定义：把水利半径相等的圆管直径定义为非圆管的当量直径
　　在总流的有效截面上，流体与固体壁面的接触长度称为湿周，用字母L表示。总流的有效截面积A和湿周L之比定义为水力半径，用字母R表示
　　R=A/L
　　对于圆形截面的管道，其几何直径用水力半径表示时可表示为
　　A=1/4*πd^2
　　L=πd 则R=A/L=1/4*d→d=4R即圆形截面的管道几何直径为4倍的水力半径。
　　对于与圆形管道相类比，非圆形截面管道的当量直径D也可以用4倍的水力半径示D=4A/L=4R

一般来讲，对于非圆形管道，鉴于其流通截面的形状对流体流速的分布及流阻都会有影响，所以在湍流状态时，对于非圆截面通道可以使用一个与圆形管直径相当的直径来替代，这就引入了水力半径的概念。对于圆管水力半径为R=D/4，由此推出非圆管的水力半径为R。为了便于计算，在设计时针对不同形状的管道，引入当量直径De的概念，计算时就相当于圆形管的D的意义。对于非圆形管道而言，其当量直径De=4R。