Ursprünglich als Trinkwasserreserve angelegt, wird die Talsperre heute zum Hochwasserschutz sowie zur Niedrigwasseraufhöhung, Fischerei und Naherholung genutzt.[1]
Ursprünglich gab es an der Stelle des heutigen Stausees vier Kiliansteiche, wovon einer bereits 1610[1] urkundlich erwähnt wurde und die hintereinander für den Bergbau angelegte worden waren. Jeweils einer davon war 1901 und 1944 gebrochen und der verbliebene war in einem schlechten Zustand.[2] Deshalb wurde 1989 bis 1995[1][2] an der Stelle des untersten Staudamms ein neuer, höherer Damm errichtet. Die beiden mittleren Dämme wurden abgetragen und der oberste, der 1703 erbaute Damm des Oberen Kiliansteichs wurde ausgebaut; sein Becken dient heute als Vorsperre.
Staudamm
Die Hauptsperre hat als Absperrbauwerk einen Steinschüttdamm mit einer Lehmkerndichtung,[1] der auf Tonschiefer-Festgestein gegründet ist. Der Damm ist 24,6 m über der Gründungssohle hoch sowie 210 m lang und an der Krone 4 m breit.[1] Er hat 93.000 m³ Bauwerksvolumen. Seine Kronenhöhe liegt auf 442,23 m Höhe.
Stausee
Der Stausee der Hauptsperre ist 17,3 ha groß. Er hat 1,069 Millionen m³[1]Gesamtstauraum bei einem Einzugsgebiet von 3,9 km². Der Wasserspiegel liegt am Stauziel auf 440,5 m Höhe. Das Bemessungshochwasser liegt bei 3,5 m³/s und die Leistung der Hochwasserentlastung bei 12 m³/s.
Die Kiliansteiche sind als Nr. 211[2] in das System der Stempelstellen der Harzer Wandernadel einbezogen; die Stempelstelle befindet sich am Erddamm der Vorsperre Kiliansteich.
