開水路では、ある流量に対してエネルギー一定の条件で流れの状態を考えたとき、常流（表面波の伝播速度より流速が小さい流れ）と射流（表面波の伝播速度より流速が大きい流れ）の二通りの状態を考えることができます。PBFはその絞り部が流れの抵抗になるため、その上流側は流れが遅くなり常流の状態になります。絞り部（スロート部）では流れの断面積が小さくなりますが、流れは連続していますので流速が増加し、下流側は射流の状態になります。

PBF上流側の常流と下流側の射流との間、すなわちスロート部では、それらの中間の流れ「限界流」が発生します。限界流とは、ある流量に対して最小のエネルギー状態での流れであり、水理学的に、水位から流量を特定することができます。ただし、限界流の水位を計測することは難しく、上流側水位とこの限界流水位との関連付けを行い、実際には上流側の水位を計測することによって流量を得ます。

一般にPBF上流側には、口径の5～10倍以上の同口径水路直線長が必要です。また下流側からの背水の影響を受けないように設置しなければなりません。