张家庄水库位于孝义市张家庄湖滨路西，是孝河上一座以防洪、灌溉、生态供水为主的中型水利枢纽工程，1959年开始兴建，1961年拦洪蓄水。水域面积8500亩，控制上游流域面积465.1平方公里，下堡河、兑镇河、柱河、西许河四条支流的河水全部流进水库，并汇集于坝址上2-3公里处，呈扇形分布，流域长度44.5公里，平均宽度10.45公里。

水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵洞组成。大坝为水中倒土和碾压相结合的均质土坝，2001年鉴定为三类坝。1980年、2004年、2010年、2012年张家庄水库分别经过四次大的改扩建后，总库容由3336万立方米增加到4697万立方米，坝高由18.4米增加到19.4米，坝顶宽度由7米扩大到46米，溢洪道闸门由2孔增加到4孔，长度409.5米，最大泄量由500立方米/秒提高到1000立方米/秒，汛限水位由762.00米提高到764.00米，水库防洪能力达到百年一遇设计，千年一遇校核标准。

大坝长度617米，坝顶高程768.48米，兼城市交通公路，两边铺设绿化带，坝上游由干砌石护坡改为干砌砼块护坡，下游草皮护坡变为灌木护坡。溢洪道位于大坝右端，设二级跌水，库底高程748.61米，闸底高程758.61米，闸顶高程765.61米。输水涵洞在大坝左端，有钢管，主管直径1米，长93.6m，出口又分两根直径为1米的涵管，长79米，进出口高程均为751.61m，总长172.6米，。由闸阀控制泄水，设计最大出泄量5.5立米/秒，2014年，进行了全省应急专项除险加固工程。防浪墙由原来的混凝土块浆砌结构改装成1.2米高的钢化玻璃结构，形成一道亮丽的景观工程。

张家庄水库保护着下游四个乡镇、街道(中阳楼街道、梧桐镇、振兴街道、大孝堡镇)的二十多个村庄、五万余人的生命财产安全；保护着水库下游八万亩耕地免受洪灾；保护着介孝铁路以及汾介公路、孝午公路交通设施的安全；保护着下游民营企业的安全生产。工程运行五十多年，减免致灾洪峰45次，减免各项经济损失3亿余元。

张家庄水库设计年供水能力400万立方米，是孝河灌区灌溉的主要水源工程。建成以来，一直为下游的农业生产生活和农田灌溉供水，累计灌溉引水量3.38亿立方米，受灌面积118.5万亩，灌溉总效益9658万元。2009年，张家庄水库开始给胜溪湖森林公园一期、二期进行生态供水，每年供水120万立方米，这对于净化空气、美化城市环境、提升城市形象和品位、全市地下水的补给发挥了不可替代的生态效益和社会效益。