Шпоры – поперечные по отношению к течению потока или косонаправленные сооружения, не перекрывающие его. Они подразделяются на защитные, выправительные и водозахватные.
Защитные шпоры, обычно короткие, предназначены для защиты от размыва берега, откосов земляных сооружений (дамб и низконапорных плотин).
Выправительные шпоры служат для удержания потока на трассе выправления. Длина их может быть различной, крепят же только головную часть, непосредственно взаимодействующую с потоком.
Водозахватные шпоры строят на реках с большой скоростью течения для привлечения к водозабору дополнительного расхода воды.
Часть шпоры, непосредственно воздействующая на поток, называется головой ее, а упирающаяся в берег (в специальную врезку) – корнем. Это наиболее уязвимые части шпоры.
Шпоры могут быть глухие и сквозные (проницаемые, например из сквозных ж/б тетраэдров или свай-оболочек), затопляемые при уровне высоких вод и постоянно переливные.
На рисунке изображена шпора наиболее простой конструкции, возведенная для защиты берега от размыва. Набегающий на откос поток направляется вдоль рабочего откоса. В зоне сбойного течения дно размывается. У хорошо построенной шпоры яма местного размыва удалена от головы шпоры на безопасное расстояние. Часто яма размыва формируется непосредственно у головы шпоры, и грунт, из которого она построена, сползает в яму размыва.
Пользуясь планом русла реки и нанесенной на него трассой регулирования. Прорабатывают и наносят систему шпор. Разрабатывают 2-3 варианта их компоновки.
Сначала прорисовывают на трассе оголовки шпор. Корни шпор располагают в зонах, защищаемых вышерасположенными шпорами или другими сооружениями. Затем от голов шпор вычерчивают их тело, которое примыкает к берегу. Рабочий откос шпор крепят только в зоне активного воздействия потока.
Опыт показал, что одну шпору делать нельзя: имея два уязвимых места – голову и корень, она может быть разрушена потоком; надо устраивать не менее трех шпор подряд (лишь в особо благоприятных условиях — две). Первую шпору делают малой длины, чтобы опасность ее разрушения была минимальной; вторую стоят под защитой ее корня первой шпорой и, наконец, третью и все последующие рабочие шпоры возводят так, чтобы головы их были на запроектированной трассе выправления.
В одной системе можно применять различные по очертанию шпоры.
Основной расчет при проектировании шпор – нахождение глубины ямы размыва у головы шпоры, которая определяет объем наиболее дорогого материала отсыпки – рваного камня, так как подошва отсыпки располагается на поверхности дна, сформированной потоком в результате размыва. Это – наихудший случай строительства при расчетном наибольшем расходе воды. При возведении шпоры в маловодный период года потребуется меньше материала для головы шпоры, но при прохождении расчетных расходов воды сформируется большая глубина размыва и голова шпоры может сползти в нее. В таких случаях целесообразно укрепить голову фартуком из крупного камня или в сочетании его с другими материалами (каменно-хворостяная кладка, камень в габионах и т.д.)