台阶式消能工（图1）利用水流流经台阶状溢流面时形成的水平轴漩滚、碰撞和掺气等作用达到消能目的。可单独采用，也可以与消力池、宽尾墩等联合应用。

图1 台阶式消能工

台阶式消能的显著特点是过流面上的摩阻力大，掺气多，从而消能率高，可极大缩短下游所需消能工的尺寸。当台阶式消能工单独采用时，多适用于设计单宽流量小于20立方米/（秒·米）的中坝、低坝。当与消力池联合应用时，可使消力池长度缩短10%～30%；当与宽尾墩联合应用时，既能利用台阶坝面进一步增加宽尾墩的消能率，又能利用宽尾墩后的无水区增加台阶与水舌底部的通气而避免空蚀。因此，在单宽流量较大或高坝工程中，台阶式消能工也逐渐得到应用。

台阶式消能的流态可分为水舌流和滑移流两种。在工程设计中，一般先根据泄流量、坝高和坝坡，拟定台阶的步高和步长，然后判别设计条件下的流态特征。若为水舌流流态，则按一般跌水进行计算；若为滑移流流态，则按滑移流进行计算。台阶式消能工的相关参数一般可参考已有工程实践经验选取，并经水工模型试验验证后选定。

台阶式消能工最早应用于1906年建成的美国新克罗顿坝，此后美国的上静水、新蒙克斯维里水电站、马来西亚的沫若水电站（图2）、中国的东西关水电站、河龙水电站等均得到了应用。另外，在台阶式消能与宽尾墩联合消能的应用方面，中国的水东水电站采用了宽尾墩-台阶式消能，大朝山工程采用宽尾墩-台阶式消能工-戽式消力池联合消能，其单宽流量均超过了100立方米/（秒·米）。

图2 沫若水电站