Các hồ chứa (thủy lợi, thủy điện) đều có một dung tích hoặc lượng nước nhất định mà nó có thể chứa. Nếu hồ chứa đã đầy nhưng nước lũ tiếp tục tràn vào hồ chứa, có thể dẫn đến tràn đập. Nếu điều này xảy ra, cấu trúc của đập có thể bị hư hỏng. Do đó, cần phải xả lượng nước dư thừa thành công để tránh các thảm họa tiềm ẩn.

Trên thế giới có nhiều loại đập tràn khác nhau, hoạt động khác nhau tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể. Nhưng bất kể loại đập tràn kiểu gì, chúng đều có chung vai trò là xả nước để ngăn chặn bất kỳ trận lũ lụt nào do mực nước dâng cao. Sau đây là các loại đập tràn chính:

● Tràn xả thẳng (Free Overfall Spillway hoặc Straight Drop Spillway). Tràn xả thẳng có tường đập tràn gần như thẳng đứng, chiều cao thấp với mặt hạ lưu. Khi mực nước trong hồ chứa dâng cao hơn mực nước bình thường của hồ, nước dư thừa sẽ chảy tự do từ đỉnh đập tràn xuống hạ lưu, do đó được gọi là tràn xả tự do hoặc tràn xả thẳng. Để ngăn chặn xói mòn lòng hồ hạ lưu do dòng nước đổ xuống, phía hạ lưu đôi khi có đập phụ thấp hơn hay có vành chắn bằng bê tông. Tràn xả thẳng phù hợp ở các đập nhỏ, đập vòm, đập đất, hoặc bờ kè.

● Tràn Ogee (Ogee Spillway). Tràn Ogee là dạng cải tiến của tràn xả thẳng, có thể giải quyết vấn đề xói mòn ở phía hạ lưu. Trong trường hợp này, phía hạ lưu của đập tràn được xây dựng tương ứng với hình dạng Ogee, thiết kế dựa trên nguyên lý của một vật bắn (phóng) ra. Lượng nước dư thừa được chảy tự do qua đập tràn dọc theo hình Ogee nên nước chảy êm hơn. Ngoài ra, tràn Ogee có thể kiểm soát việc xả qua tràn bằng cách làm các cửa cống thích hợp. Tràn Ogee thường được sử dụng trong đập trọng lực, đập vòm, đập trụ,… Đối với đập trọng lực, nó thường nằm trong thân đập.

● Tràn trục (Shaft Spillway). Tràn trục có một giếng thẳng đứng nằm trên bề mặt của hồ chứa, tiếp theo là ống dẫn ngang (như hình chữ L). Tràn có chiều cao cụ thể, liên quan đến mức nước cần thiết. Khi nước lũ dâng lên, tràn qua đập, vào phễu giếng, chảy thẳng xuống đến ống dẫn ngang, rồi chảy ra hạ lưu của kênh dẫn nước. Ở một số dự án, miệng giếng tạo hình đặc biệt được gọi là vòng hào quang của đập tràn. Do đó, tràn trục còn được gọi là tràn giếng hào quang (Morning Glory Spillway) hay tràn miệng chuông (Bell Mouth Spillway). Tràn trục được sử dụng khi không có không gian thực hiện các loại tràn như tràn Ogee, tràn xả thẳng.

● Tràn máng (Chute Spillway). Tràn máng xả lượng nước dư thừa từ thượng nguồn xuống hạ lưu thông qua một kênh hở. Mục đích của tràn máng là để giảm độ rơi thẳng đứng của nước có thể gây hư hại cho đáy hạ lưu. Tràn máng thích hợp cho đập trọng lực, đập đất, đập đá đổ. Tràn máng còn được gọi là tràn kênh hở. Độ dốc của tràn máng được thiết kế theo cách mà dòng chảy luôn ở trạng thái tối ưu. Để tiêu tán năng lượng từ nước đổ xuống, có thể bố trí các điểm tiêu tán năng lượng như bậc bê tông trên lòng tràn máng.

● Tràn kênh bên (Side Channel Spillway). Tràn kênh bên được sử dụng để xả lũ theo hướng vuông góc với hướng dòng chảy bình thường bằng cách đặt đập kiểm soát song song với phần trên của kênh xả. Sau khi chảy qua tràn, nước chảy vào kênh phụ, dẫn đến phía hạ lưu của đập bằng máng hay đường hầm. Nó cung cấp vận tốc dòng chảy thấp ở thượng nguồn và giảm thiểu xói mòn. Tràn kênh bên được ưa chuộng hơn tràn máng khi không có dốc hạ lưu đủ rộng. Tràn kênh bên có thể có hoặc không có cửa xả.

● Tràn Siphon (Siphon Spillway). Tràn Siphon xả lượng nước dư thừa của hồ chứa xuống hạ lưu thông qua đường ống hình chữ U ngược. Nó thường được bố trí bên trong thân đập hoặc trên đỉnh đập. Loại tràn này tận dụng sự chênh lệch về độ cao giữa cửa đầu vào và cửa đầu ra để tạo ra chênh lệch áp suất, giúp loại bỏ lượng nước dư thừa khỏi hồ chứa. Khi mực nước dâng cao hơn mực nước bình thường của hồ, nước sẽ chảy vào ống dẫn, được xả xuống hạ lưu bằng tác động Siphon. Loại đập tràn này có thể xả một lượng nước lớn.

● Tràn Labyrinth (Labyrinth Spillway). Tràn kiểu mê cung là loại tràn, trong đó tường đập tràn được thiết kế theo kiểu zíc zắc (trông giống phím đàn piano) để tăng chiều dài hiệu dụng của đỉnh đập tràn so với chiều rộng kênh. Sự gia tăng chiều dài hiệu dụng này làm tăng khả năng xả của đập tràn, do đó dòng nước lớn hơn ở các đầu nhỏ có thể dễ dàng truyền xuống hạ lưu.

● Tràn bậc thang (Stepped Spillway). Tràn bậc thang được thiết kế để giảm tốc độ dòng nước chảy. Nước chảy khi đi qua nhiều bậc của đường dẫn nghiêng sẽ làm giảm tốc độ của nước. Loại tràn này đã có khoảng 300 năm và vẫn tiếp tục được sử dụng, bất chấp các loại đập tràn hiện đại.