Existen varios métodos empíricos para examinar la relación entre la profundidad, la velocidad y el caudal en un cauce.
Los dos más comunes son la ecuación Chézy y la ecuación de Manning. Estos métodos son particularmente adecuados para flujos uniformes y constantes en canales abiertos.
En 1768, el ingeniero francés Antoine Chézy desarrolló la primera fórmula para calcular el flujo uniforme.

En esta ecuación, R es el radio hidráulico, S es la pendiente de la línea de energía (que para un flujo constante y uniforme se puede aproximar por la pendiente de la superficie del agua) y C es el coeficiente de resistencia al flujo de Chézy, que depende de la densidad, la constante gravitacional y ciertas aproximaciones de la rugosidad en los bordes. El valor de C varía entre ~30 en canales pequeños y rugosos y ~90 canales anchos y lisos (White, 1986). Chow (1959) presenta varios métodos para obtener el valor de C.
En 1889, el ingeniero irlandés Robert Manning refinó las estimaciones de rugosidad recopilando datos de flujo en varios canales naturales y artificiales. El inverso del coeficiente de rugosidad, que aquí es el factor n de Manning, reemplaza el coeficiente de Chézy, C, en la ecuación general anterior. Aquí R recibe el exponente 2/3, porque Manning advirtió que los valores exponenciales de R suelen oscilar cerca de ese valor.

Esta forma de la ecuación es para las unidades Sistema Internacional (SI). Para las unidades inglesas, se aplica un factor de 1,49 al numerador.
Una vez que se determine la velocidad, esta ecuación nos permite calcular el caudal Q, para lo cual multiplicamos la velocidad V por el área de sección transversal A.

Chow, V.T. (1959). Open–Channel Hydraulics, McGraw–Hill, New York
White, F.M. (1986). Fluid Mechanics, 2a ed., McGraw–Hill, New York