Robinson, Rice & Kadavy (1998) mengembangkan dua persamaan empiris untuk ukuran median lapisan batu D50 berdasarkan kemiringan saluran curam dan debit satuan. Persamaan 1 berlaku untuk kemiringan landai (S0 < 0.10); Persamaan 2 berlaku untuk kemiringan curam (0.10 ≤ S0 ≤ 0.40). Kedua persamaan memerlukan qt dalam m²/s dan menghasilkan D50 dalam mm. Rentang yang divalidasi adalah 0.02 ≤ S0 ≤ 0.40.
Debit Satuan
qt adalah debit satuan total di mercu saluran curam (total debit per satuan lebar). Untuk saluran dengan lebar dasar B yang membawa debit total Q, perkirakan qt ≈ Q / B, atau hitung dari kondisi kedalaman kritis di inlet saluran curam.
Aliran Melalui Mantel Batu
Sebagian dari total debit bergerak melalui pori-pori lapisan batu (debit mantel qm); sisanya mengalir di atas permukaan batu (qs = qt − qm). Kedalaman aliran d dihitung dari persamaan Manning yang diterapkan pada debit permukaan qs menggunakan kekasaran saluran curam n. Porositas default np = 0.45 adalah tipikal untuk batu pecah bersudut.
Rentang Ukuran Batu yang Valid
Persamaan dikembangkan menggunakan rentang D50 dari 15 mm hingga 278 mm. Hasil di luar rentang ini diekstrapolasi dan harus digunakan dengan pertimbangan teknis tambahan.
Elevasi Lantai Hilir Outlet
Elevasi bagian atas lapisan batu di saluran outlet harus berada pada atau di bawah elevasi dasar saluran hilir. Jika lebih tinggi, batu outlet akan tidak stabil.
Inlet Ponding
Ketika kedalaman normal di saluran inlet lebih kecil dari tinggi muka air mercu (Hp) yang diperlukan untuk mengalirkan qt, terjadi aliran terbatas atau genangan di hulu inlet. Hal ini umumnya dapat diterima — genangan mengurangi kecepatan dan mencegah erosi di hulu. Untuk memeriksa: gunakan kalkulator aliran mercu untuk mencari Hp bagi qt dan lebar mercu yang diberikan, lalu bandingkan dengan kedalaman normal saluran inlet. Jika Hp melebihi kedalaman normal, genangan akan terjadi.
Referensi
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 juga menerbitkan lembar kerja Excel berdasarkan metode yang sama.