千年水库工程是吕梁市离石区委、区政府为贯彻实施“两区”开发战略、加快离石工农业建设步伐、确保全区经济社会可持续发展而决策修建的一座小型水库。水库位于离石区境内三川河支流小东川河中上游，坝控面积58.7m2。
千年水库工程分水库枢纽和供水工程两部分，水库枢纽由大坝、导流泄洪洞、溢洪道、供水工程取水口等组成，大坝采用均质土坝，最大坝高38米，总库容608万m3，兴利库容352万m3，调洪库容166万m3 ，死库容90万m3，年供水量310万m3。供水工程设计管线22.9千米。千年水库属小（I）型水库，工程等别为IV等，主要建筑物为4级。设计防洪标准为50年一遇，校核标准为300年一遇，供水保证率为90%，工程项目总投资11992万元，其中枢纽工程总投资9255.37万元，供水工程总投资1663.61万元，移民环境投资1073.02万元。
千年水库拟采取市场机制、企业运作的办法，由政府、大土河焦化有限公司、吕梁远安房地产开发公司共同组建“千年水库开发股份有限公司”，负责工程建设管理和后续旅游开发，三方筹资比例为4：3：3。
工程工期计划二年，2007年开工，2009年竣工。工程竣工后，可以充分调蓄和利用小东川河上游水资源，为信义工业区发展提供可靠的水源保证。同时可带动水库周边区域经济的发展，并为该地区旅游娱乐和休闲度假开发创造得天独厚的条件。