最西关，也是明代蓟镇居庸关的最东端。在建大坝之前，西水峪关口多次受上游洪水的冲击，日久失修，已面目全非。

1974年为修建水库将西水峪关口拆除，并将水库大坝建于原关口地基之上。1976年进行大坝一期基础建设，1978年因经济困难，资金不足而停工。1993年进行二期建设，1995年完工。水库大坝前后用时20年，总耗资7900多万，设防标准为百年一遇。坝体长约200米，坝顶高程300米，高度48米，为钢筋混凝土双曲重力拱坝。由于大坝高低落差大，适合在此做惊险刺激的大坝速降活动。大坝主体由五个孔组成，代表五行（金、木、水、火、土）俱全，也含五谷（稻、黍、稷、麦、菽）丰登之意。

水帘长廊位于大坝底部，长约50米，廊道弯曲通幽，冬暖夏凉。尤其是在多雨的夏季，水库水位上涨，水从大坝的五个孔中涌出，落入下面池中，高低落差20余米，便形成了壮观的人工瀑布，而位于瀑布后面的廊道也就成了令人向往的“水帘洞”。此外，长廊共有12个洞，代表一年十二个月，也寓意十二星座及十二生肖。 [10]