Robinson, Rice & Kadavy (1998) розробили два емпіричних рівняння для медіанного розміру накидки D50 на основі ухилу швидкотоку та питомої витрати. Рівняння 1 застосовується для пологих ухилів (S0 < 0,10); Рівняння 2 — для крутих ухилів (0,10 ≤ S0 ≤ 0,40). Обидва рівняння вимагають qt у м²/с та повертають D50 у мм. Перевірений діапазон: 0,02 ≤ S0 ≤ 0,40.
Питома витрата
qt — сумарна питома витрата у гребені швидкотоку (сумарна витрата на одиницю ширини). Для каналу з шириною дна B і сумарною витратою Q наближено qt ≈ Q / B, або обчисліть його з умови критичної глибини у вхідному перерізі швидкотоку.
Фільтраційний потік через кам'яну мантію
Частина сумарної витрати проходить через пори кам'яної накидки (витрата через мантію qm); залишок тече по поверхні каменю (qs = qt − qm). Глибина потоку d обчислюється за рівнянням Маннінга для поверхневої витрати qs з використанням шорсткості швидкотоку n. Пористість за замовчуванням np = 0,45 типова для кутастого дробленого каменю.
Допустимий діапазон розміру каменю
Рівняння розроблені для діапазону D50 від 15 мм до 278 мм. Результати за межами цього діапазону є екстраполяцією і мають застосовуватись з додатковою інженерною обережністю.
Відмітка водобійної плити на виході
Відмітка верху накидки на вихідній ділянці повинна бути на рівні або нижче відмітки дна каналу нижче за течією. Якщо вона вища — вихідний камінь буде нестійким.
Inlet Ponding
Якщо нормальна глибина у вхідному каналі менша за напір на водозливі (Hp), необхідний для пропуску qt, вище за течією від входу в швидкотік виникає стиснення потоку або підпір. Це, як правило, допустимо — підпір знижує швидкість і запобігає ерозії вище за течією. Для перевірки: скористайтесь калькулятором водозливу, знайдіть Hp для заданих qt і ширини гребеня, потім порівняйте з нормальною глибиною вхідного каналу. Якщо Hp перевищує нормальну глибину, підпір виникне.
Джерело
Robinson, K.M., Rice, C.E., and Kadavy, K.C. (1998). "Design of rock chutes." Transactions of the ASAE, 41(3), 621–626. USDA ARS також публікує таблицю Excel на основі того ж методу.