Гидравлически наивыгоднейшее сечение каналов

При расчете каналов важным является определение сечения, способного пропускать максимальный расход, при заданных геометрических параметрах русла.

Анализ формулы Шези () показывает, что пропускная способность каналов в основном определяется гидравлическим радиусом R, который зависит от формы поперечного сечения потока: . Когда смоченный периметр стремится к нулю, гидравлический радиус R стремится к бесконечности, откуда следует, что при постоянной площади сечения , постоянном уклоне дна и шероховатости стенок русла с уменьшением смоченного периметра пропускная способность канала увеличивается.

Следовательно, в каналах с уменьшением смоченного периметра для пропуска одного и того же расхода требуется большая площадь сечения, при этом средняя скорость потока уменьшается.

Поперечное сечение канала, которое при заданной площади , уклоне и шероховатости имеет наибольшую пропускную способность, называется гидравлически наивыгоднейшим сечением.

Требование наименьшего смоченного периметра при постоянной величине площади сечения потока приводит к определенной зависимости между и , характеризующей гидравлически наивыгоднейшее сечение. Рассмотрим трапецеидальное сечение канала в зависимости от заложения откосов .