天开水库位于北京房山区城西南13公里，天开村西北。1959年11月动工，1960年4月落成。完成土石方40万立方米。水库面积1.6平方公里，库容1475万立方米。

水库工程有主坝l座、副坝l座、溢洪道l座(未建)、坝下输水管道1条。主坝高24．5米，坝顶长250米。

库区地层为震旦亚代县系迷山组厚层白云岩、厚尘硅质条带石灰岩、条带状斑点状白云岩夹绢云母片岩，洪水庄组白云岩、板岩、页岩等。库区地层为单斜晶系岩层，倾向NE70-80°，倾角25-40°。

主坝处为牤牛河现代河道，其基岩走向垂直于主坝方向，构成纵谷。

副坝坝基下为古河道，松散沉积层厚20m以上，其中砂砾石层厚8m、未做防渗处理。

牤牛河在孤山口村以上常年有地表水流，孤山口村至龙泉市为间歇河段，水流潜入地下，仅在洪水期有地表水，龙泉一下，又有常年水流。

水库建成后，从1960年至1981年期间，除1960年蓄水时间为149天外，其余各年均不满100天，最少的1968年，仅蓄水16天。近30年，仅主坝前在夏季有小面积水面。

据观测，当水库蓄水后，库内便出现大量气泡，最严重的是牛耳湾至主坝前，库水渗干后便留有大量渗坑和渗沟，其方向与岩层裂隙方向一致。在水库开始蓄水的第二天，天开村的井水位开始上升，如1963年库水为85.3米时，最大漏水量大10万立方米每天以上，天开村的井水位上涨了7.5-7.8米，坝下游河道阶地冒水，天开村的街道、居民院落、室内地面也冒水，房屋建筑安全受到威胁。

另外，库水位在超过78米时，副坝下的古河道也开始漏水。副坝下游井水位增长幅度明显，如（1963年）30#井一天内水位上涨5.67米，水位最大上涨达18.85米。

库水位下降时，天开村及副坝下游井水位也随之下降，说明库水和井水之间有水力联系。所以，水库多年不敢蓄水，即使是洪水期，也要尽快把水放走。

渗漏的方式主要有三方面：纵谷、岩溶、副坝古河道。

纵谷：雾迷山组碳酸盐岩地层在主坝附近为纵谷，且发育溶隙溶洞。

副坝下古河道：沉积层中有8米砂砾石层，其渗透系数为51米/天，透水性强。