西营河水源主要来自肃南和天祝二县山区的降水与冰雪融水。上游冷龙岭一带有19.8平方公里的高山冰川分布。多年平均径流量3.79亿立方米，多年平均流量12.17立方米/秒。最大年径流量为4，9亿立方米，最小为2.83亿立方米，6~9月径流量占全年的69%。年输沙量约为24.3万吨，其中6~9月占88.3%。河流结冰期长达4个月左右。

西营河在出山口处，原设有四沟咀水文站，该站为西营河的控制站，于1955年开始观测，控制流域面积1455平方公里，1972年修建西营水库时被撤消，同年于上游19公里处设九条岭水文站，控制流域面积1077平方公里，四沟咀站与九跳岭站在1972年进行了为期一年的同期观测。西营水库坝址以上控制流域面积1455平方公里，河道长度76.7公里，河道坡降28.2‰，坝址处河底高程1994米。西营河在出山口以上属高寒半干旱气候，冬春季长而冷，据西营水库多年观测资料统计：多年平均气温6.3℃，多年平均蒸发量1133.4毫米，多年平均降水量281.2毫米，6～9月降水量占全年降水量的69%，降水量随海拔高程的抬高而增大，源地多年平均降水量高达700毫米，平均风速2.4立方米/秒，最大风速14立方米/秒。西营河径流以降水补给为主，兼有融冰化雪补给为铺的综合补给型河流，水文站处多年平均流量11.8立方米/秒，多年平均年径流量3.72亿立方米。西营河洪水主要由暴雨形成，大洪水主要发生在7、8、9月，甘肃省水利厅设计院曾于1965年，在四沟嘴水文站河段做过历史洪水调查，调查到1895年、1945年历史大洪水，其洪峰流量分别为807立方米/秒、453立方米/秒。

西营河上游有两支主要河流：水管河（水关河），其支流有：大珠峰沟、二道沟、三道沟、冰沟等。宁昌河的支流有青羊河、骆驼河（陀螺河）、龙潭河等。西营河支流有响水河、土塔河等。

水关河（皇城），发源于肃南县皇城水关村水磨沟脑，终止点为宁昌河交汇处。肃南段全长30.63公里。

小泉沟，发源于肃南县皇城镇金子滩村驼垭豁，终止点为皇城镇东大河交汇处。肃南段全长35公里。

宁缠河（宁昌河），发源于肃南县皇城镇宁昌村账房沟口，终止点为皇城镇水关河交汇处。肃南段全长10.55公里。

驼骆河（陀螺河），发源于天祝县旦马乡境内祁连山冷龙岭北坡，在肃南县皇城镇与大直沟河汇流，天祝县河流长度约7.86公里。继续北流，在皇城镇与宁昌河交汇。肃南段全长13.57公里。

土塔河，发源于肃南县皇城镇土塔河脑，在皇城镇汇入西营河，肃南段全长8.37公里。

响水河，发源于天祝县旦马乡响水天池（响水河脑），在下游15.25公里肃南县皇城镇长方村汇入西营河，河流长度约15.25公里。

熊爪湖，位于西营河冲积扇前缘低洼地带。据《甘肃通志稿·舆地九·水道》载：“熊爪湖在县北五十里”。即武威市双城南严家疙楞一带。现仅留几处小的水池，大部分地区早已开垦为农田。

武始泽，位于西营河与金塔河冲积扇前缘之间的洼地中，在武威市海藏寺以南，即《水经注》中：马城河“上承姑减武始泽”，后由于泥沙淤积，早已消失。

截河坝防洪堤截河坝，是西营河老河槽之一，后成为西营河泄洪河道，每逢汛期，河段出现轻重不同险情，严重威胁两岸农田和人民生命财产及西营五干、甘新公路、兰新铁路的安全。多年来，灌区人民不断进行治理，由于资金不足，成效不大。1989年，市水电局经勘测设计于8月动工兴建永久性防洪堤，计划于1990年完工。

