南化水庫自1998年完工運轉以來，由於原設計採無閘門自由溢流方式，其排洪設施底檻高程較髙，且未設置底孔排淤設施，無法排除底部淤砂，導致大量土砂淤積於庫區，歷年水庫容量由原設計之15,800萬m3 降至9,790萬m3，尤其上游集水區受2009年莫拉克颱風超大降水之影響，該年帶來約1,700萬m3之淤積量，嚴重威脅其原有之供水功能。依南化水庫集水區降雨有明顯之雙峰分佈特性，本計畫爰採前後庫排砂之概念，利用前段之降雨排砂，整體規劃係於南化水庫上游規劃佈設長約950m之潛堰一道及內徑9.5m、長約1,366m之排砂隧道一條，以形成前後庫，排除水庫來砂。此外由於考量空庫排砂之效率較佳，並須滿足原南化水庫之供水標的，於潛堰上游再規劃設置一高約100m之RCC壩一座，除可提供集水區上游空庫排砂之功能外，並可額外提供南化供水區約一億立方公尺之蓄水容量。本計畫經概估每年可排砂約249萬m3，配合局部機械清淤每年33萬m3，已可排除南化水庫年每年282萬m3之淤積量，期使水庫之淤積平衡，達到永續利用之目標，此外，由於上游增加之蓄容量，可以使水庫之年供水潛能由53.75萬CMD提升至78.2萬CMD，相當幅度提升水庫之供水效益。