Для русл правильной формы поперечного сечения проф. Б.А. Бахметевым была установлена показательная зависимость отношений расходных характеристик (модулей расходов) и соответствующих им глубин потока:
(6-38)
где K1 - расходная характеристика, определяемая по формуле (6.28) при глубине h1, К2 - расходная характеристика при глубине h2; x - величина, постоянная для данного русла, зависящая от формы, размеров поперечного сечения и шероховатости русла, называемая гидравлическим показателем русла. Его значение для русла данного профиля может быть найдено логарифмированием соотношения (6.38):
(6.39)
Более поздними исследованиями Р. Р. Чугаева, А. Н. Рахманова и М. Д. Чертоусова было показано, что гидравлический показатель русла является величиной постоянной, т. е. не зависит от глубины h, и, следовательно, соотношение (6.39) является точным для широких и для весьма узких прямоугольных и параболических русл, а также для треугольных русл. Например, для широкого прямоугольного русла, если принять В≈χ и R≈h, а также считать неизменным коэффициент Шези при изменении глубины, то из формулы (6.38) можно получить
|
|
(6.40)
т. е. х=3. Для этих русл связь между величинами lg К и lg h линейна.
Для прямоугольных и параболических русл средней ширины и трапецеидальных русл при изменении глубины наполнения русла h гидравлический показатель русла не остается постоянным, а незначительно изменяется и линейная связь между lg К и lg h является приближенной, но тем не менее приемлемой для практических расчетов.