大西海子水库是塔里木河最末端的一座水库，离乌鲁木齐市720公里。水库西边就是塔克拉玛干沙漠。大西海子水库蓄水面积可达68平方公里，水深2—3米，总库容1.68亿立方米。

20世纪五六十年代，军垦战士们在塔里木河下游开荒造田开辟塔里木垦区，设了5个团场。他们建了大西海子水库和恰拉水库，以保障垦区灌溉需要，大西海子水库直接为农二师34团、35团供水。 自1960年建成以来，大西海子水库一直是一副窘迫模样，它每年蓄的水量从来不能满足农业灌溉的需要。

农二师塔里木水管处工会副主席王意麟说，大西海子水库蓄水面积可达68平方公里，但水深只有2—3米，总库容只有1.68亿立方米。这里位于沙漠腹地，干旱少雨，蒸发强烈，每年蒸发的水量就达9200多万立方米。再加上渗漏严重，另外还有一部分水是死库容，蓄了一冬天的水到春季用水高峰时期就已经很少了。灌区往往把种子播下去，水库的水就放完了，大西海子水库多年平均利用率仅有30—40%。

更为严重的是，由于塔里木河上中游大规模开发耕地，用水急剧增加，下游来水锐减，大西海子水库时常无水可蓄。

据恰拉水文观测站观测，塔里木河水已由上世纪50年代的13.53亿立方米减为90年代的2.99亿立方米。当初完全由塔里木河供水的恰拉水库80年代中期改为由孔雀河供水。而大西海子水库蓄水量在80年代中期多年蓄不到设计水位，无法满足当地的灌溉需要。从1991年起，大西海子水库连续4年因来水甚少而干涸，兵团农二师多次向巴州政府求援，调孔雀河水通过塔里木河注入大西海子水库来救急。

由于来水少，大西海子水库农业灌区耕地面积已从鼎盛时期的25万亩缩减到15万亩。

水库不得不紧闭向塔里木河下游泄水的闸门。塔里木河自英苏以下河道从1972年完全断流，生态环境因为长期缺水发生灾难性恶化。

根据国家和自治区的部署，大西海子水库最迟将在2005年前退出农业灌溉，专门用于生态供水。农二师34团、35团农业灌溉改为由孔雀河提供。

曾有专家提出，大西海子水库是塔里木河下游断流的罪魁祸首，应完全废除。但是经过几次放水实践，在没有水库调节的情况下，天然来水难以顺利地流到下游318公里外的台特玛湖。国家和自治区最终选择保留大西海子水库，保留后的水库面积将从68平方公里缩小到51平方公里。

它将是中国第一座专门用于生态供水的水库。

新疆新闻网乌鲁木齐2003年11月6日消息，新疆塔河下游运行了30多年的大西海子水库2004年要退出农业灌溉系统了，接替这一“空缺”的，则是恰拉水库和恰铁干渠。

据《新疆经济报》报道，对于塔里木河下游的新疆生产建设兵团农二师的人来说，大西海子水库的诞生与即将的消亡，有着痛爱交织的复杂感情。它曾经像母亲河一样浇灌农田、养育子民。也曾经像祸水一样给当地带来不幸与烦恼——在它存在的30多年时间里，下游河道也断流了30年！它几乎是下游断流与生态恶化的同义词。

“塔河下游大西海子水库，将塔里木河干流来水全部拦截，是造成下游绿色走廊断流的重要原因之一。”新疆的生态、水利专家的意见几乎一致。

塔河下游断流30年来，下游河道被沙漠恣意湮埋，2160万亩草场退化、沙化，胡杨林面积锐减，塔克拉玛干沙漠和库鲁克沙漠多处合拢，已严重威胁到下游绿色通道的安全。尽快将大西海子水库退出农业灌溉系统，并对下游河道进行恢复和整治，是塔里木河下游治理的关键。