水庫原設計總庫容217.5萬m3，是一座以防洪、灌溉為主，兼顧水產養殖、旅遊等綜合利用的小(1)型水庫。水庫由大壩、輸水洞、溢洪道三部分組成。水庫設計防洪標準20年一遇，校核洪水標準100年一遇。

壩體結構為砂礫石均質壩。建築物級別為4級，壩頂高程1147.6m，最大壩高13.2m，壩長240.0m，壩頂寬5.0m，上遊壩坡1∶3，下遊壩坡1∶2.5。上遊護坡采用混凝土預製六棱磚護砌，下遊采用碎石護坡。

壩體防滲采用壤土斜牆防滲，保護層為砂礫石。壩基細粒土質砂防滲，采用高壓擺噴灌漿，壩基全風化、弱風化岩采用帷幕灌漿防滲。壩肩采用帷幕灌漿防滲。

壩頂上遊設鋼筋混凝土防浪牆，牆頂高程1148.5m，高出壩頂0.9m，牆厚0.25m。壩頂為預製混凝方磚路麵。

壩體左側填築料以級配不良礫為主，右側填築料以細粒土質礫為主，壩體原填築料混雜，現狀壩體質量較差。壩體上遊護坡局部出現淘空、塌陷現象，下遊壩坡靠左處，出現塌陷現象。壩體防滲體破壞，與建築物連接部位存在接觸滲漏，大壩壩體滲漏嚴重。最終確定小孤山水庫大壩工程質量屬“C”級，小孤山水庫安全類別為三類壩。因此，水庫急需實施除險加固措施。