柴石灘水庫灌區工程是國務院確定的全國"十三五"期間172項重大水利建設項目之一，是列入政府工作報告今年要開工的全國20項重大水利工程之一，同時也是云南省7項重大水利工程之一。柴石灘水庫是珠江上游南盤江干流上的大（2）型綜合利用水利樞紐工程，具有灌溉、發電、防洪、供水和保護高原湖泊陽宗海生態環境等綜合利用效益。水庫自2002年建成運用以來，在防洪、發電等方面發揮了顯著效益，但限于國家財力和地方配套資金，柴石灘灌區工程尚未實施，水庫的灌溉效益沒有得到發揮。
柴石灘水庫灌區工程的開發任務為對柴石灘水庫灌區進行配套建設，有效發揮水庫的灌溉、供水作用，并為保護高原湖泊陽宗海生態環境創造條件。灌區包括水庫下游的宜良灌片和庫區的石林灌片，設計灌溉面積37.81萬畝，其中宜良灌片設計灌溉面積為31.54萬畝，石林提水灌片設計灌溉面積為6.27萬畝。宜良灌片從已建的柴石灘水庫和發電尾水分別取水，其中從水庫取水的渠首設計流量13m3/s，石林灌片從柴石灘庫區提水，在南盤江左岸新建支鍋石兩級泵站，提水流量為1.25m3/s。
黃河設計公司于2012年7月30日與業主簽訂合同，柴石灘水庫灌區項目建議書階段工作正式啟動。工程項目建議書于2013年10月通過水利部水利水電規劃設計總院審查，2015年1月底和2月初，分別通過了中國水電工程顧問集團有限公司的預評估和正式評估，2015年7月通過國家發改委的正式批復。可行性研究報告于2015年10月通過水規總院審查，于2016年7月初通過了中國國際工程咨詢公司的評估，7月29日正式通過了國家改委會的批復。