利用工程设施使水流产生横向环流以增加正面引水和侧面排沙能力的工程技术措施。横向环流是将主流横断面上各水流质点的横向分速连接而成的环形水流，它与纵向水流合成螺旋流。人工环流可分为两类：①主流。利用工程设施引起水流内部结构的改变，使表层水流向一侧，底层水流向另一侧，形成横向环流（见图）。这种人工环流存在于主流的全部或大部分过水断面。②副流。利用横向的摩擦力或冲击力而在局部水流中引起漩滚，再受到沿轴线方向的作用力，产生沿漩滚轴线方向前进的螺旋流。这种环流存在于水流的局部地区。副流从主流取得水体，与主流之间有能量传递，常具有较大流速，其临底流速远大于主流流速，故输移泥沙的能力较强。人工环流可通过水流运动控制泥沙运动的方向，且由于螺旋流的卷扬作用提高了排沙能力，广泛用于河道整治、渠首渠系的防沙、排沙等方面。

人工环流的形成示意图

水利工程中常用的引起人工环流的设施主要有人工弯道、侧面排沙设施、导流装置、导沙坎及导沙槽等。人工弯道是利用水流作曲线运动时，在离心力与重力的共同作用下形成弯道环流，使表层较清的水流向凹岸，底层含沙量较大的水流向凸岸；若在凹岸引水，凸岸排沙，即可达到防止底沙进入取水口的目的。常见的有人工弯道式取水及曲线形沉沙池（参见连续冲洗式沉沙池）。侧面排沙设施是利用水流转弯流动时形成的横向环流以增加排沙量。正面引水、侧面排沙的原则已普遍用于多沙河流取水枢纽的工程布置中。

人工环流在水利工程中的应用由来已久。中国2 200多年前修建的都江堰渠首工程中的飞沙堰，就是利用侧面泄流时形成的人工环流排沙，减少了正面引水口（宝瓶口）的进沙量。比较系统地研究人工环流的产生、运动机理及其在工程实践中的应用，是在20世纪30年代初由苏联M.B.波达波夫领导进行的。其后，人工环流的理论分析及实际运用，受到世界各国有关专业人员的普遍重视。