输水工程因工程场地、空间布置的限制，在设计时会不得不缩短扩散段长度，采取平面大扩散角的过渡形式。然而当扩散角超出一定范围后，在侧壁处将发生水流边界分离，近边界处将发生漩涡运动;扩散水流的主体在漩涡的不稳定位移或其它扰动下，形成不稳定的横向摆动运动。由于侧壁回流的产生抑制了水流的扩散，还会使主流产生横向偏移。　　 本文以实际工程为背景，利用系列水力模型试验与三维流场数值仿真模拟，研究过渡段缓流流场水力要素的空间分布特征、边界层发展及分离特性;利用ADV三维流速仪，研究扩散段边界层分离区附近流场的紊动特性、流速的横向与垂向分布规律。试验表明，当水流在扩散段中失稳，随机出现主流偏斜或主流居中现象，导致扩散段水流的流速和动量分布极不均匀，进而影响下游流态。同时下游水流不良流态也会反过来影响上游缓流的流态。且来流条件相同时，扩散角越大，越容易在边壁处出现边界层分离，形成回流区。同时，扩散渠进口水流的水力要素会受下游水流的影响发生变化，来流越缓，下游不良流态的影响范围就越靠近上游，扩散段进口断面的水深流速及动量分布越不均匀。　　 根据扩散过渡段缓流的运动特征与边界层分离特点，本文提出了一种抑制边界层分离的创新性导流体-潜没式三角翼，从系列模型试验研究与三维流场数值模拟分析两方面深入研究三角翼强化两侧动量，抑制边界层分离，调整控制流速横向分布的机理。试验表明，潜没三角翼使水流向两侧适度分流，胁迫边界层贴壁、分离点延后，具有阻水小、分流强、水流连续的特点，在边界层分离的控制、改善流态、均化流速分布方面，该导流体的效果良好。数值模拟与物理模型试验两者相互印证了三角翼对扩散段水流的调控功效与扩散段流速场调整特点，表明借助三角翼调控流场流速的空间分布，可以实现扩散段水流达到新的均衡状态。