治涝工程系统中有关排水流量和控制水位的分析计算。其任务是确定为保证作物不受渍涝灾害，排水沟、排水闸、排水泵站等除涝工程的设计流量及设计水位。计算需要的基本资料：渍涝灾情、气象水文、作物耐淹水深、耐淹历时、作物适宜的地下水深度、地下水临界深度、地形、水系等。

排水沟水利计算

包括排涝设计流量、设计排渍流量、设计排涝水位和设计排渍水位的计算等内容。

排涝设计流量计算

指一定设计标准的地面排水流量计算。

（1）地区排涝模数经验公式法。即以排涝模数乘以排涝面积求得。该法适用于蓄涝能力较小的地区。排涝模数主要与涝区暴雨、地形、涝区形状、排水面积、滞涝容积、植被情况、土壤性质、水利设施与作物组成等因素有关，一般采用经验公式计算：

式中，M为排涝模数，m³/（km²·s）；p_r为设计净雨深，mm；F为排涝面积，km²；K为综合系数；m为峰量指数；n为递减指数。K、m、n等系数一般根据本地区实测暴雨径流资料分析求出。中国大部分地区的m值为0.85～1.0，n值为-0.2～-0.3。

（2）平均排除法。排涝设计流量的计算式为

水田R =p-H-E

旱田R =αp

式中，F为排涝面积，km²；R为设计径流深，mm；V为蓄涝容积，m³；T为排涝时间，d；p为设计暴雨，mm；H为水田滞蓄水深，mm；E为历时为T的水田田间腾发量，mm；α为径流系数。

该法适用于排涝面积较小且具有一定滞涝容积情况下的排涝设计流量计算。

（3）设计涝水过程线法。先求出设计涝水过程线，然后根据水量平衡方程进行逐时段调节计算，求出排涝过程线及其相应的滞涝容积。排涝过程线中的最大出流量即为排涝设计流量。该法适用于具有较大滞蓄能力的涝区。

设计排渍流量计算

参见排渍流量。

设计排涝水位的确定

设计排涝水位是排水沟宣泄排涝设计流量的水位。当干沟（排涝河道）出口设计水位高于承泄区设计水位（相应设计标准的最高外水位）时，出口水位按排涝流量计算确定；当干沟出口设计水位低于承泄区设计水位时，取承泄区设计水位作为出口水位。根据出口设计水位及排涝设计流量，可逐级往上推求出各级排水沟的设计排涝水位。当没有内排站时，排水沟设计排涝水位一般低于田面高程；当设有内排站时，排水沟设计排涝水位可高出地面，但其高差不能超过内排站的设计扬程。

设计排渍水位的确定

设计排渍水位是排水沟经常维持的水位，由控制地下水水位的要求确定。农、斗、支、干沟的排渍水位按最远处农田平均高程，考虑降低地下水深度要求以及各级沟道坡降、局部水头损失等因素逐级往下推算求得。设计排渍水位是确定沟深和底宽的依据。

排水闸排涝计算

其目的是确定闸底高程、闸顶高程及闸孔宽度。闸底高程一般与排水出口干沟的沟底高程齐平，以满足降低地下水水位要求并防止淤积。闸顶高程根据承泄区的设计防洪水位加风浪高及安全超高确定，但不能低于两侧原有堤防的堤顶高程。闸孔宽度除决定于闸底高程外，还取决于采取的排涝方式。对利用汛期外水位短期回落期间抢排涝水的排水闸，其闸孔宽度为

式中，B为闸孔宽度，m；Q为排涝设计流量，m³/s；h为闸下水深，m；Z₀为闸上与闸下水位差，m，一般取0.05～0.2m，或通过分析选定；ε为侧收缩系数；φ为流速系数。

当蓄涝区容积较大时，需根据设计的最高、最低蓄涝水位通过排涝计算确定闸孔宽度。先按汛期抢排标准选出5～15 d的典型涝水过程线及相应的闸下水位过程线；然后假定闸孔宽度，按水量平衡方程（参见径流调节计算）及式（3）进行逐日排涝计算，求出全部涝水位过程。如能满足设计要求，则该闸孔宽度即为所求，否则需要假定闸孔宽度重新演算。汛后排涝的排水闸闸孔宽度，应根据汛后播种作物的要求确定设计涝水过程线，然后进行逐日排涝演算求出。

排水泵站排涝计算

其任务是根据排涝设计流量及设计扬程，计算排水泵站的配套功率（通常称为排水站的装机容量）。其计算式为

式中，N_Z为轴功率，kW；N_P为配套功率，kW；γ为水的容重，10 kN/m³；Q为排涝设计流量，m³/s；H为设计扬程，m；η为水泵效率；η_C为机械传动效率；K为动力机备用系数。

排水泵站的排涝设计流量根据具体条件按上述方法计算。设计扬程取决于排水泵站的设计内水位与外水位。设计内水位即水泵运转期经常出现的内水位。对排除田间涝水的情况，一般采用大部分低田的地面高程；对排除蓄涝区存水的情况，一般采用最低、最高蓄涝水位的平均值，并都要计及排水沟的沿程水头损失和建筑物的水头损失。设计外水位即承泄区水位，排除田面积水可采用5～10年一遇重现期、排水天数为3～5 d的最高平均水位；排除蓄涝区存水一般可采用与设计暴雨相同典型年的承泄区水位。