Het Sigmaplan beschermt de Dijlemonding en de omwonenden met een cluster van overstromingsgebieden. Grote Vijver Noord is goed voor 119 hectare extra buffercapaciteit bij stormtij. De werking van het gecontroleerd overstromingsgebied is vrij eenvoudig: bij stormtij en hoge waterstanden kan het water van de Dijle over de verlaagde overloopdijken het gebied instromen. Hier botst het water dan tegen een hoge, brede ringdijk die het achterland beschermt tegen overstromingen. De sluizen aan de Dijle en de Nete voeren het water af naar de rivieren zodra het peil daar weer gezakt is. Op die manier verlagen de overstromingsgebieden Grote Vijver Noord en Zennegat de piek van de vloedgolf en verminderen ze de kans op wateroverlast in de regio Mechelen. Bovenzanden vangt stormtij het overtollig water op uit de Rupel.
Grote Vijver Zuid zal enkel bij extreem stormweer dienstdoen als overstromingsgebied.
Ook Tien Vierendelen zal pas overstromen als Bovenzanden, Zennegat en Grote Vijver Noord het water niet meer kunnen opvangen.
Via gecontroleerde overstromingsgebieden werkt het Sigmaplan samen mét de natuur om Vlaanderen te beschermen tegen hoge waterpeilen op de omliggende rivieren. Dat heeft niets dan voordelen. Natuurlijke buffers kunnen veel water bergen, terwijl de natuur er volop haar gang kan gaan. In het overstromingsgebied Grote Vijver Noord bijvoorbeeld stroomt er dagelijks, via de in- en uitwateringssluis in de Netedijk, een kleine hoeveelheid Netewater het gebied in. Zo ontstaat er getijdennatuur met zeldzame zoetwaterslikken en -schorren, een gedroomde leefomgeving voor tal van bijzondere dieren en planten. Op termijn zullen deze verder evolueren tot zoetwatergetijdenvloedbossen, zeldzame Europese topnatuur.