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.