在水利工程中，将高速下泄水流所携带的巨大能量在短距离内大部分消杀，减弱对下游河床的冲刷，达到保护下游水工建筑物的目的，是泄洪消能的基本过程。

台阶式溢洪道是将传统的光滑溢洪道改成具有台阶形状的溢流面，使水流在每级台阶上都产生强烈的旋滚，促使水流表面波破碎，加强了水体之间的紊动交换。

因此，台阶式溢洪道具有更高的消能率，加上混凝土筑坝（RCC）技术的逐渐发展，台阶式溢洪道更是在国内外得到越来越多的关注与应用。

本书是台阶式溢洪道水力特性的系列研究成果总结。

通过模型试验研究了台阶式溢洪道的水流流态、水面线、掺气分布规律、压强分布规律以及消能效果。

为了提升台阶式溢洪道的消能率，避免高速水流下泄时由于负压而产生的空化空蚀，在台阶式溢洪道上增设掺气消能设施，通过模型试验研究了台阶式溢洪道与掺气挑坎、掺气分流墩、分流齿墩以及掺气分流墩与消力池联合应用的水力特性。

在物理模型试验的基础上，采用数值模拟的方法，研究了台阶式溢洪道的水力特性和掺气消能设施与台阶式溢洪道联合应用的水力特性，计 算 结 果 与 试 验 实 测 结 果 基 本 一 致，说明数值模拟方法能够作为实验的补充方法为工程实际应用提供依据。

本成果的研究丰富并完善了相关基础理论与技术方法,对提高用水效率,降低工程造价，提升台阶式溢洪道消能效果，满足经济社会可持续发展的需要具有重要的实践价值和指导意义。