戰後，桃園大圳參加石門水庫多目標工程建設，目的在爭取可靠水源。對本會而言，最主要的設施是渠首工攔水工程，也就是後池堰、進水口和排沙閘。 後池堰的混凝土溢流堰段全長385.5公尺，非溢流堰土石段長150公尺。混凝土溢流段之混凝土分25塊施工，每分塊長約15公尺，最左端的一分塊稱「左堰座」，是一座重力式堰座，承擔作用在桃園大圳進水口洩水道（或稱沖刷閘）上推力。最右端的分塊則為「右堰座」，採半重力式擋土牆結構，為溢流堰段和土石段隔牆，承受土石段的土壓力。其餘中間23分塊則為重力式溢流堰，具備臥箕式堰頂和斜坦式靜水池。後池堰的溢流堰高度10公尺，非溢流堰堤高29公尺，調節容量達到2,200,000立方公尺。