Đây là hồ chứa nước lớn, điều tiết năm thuộc công trình cấp III, đơn vị quản lý vận hành là Công ty TNHH MTV Sông Chu (gọi tắt là Công ty Sông Chu). Với mục tiêu là đảm bảo an toàn công trình đầu mối theo phương châm “4 tại chỗ”. Phương án ứng phó với lũ, ngập lụt ở vùng hạ du đập là xác định hoặc dự kiến được tuyến lũ quét và phạm vi ngập lụt khi xảy ra sự cố, đề ra những phương án bảo vệ, phòng tránh hoặc giảm nhẹ thiệt hại cho vùng hạ du. Xây dựng phương án sơ tán dân nhanh chóng, triệt để, bảo đảm an toàn tính mạng của nhân dân.
Phương án xử lý các tình huống có 3 trường hợp: Xả lũ kiểm tra qua tràn, lưu lượng tính với trường hợp xả lũ kiểm tra qua tràn Qkt = 165,79 m³/s, kết hợp với việc nước sông Yên Hòa lên cao làm giảm khả năng thoát lũ của vùng hạ du, gây ngập úng đường giao thông. Trong tình huống nếu không có nhà cửa, dân cư bị ngập, nhưng cần đề phòng những người qua lại khe suối, đánh bắt cá hoặc thu lợi nông sản có thể gặp nguy hiểm. Vì vậy cần nghiêm cấm các hoạt động đi lại, đánh bắt cá trong khu vực ngập lụt và đi lại của thuyền bè trên sông, suối hạ du.Theo đó, giao Công ty Sông Chu chuẩn bị vật tư dự phòng tại công trình đảm bảo số lượng, chất lượng và tập kết đúng vị trí quy định, thuận lợi khi ứng phó với các tình huống xảy ra. Ban Chỉ huy phòng chống lụt bão (PCLB) hồ Đồng Chùa xây dựng phương án phối hợp cụ thể với Ban Chỉ huy phòng, chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn (PCTT và TKCN) phường Hải Thượng chuẩn bị đầy đủ lực lượng, máy móc phương tiện thường trực như xe tải, máy đào... để xử lý khi xảy ra các tình huống.
Khả năng xả lũ của hồ chứa không đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, tình huống vỡ đập tính với lũ thiết kế. Tổng lượng nước xả xuống hạ du bao gồm dung tích hồ và lượng nước lũ ứng với tần suất thiết kế. Tình huống vỡ đập, nước nhanh chóng dồn xuống sông Yên Hòa, gây nên ngập lụt lớn cho các thôn Nam Hải, Ngọc Sơn, Cao Nam, Cao Bắc, Bắc Hải, Liên Trung, Liên Đình, phường Hải Thượng. Diện tích đất đai bị ngập khoảng 16 ha, trong đó đất thổ cư khoảng 9,5 ha, đất canh tác khoảng 6,5 ha. Các vùng dân cư bị ngập sâu phải tổ chức di dân. Trường hợp khả năng xả lũ của hồ chứa đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế, tình huống vỡ đập tính với lũ kiểm tra. Tuyến lũ quét, các thôn bị ảnh hưởng trực tiếp lũ như tình huống vỡ đập được tính với lũ thiết kế nhưng bị ngập sâu hơn.
Bên cạnh đó, Chủ tịch UBND tỉnh còn yêu cầu UBND thị xã Nghi Sơn tổ chức chỉ đạo các cơ quan tham mưu, chính quyền phường thực hiện phương án bảo đảm an toàn cho vùng hạ du khi hồ chứa xả lũ và các tình huống xảy ra sự cố vỡ đập theo phương án đã duyệt. Tổ chức tuyên truyền, phổ biến đến mọi gia đình, mọi người dân về các tình huống xả lũ hồ chứa. Thành lập các lực lượng cứu hộ, cứu nạn, sơ tán dân cư, huy động phương tiện, nguồn lực giúp dân sơ tán bảo vệ tính mạng, tài sản của nhân dân đảm bảo hiệu quả.
Tại công trình, khi có báo bão tất cả thành viên trong BCH PCLB hồ Đồng Chùa phải có mặt phân công cụ thể phụ trách công việc của các thành viên, tiến hành thực hiện nghiêm túc sự phân công của Trưởng ban. Bộ phận thường trực phải thường xuyên có mặt 24/24h để điều hành công tác, theo phương châm chỉ huy tại chỗ.
