เมื่อปี  2505 นายเปรม อักษรสว่าง สมาชิกสภาจังหวัดพัทลุงและนายกพุทธิกสมาคมบางแก้ว ได้นำสมาชิกฯ  ยุวกสิกรและประชนประมาณ 500 คน  ขุดลอกเหมืองส่งน้ำจากคลองตะโหมดหรือคลองท่าเชียดเพื่อนำไปใช้ในเขตอำเภอเขาชัยสน จังหวัดพัทลุง แต่ไม่ได้ผลเนื่องจากจะต้องขุดเหมืองส่งน้ำลึกประมาณ 5-6 เมตร ซึ่งเกินกำลังที่เกษตรกรจะทำได้ ต้องใช้เทคนิคและเครื่องจักรเครื่องมือในการดำเนินงาน จึงร้องเรียนผ่านชลประทานภาคใต้ในสมัยนั้น ขอให้พิจารณาเปิดโครงการท่าเชียดขึ้น เพื่อช่วยเหลือพื้นที่เพาะปลูกดังกล่าวชลประทานภาคใต้ได้ส่งเจ้าหน้าที่ไปพิจารณาเห็นว่าลู่ทางที่จะเปิดการก่อสร้างโครงการฯ ขึ้นได้จึงส่งเจ้าหน้าที่ออกไปทำการสำรวจรายละเอียดภูมิประเทศและสถิติต่างๆ เพื่อนำมาวางโครงการและออกแบบ และได้ก่อสร้างโครงการเสร็จสิ้นในปี พ.ศ.2514 มีพื้นที่ทั้งหมด 121,527 ไร่ พื้นที่ชลประทาน 100,000 ไร่ วันที่ 14 กันยายน 2520 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้มีพระราชดำริให้กรมชลประทานพิจารณาโครการชลประทานเพื่อช่วยเหลือการทำนาในเขตจังหวัดพัทลุง ต่อมาสำนักงานชลประทานที่ 12 (ปัจจุบันคือสำนักชลประทานที่ 16) ได้รับหนังสือจากอำเภอตะโหมด ที่ พท. 0616/256 ลงวันที่ 25 มกราคม 2532  ขอให้พิจารณาความเป็นไปได้โครงการอ่างเก็บน้ำโละหนุนตามพระราชดำริ เพื่อช่วยเหลือพื้นที่เพาะปลูกในเขตโครงการชลประทานท่าเชียด จำนวน 100,000 ไร่  และลดอันตรายจากอุทกภัยในเขตอำเภอตะโหมด อำเภอเขาชัยสน จังหวัดพัทลุง ประธานสภาตำบลตะโหมด (นายบุญชอบ เพชรหนู) ประธานสภาตำบลคลองใหญ่ (นายหวัง เสถียร) และประธานตำบลแม่ขรี (นายสวัสดิ์ มุสิกะสงค์) ได้มีหนังสือ ลงวันที่ 6 กรกฎาคม 2533 เรียนราชเลขาธิการขอพระราชทานสร้างอ่างเก็บน้ำคลองหัวช้าง โดยให้เหตุผลว่าท้องที่ตำบลตะโหมด ตำบลคลองใหญ่ ตำบลแม่ขรี อำเภอตะโหมด จังหวัดพัทลุง รวม 25 หมู่บ้าน ประชากร 21,443 คน มีการทำนาทำสวนเป็นอาชีพหลัก เนื้อที่การเกษตร 73,158 ไร่ แต่การประกอบอาชีพ ดังกล่าวไม่ได้ผลเต็มที่เนื่องจากขาดแคลนน้ำเพื่อการเกษตร และเป็นคลังจ่ายน้ำให้กับโครงการชลประทานท่าเชียด ต่อมาราชเลขาธิการ ได้มีหนังสือ ที่ รล 0005/10206 ลงวันที่ 26 กรกฎาคม  2533 เรียนอธิบดีกรมชลประทาน และหนังสือที่  รล 0005/10207 ลงวันที่ 26 กรกฎาคม 2533  เรียนผู้ว่าราชการจังหวัดพัทลุง แจ้งให้ทราบถึงความประสงค์ของราษฎรที่ต้องการให้ก่อสร้างอ่างเก็บน้ำคลองหัวช้าง จึงขอให้พิจารณาในเรื่องนี้ และหากมีความคิดเห็นหรือข้อเสนอแนะประการใดแจ้งให้สำนักราชเลขาธิการทราบด้วย จากการประสานงานระหว่างกรมชลประทานโดยสำนักชลประทานที่ 12 (ปัจจุบันคือ สำนักชลประทานที่ 16) กับจังหวัดพัทลุง เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะดำเนินการในเรื่องนี้  และได้ดำเนินการพิจารณาเบื้องต้นแล้วเสร็จเมื่อเดือนตุลาคม 2533 สำนักชลประทานที่ 12 ได้มีบันทึกที่ กษ 0337/350 ลงวันที่ 18 ตุลาคม 2533 เรียนอธิบดีกรมชลประทานเห็นสมควรขอพระราชทานโครงการเป็นโครงการพระราชดำริ กรมชลประทานได้มีหนังสือที่ กษ 0301/1825 ลงวันที่ 11 มีนาคม 2534 เรียนราชเลขาธิการ เพื่อนำความกราบบังคมทูลพระกรุณารับเป็นโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ สำนักราชเลขาธิการ ได้มีหนังสือที่ รล 0005/5226 ลงวันที่ 18 เมษายน 2534 และหนังสือที่   รล 0005/5227 ลงวันที่ 18 เมษายน 2534 แจ้งให้กรมชลประทานและผู้ว่าราชการจังหวัดทราบตามลำดับ ว่าความทราบฝ่าละอองธุลีพระบาทแล้ว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯรับเป็นโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ กองวางโครงการได้ดำเนินการศึกษาและรายงานโครงการเสร็จเรียบร้อยเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2540  ซึ่งต่อมาโครงการชลประทานพัทลุง ได้มีบันทึกที่ กษ 0337.02/686 ลงวันที่ 11 มิถุนายน 2540 เรียน ผสก.ผชป.12 (ปัจจุบัน ผส.ปช.16)  เพื่อโปรดพิจารณาขออนุมัติกรมฯ  ตั้งงบประมาณก่อสร้างในปี  2541  ต่อไป