高遠ダムは国土交通省美和ダムの下流約2kmの地点にあり、美和発電所の発電放流と山室川の流水を貯水し、発電やかんがい用水に利用しています。
発電用水は、約10kmの導水路トンネルを通って、高遠ダムから春近発電所に水を送り発電します。発電量は一般家庭約26,000世帯分の電力となります。かんがい用水（農業用水）は、天竜川より東側の耕地約2,500ヘクタールで使用されます。
また、平成18年12月27日から毎秒0.96立法メートルの河川維持放流を実施しており、平成29年4月1日からこの放流水を利用し、高遠発電所（愛称：高遠さくら発電所）の運転を行っています。

菅平ダムは、神川総合開発事業（発電・上水道）として、全国有数の少雨地帯である上田・小県のかんがい用水確保を主目的に、昭和41年から昭和43年にかけて、菅平発電所とともに建設された利水ダムです。
菅平高原の標高1,100m付近に位置し、集水面積は約32km2。かんがい中心のダムで治水容量を持っておらず、年間を通して常時満水位（1,139.5m）まで貯水できます。

湯の瀬ダムは、裾花川総合開発事業（治水・発電・上水道）として、昭和41年から昭和44年にかけて、裾花ダム（長野県建設部）、裾花発電所とともに建設された逆調整池用のダムです。裾花発電所で発電に使用した水をいったん貯留し、発電放流量の変化を抑え、水量を一定にして下流へ流す役割を担っています。