石門水庫排洪排砂設施眾多，依設計流量由小到大為永久河道放水道(34cms)、發電鋼管(58cms)、排砂隧道(300cms)、排洪隧道(2,400cms)、溢洪道(11,400cms)；阿姆坪防淤隧道完工後，其設計流量為600cms。颱洪期間水庫操作放流，依情境可分為調節性放水、洩洪及排砂。
一、調節性放水
石門水庫於颱風或豪雨期間、入庫流量1,000cms以下時，為預降水位，經由溢洪道或其他設施之放水，稱為調節性放水；操作上先經由發電鋼管滿載發電放水，再依序全開永久河道放水道(PRO)及排砂隧道，仍需加大放流時再開啟排洪隧道從200cms起放，必要時排洪隧道切換由溢洪道以600cms放水。
二、洩洪
石門水庫於颱風或豪雨期間、入庫流量在1,000cms以上時之放水稱為洩洪。洩洪之操作，除持續調節性放水外，排洪隧道或溢洪道則視入流量大小，調整開度加大放流，或兩者聯合操作。
三、水力排砂
石門水庫的永久河道放水道(PRO)、發電鋼管及排砂隧道入口均位在水庫底層，其開啟有排除水庫異重流之效果，稱為水力排砂，以排砂隧道效能最佳。洪峰過後、異重流來臨時，是最佳水力排砂時機。
四、複合式清淤
阿姆坪防淤隧道完工後，也是石門水庫重要的排砂設施，但不叫水力排砂。平時抽泥經由隧道上方的輸泥管輸送至出口，篩分後細泥放淤於沖淤池，待颱洪時引洪水進行沖淤，使回歸大漢溪及出海。