流域地处大巴山弧形构造挤压带，地质构造复杂，由一系列近东西走向的弧形褶皱和冲断裂群所组成。出露地层有古生界的震旦系、寒武系、奥陶系、志留系和二迭系；中生界的三迭系；新生界的第四系等。地层分布特点是北部老，南部新，碳酸盐类灰岩分布广泛，出露面积大。
XX河是大宁河中游右岸的一级支流，发源于XX县塘坊镇，经凤凰镇鸡头坝与XX汇合后再经马镇坝、赵家坝由西向东在马驴溪注入大宁河。XX河流域主河道长36.0km，控制流域面积约365.2km2（其中有107.8km2属外流域上磺坝流域面积），河道平均比降10.1‰。XX为XX河右岸较大支流，发源于XX县塘坊镇清水村，至凤凰镇鸡头坝汇入XX河，在XX河上游XX支流上规划建设有刘家沟水库，该水库控制流域面积175.1km2（含上磺坝洼地汇水面积107.8km2），是一座以发电为主，兼有防洪、灌溉、供水等综合利用效益的中型水利工程。
XX县城三期防洪工程位于XX河与XX支流交汇河段，由干流XX河段和支流XX河段组成，堤防工程下游紧接在建二期堤防工程（马镇坝段）上游端，河段下游出口断面控制流域面积323.8km2（含上磺坝洼地汇水面积107.8km2），主河道长26.1km，河道平均比降18.5‰。
