水期的多余水量引入南化水库运用，以提高南化水库之供水量。整体工程于1993年2月20日奉行政院经建会会议决定，将计画名称改为「南化水库第二期工程计画」并列入「十二项建设」，于1994年6月动工，1999年（民国八十八年）6月开始通水运转。2009年八八水灾期间降下超大豪雨，旗山溪上游形成堰塞湖，堰塞湖溃堤后瞬间洪峰沖破堤防造成缺口，造成甲仙堰受损、甲仙拦河堰管理中心、办公厅舍淹没，机房操作设备损毁，灾后复建完成。