洪水とともに流下した粗い土砂を堰き止め（沈降させ）、非洪水期に掘削・搬出（砂利採取含む）します。

洪水時に貯砂ダムを通過した細かい土砂が混ざった水を堰き止めて、土砂バイパストンネルに導きます。

平成17年から平成30年の間に、のべ19回の試験運用を行い、洪水中に貯砂ダムを越えて分派堰へ流入した細かい土砂（ウォッシュロード）約132万m³ のうち、50％にあたる約65.8万m³を下流へバイパスしました。
さらに分派堰・貯砂ダムで砂利や砂など約165万m³を捕捉しました。
これらの土砂は、施設完成以前は美和ダム貯水池内へ流入していたものですが、 以前に比べ約230.8万m³の堆砂を防ぐことができました。

バイパス運用による生息生物への影響を確認するため、バイパス運用前後の洪水で、付着藻類の回復状況をクロロフィルａ量で評価した結果、 三峰川・天竜川ともにバイパス運用前後で同様に回復する傾向であることが確認でき、バイパス運用による変化は認められませんでした。
アユの成長は、洪水により一時的に遅れましたが、その後順調に成長しました。 夏季の魚類の生息量は、大きな出水の続いた平成18年、平成19年以降少ない状況が続いていましたが、 平成23年、平成24年の調査では、バイパス運用以前と同程度の量に回復しました。
底生動物は洪水直後に個体数は減少しましたが、その後はバイパス運用以前と同様に順調に回復しました。 また、冬季の生息量は、バイパス運用前後で大きな変化はみられませんでした。

洪水時に分派堰を越えてダム湖に流入・堆積した細かい土砂を浚渫してストックヤードに貯めておき、土砂バイパス運用時にダム下流へ排砂します。