针对闸下翼墙每侧扩散角为12°时，中低水位期单级消力池出池流速横向分布易不均匀的问题，基于物理模型试验，研究了二级消力池布置时出池流速横向分布变化规律。结果表明，随着下游水位降低，第二级消力池尾坎左右岸处的出池流速呈减小—增大—减小—增大四个阶段变化，各阶段的起始水位高低和水位区间大小与来流弗劳德数Fr密切相关，来流Fr越小，第二级消力池内水跃横向扩散主流的能力越强，受到第一级消力池两侧回流的干扰越小，阶段二的水位区间范围越大，且更适应中低水位；下游水位越接近阶段二的终止水位，第二级消力池尾坎两端流速越大，出池流速横向分布越均匀；Fr相同时，第二级消力池调整水流作用在低水位时更显著，消能率更大。该成果可供闸下消能设计和闸门运行管理参考。