西营河水库，位于武威市西南40公里的西营出山口段四沟嘴，是一座以灌溉为主，结合防洪的中型调蓄工程，按百年二遇洪水设计，千年一遇洪水校核，为三等工程，抗震设防烈度为7度。总库容2400万立方米，其中调洪库容1900万立方米，兴利库容1110万立方米。由主坝、副坝、输水洞、泄洪洞组成。1960年1月开工，仅改建了武九公路部分土方工程，投资39万元。1961年6月，因国家经济暂时处于困难时期而停工，1970年3月由武威县革委会决定继续在四沟嘴建库，并成立武威县西营水库革命委员会，由许练发、孙文山负责施工。同年年10月，省水利电力局批复：四沟嘴修建低坝，总库容控制在1000~1300万立方米。根据批复，在原勘测、规划基础上，由武威县水电局重新进行设计。1973年12月完成大坝主体工程后，开始蓄水，1977年4月全部竣工。建成坝高37米，总库容2000万立方米。

西营河水库灌区，位于武威市以西6公里，东连金羊、永昌井泉灌区，东南与金塔河灌区相邻，西南与西北分别和肃南裕固族自治县，永昌县接壤。灌区东西长60公里，南北宽30公里，总面积1455平方公里。地势西南高，东北低，海拔高程在2150~1510米之间。为冲积洪积扇平原，适宜各种粮油作物种植，多年平均降水量180毫米，蒸发量达2115毫米，属大陆性温带干旱气候。灌区有兰新铁路和甘新等四条公路贯穿其间，交通便利。辖西营、永丰、松树、柏树、怀安、金羊、洪祥、丰乐、青林、金山10个乡j104个行政村，总人口13.8万，劳力5.7万。有耕地38.5万亩，林地1.2万亩，人均耕地2.7亩。农作物以春小麦为主，其次有玉米、豆、谷、洋芋、油料、甜菜等。

灌区历史悠久，自汉武帝元狩二年（公元前121年）设郡，即开始戍兵屯田，兴修农田水利。西晋后期（公元301年）凉州刺史张轨在丰乐镇设置武兴郡，安置大批流民浚河开渠，进行农业生产。元代至元廿五年（1288年）对农田水利加强整治。明代进行库屯，并大量移民屯垦。清代西营河农田水利得到较大的发展。顺治十二年（1655年）编修的《凉镇志》载，土弥干川已发展为5条坝河，乾隆十四年（1749年）《五凉考治·六德全志》载：已由5条坝河发展到2渠10坝，两渠即怀渠和永渠。包括永昌井泉灌区全部耕地及金羊泉灌区的部分耕地，灌溉面积共计47万余亩，并制定了相应的水规民约。民国时期，基本沿用原来的水利工程及管理办法。民国31年（1942年）至36年（1947年）由甘肃水利林牧公司和水利部河西水利工程总队先后。提出西营河灌区旧渠整理和修建水库计划书。由甘肃水利林牧公司武威工作站整修了怀渠的三坝河垴平交道等6处工程，灌溉耕地24万亩。

从1952年到1961年的10年间，新修渠首引水枢纽1座，总干渠2条长25.6公里，干渠9条长97公里，全部为于砌卵石衬砌渠道，灌溉面积扩大为32.2万亩。从1962年开始，对灌区重新进行全面规划和系统建设，到1990年，建成中型水库1座；总库容2400万立方米；浆砌卵石总干渠1条，长10.9公里，干渠5条，长82.9公里，各类建筑物230座，支渠65条，长221.4公里。建成条田30万亩。利用干渠水能修建3750千瓦水电站1座，50至160千瓦小水电站8座，在灌区下游建成机井355眼，以弥补河水灌溉之不足。同时在灌区中游地区，建成人畜饮水机井58眼，蓄水池541座，水窖170座，截引地下水工程4处。至21世纪初，累计工程总投资达3600多万元，灌溉面积达到38.5万亩，成为武威市最大的河水灌区。并彻底解决了灌区11.5万人和10万头牲畜的饮水问题。

