ประวัติลำน้ำห้วยหลวงนั้น มีพื้นที่ลุ่มน้ำ ๓,๓๑๗.๖๔ ตร.กร. หรือ ๒,๑๓๖,๐๒๓.๐๗ ไร่ สิ้นสุดเขตลุ่มลำน้ำทางเหนือจรดแม่น้ำโขงเขตแดนประเทศไทย ที่อำเภอโพนพิสัย จังหวัดหนองคาย ต้นน้ำอยู่ทางตอนใต้ของลุ่มน้ำมีแนวภูเขาภูพานโอบจากทิศตะวันตกมาถึงทิศใต้ที่จังหวัดหนองบัวลำภู มีพื้นที่ลาดชันลงมาจนสุดแนวที่เขื่อนห้วยหลวงที่อำเภอกุดจับ จังหวัดอุดรธานี ครอบคลุมพื้นที่ ๓ จังหวัด คือ หนองบัวลำภู อุดรธานี และหนองคาย เขื่อนห้วยหลวง เป็นเขื่อนดินเก็บกักน้ำขนาดใหญ่ในจังหวัดอุดรธานี เริ่มเมื่อครั้ง กรมหลวงประจักษ์ศิลปาคม ทรงสร้างเมืองอุดรธานี และในขณะนั้นแหล่งน้ำในการอุปโภค – บริโภค ไม่เพียงพอต่อการขยายตัวของเมืองและประชากร อีกทั้งเกิดภาวะฝนแล้งในบางปี สมุหเทศาภิบาลอุดร จึงร้องขอไปยังกระทรวงเกตรธิการพิจารณาปิดกั้นทำนบดินในลำห้วยหลวง ในปีพ.ศ. ๒๔๗๖ ทางกรมชลประทานเริ่มพิจารณาวางโครงการก่อสร้างเขื่อนห้วยหลวงเพื่อกักเก็บน้ำไว้ในพื้นที่ แล้วเสร็จเมื่อปี พ.ศ. ๒๕๒๗ ซึ่งเป็นเขื่อนขนาดใหญ่และมีความสำคัญต่อระบบชลประทานในตัวเมืองอุดรธานี ส่งน้ำสู่ระบบการเกษตร แหล่งน้ำเพื่อการประมง และระบบการกักเก็บน้ำตามอ่างเก็บน้ำต่างๆ ที่ลำน้ำห้วยหลวงไหลผ่าน แต่ก็มีปัญหาเรื่องน้ำท่วมพื้นที่ทางการเกษตรในฤดูน้ำหลากตามลำน้ำห้วยหลวงไหลผ่านสร้างความเสียหายให้แก่ ไร่ นา พืชผลทางการเกษตรกว่า ๙๐,๐๐๐ ไร่ มีการแก้ไขปัญหาน้ำท่วมโดยกรมการพัฒนาและส่งเสริมพลังงาน กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้ก่อสร้างประตูระบายน้ำห้วยหลวงตอนล่างขึ้นในปี พ.ศ. ๒๕๓๙ และโอนให้กรมชลประทานรับช่วงต่อในปี พ.ศ. ๒๕๔๖ และต่อมาในปี พ.ศ. ๒๕๖๐ รัฐบาลมีนโยบายเก็บน้ำไว้ในประเทศแทนการปล่อยลงแม่น้ำโขงจึงเกิดโครงการพัฒนาลุ่มน้ำห้วยหลวงตอนล่างขึ้น โดยนายกรัฐมนตรี พล.อ.ประยุทธ์ จันทร์โอชาโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อบรรเทาอุทกภัยในเขตจังหวัดหนองคายและอุดรธานี ประกอบด้วย ๕ แผนงาน ได้แก่
๑. งานสถานีสูบน้ำบ้านแดนเมือง ตำบลวัดหลวง อำเภอโพนพิสัย จังหวัดหนองคาย ก่อ
สร้างคลองชักน้ำยาว ๑,๓๔๔ เมตร ลงแม่น้ำโขงโดยตรง มีอัตราสูบน้ำสูงสุด ๑๕๐ ลบ.ม./วินาที
๒. งานพนังกั้นน้ำใหม่และปรับปรุงพนังเก่าในลำน้ำห้วยหลวงเดิม ความยาว ๔๗ กิโลเมตร
๓. งานสร้างประตูระบายน้ำ ในลำน้ำห้วยหลวงขึ้น ๓ แห่ง และ ประตูระบายน้ำสาขาอีก
๑๒ แห่ง เพื่อกักเก็บน้ำแบบขั้นบันได และก่อสร้างระบบส่งน้ำ ๑๓ โครงข่าย โดยมี ๑๘ สถานีสูบน้ำด้วยไฟฟ้า
๔. งานระบบชลประทาน ครอบคลุมพื้นที่ ๓๑๕,๑๙๕ ไร่
๕. งานระบบควบคุมอุทกภัยอัจฉริยะ (Smart Flood Control System)
จนเกิดเป็นระบบนิเวศชุมชนที่มีลักษณะเฉพาะพื้นที่น้ำและยังถือเป็นภูมิทัศน์ท้องถิ่นที่ถูกสร้างขึ้นเนื่องมาจากการปรับตัวของมนุษย์ให้เข้ากับสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปซึ่งมีความแตกต่างกันในแต่ละฤดู นอกจากศักยภาพของทรัพยากรธรรมชาติที่อำนวยให้ภายในระบบนิเวศแล้ว การจัดสรรและจัดการทรัพยากรให้เกิดประโยชน์มากที่สุดยังเป็นอุปสรรคหนึ่งในการพัฒนาฯ แน่นอนที่สุดการพัฒนาย่อมได้ผลหากการใช้ทรัพยากรธรรมชาติเป็นไปตามหลักทางนิเวศวิทยา กล่าวคือ ใช้ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดพร้อมทั้งมีการอนุรักษ์และปรับปรุงควบคู่ไปด้วย ในการจัดการทรัพยากรที่ผ่านมา ผู้จัดการพยายามที่จะใช้ทรัพยากรเพื่อเพิ่มผลผลิตให้สูงสุดโดยขาดการอนุรักษ์ การพัฒนาที่ไม่ได้สนใจผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมยังดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง เพราะวาทกรรมหลักของโลกเชื่อว่านอกจากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจะสนับสนุนการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างไม่จำกัด ยังมีความสามารถเยียวยาสิ่งแวดล้อมได้