牡丹水庫於民國84年6月竣工，竣工時水庫有效庫容3,054萬立方公尺，依據營運多年統計每年淤積量介於18~27萬立方公尺間，截至107年2月水庫庫容僅剩2,633萬立方公尺。為維持水庫庫容量，牡丹水庫於107年11月辦理「河道放淤」作業。「河道放淤」是以抽泥工法將水庫淤泥抽至下游落水池與河道暫置，再於汛期利用防洪操作，洩洪水量將暫置淤泥回歸自然河道的方式。
為了解水庫放淤後對下游河道水質與生態影響，故辦理河道水質、斷面變化、生態調查及影響評估，工作可分為四大面向，暫置場地形地貌，水庫河道變化，洩洪水體濃度變化(水質)，以及周遭生態環境的影響(生態)，以探討水庫放淤對河道變化與生態之影響，其相關成果概述如下：
1.暫置場部分，藉由多次河道斷面調查並配合空拍攝影，主要影響區域為上游落水池暫置場，係沖刷後殘留部分土堤及施工便道。
2.河道變化部分，藉由歷年河道大斷面測量，比對放淤前後河道沖淤變化量，15處斷面僅4處有微幅回淤，其回淤高度介於0.1m~0.13m，另由衛星影像判釋，四重溪河道穩定流路無改變。
3.水質部分，藉由歷年颱洪時期監測數據顯示，水庫防洪運轉時，河道水體濃度較高約23,000ppm，並於洪峰後3~5小時濃度快速下降，沖淤後其水質濃度與支流自然輸砂濃度近似，對於河道水質影響並不大；淤泥暫置未放淤操作水質經調查，於上游石門橋水質濃度易受暫置場干擾，其影響濃度大約在400ppm上下，經修補土堤以降低泥水溢流後，水質濃度可回復正常。中、下游懷恩橋及車城橋則不受影響。
4.生態部分，藉由分析各物種豐富度、均勻度及歧異度，陸域無明顯變化，水域部分僅藻類有屬數及數量變化，其中以石門橋較為顯著，但其變化隨放淤操作結束後，可逐漸恢復。
綜合上述成果，河道放淤係屬還砂於河，於107年始辦理後至110年，牡丹水庫庫容由2,633萬立方公尺提升至2,652萬立方公尺，庫容明顯上升。顯示河道放淤作業對於增加庫容有明顯成效，且對其地形、水質及生態影響幅度均不大。