Pierwszym etapem w procesie projektowania kanału energetycznego jest dobranie odpowiedniego kształtu. Ustala się w nim również ekonomiczne wymiary dla przekrojów poprzecznych oraz podłużnych spadku dna. Proces ten opiera się na hydraulicznych obliczeniach dotyczących ruchu ustalonego oraz nieustalonego wody występującej w analizowanym kanale. Są do tego stworzone specjalne metody oraz wzory. Głównym założeniem projektowania kanału energetycznego jest uzyskanie przez niego bardzo dobrej sprawności technicznej przy utrzymaniu maksymalnych korzyści ekonomicznych.[uprawnienia budowlane testy]

Średnia prędkość wody

Podczas wyznaczania przekroju poprzecznego danego kanału energetycznego należy na początku ustalić miarodajną średnią prędkość wody. Należy również założyć wzajemne relacje pomiędzy wymiarami kanału. Prędkość wewnątrz kanału jest ograniczona przez trzy główne czynniki. Pierwszym z nich jest ilość oraz rodzaj rumowiska jakie jest niesione. Kolejnym jest wytrzymałość okładziny wewnątrz kanału. Wytrzymałość ta dotyczy erozyjnego działania wody.[egzamin na uprawnienia budowlane] Ostatnim z ograniczeń są możliwości wykorzystana kanału w celach nieenergetycznych. Prędkość występująca w kanale jest również ograniczona przed zamuleniem kanału. Dla zamuleń w postaci zawiesin ilasto-pyłowych wynosi ona 0,3 m/sek. Dla wody, która niesie drobny piasek te prędkości wynoszą od 0,35 do 0,45 m/sek.

Dodatkowe ograniczenia prędkości

Dodatkowe ograniczenia dotyczące średniej prędkości występują w kanałach energetycznych, które są bardziej kompleksowo wykorzystywane. Są one narzucane przez warunki eksploatacji nieenergetycznej. Przykładowo, gdy w kanale może odbywać się żegluga to muszą spełnione być dwa warunki. Pierwszy z nich mówi o tym, że dany kanał musi zapewniać odpowiednią głębokość dla żeglugi.[akty uprawnienia budowlane] Drugi z warunków dotyczy wartości prędkości średniej wody w kanale. Nie powinna być ona większa od dopuszczalnej. Jest to uzasadnione względami bezpieczeństwa ruchu oraz ekonomii żeglugi. Innym przykładem ograniczeń są kanały, które wykorzystuje się do gospodarki rybnej. Trzeba mieć tu na uwadze prędkości z jakimi mogą płynąć ryby. Ryby pospolite zazwyczaj mają prędkość maksymalną wynoszącą 1,2-1,4 m/s. Ryby łososiowate natomiast mogą osiągać od 2 do 2,5 m/s.[uprawnienia budowlane]

Wzajemne stosunki kanałów

Relacje pomiędzy wymiarami poprzecznego przekroju kanału są uzależnione od trzech głównych czynników. Pierwszy z nich dotyczy sprawności hydraulicznej jaką posiada dany kanał. Drugi dotyczy podłoża gruntowego. Dokładnie chodzi o jego rodzaj oraz jakość. Ostatni czynnik mówi o organizacji robót ziemnych oraz okładzinowych. Ważny jest też tutaj wykorzystywany sprzęt podczas tych procesów.[uprawnienia budowlane konstrukcyjno-budowlane]

Sprawność hydrauliczna

Sprawność hydrauliczna jaką posiada profil kanałowy określona może być przez stosunek przepływu rzeczywistego do maksymalnego. Dla takich samych wartości współczynnika szorstkości oraz spadku podłoża mogą przechodzić przez kanał o optymalnym profilu oraz jednakowej powierzchni czynnej danego przekroju poprzecznego. Współczynnik ten jest funkcją pochylenia skarpy i stosunku głębokości do szerokości. Należy pamiętać tu, że rodzaj podłoża gruntowego ma bardzo duży wpływ na pochylenie skarpy. Warunki z jakimi prowadzone są roboty również mogą mieć wpływ na to pochylenie oraz na szerokość dna. Jest to powodem sprawdzania maszyn służących do transportu gruntu oraz materiałów służących do budowy czy są one zdolne do poruszania się po dnie wykopu. Czasami również sprawdza się ich możliwości ruchu po skarpach kanału.[segregator uprawnienia budowlane]