流域一直是科学研究的重点区域。西柳沟是黄河内蒙古段的一级支流，流域面积1356平方千米，是黄河粗泥沙的重要来源区之一。西柳沟上游，沟壑纵横，植被稀疏。在中游风沙区，可见河流两岸有新月形沙丘分布。下游地势低平，河流蜿蜒，河岸两侧遍布绿油油的农田。龙头拐水文站工作人员介绍，每逢汛期，这里会泛滥成灾，入黄口处常形成沙坝，造成黄河干流严重淤堵。下图示意西柳河流域及水文站位置。