日治時期，為灌溉廣大的嘉南平原，提升米糖糧食的生產。1920年八田與一規劃興建嘉南大圳，在曾文溪支流官佃溪打造「烏山頭水庫」作為貯水池。但主水源官佃溪的溪水流量不大，光靠官佃溪無法滿足嘉南平原的灌溉需求，為解決其用水需求，方法即為開源，另尋其他水源增補，故大壩本體之外還增加了一項導水隧道的設計，目的在將曾文溪溪水導入烏山頭水庫，以增加水庫之蓄水量。隧道總長3217公尺（直徑5.4公尺之馬蹄型斷面），全體工程項目包含隧道東口（進水口）與西口（出水口）兩端的明渠、暗渠以及水閘門等工程，因貫穿烏山嶺而稱之為「烏山嶺引水隧道」。 烏山嶺引水隧道於1922年12月開工，為嘉南大圳所有工程中最困難的部分，過程面臨不少挑戰。第一，交通運送不便，地處遙遠且交通方式受豐枯水期限制，冬季雖可利用輕鐵，夏季則難以用竹筏通行。砌料運送亦需透過火車轉以台車、竹筏來越溪運送，整體流程耗時費工；其二，缺乏電力，在沒有供電的環境下，東口工作站僅靠著一台迷你水力發電機供電，其發電水力來自工作站後方山頂野溪引入直徑10公尺之混凝土蓄水池，產生約30公尺的落差動能，每天開機發電約1至2小時提供照明。直到1967年曾文水庫動工後，台電開始在此通電，該發電機才退居二線備用，百年的使用歷史，極具文資保存價值；其三，瓦斯爆炸及石油湧出，由於烏山嶺的地質有破碎斷層帶經過，岩體內含大量瓦斯氣體，因此挖掘期間曾發生過數次爆炸意外。其中在1922年12月6日施工挖掘時所發生的爆炸事件也造成50多名在場的施工人員傷亡，除瓦斯爆炸外也發生多處湧水及石油滲出災害，施工團隊累積經驗一一克服各種害危因子。烏山嶺引水隧道歷經7年之久的工期，終在1929年11月12日正式完工。翌年，八田與一在烏山頭水庫堤堰工作站豎立「殉工碑」，紀念興建過程的134位殉職人員，這段災害歷史成為後人興建工程的借鏡。 1930年嘉南大圳正式通水時，作為整個大圳工程一環的烏山嶺隧道，也開始擔負起引水的重任。嘉南平原水田面積激增近一倍，旱田銳減近十萬甲，水、旱田比例約七比三。農作生產結構也隨之改變，實施三年輪作制，耕種水稻、蔗糖及雜作。嘉南大圳透過曾文溪灌溉嘉南平原約十萬甲土地，搭配濁水溪灌溉雲林平原約五萬甲土地，合計灌溉約十五萬甲土地，為臺灣的農業經濟帶來重大改變。 烏山嶺引水隧道為曾文水庫與烏山頭水庫間之重要且唯一的引水隧道，自通水使用已逾90年，隧道結構日漸劣化，輸水能力從原有56cms降至47cms，雖經數次維修補強，仍無法抑止其老化。為避免烏山嶺隧道突發性崩壞引發斷水危機及恢復其原有輸水能力，以穩定提供嘉南平原用水。2013年在舊線下游另開鑿一條新的引水隧道，由水規所規劃設計、農水署嘉南管理處施工興建的「新烏山嶺引水隧道」於2021年完工，取代原有的舊隧道。 新烏山嶺引水隧道與舊線同樣採用56cms為設計輸水量，全長3,431公尺，內徑為5.4公尺之馬蹄形水道，新東口位於舊東口下游約80m處，新西口在舊西口的西南方約150m處。新隧道所處地層如同舊線，位於石油及天然氣的中高潛勢區，施工上有致命性的高度風險。新隧道的工程團隊以古鑑今，根據文獻資料、鄰近工程案例、區域地質判釋、地表地質及鑽孔調查等方式進行風險評估，得知可燃性氣體危害的分布位置。一般甲烷在空氣中的爆炸濃度約為5%~15%，工程團隊基於安全需求須將甲烷濃度控制在5%以下，防止爆炸發生，遂採取「分層探查、加強通風、鑽井洩氣、勤測瓦斯」等主動式作為，減少隧道鄰近區域地層中可燃性氣體儲量，並將可燃性氣體濃度稀釋至安全範圍內。同時，搭配「縮短輪進、降低爆破、增強支撐、儘早保護、輔助工法」，以防隧道變形，可燃氣體從破裂的岩體湧出。 從水文化角度看烏山嶺引水隧道工程，現代的工程師從歷史中學取經驗，參考日治時期歷次瓦斯氣爆炸資料，掌握瓦斯氣分布位置及地層特性，加上現代技術輔助，穿越1Km以上之高濃度瓦斯隧道區段，以創新解方克服瓦斯氣、湧水冒出及抽坍等種種施工問題，不僅成功貫通且施工過程零傷亡未發生隧道抽坍及氣爆事件，為臺灣瓦斯隧道之施工技術提昇再創新高。 八田與一當初在興建烏山嶺隧道，是根據曾文溪的流量量測及漂流木位置，找出最高的歷史洪水位來設計東口高度，確保水不會溢流。今日在東口堰進水口閘門可看到昭和四年（1929年）、1958年八七水災、2009年莫拉克風災留下的歷史洪災水位，遠遠超過當初東口的設計標準。由此見證，極端氣候一直都在，面對日益嚴峻的氣候變遷與全球水危機的威脅，我們的防洪策略與治水防災觀念也須有所轉變，不再期盼單一工程手段能永遠防止災害。

