مطالعات اولیه ایجاد نیروگاه‌های تلمبه ذخیره‌ای در ایران با درخواست از مهندسین مشاور بلژیکی در منطقه البرز و در قالب همکاری بین دو دولت ایران و بلژیک آغاز شد که در سال 1349 گزارشات اولیه آن توسط شرکت تراکسیونل بلژیک به وزارت نیرو ارائه شد.
عملیات مقدماتی زمین‌شناسی در اوائل سال 1357 شروع گردید که با پیروزی شکوهمند انقلاب اسلامی و قطع همکاری مشاورین خارجی متوقف شد.
در سال 1362 مطالعات طراحی فاز 2 و تهیه اسناد مناقصه توسط شرکت مشانیر/ لامایر آغاز شد، که در سال 1364 به پایان رسید. در فاصله سالهای 1364 تا 1371 کارهای مطالعاتی تکمیلی و طراحی جزئیات توسط شرکت مشانیر/ لامایر تکمیل گردید و در همین سال‌ها جهت تسریع در انجام کارهای اجرائی بعضی از قسمت‌های پروژه مانند ساخت تونل‌های انحراف سدهای بالادست و پائین‌دست،‌  قسمتی از تونل دسترسی به مغار نیروگاه، تونل زهکشی نیروگاه به همراه بعضی از آزمایشات انفجاری و تراکم صحرائی تکمیل گردید که این فعالیت‌ها تا سال 1371 ادامه داشت.
کلیه عملیات اجرائی از سال 1371 تا سال 1380 متوقف شد که مجدداً کارهای اجرایی با عملیات تزریق تونل‌های انحراف در سال 1381 از سر گرفته شد، بازنگری فنی و اقتصادی طرح نیز که از سال 1378 توسط شرکت‌های EDF فرانسه و مشانیر آغاز گردیده بود در سال 1381 به اتمام رسید.
طی سال‌های 1381 و 1382 اسناد مناقصه تهیه گردیده و عملیات اجرایی این طرح با مشارکت و همکاری پیمانکاران ایرانی نظیر فراب، تابلیه، کیسون، بتا و مکانیک خاک مجددا آغاز شد. پیش‌بینی می‌شود که این طرح ملی در اواخر سال 1389 به بهره‌برداری برسد.