La grande diga di Cancano fu realizzata tra il 1953 e il 1956 serrando, a quota 1900 m, la Val di Fraele alcune centinaia di metri a valle del preesistente sbarramento di Cancano.
La diga, di tipo ad arco gravità, riceve le acque di svaso della diga di San Giacomo e le portate del Nuovo Canale Viola.

L'invaso, che fa parte dell'impianto idroelettrico di Premadio, è, unitamente a quello di San Giacomo, l'elemento di regolazione stagionale dell'intero sistema idroelettrico A2A in Valtellina.