位於臺七線路旁的頭寮賓館，是往來於大溪、復興之間登山或旅遊的必經之地。頭寮賓館前的土地公廟，是清代時的抽份館，也就是各種商貨在上下山經過時，由官方抽取份額，以供隘勇寮、隘勇日常生活使用。大溪頭寮陵寢就是當時的隘勇寮，也是大溪第一寮，所以稱為「頭寮」。 2009年桃園市政府規劃兩蔣文化園區以及連結兩地的頭寮生態步道，並將昔日的大溪官兵活動中心，重新整修，改建為提供旅遊諮詢服務的大溪遊客中心，開放遊客參觀，一改過去給人一種門禁森嚴，不宜停留的印象。館內設置觀光導覽機，方便遊客查找旅遊資訊，也羅列北橫一線的拉拉山、小烏來、角板山等地遊程介紹。如今還闢有免費停車廣場，成為遊客必經的觀光景點。

2009年完成的「頭寮生態步道」連接了兩蔣文化園區，環境自然規劃完善，稱得上是一條五星級的步道，其起點在頭寮陵寢旁，終點為慈湖紀念雕像公園，全長1.2公里，是遊客到訪與當地居民散步運動的綠色廊道。 寬闊的步道，沿著草嶺山下延伸，路旁即可看見知名的草嶺石(多氣孔玄武岩)。洗石子為路面，除了一開始的前一百公尺，有石階階梯外，其餘路段都是平路。步道大致與臺7線（北橫公路）平行，由於緊鄰草嶺溪，沿著溪畔步道就可以欣賞到天然溪流美景，偶有白鷺鷥優雅飛過，點綴著簡明的草嶺溪生態解說牌，還有沿途相伴的潺潺溪水聲，聽來非常療癒，是大小朋友戶外踏青的好去處。

矗立在頭寮大池旁，有著美麗彩色倒影的依托邦社區，已歷二十寒暑，成為大池美景的一部份。開窗面對著頭寮地區自然美景，可望見溪洲山、頭寮山、草嶺山，鄰近登山步道設施便利，充滿田園生活氣息，是都會人們嚮往的生活理想國。所以，這裡的房子，一直有著高詢問度。 住在社區裡的居民，有企業老闆、藝術家、導演，也有許多退休族，大家都十分喜愛這裡的生活環境，清晨被山鳥輕脆叫聲喚醒，晨昏散步池畔賞景，還能隨時能欣賞季節變化時，山水池景幻化的四時景色。社區管委會運作積極，定期舉辦聯誼活動及戶外參訪，聯絡鄰居情誼，並成立社區藝文社團「水月社」，每月邀請名人舉辦講座，或社區交流活動，鄰居感情十分融洽。

「頭寮大池」是人工挖鑿的埤塘，又名為「新福圳1號池」。其水源來自於山背後的湳仔溝溪及三民的水流東溪，鑿山洞引溪水蓄積而成，主要灌溉方圓內240公頃農地，和牛角南埤、龍過脈埤、新埤及白石埤等埤塘連結，負有灌溉整個大溪地區三層農作的重任。在新福圳一號池湖心，有一座「水中土地公廟」，名為「屢豐宮」，早年由開墾先民設置。民國56年桃園農田水利會執行大池擴建挖深計畫時，有意遷廟；但據說當時挖土機啟動要挖土地公廟，總是會發生機械故障的問題，前後四次，施工單位半信半疑，向土地公拜拜、擲筊，得知原來是土地公不願意搬家，水利會於是決議原地興建約4樓高圓形人工島嶼，成為現今樣貌，全臺獨一無二，深具特色。現今埤塘管理人員每逢初一、十五，得搭竹筏登上圓形人工島參拜。地方盛傳或許是土地公很滿意，頭寮大池自此水源充沛，帶給三層地區生生不息的農業發展。

位於三層地區的日昌豆腐店，創立於民國77年(1988)，至今已有三十多年的歷史。專門批發各式豆製產品─包干、小印干、傳統手工黑豆干、蘭花干、油豆腐、素腸、素肚、素雞、豆腱等。工廠製造產品以衛生著稱，豆干從製造到真空包裝有一定流程，也經攝氏一百度以上溫度、一百分鐘以上的高溫殺菌，民眾可以安心食用。