Właściwe wymiarowanie hydrauliczne kanału

Możliwe są również kombinacje kanałów żeglugowo-energetycznych lub nawadniająco-energetycznych, w których różne czynniki — w zależności od znaczenia - wpływają na podjęcie decyzji i ostateczny dobór wymiarów (program uprawnienia budowlane na komputer). Właściwe wymiarowanie hydrauliczne kanału przy określonym przepływie Q powinno zmierzać do:
1) możliwie małego zajęcia terenu (koszt wykupu),
2) możliwie malej głębokości (koszt wykonawstwa),
3) możliwie małego przekroju (koszt ogólny),
4) możliwie małego obwodu zwilżonego (koszt okładziny),
5) właściwego doboru prędkości wody (górną granicę określa niszczenie okładziny, dolną - powstawanie osadów w dnie) (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Najkorzystniejszy i najczęściej stosowany jest przekrój trapezowy, choć spotyka się także przekroje prostokątne, nieckowe i paraboliczne. Obliczenie kanału sprowadza się do znalezienia minimalnego przekroju, wystarczającego do zapewnienia żądanego przepływu przy spełnieniu przyjętych warunków odnośnie szorstkości ścian kanału i nachylenia skarp. Pod względem czysto hydraulicznym - abstrahując od trudności wykonawstwa - najracjonalniejszy jest przekrój trapezowy, charakteryzujący się najmniejszym polem przekroju (uprawnienia budowlane).
Określony w ten sposób przekrój kanału trapezowego jest - przy zadanym nachyleniu skarp - w zasadzie najekonomiczniejszy ze wszystkich możliwych, to znaczy przy zadanym przepływie Q, spadku i oraz szorstkośpi scharakteryzowanej współczynnikiem K ma on minimalny przekrój poprzeczny, odpowiadający minimum wykopów.

Jeśli zachodzą okoliczności, że przekrój taki z przyczyn podanych wyżej nie może być zrealizowany i zachodzi konieczność nadania mu innej głębokości hj h, to kształt jego przy tym samym pochyleniu skarp.
Należy zwrócić uwagę, że zmiany prędkości przepływu wody przy zachowaniu tego samego K oraz spadku i w wyniku zmiany wielkości przekroju zwilżonego będą znikome. Istotną zmianę prędkości w przekroju można osiągnąć jedynie przez zmianę spadku.

Sztolnie bezciśnieniowe

Po ustaleniu zasadniczych wymiarów kanału i obliczeniach gospodarności uzasadniających przyjęte wymiary, należy jeszcze sprawdzić rzeczywistą głębokość kanału i granicę ubezpieczenia skarp oraz ewentualność przelania się wody przez koronę kanału wskutek fali wywołanej szybką zmianą natężenia przepływu, spowodowaną regulacją turbiny (program egzamin ustny). Dla kanału doprowadzającego wodę do siłowni istnieją dwa możliwe krytyczne przypadki, odpowiadające nagłemu zatrzymaniu siłowni (fala dodatnia) lub jej nagłemu uruchomieniu (fala ujemna). Podobnie może wytworzyć się fala w stanowisku dolnym, tj. w kanale odpływowym - z tym, że nagłe zatrzymanie lub uruchomienie turbiny spowoduje działanie odwrotne niż w kanale górnym (opinie o programie).

Fala rozchodzi W przypadku konieczności doprowadzenia wody do siłowni kanałami zamkniętymi (np. w celu uniknięcia długiej trasy w postaci przekopu przez górę), lecz jeszcze przed skierowaniem wody do turbin lub rurociągu, dokonuje się tego za pomocą sztolni o swobodnym zwierciadle wody lub pod ciśnieniem. Korzyści wynikające z takiego rozwiązania polegają głównie na uzyskaniu dużego spadu (koncentracja spadu) oraz na obniżeniu kosztów w stosunku do ewentualnych innych rozwiązań. Są one stosowane względnie rzadko, gdyż możliwości ich wykonania występują tylko wówczas, jeżeli pobór wody ma miejsce z niewielkiego zbiornika lub wprost z cieku przy zachowaniu stałego poziomu wody w ujęciu (segregator aktów prawnych). Przekrój sztolni jest najczęściej kołowy lub podkowiasty, co wynika z warunków hydraulicznych i wykonawstwa. Możliwa jest poza tym każda inna postać przekroju uzasadniona hydraulicznie 1 statycznie. Odpowiednie tabele i opracowania umożliwiają dokonanie obliczeń hydraulicznych dla wszystkich praktycznie możliwych przekrojów.

Średnicę lub przekrój dobiera się tak, aby uzyskać największą korzyść gospodarczą z uwzględnieniem amortyzacji i kosztów utrzymania oraz strat energetycznych (promocja 3 w 1).
Bywają także stosowane w praktyce inne proporcje kształtu podkowy, uwarunkowane najczęściej statycznymi warunkami pracy obudowy (przekroje jajowe, eliptyczne itp.).