Длина водобоя определяется длиной гидравлического прыжка. При отсутствии гасителей энергии длина водобоя определяется по формуле [18, с. 42]:
, м; (2.31)
При наличии водобойного колодца или стенки длина водобоя принимается равной:
, (2.32)
где: - толщина водобойной стенки.
- длина затопленного прыжка, определяемая по формуле (2.30).
Длина гидравлического прыжка может быть определена по формуле Н.Павловского [15, с. 130]:
, (2.33)
где: и – соответственно первая и вторая сопряженные глубины, определяются по формулам (2.25) и (2.26) при полной величине удельного расхода на водосливе – .
Толщина плит водобоя определяется по формуле [11]:
, м; (2.34)
где: – глубина в жатом сечении, м, определяется из формулы (2.25);
– скорость течения воды в жатом сечении, м/с;
- м3/с – расчетный расход через водосливную плотину;
, – ширина водобоя, м.
Для успокоения потока и рассеяния его за пределами водобоя устраивается рисберма (рис. 3.1).
Длина рисбермы определяется по формуле:
, м; (2.35)
где: – удельный расход на рисберме, м2/с, определяемый по формулам (2.2), (2.4).
Длину рисбермы следует принимать не менее длины водобоя [11], если рассчитанная по формуле (2.35) длина рисбермы получится меньше длины водобоя , то длину рисбермы следует принимать равной длине водобоя.
Концевое устройство рисбермы устраивается в виде ковша регулятора размыва. Глубина ковша регулятора определяется по следующей зависимости [22]:
, м; (2.36)
где: – глубина ковша регулятора, м;
– удельный расход на рисберме, м2/с;
– допустимая неразмывающая скорость для грунта русла за рисбермой, м/с, определяется по табл. А6, А7 приложения А.
Ковш заглубляется с уклоном 1:4 – 1:6, дно ковша покрывают слоем камня толщиной 1,5÷3,0 м для образования отмостки. Берега в пределах водобоя укрепляют бетонными стенками – устоями, а в пределах рисбермы – креплением, аналогичным креплению рисбермы.
Водобой выполняется в виде горизонтальной, а иногда наклонной плиты. Длина водобоя назначается в соответствие с пунктом 2.7. Плита водобоя отделяется деформационным швом с тем, чтобы избежать появления трещин, а также разрезается вдоль течения вертикальными температурно-осадочными швами, а также в плитах устраиваются дренажные отверстия. В плите водобоя устраиваются дренажные колодцы размером в плане 1×1 м, колодцы располагаются в шахматном порядке через 5÷10 м.
Рисберма выполняется в виде крепления, постепенно облегчающегося по течению. Крепление устраивают в виде бетонных плит. Толщина плит в начале рисбермы принимается равной или несколько меньшей толщины водобоя, в конце рисбермы толщина плит снижается до 0,5–1,5м. Плиты бетонируются на месте, в плане они прямоугольные или квадратные со стороной от 5 до20м. Плиты имеют дренажные отверстия.
Плиты водобоя и рисбермы укладываются на горизонтальный, выполненный виде обратного фильтра из одного или нескольких слоев щебенисто-гравийного материала.