La Diga sbarra il torrente Castellano in località Talvacchia, dalla quale prende il nome. La diga dista circa 15 km da Ascoli Piceno, 50 km da Teramo e 65 km da Norcia. La superficie del bacino imbrifero direttamente sotteso dalla diga è pari a circa 110 Km².

Nella sezione di imposta della diga, e sulle sponde destra e sinistra, si rinviene un vasto banco di arenaria, poco fratturata con intercalazioni di piccolo spessore di arenaria a grana più fine, fogliettata e ricca di scaglie micacee. La direzione degli strati trasversale alla valle e l'assenza di fratturazioni dei banchi assicurano la stabilità dello sbarramento, mentre la presenza delle interstratificazioni fogliettate offre ottimi requisiti di impermeabilità.

La diga è pressoché simmetrica rispetto al piano verticale, ed è delimitata da un giunto perimetrale continuo che la divide dal pulvino di imposta e dal tampone di fondazione.

Le maggiori curvature delle parti laterali comportano un avanzamento verso valle del profilo in elevazione. La sezione maestra ha profilo di monte parabolico. In corrispondenza della parte centrale sfiorante si ha un aggetto, a profilo di lama tracimante, per allontanare dal piede la lama stramazzante. Esso sostiene le pile della passerella che corre lungo tutto il coronamento della diga.

La diga è suddivisa in 15 conci da giunti di costruzione successivamente iniettati.

Le misure di controllo regolarmente eseguite sulla diga consistono in:

• misura delle perdite registrate al piede
• rilievo degli spostamenti orizzontali di 4 punti disposti sul coronamento
• misura degli spostamenti orizzontali della parte sommitale rispetto al piede in corrispondenza della sezione maestra (pendolo dritto)
• misure di inclinazione registrate sulla parte sommitale ed al piede della diga, in prossimità della sezione maestra
• misure idrometeorologiche

Scarico di superficie:

costituito da uno scarico a soglia libera posto sul coronamento, destinato ad entrare in funzione solo in caso di eventi eccezionali (Q=755 m³/s), e da un secondo scarico regolato da paratoie, in sponda sinistra, che immette le acque in una galleria che sbocca a valle a grande distanza dalla diga (Q=902 m³/s).

Scarico intermedio:

consiste in una galleria di diametro 2,0 m, che sottopassa in roccia la diga in sponda sinistra ed ha uno sviluppo di circa 215 m, intercettato da due paratoie piane (Q=38 m³/s).

Scarico di fondo:

consiste in una galleria di diametro 4,0 m, che corre in roccia in sponda destra ed ha uno sviluppo di circa 300 m, intercettato da due paratoie piane (Q=150 m³/s).

L’opera di presa è posta in sponda sinistra ed è intercettata da due paratoie piane. La galleria di derivazione, circolare in pressione ed in cemento armato, ha uno sviluppo di circa 3,0 km, ed è dotata di finestra e pozzo piezometrico. All’estremità della galleria si diparte la condotta forzata e, dopo 500 m, un diramatore, che dà inizio a due tubazioni all’aperto lunghe 524 m e realizzate in acciaio saldato. Le acque vengono convogliate nella centrale idroelettrica di Capodiponte.

I lavori di costruzione dell’opera vennero consegnati nel luglio 1957 ed ultimati nel settembre 1960. Il collaudo, ai sensi del D.P.R. n.1363/1959, è stato concluso nel giugno 1966.

Per quanto riguarda le installazioni di cantiere, la distanza della cava degli inerti dal cantiere della diga rese necessaria la costruzione di una teleferica per il trasporto degli inerti stessi, lunga 5,2 km. Il cemento era trasportato con autobotti dal cementificio di Spoleto.

Per quanto riguarda invece i lavori d'impermeabilizzazione, le iniezioni furono praticate a partire dalla galleria dello scarico di fondo e dalle superfici d'imposta e di fondazione della diga. Dallo scarico di fondo partono 3 raggiere di fori, della lunghezza di circa 30 m, per uno sviluppo complessivo di circa 780 m; il cemento iniettato raggiunse i 973,3 q. Lo schermo perforato a partire dalle superfici d'imposta e di fondazione comprende 2 file di fori di profondità massima pari a circa 50 m; si perforarono in totale 9.663 m con una quantità di cemento iniettato pari a 11.336 q. Le iniezioni dei giunti vennero eseguite m due fasi e comportarono un assorbimento di cemento pari a 102 q.