大沟口水库位于洛宁县城南20公里赵村乡东山底村南、洛河支流大丰峪（又名马营涧）中游，控制流域面积64.5平方公里，占大丰峪总流域面积的68.3%。下游沿河有村庄9个，村民9420人。
1968年11月，洛宁县革委会提出修建大沟口水库。由赵村公社组织农民，边设计，边施工。1969年11月，洛阳地区水利勘测设计院队派周平明工程师进行地质勘察，进一步修改设计。省革委会水利局1972年投资40万元，进行坝基开挖与灌浆。1972年省革委会水利局派人至现场审查设计，1973年12月12日，省革委会水利局批准设计并同意施工。确定该水库为浆砌石拱坝，高62米，总库容1070万立方米，设计灌溉面积3.67万亩，电站装机容量200千瓦。历时13年，于1981年11月主体工程竣工，是河南省唯一的一座单曲圆弧形砌石重力拱坝。砌石溢流拱坝高62.5米，顶宽4米，底宽30米，孤长173米。输水管2道，一级管管径1米，长23.7米，二级管管径1米，长15.3米，最大泄水流量6.5立方米/秒。浆砌石8.62万立方米，混凝土及钢盘混凝土1.75万立方米，投工330个，投资4642万元。共完成工程量43.27万立方米，其中土石方开挖32.9万立方米。1981年12月22日，由省水利厅、洛阳地区计委和水利局等有关单位验收并交付使用。1990年，有效灌溉面积达到1.79万亩，粮食亩产量由施灌前的150公斤提高到550公斤，使有名的旱塬赵村变成了高产区。
据村民介绍，大沟口水库建成后对下游村庄的农田灌溉、人畜饮用水供应起到了积极作用，但由于前些年黄金开采、堆淋等造成了水质污染，现在水库的水不能饮用，只作为灌溉和发电使用。
