引水路功能係將桶頭攔河堰取水口所引進清水溪部分水量，經由渠道、管路及隧道等設施，穿過清水溪及北港溪分水嶺後，輸送至湖山水庫調蓄運用。其起自桶頭攔河堰巴歇爾量水槽以下，主要設施包括明渠、倒虹吸工、暗渠、管路及輸水隧道等，總長度為3.842公里。
設施數據如下:
明渠：渠道(斷面寬8公尺*高7.5公尺)、長度：67公尺。
倒虹吸工：兩座倒虹吸工控制閘門(每座各兩門3m*3m閘門)；2400mm鋼管(SP)*2、長度127公尺。
暗渠：雙孔箱涵(斷面寬3~3.34公尺*高4公尺)、長度:92公尺；單孔箱涵(斷面寬4公尺*高4公尺)、長度:101公尺。
管路：3000mm預力混凝土管(PCCP)*2、長度:618公尺。
輸水隧道：馬蹄形斷面隧道(斷面寬4.0公尺)、長度：2,825公尺。