在河道中修建闸坝后,上游水位抬高,下泄单宽流量加大,水流流速增高,能量集中,需要采取妥善的消能措施,控制上下游水流衔接,否则将影响建筑物与河道安全以及正常运行。常见的消能工分为水跃消能、挑流消能、面流消能和戽流消能。此外,为了提高消能效率,还有辅助消能工和超空穴消能工等。辅助消能工有趾墩、消力墩及尾槛等。超空穴消能工可使空穴长度发育到超过消能工相应尺寸或更大,空穴不在消能工边壁而在其后水中溃灭,避免了消能工受空化破坏。消能工消能是通过局部水力现象,把水流动能转换成热能,随水流散逸掉。消能工形式的选择,可根据枢纽布置、地形、地质和水文等条件确定。对一个具体工程,可能选用一种或多种形式的消能工,必要时,还要进行水力模型试验。设置消能工,应做到下游河床不发生严重冲刷、岸坡稳定,建筑物和消能工免遭空化、磨蚀、振动等破坏和雾化带来的危害,保证枢纽建筑物安全运行。在消能工的设计中应力求做到工程量小、造价低、工期短及管理维修方便等。
20世纪后期,中国建设了一批高水头、大流量、大泄洪功率和大单宽泄洪功率的水利水电枢纽工程,因此研究、设计了一批新型消能工。新型消能工可分为三类:①收缩式消能工。②扩散式消能工。③水舌碰撞式、水舌分层跌落式与水垫塘配合使用。