水库原设计只用溢洪道泄洪，并采用差动式高低鼻坎挑流消能，后因部分领导和苏联专家华西连柯担心振动和冲刷对大坝不利，建议在右岸增建了一条泄洪隧洞。 工程建成后，又做了一些挖潜和改造:

1969年初，为增加蓄水，提高效益，在大坝溢流堰顶增建7个高2.26米(有效高度为2米)，长11.5米的充气橡胶坝。也是广东省首次建成的全充气橡胶坝。自1970年起，每年7月后提高水库蓄水位2米。多年平均发电量可增加约350万千瓦小时。

1970年6月，电厂在水库上游40多公里处的莲麻兴建一个跨流域引水工程，将增江1小支流水引入水库，设计年引水量5000万立方米。工程计有拦河坝、引水渠和隧洞等，总长约13公里。工程费200万元。建成至1985年已共引入水量3.78亿立方米，增加了发电效益。

1970年省电力系统缺电严重，为多向国家送电，电厂在附近一小溪峡谷处建一座水头22米，装机两台共80千瓦的小水电站以补替部分厂用电，至1985年已累积提供电量72.5万千瓦小时。

1953年广东省农林厅水利局就对流溪河进行查勘、规划，建议建库蓄水灌溉、发电。1955年广州市再度提出开发流溪河水力资源，缓解广州用电，时值赣南地区矿产开发亦急需用电，经国家计划委员会批准列入第一个五年计划。流溪河水电站初步设计由上海水力发电设计院负责进行，勘测工作和技术设计及施工详图则由广州水力发电勘测设计院负责。水电站施工由流溪河水电工程局负责。

电站于1956年7月动工。大坝采用隧洞导流，一次断流方式开挖施工。上游围堰为土石混合结构，加混凝土板护面过水围堰;下游围堰为毛石混凝土结构。施工期经历多次洪水考验，均完好无事。坝基开挖和坝体浇筑，根据基坑开挖较深，狭长和两岸坡陡等特点，采用了分层分块开挖;和自下而上分层，由中央向两侧扩展程序浇筑。1958年6月下闸蓄水，同年12月完成。发电引水隧洞总长1932米，是引水系统的控制工程，采用下导洞先行，随后按左、右及顶部分块扩挖。由于地质好，部分洞身未作衬砌，仅进行喷浆处理。水库淹没耕地3733亩，迁移安置2566人。

是国内最早建成的混凝土双曲拱坝。坝基花岗岩。最大坝高78米。坝顶高程240米。坝顶弧长255.5米。以泄洪洞配合坝顶溢洪道联合泄洪;坝顶为7孔开敞式溢洪道，每孔净宽11.5米，堰顶高程235米;泄洪洞位于右岸，为方圆形无压隧洞，进口处宽11.4米，高11.8米;出口处宽7.2米，高8.9米，进口槛底高程224.0米，设平板闸门，全长263米。

水库上游右岸山坳缺口筑一土坝(为本工程的副坝)，坝型为均质粘土坝，上游坝坡1∶3.5~1∶4，下游坝坡1∶3~1∶3.5;坝顶宽度4m，坝轴长度220m，坝基宽度210m，原设计坝高4m，坝轴长度220m，坝基宽度210m，原设计坝高28.7m，运行期间进行维护加固，现实际坝高29.7m，坝顶高程241.7m。

为混合式地下厂房，长44米，宽13.2米，高29米。高压引水隧洞处于花岗岩中。进口高程206.5米，洞身长1932米，其中1139米作了衬砌，直径为4.5米，其余地质条件好，未衬砌，直径为6.0米，洞壁基本上都经喷浆处理。尾水系统由尾水管经闸门井、调压池再经尾水隧洞入流溪河。 电站设计水头97.5米，安装4台1.05万千瓦的水轮发电机组，总容量4.2万千瓦。设计保证出力1.38万千瓦，年发电量1.55亿千瓦小时。电站自第一台机组1958年8月建成投产以来，至1987年已累积发电42.95亿千瓦小时，发电效益显著。特别是在60年代前期，与新丰江水电站配合，为广东省当时工农业发展，缓解用电需求，起了很大作用。此外水库还可灌溉下游农田41.4万亩;并对从化县和沿河下游约20万亩农田有防洪效益。

厂房由于上下左右均有井洞(运输洞、通风洞、尾水洞和事故排水隧洞等)相联接，采用分层并进，先从进风洞开挖顶部并衬砌拱顶，然后拔心扩大，至1958年8月完成。第一台机组发电，广东省陈郁省长为电站建成剪彩。全部工程于1959年1月完成。工程全部国家投资，共计5025万元。