Hlavním problémem Brněnské přehrady po dlouhou dobu byly zelené sinice, které znečišťovaly celou vodní plochu a znemožňovaly rekreaci a poklidné trávení času na jejích březích nejen v době letní sezóny. Tato situace se díky spolupráci města Brna, Jihomoravského kraje a Povodí Moravy změnila před 14 lety, kdy začala první fáze čištění. Kontinuální práce budou probíhat zatím do konce sezóny roku 2022.
Čištění a úprava vody v přehradě probíhá od roku 2007, kdy se vápnily břehy. Díky tomu zmineralizovaly živiny obsažené v půdě a bakterie sinic přišly o tento zdroj potravy. V dalších letech proběhlo bagrování sedimentů uložených na dně nádrže. Následně po dopuštění hladiny byla zprovozněna soustava aeračních věží. Tato provzdušňovací zařízení podporují oxidaci sedimentů, což znamená, že se organické části ve vodě, které jsou potravou pro sinice, stávají anorganickými – tedy nevhodnými ke konzumaci. Dále aerační věže míchají svrchní vodní sloupec se spodním, a stěžují tak životní cyklus sinic.
Na Brněnské přehradě fungují také destratifikační věže. Ty pomáhají vyrovnávat teplotu vody u dna a na hladině přehrady; tento proces také zabraňuje masivnímu množení sinic. Dále se používají systémy na srážení fosforu, který je hlavní potravou pro bakterie a do vody se nejčastěji dostává s dešťovou vodou z polí, kde ho zemědělci používají jako součást hnojiva.
Zajímavostí je také proměna skladby ryb v přehradě. Dříve dominovaly kaprovité druhy, které se živí organizmy ze dna, takže sediment vířily, a pomáhaly tak sinicím k bezuzdnému osidlování vodní plochy. Ty byly částečně nahrazeny dravějšími druhy, mezi nimiž najdeme candáty, okouny a štiky stabilizující ekosystém nádrže. 
Tato opatření se během let velmi osvědčila, proto by měla pokračovat a rozvíjet se i v průběhu další etapy projektu „Realizace opatření na Brněnské údolní nádrži, IV. etapa 2023–2027“. V současné době byly již zahájeny přípravné práce, v jejichž rámci bylo zadáno zpracování projektové dokumentace pro IV. etapu projektu, která vyhodnotí současná opatření a případně navrhne nové postupy. Cílem první etapy projektové dokumentace bylo navržení nejvhodnější varianty aeračního systému a posouzení dávkovacího systému. Druhá etapa projektové dokumentace rozpracuje výsledné varianty ze své první fáze a jejím výstupem bude projektová dokumentace pro územní řízení a také dokumenty technických podmínek pro zadávací řízení na dodávku zařízení. Na vypracování projektové dokumentace se kromě města bude finančně podílet i Jihomoravský kraj, a to prostřednictvím poskytnutí dotace v hodnotě 217 800 korun, kterou již kromě Rady města Brna schválilo i Zastupitelstvo Jihomoravského kraje. Tato částka uhradí polovinu nákladů na projektovou dokumentaci.
Povodí Moravy se jako třetí spolupracovník nejvíce věnuje technické části projektu. Pracovníci monitorují stav vody, sledují zdravotní stav vodních živočichů a obecně zjišťují, jak si přehrada díky kontinuální péči vede.
