Построенная в 1723 г. "большая плотина через реку Исеть с вешняным мостом и с разными ларями" была самым крупным заводским сооружением. Издержки на постройку заводского гидроузла в то время превышали обычно более чем в два раза стоимость остальных заводских построек вместе взятых. Постройкой Екатеринбургского гидроузла руководил присланный с Невьянского завода мастер Л.С.Злобин. Ко времени окончания постройки плотина имела в длину 209, ширину 42,5, и высоту 6,5 м. Уровень "рабочей" воды (над порогом) в водохранилище достигал 3,6 м. Плотина делилась на четыре части: посередине-"вешняным прорезом"- водосбросом для выпуска из пруда излишней воды, и двумя "ларевыми прорезами"- водозаборами для подачи воды по системе заводского водопровода в заводские цеха на водяные колеса.
Основными строительными материалами при возведении плотины служили дерево (сосна) и глина. Тело плотины, устроенное из хорошо утрамбованной глины, было укреплено в основании двумя параллельными рядами "ряжей"- бревенчатых срубов высотой 2,1-2,8 м, заполненных плотной глиной и обшитых в прорезах с обеих сторон вертикальными плотно пригнанными друг к другу полуторавершковыми "паженными" (шпунтовыми) досками для предотвращения фильтрации воды. С этой же целью у всех прорезов плотины были устроены с наклоном в сторону пруда деревянные "понурые мосты". Для укрепления прорезов были использованы также деревянные стойки с распорными брусьями.
По всей длине плотины сверху был устроен откос из плотной глины, а низовой откос укреплен дерном. Регулирование запаса воды в пруду и подача ее в "лари" осуществлялась деревянными щитовыми затворами, которые поднимались и опускались с помощью бревен и железных ломов. Устроенный перед водосбросом ледорез треугольной в плане формы, образовавший так называемый "вешняный двор", представлял собой массивную конструкцию из свай, соединенных сверху брусьями.
Треугольные ледорезы плотины с конца 1720-х гг. были заменены деревянными решетками из вертикальных брусьев. Отвод сбрасываемой воды от "вешняного прореза" осуществлялся "вешняком"- деревянным сливным лотком на свайном основании (длиной 149 м), предохраняющим русло в пределах заводской площадки от размывания водным потоком. От "ларевых прорезов" к заводским цехам вода направлялась по водопроводным "ларям" с "коленами" и "костылями"- боковыми отводами, из которых через "спуски"- желоба подавалась на водяные колеса. "Ларь" представлял собой деревянный брусчатый каркас, обшитый изнутри с трех сторон плотно пригнанными досками и устроенный на свайном основании. От распора водой стенки ларя скреплялись сверху поперечными брусьями. Подача воды непосредственно на водяные колеса регулировалась "запорами", расположенными в конце каждого ларевого отвода перед "спуском". По свидетельству В.И. Генина, на Екатеринбургском заводе один из ларей, по которому вода направлялась на 33 водяных колеса, имел длину 121,5 , ширину 2,5 и высоту 4,3 м (без учета высоты основания). К концу XVIII в., перед реконструкцией в камне, плотина имела укрепления откосов бревенчатыми "обрубами" и увеличилась, по сравнению с первоначальными размерами, в длину- на 15, ширину - на 10,5 , высоту - на 2 м за счет "наращивания" доменным шлаком.
