水库等水体在铅直方向存在着温度及密度梯度，从不同的深度取水，其水质（包括水温、溶解氧、浑浊度、浮游生物、二氧化碳等）显着不同，对农业、水产养殖、生态、人类生活等用水部门以及下游环境带来不同的影响。故设定分层取水结构，可根据需要解决引水的水质及下游环境问题。

分层取水结构主要有斜置式、竖塔式、浮子式等形式。

（1）斜置式。沿库岸坡面或坝坡面斜置的取水结构。有卧管式进水口及斜塔式进水口两种。两者均沿坝面或岸坡倾斜设定。前者为孔流型取水口，多採用转动式平面门；后者多採用溢流型平面门或半圆筒门。

（2）竖塔式。为一封闭式进水塔，有固定和活动取水口两种形式。固定式是在不同高程设定单面或多面、一道或数道进水孔口（见图）。活动式进水口有由浮箱带动随水位升降的孔流型平面门、多节伸缩套筒式圆筒门或半圆筒形门等。均多用于表层取水结构。

（3）浮子式。取水结构由浮子、取水盘和管道组成。利用浮子带动取水结构随库水位的变化升降，一般只用于小型水库。

20世纪60年代以来，中国在新建及改建水利工程中开始採用表层取水结构，并从改建已有深式取水结构着手，对分层取水结构的结构特性、适用条件、过流特性、主要技术参数及分层水体模型试验等进行了研究，取得了一批研究成果并用于工程实践。日本从20世纪50年代起在农田水利工程上广泛採用表层取水结构，对解决低温水在下游所产生的各种“水库冷害”取得了显着效果。美国修建的分层式取水结构多为竖塔式及斜置式，目的是解决下游水产养殖、火电厂冷却、旅游及环境保护等问题。