永昌灌区，位于武威城北。东邻石羊河，西与西营灌区相连，南接金羊灌区金羊乡，北和永昌县、民勤县交界。南北长22公里，东西宽12.6公里，总面积276.3平方公里，永昌灌区的灌溉水源，依次以河水、泉水、井水为主，河水主要依靠西营河水灌溉。随着上游西营灌区的不断开发，可供本灌区引灌的河水日渐减少。1950年代到1960年代，灌区可用的河水约8万亩，到1980年代灌区可用的河水仅能灌溉2.5万亩。泉水主要在西营河下游区及东大河下游区的潜层水，在本区内出尽带所形成的三个泉系，即：以东大河和西营河渗漏补给为主的北沙河泉系；;以西营河渗漏补给为主的南沙河泉系；以西营河渗漏补给为主的石羊河支系泉系。这三大泉系共形成大大小小泉水沟道116条，成为灌区的主要灌溉水源。随着河水、泉水的逐年减少，灌区从1950年代后期开始用打井提取地下水的方法来补充灌溉水源的不足。最初天早时挖土井，用吊杆等简单提水工具提取地下水灌地；到1960年代中后期，少数地方已开始打机并，用柴油机提水范地。到1970年代初期，由于河水、泉水锐减，盆区抗早以机井建设为主，截止1989年底，先后打成机并946眼，配套896眼，年提取地下水1.04亿立方米，成为本灌区的主要灌溉水源。灌区共辖永昌、四坝、洪祥、双城4个乡镇；53个村，有人口6.85万人，耕地20.6万亩，有效灌溉面积14.3万亩。主要农作物为小麦、玉米、洋芋，经济作物有胡麻、甜菜、瓜菜等。

西营总干水电站，位于西营乡陈鲁村地界西营总干渠4.1公里处，总装机3台，总装机容量3750千瓦，设计年发电量1360千瓦，年平均利用3565小时，是一座以灌溉为主。结合发电的渠道引水式季节性电站。1985年10月动工，1988年9月建成发电。经丰（乐）西（营）35千伏线网并入武威电网联网运行。

九条岭电站，枢纽位千九条岭水文站下游约1公里处。距离武威市约55公里，电站总装机8700千瓦，设计二台单机3600千瓦、一台1500千瓦的卧式水轮发电机组。该电站设计水头63米，设计引水流量1700立方米/秒，年平均发电量3400万度，年利用小时数3908h。电站为V等小（2）型工程，主要建筑物级别为5级。分为两期施工，第一期于2007年2月开工，枢纽、厂房、压九管道、调压井、尾水渠由武威市水利水电工程有限责任公司承建，于2007年7月16日开工。隧洞工程由福建海坛隧洞有限责任公司承建，于2007年3月开工。中于2008年512汶川地震和其他原因，以上两单位均于2008年底解除合同。第二期工程于2009年7月重新开工，枢纽工程为张掖市水利水电工程局承建，干2009年8月4日开工建设，2011年6月5日完工。发电厂房及压力管道工程为武威市凉州区水利水电工程局承建，于2009年8月22日开工，2011年5月20日主体工程完工，7月14日全部完工。引水隧洞及调压井工程为张掖市水利水电工程局承建，于2009年8月13日开工，2011年4月25日完工。压力管道制安工程为张掖市水利水电工程局承建，于2010年4月12日开工建设，2011年5月8日完工。机电安装由武威市凉州区水利水电工程局中标承建，于2010年7月10日开工建设，2011年4月16日完工。九条岭水电站已于2011年4月27日运行发电。引水隧洞于4月19日、枢纽、厂房和高压管道及机电安装于7月21日均顺利通过由业主组织的工程验收。