除涝设计标准
排水设计标准包括两方面的内容：一是排除地表多余降雨径流的除涝标准；二是控制农田地下水位的排渍标准。后者在本书第七章介绍，本节只论述除涝设计标准。
除涝设计标准，一般有三种表达方式：
1）以治理区发生一定重现期的暴雨，作物不受涝为标准。这种表达方式除明确指出一定重现期的暴雨外，还规定在这种暴雨发生时作物不允许受涝。即当实际发生暴雨不超过设计暴雨时，农田的淹水深度、历时应不超过农作物正常生长所允许的耐淹水深和历时。这种概念能够较全面地反映治理区设计标准的有关因素。
2）以治理区作物不受涝的保证率为标准。作物不受涝的保证率，是指治理工程实施后作物能正常生长的年数与全系列总年数之比（经验保证率）。实际应用时，先假定在不同的工程规模下分别进行全系列的排涝演算，求出各种规模下作物能正常生长的经验保证率。然后选择经验保证率与治理设计保证率相一致的工程规模，作为设计采用值。这种方法能综合反映雨量、水位及其他有关因素在时间、地点和数量上的组合情况，比较符合实际。但要具有相当长的降雨、水位等资料，且计算比较复杂，除大型的重要治理区外，一般较少采用。
3）以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年作为排涝设计标准。这种表达方式能反映涝灾的实际情况，概念比较明确、具体，不因资料加长而改变结果。与第二种表达方式一样，具有能反映各种有关因素之间有机联系的优点，但定量暴雨或典型年仍有一定重现期的概念，在选择定量暴雨或典型年时仍需进行频率分析。
在目前我国除涝规划设计中，使用最为普遍的是第一种除涝标准表达方式，这也是我国《灌溉排水工程设计规范》中采用的表达方式。
除涝设计标准是确定排涝流量及排水沟道、滞涝设施（湖、河）、排水闸站等除涝工程规模的重要依据。除涝设计标准确定得是否合理，直接关系到工程的经济效益及其可行性。如设计标准定得过高，则工程规模过大，占用耕地的损失和投资费用大，而工程使用率不高，工程在有效使用年限内的效益未必显著，造成国家资金和设备的大量积压，经济上不合理；反之，如设计标准定得过低，则工程规模过小，投资费用虽小，但除涝效益不大，达不到除涝要求。所以除涝设计标准应当通过除涝工程的费用、效益分析和经济论证加以确定。进行经济论证时，一般可取除涝工程年费用和超标准降雨所产生的多年平均淹涝损失之和最小作为优选除涝设计标准的准则，或取除涝工程多年平均净效益现值最大的除涝标准作为设计标准。
下面列出某除涝系统通过经济分析获得的不同除涝标准下的主要经济数据见表8-1。根据表8-1可以绘出该工程各扩建方案除涝标准与年费用的关系曲线（图8-2）。
图8-2 各扩建方案的除涝标准与年费用、损失的关系曲线
表8-1 各除涝标准下的工程主要经济指标(https://www.daowen.com)
由图8-1可见，该除涝系统扩建方案的除涝标准以采用暴雨重现期10年一遇的标准为好，其年费用和年损失Z最小，经济效益最显著。
随着我国国民经济的发展，农村经济自80年代以来，有着显著的变化，除农业种植业外，水产养殖和乡镇企业都有了很大的发展。在过去，农村只搞单一粮食生产情况下，除涝效益只算农业减免的损失，因而针对当前和今后农村经济结构发生变化的情况，计算除涝效益还应作相应的变化。湖北省在1992年针对汈汊湖流域3种除涝效益因素、2种粮食单价、5种泵站单位千瓦投资，进行了各种效益费用组合方案的经济分析，优选出各方案的除涝设计标准见表8-2。由表8-2可见，除极少数方案因投资、效益值估算过大或过小，其除涝设计标准小于5年一遇降雨重现期和大于10年一遇重现期以外，绝大多数方案的除涝设计标准为5～10年一遇。由此说明了在当前和今后一段时期内该地区除涝设计标准一般仍应采用5～10年一遇的标准，不宜过高。
表8-2 湖北省汈汊湖区除涝系统除涝设计标准优选结果表
注 表中单价均为1992年价格。
根据调查，目前我国各地区采用的除涝设计标准（包括暴雨重现期等）列于表8-3中。由表8-3可见，我国除少数地区采用了暴雨重现期大于10年一遇的除涝设计标准和个别地区采用小于5年一遇的除涝设计标准以外，大多数地区采用了暴雨重现期为5～10年一遇的设计标准。另据目前我国的实际情况，全国易涝耕地面积约3.65亿亩，其中尚未治理的面积约0.79亿亩。在已治理的面积中，达到了5年一遇标准的面积为1.73亿亩，占总易涝面积的47.3%，不到易涝面积的一半。另外，根据1988年全国各省易涝面积治理情况的统计，5年一遇标准治理面积超过50%的省（自治区、直辖市），还不到一半。因此，从我国当前大多数地区的情况考虑，除涝设计标准的重现期规定为5～10年一遇仍然是合理的。考虑到大概还有20%左右尚未治理的地区以及有些治理难度很大的地区，对这些地区可以适当降低标准；而对有些已达到10年一遇除涝标准的地区，除涝设计标准根据需要可以适当提高。
除涝标准除规定一定重现期的暴雨外，还应包括暴雨历时和排涝时间。除涝设计标准中的暴雨历时，一般采用1d、3d、7d、15d、30d等时段。采用暴雨历时长短，视流域面积大小、地形、植被等条件而定。在小流域中，对规划设计排水沟起决定作用的是形成洪峰的短历时暴雨。据华北平原地区实测资料分析，对于100～500km2的排水面积，洪峰流量主要由一日暴雨形成，而对于500～5000km2的排水面积，洪峰流量一般由三日暴雨形成。因此，设计暴雨历时一般视流域面积大小等条件定为1～3日是适宜的。目前，各地区所采用的设计暴雨天数见表8-3。
表8-3 我国部分地区除涝标准
排涝时间应根据作物的耐淹能力，即耐淹历时和水深确定，排涝时间不应超过作物的耐淹历时，否则作物受涝减产。在无经验资料时，通常应对排水区进行调查，以作物不减产为原则，设计排涝天数。由于不同地区现有工程基础不同，雨情与灾情不同，农业发展对治涝要求也不尽相同，应因地制宜的综合分析，慎重确定。目前，各地区采用的排涝天数见表8-3。因此，根据已有资料，设计排涝天数视设计暴雨历时不同而异，定为一般旱作物1～3d，水稻3～5d是适宜的。