Grande bacino artificiale creato dallo sbarramento del fiume Tevere della diga di Montedoglio nell'alta Valtiberina toscana, nei pressi dei comuni di Anghiari e Sansepolcro, al confine con l'Umbria.
Questo invaso, uno dei maggiori in Europa realizzati con diga in materiali sciolti, rappresenta un'infrastruttura idrica di vitale importanza. Sebbene i lavori di costruzione siano terminati nei primi anni '90, l'area è rimasta a lungo in una fase di progressivo riempimento, collaudo e completamento delle reti idriche accessorie.
La sua funzione primaria è la regolazione idrica per scopi plurimi, con un focus particolare sull'irrigazione e l'uso idropotabile. L'invaso, con una capacità potenziale di circa 150 milioni di metri cubi, garantisce l'approvvigionamento idrico a una vasta area che comprende la Valdichiana aretina e l'Umbria settentrionale, fungendo da riserva strategica contro la siccità e alimentando anche alcuni paesi appenninici. Inoltre, contribuisce al mantenimento di un flusso minimo (deflusso ecologico) nel Tevere a valle, essenziale per la salute dell'ecosistema fluviale.
La formazione del lago, sviluppatosi in una valle caratterizzata da un fondale che ha richiesto tempo per assestarsi, ha portato alla creazione di un nuovo ecosistema che, pur rimanendo un'opera prevalentemente funzionale, ha acquisito rilevanza paesaggistica.
La creazione del Lago di Montedoglio ha comportato un profondo sacrificio territoriale e comunitario. L'innalzamento delle acque ha inghiottito l'intera frazione della Madonnuccia (nel comune di Pieve Santo Stefano) e un insieme di circa 117 edifici tra agglomerati rurali e case sparse, costringendo circa 400 persone ad abbandonare le proprie radici. Intere comunità sono state sradicate, con la distruzione di chiese, scuole e cimiteri prima che l'acqua li sommergesse, nel tentativo di cancellare le tracce di quell'abitato e fare spazio al serbatoio idrico. Oggi, benché le strutture siano state in gran parte demolite, in periodi di forte siccità e basso livello dell'invaso, affiorano ancora i ruderi e i resti di questi antichi insediamenti, mantenendo viva la memoria storica della Madonnuccia.
