小里川ダムがある小里川源流は木曽川、矢作川の2水系の流域が接する天瀑山
庄内川（土岐川）は、その源を岐阜県恵那市の夕立山（標高727m）に発し、岐阜県内では佐々良木川、小里川、妻木川などの支川を集めながら東濃地方の中央を流れ、愛知県内では、内津川、矢田川などを集め、濃尾平野を南下し伊勢湾に注ぐ、流域面積1,010km2、流路延長96kmの一級河川です。
木曽川、矢作川の流域も接する天瀑山（777m） は、庄内川（土岐川）流域の最高標高であるとともに、小里川ダムの建つ小里川の源流でもあります。
流域の浸水被害軽減のため計画された小里川ダム
穏やかに流れる小里川も、昭和４７年７月の集中豪雨では、恵那市山岡町をはじめとする庄内川（土岐川）上流部に甚大な被害をもたらしました。
当時の社会経済が著しく発展していたことと、都市河川である庄内川（土岐川）流域にある名古屋市をはじめ、近年都市化が著しい春日井市、尾張旭市や陶都の瀬戸市、多治見市、土岐市など流域への洪水による浸水被害を防ぐため、昭和５０年４月、庄内川水系工事実施基本計画を改訂し、洪水調整機能のあるダムを建設することになりました。
