Нормальной глубиной называется глубина, соответствующая равномерному движению.

Все гидравлические элементы потока, соответствующие нормальной глубине , обычно обозначаются индексом 0. При нормальной глубине уклон свободной поверхности равен уклону дна и расход определяется по формуле Шези:

,

где .

Равномерное движение в открытом русле может иметь место только при прямом уклоне дна, т.е. при i> 0.

Задача 12.1. Определить расход Q, пропускаемый мощеным каналом трапецеидального сечения при ширине канала по дну b=4, 0 м, глубине воды в канале h=2, 5 м, уклоне дна канала , коэффициент шероховатости n для мощёных каналов n=0, 02, величина откоса m=1, 0.

Решение. Решение задачи находим по формуле Шези:

.

Площадь сечения канала по (12.8) равна

.

Длина смоченного периметра по (12.9)

.

Гидравлический радиус .

Коэффициент Шези определяется по формуле (12.6): C=54, 0.

Следовательно, .

Задача 12.2. В земляном канале, содержащемся в средних условиях эксплуатации, протекает расход Q =12 , канал трапецеидальный, коэффициент откоса m=1, 5; b=3, 0 м; глубина h=2, 0 м. Определить необходимый уклон дна канала.

Решение. Уклон находится по формуле (12.11):

.

Вначале определяют численные значения величин, входящих в зависимость для уклона:

;

; .

Для определения величины C необходимо знать коэффициент шероховатости n; в данном случае n=0, 025. В результате C=41, 6.

Определяем величину уклона:

.

Задача 12.3. Определить глубину воды в бетонированном канале трапецеидального сечения (m=1, 0), пропускающем расход Q=18 м³/с при условии, что ширина канала по дну b=3, 0 м, уклон дна .

Решение. Коэффициент шероховатости n для бетонированного канала может быть принят равным 0, 017. Принимаем глубину м; все результаты сводим в табл. 12.1.

Таблица 12.1

h, м	S, м	, м	R, м		С	Q, м /с
1, 0	4, 0	5, 82	0, 688	0, 83	56, 0	5, 91
2, 0	10, 0	8, 64	1, 158	1, 08	61, 5	19, 93
3, 0	18, 0	11, 46	1, 570	1, 25	64, 6	43, 6
1, 88	9, 18	8, 3	1, 132	1, 064	61, 0	17, 95

При м, . Задаёмся большей величиной м, тогда , принимаем величину , например м; при . По полученным трём точкам возможно построить участок кривой и на этом участке определить, что при м³/с глубина м. Правильность такого выбора обычно проверяется вычислением.