明渠水流中，若渠宽B与流量Q均已给定，则当其比能水头（即水深与流速水头之和）为最小时，其水深为临界水深。在此情形下，水深为流速水头之2倍，水流福禄得数(Froude number)为1。因此任何水面干扰波动均无法向上游传播。临界水深可以下式计算之： 对应于此水深之流速Vc则为临界流速。若明渠流之比能水头E给定（例如水库水面至引水渠入口底床之高程差），则渠道之流量会随渠中水深而变，当水深变至某一特定值时，其流量为最大。此时流量与比能水头之关系如下：
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