近年的科技發展使得建造高壩和大水庫有了可能。這些新科技成為發展新設計和施工技術的必要，特別是與保證充分的洩洪設施有關的方面。陡槽和溢洪道通過水力建築物將大量水流瀉出去而不對建築物本身和周圍環境造成大的損害。
溢流式溢洪道經壩頂洩洪，水流作為明槽水流或自由溢流下洩，並需要將水流中的大部分動能釋放掉；否則，溢流可能危及下游、周圍甚至大壩本身。工程中一般採用以下三種方式進行消能：高速水流從挑流鼻坎挑入水墊塘中；在溢洪道下游建造標準消力池，以形成水躍並消掉大部分的能量；在溢洪道上設定台階，水流流過粗糙的或有台階的洩槽，就能消去大部分的能量。
在台階式陡槽上，水流沿著溢洪道表面的台階流動，明顯地提高消能率；於是，排除或極大降低了在溢洪道末端進行大量消能的必要性。
台階式溢洪道的運用
在過去的幾十年裡，台階式溢洪道已經成為一種很風行的安全洩洪方式。碾壓混凝土的發展又增強了台階式溢洪道的興趣。上面已提到了的，在台階式溢洪道中，水流沿著溢洪道表面的台階流動，明顯地提高消能率；因而，減少了下游消力池的規模和費用。
台階也可用於暴雨渠道中的消能。在挪威，台階也被用在明流的洩洪隧洞中，以提高消能。這種設計允許在豎井的上游捲出空氣，以避免豎井中有空氣。
台階布置也被用於水處理廠中。階梯式布置和跌水還被沿河和溪流所引用，以便給低溶氧的水充氧。台階式的溢洪道能建造在各種地形上。
台階式洩槽由在底板上有多級跌水的開敞式渠道組成。台階上的水流分成兩種形態：舌形水流
而在表層水流形態中，沿台階表面向下的水流表現為粘滯流，表層水流流過台階，並有台階間的洄流作為水墊。台階的外角連線形成了水流流過的虛擬底板。在這虛擬底板下面，產生了洄流旋渦，水流通過台階外角剪下力的傳遞保持的這些旋渦。
在溢洪道最初的台階上，水流平滑並沒有空氣摻入；而在最初幾個未摻氣的台階以後，水流表現為：當快速發展的邊界層到達水流表面時，空氣強烈地摻入了。由於動能轉化為旋渦的作用，加強了消能效果。
大壩上，表層水流形態比舌形水流形態消能更充分。
對於洩量小且底坡比較平緩的情況，水流表現為連續跌落的舌形水流。洩量增加或底坡變陡則可能導致出現表層水流形態。當自由跌落水舌下的空腔消失時，表層水流形態就開始出現了。
這種現象與摻氣設施和通風孔的的空腔充填類似。
函式。坡度增大，消能率減小；而台階尺寸越大，消能越多。
舌形水流的消能隨台階數的減少而增加，隨縱坡坡度的增加而減小。
台階式溢洪道中，坡度越陡則摻氣相應增加。隨著台階尺寸的加大，相應也增大了摻氣。但是，摻氣多卻使溢洪道的消能率降低，水體膨脹。
為減小空蝕破壞的風險，摻氣水流中至少需要大約4%~8%的含氣濃度。
水中溶氣對環境的影響也相當嚴重。在深池中，高摻氣的水流在光照射下，造成靜水壓力迫使大氣中的氣體溶解；由於氣泡損傷，導致幼魚死亡。為避免上述情況發生，設計溢洪道時應限制水的飽和度到110%tdg左右。
採用台階式溢洪道，在消能上能有所幫助，可形成淺的消力池，降低摻氣水流中靜水壓力的作用。
初始點是邊界流與水流上游面的交點。在初始點之前，可能會有空穴發生，而在初始點之後，由於摻入了一定量的氣體，空穴風險就降低了。如果洩量大些，則初始點下移，形成一大片未摻氣水流區，該範圍空穴風險實際上存在於較高的流速。
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