A Heuilley, la Saône se divise en 2 bras séparés par l'ile de Fley et le barrage se compose de deux parties distinctes : le barrage supérieur (placé dans le bras gauche de la Saône) et le barrage inférieur (situé près de l’extrémité aval du bras droit de la Saône et au niveau de l'entrée de la dérivation). Des plans réalisés entre 1841 et 1844 par l'ingénieur Thiollière et le conducteur Tisserand attestent des travaux sur ce site qui sont terminés en 1844. Le pertuis est exhaussé en 1857 d'après les dessins d'exécution du conducteur Dransart. Le barrage inférieur d'Heuilley a été modifié dans le dernier quart du 19e siècle, dans le cadre des fonds alloués par la loi de 1874 (Devis et cahier des charges, art. 13, 14 et 15). D'une longueur de 118 m entre culées, ce barrage est destiné à former déversoir. Le pertuis sera également fermé par un mur en maçonnerie.

Sur une carte postale ancienne, on voit le pertuis condamné (qui servait au passage des radeaux de bois) et un chariot mobile sur rails qui permettait de régler le débit d'eau (AD 71).