1.蓄水兼沉砂：
     非汛期（每年10月～翌年5月）弧形閘門關閉，形成容量約1 ,000萬公噸的水體，此蓄水於河川逕流不敷下游需求時供調度使用，其空間亦可作為上游發電水庫尖峰發電調節池，另外，此蓄水區亦為大型沉砂池，估計濁水溪枯水期逕流經過庫區沉澱後，其他防砂措施運轉操作頻率將大為降低。

     汛期因濁水溪基流量已可大致滿足用水需求，為利洪水洩洪及排砂操作，此時期攔河堰可以不予蓄水。但因集集計畫係兩岸各設進水口，為避免上游主槽偏向單側，致另一側進水口取水受影響，故於溢洪道左右側各四道設二公尺高調節閘門，當進入汛期此調節閘門關閉，弧形閘門懸吊不使用，未設調節閘門之弧形閘門仍關閉，使豐水期保持有二公尺之蓄水。此二公尺之蓄水區除使兩岸進水口正常取水外，另可使上游河川逕流於此沉砂。

2.放流排砂：
     濁水溪逕流每年約60億公噸，集集計畫調度使用約20億公噸，估計每年約40億公噸水須放流，此放流量大部分係汛期暴雨，河川逕流超過下游需求時由攔河堰閘門操作排放。放流基本上可分兩種型態，一為豐水期河川逕流量大於需求量之調節性放水，另一為洪水期之排洪。

     濁水溪逕流造槽流量約600～800cms，依過去水文分析，將洪水定義為流量大於1,300 cms，此時因有效雨量已足，故洪水期基本上進水口不取水，換言之，於洪水期可將攔河堰閘門全開洩洪，此時，除將濁度甚高之水流排放至下游外，另因洪水之沖刷能力頗大，可將庫區淤砂連帶沖至下游，而恢復原蓄水庫容，當洪水消退至某一流量後，再將閘門放下，進行蓄水操作，如此攔河堰庫容將可永續利用。

3.截砂取水：
     集集攔河堰之進水口取水閘門分上、下兩層，一般情況下使用上層閘門取水，主要係配合水庫水位高度以引取較佳原水。排砂道閘門底EL197.0公尺，距汛期正常蓄水位EL205.5公尺，相差8.5公尺，亦為正常水位時，進水口前之水深為5.8～8.5公尺，且設計取水流速不得大於1.0m/sec，此流況可使推移質不進入排砂道，另進入排砂道之懸浮載因自重而開始下沉，而上層閘門係引取水位在EL：204.0以上之水體，為較潔淨之表層水，且不致破壞EL204.0以下水流沉澱功能。當排砂道淤積達設計高度時，則利用豐水期或洪水之退水期，將排砂閘門開啟進行排砂，排砂時則不取水。

4.沉砂池：
     集集攔河堰蓄水兼沉砂、放流排砂、截砂取水等措施運轉得當，基本上河川之砂石不致進入取水口。惟濁水溪以「濁」聞名，水利工程考慮之因素多變複雜，亦非容易可掌控，故設計運轉常考量最惡劣之狀況下，尚能滿足規劃設計所訂之機能。經檢討，考量不良天候狀況如仍需取水，或可能發生不良操作，及供水目標有自來水與工業用水，要求供水品質較高，故仍比照一般渠首工設計原則，設置沉砂池。

     另為避免長42公里之工業用水專用管路送水至麥寮，管路淤塞斷水及減低工業用水再處理水質之成本，另於輸送專管入口（雲林縣林內鄉）增設沉澱池。