水位高程的确定，首先要选择参考点，一般在沟渠设计中，以灌溉区域内的地面高度为基本的参考点，选定参考点以后，在根据沿途渠道的水流损失来确定水位的高程。沿途水量的损失，包括不同渠道更换的损失和渠道周围建筑物的耗水损失。
确定了渠道的引水量以后，能够直接进行渠道的断面设计。渠道断面设计的尺寸大小与其他因素都有一定关系。当流量一定的时候，与水流的流速和渠道底板比降有关，要根据不一样的地区的不一样的情况进行设计。
渠道的流速和渠道内的土质、水流中的泥沙含量和渠面的坡度有关。如果渠道的比降较大，流速就较大，当通过的流水量是一定时，它所需要的断面就较小，也就是说，渠道就较窄，这样可以节省材料，但是这样一来，流速太大，会造成渠底被冲刷；如果渠道的比降较小，流速就较小，那么一定的流水量通过就需要较大的横断面，也就是渠道的宽度就比较大，这样的话不仅浪费材料，而且因水流较缓，必然会导致泥沙的沉积，时间较长便会导致渠道被堵塞，渠道的输水困难，需要进行不断的休整。
由以上分析可知，渠道比降过大或过小都会产生一定的问题。因此，在设计渠面的比降时，应严格依照相关规程规范，使渠内水流在允许不冲不淤控制流速以内，使渠道的坡度适应渠线所经过的地面的坡度，这样的话，可以使水流比较舒缓，但也不至于沉积淤泥，在渠道的比降不能适应的地方，可进行填土或是挖土，使之能够顺利通过。
渠道的顶宽选择应当依照渠道高度的大小和流水量的大小来进行确定。如果渠道断面大，过水流量大，水压力大，在此情况下，应对渠道侧墙进行稳定计算，使渠道完建后能安全运行；另外，渠道侧墙底宽设计，还应考虑到渠道运行中检修方便，即渠道顶宽应满足检修人员过往要求；最后，针对处于公路边缘的部分，由于车辆自身重量大，加上车辆过往时具有较大动荷载，路缘在较大外力作用下会产生垮塌，使渠道侧墙倒塌，严重影响渠道运行，严重时造成渠内水满过渠道，对农作物进行冲刷，造成农业经济损失。故对于处于公路边缘的渠道侧墙顶宽，应考虑侧墙同时也起到路缘挡土墙作用，一般渠道侧墙顶宽1．5m，对于不处于道路边缘的，可以根据不同的情况做合理的设计。
为了保证渠道能安全运作，在进行渠道高度设计时，要使渠道侧墙高过最大的流水量的一定高度。对于渠道超高取值，可根据渠道级别和该地区最大的流水量的多少按照相关规范取值。针对渠道运作情况，一般均在距进水口不远处或适当位置，在渠道正常水位高度设置溢流缺口，使得多余的水量由溢流缺口溢人下游河道或渠内，确定渠道安全。对于有引水管道取水的渠道，引水管一般主要接于渠道中部或尾部，此情况下，引水管的启闭闸阀主要布置于引水管尾部，当关闭闸阀时，管内水量出现反冲涌波，使得渠内水位升高，若渠道超高不够，就会出现水满渠堤，危及渠道安全，这种渠道超高，应按照规划选定超高后，还得加上涌波的波高，最终才能确定渠道超高。
渠道断面设计在满足引水同时，也要求渠堤满足稳定，还要使工程经济指标较低，故很多渠道常采用梯形结构。对于渠道经过岩石地面情况，渠道的坡面不宜设置成梯形结构，因为石基结构的渠堤均满足稳定要求，若开采成梯形结构造成工程量增大而使工程建设价格高。
渠床的粗糙率和该处的土壤条件，地质条件，施工的质量以及日常的养护工作都有关系，除此之外，与通过渠道的流水量和流水的泥沙含量都有一定的关系。不同形式的渠床的粗糙率也不相同。对于未经过衬砌的，国家根据不一样的地区有不同的要求，这里只说衬砌的，对于衬砌的渠床，其粗糙率一般选为0．017。
要确定渠道的比降，有一定的方法来进行。一般的情况下，作为干渠，能够正常的使用下面的公式来进行计算，能取得近似的理论值。
在进行渠道横断面设计的同时，也要进行纵断面的设计。渠道的纵断面设计一般来说包括以下7个部分：①正常的水位线；②最低的水位线；③高程线；④地面高程线；⑤堤顶高程线；⑥分水口位；⑦建筑物。具体步骤为：①根据渠道平面图不同位置的不同高程，在纵面图上画出高程线。然后在根据水源的位置和上级渠道的所有水位的高程、地面的坡降、不同的分水点的不一样的要求，按照不同的比降，画出正常的水位线。②再画出渠底高程线，然后在根据不同的水深情况画出最低水位线，再画出加大水位线，还有堤顶高程线。在和下一段渠道的相连处，要注意根据不同的高差进行跌水和陡坡。如果上一级的渠道向旁侧分水，不但要保证在正常的水流情况下可以下级配水，而且还要做到在最小水量的时候，也可以向下级引水，因此，要在渠道间修筑节制闸。③还要估算水流通过建筑物时的水流损失。
