4.2 特征水位

4.2.1 本条对灌溉泵站进水池水位做出规定。
    1 防洪（潮）水位是确定泵站建筑物防洪墙顶部高程的依据，是计算分析泵站建筑物稳定安全的重要参数。直接挡洪的泵房，其防洪（潮）水位应按本标准第3.0.2条的规定确定；不直接挡洪（潮）的泵房，因泵房前设有防洪（潮）进水闸（涵洞），泵房设计时可不考虑防洪（潮）水位的作用。
    2 设计运行水位是计算确定泵站设计扬程的依据。从河流或湖泊取水的灌溉泵站，以历年灌溉期的日平均或旬平均水位排频；从感潮河段取水时，以历年灌溉期的日平均或旬平均低潮位排频，水源保证率应满足灌溉保证率要求。
    4 最低运行水位是确定水泵安装高程的依据。如果最低运行水位确定偏高，将会引起水泵的汽蚀、振动，给工程运行造成困难；如果最低运行水位确定得太低，将增大工程量，增加工程投资。确定最低运行水位时取用的设计保证率应比确定设计运行水位时取用的设计保证率高，并以最低日平均水位进行频率分析。对于从河床不稳定河道取水的灌溉泵站，由于河床冲淤变化大，水位与流量的关系不固定，当没有条件进行水位频率分析时，可进行流量频率的分析，然后再计入河床变化等因素的影响。
4.2.2 灌溉泵站出水池有的接输水河道（多见于南方平原区），有的接灌区输水渠道，只有当出水池接输水河道时，才以输水河道的防洪水位（可能有设计、校核标准之分，也可能没有）作为最高水位，同时，对于行洪河道上建设的灌溉泵站，可能会出现洪水位低于灌溉水位的情况，因此最高水位应取防洪水位与最高运行水位的高值。对于从多泥沙河流取水的泵站，泥沙对输水渠道的淤积会造成出水池水位壅高，使实际的扬程增加、水流溢出，因此设计中应考虑泥沙淤积对渠道的影响。
    在南方平原地区，与灌溉泵站出水池相通的输水河道，往往有船只通航的要求。如果取与泵站最小运行流量相应的水位作为最低运行水位，虽然已能满足作物灌溉的需要，但低于最低通航水位，此时应取最低通航水位作为泵站出水池最低运行水位，以同时满足船只通航的要求。
    对于多泥沙河道的定义，现行规范未予规定。参考水利水电工程泥沙设计相关书籍，多沙河流确定标准：多年平均含沙量大于1kg/m³，同时实测最大含沙量大于100kg/m³为多沙河流；否则为少沙河流。
4.2.3 排水泵站进水池水位。
    1 最高水位是确定泵房电动机层楼板高程或泵房进水侧挡水墙顶部高程的依据。由于排水泵站的建成，建站前历史上曾出现过的最高内涝水位一般不会再现。按现行行业标准《治涝标准》SL723的规定，治涝标准的重现期一般为5a～20a，考虑防洪要求，可取排水区建站后重现期10a～50a的内涝水位作为排水泵站进水池最高水位。如果排水区为分蓄洪区等特殊地区，因其防洪标准有特殊要求，泵站作为受影响的建筑物，最高水位应考虑其影响。
    2 设计运行水位是排水泵站站前经常出现的内涝水位，是计算确定泵站设计扬程的依据。
    设计运行水位与排水区有无调蓄容积等关系很大，在一般情况下，根据排田或排蓄涝区的要求，由排水渠道首端的设计水位推算到站前确定。
        （1）根据排田要求确定设计运行水位。在调蓄容积不大的排涝区，一般以较低耕作区的涝水能被排除为原则，确定排水渠道的设计水位。南方一些省常以排水区内部耕作区90%以上的耕地不受涝的高程作为排水渠道的设计水位，有些地区则以大部分耕地不受涝的高程作为排水渠道的设计水位。
        （2）根据排蓄涝区要求确定设计运行水位。当泵站进水池由排水渠道与蓄涝区相连时，可按下列两种方式确定设计运行水位：
    一种是以蓄涝区设计低水位计入排水渠道的水力损失后作为设计运行水位。运行时，自蓄涝区设计低水位起，泵站开始满负荷运行（当泵站外水位为设计外水位时），随着来水不断增加，蓄涝区边排边蓄直至达到正常水位为止。此时，泵站进水池的水位也相应较设计运行水位高，泵站满负荷历时最长，排空蓄涝区的水也最快。湖南省洞庭湖地区多采用这种方式。
    另一种是以蓄涝区设计低水位与设计蓄水位的平均值计入排水渠道的水力损失后作为设计运行水位。按这种方式，只有到平均水位时，泵站才能满载运行（当泵站外水位为设计外水位时）。湖北省多采用这种方式。
    3 最高运行水位是排水泵站正常运行的上限排涝水位。超过这个水位，将扩大涝灾损失，蓄涝区的控制工程也可能遭到破坏，因此，最高运行水位应在保证排涝效益的前提下，根据排涝设计标准和排涝方式（排田或排蓄涝区），通过综合分析计算确定。
    4 最低运行水位是排水泵站正常运行的下限排涝水位，是确定水泵安装高程的依据。低于这个水位运行将使水泵产生汽蚀、振动，给工程运行带来困难。最低运行水位的确定，需注意以下三方面的要求：
        （1）满足作物对降低地下水位的要求。一般按大部分耕地的平均高程减去作物的适宜地下水埋深，再减0.2m～0.3m。
        （2）满足蓄涝区预降最低水位的要求。
        （3）满足盐碱地区控制地下水的要求。一般按大部分盐碱地的平均高程减去地下水临界深度，再减0.2m～0.3m。
    按上述要求确定的水位分别扣除排水渠道水力损失后，选其中最低者作为最低运行水位。
4.2.4 排水泵站出水池水位应针对排水期进行计算，新建泵站一般是通过对排水区的降雨进行分析确定排水期，改扩建泵站可根据泵站历年实际运行的情况进行统计确定排水期。
    1 同本标准第4.2.1条第1款条文说明。
    2 设计运行水位是计算确定泵站设计扬程的依据。泵站出水池设计运行水位与排水区暴雨存在着内外组合问题，多数地方采用与治涝标准相同重现期的承泄区最高3d～5d的平均水位，也可进行涝区暴雨与承泄区水位的遭遇分析。当两者遭遇时，可按不利组合确定设计水位（如某一涝灾严重的典型年汛期外河最高水位的平均值）；当两者不遭遇时，可取涝区暴雨出现概率最多的月份内承泄区最高3d～5d的多年平均水位。由于各地治涝标准不同，本标准规定采用与排水区治涝标准相应的承泄区排水时段平均水位作为设计水位，排水时段一般指治涝标准中的涝水排除时间，对以排蓄涝区积水为主的泵站，因涝水排除时间较长，设计运行水位计算历时不宜超过5d。
    3 最高运行水位是确定泵站最高扬程的依据。对采用虹吸式出水流道的块基型泵房，该水位也是确定驼峰顶部底高程的主要依据。例如，湖北省采用虹吸式出水流道的泵站，驼峰顶部底高程一般高于出水池最高运行水位0.05m～0.15m；江苏省采用虹吸式出水流道的泵站，驼峰顶部底高程一般高于出水池最高运行水位0.5m左右。最高运行水位的确定与外河水位变化幅度有关，但其重现期的采用应保证泵站机组在最高运行水位工况下能安全运行，同时也不应低于确定设计运行水位时所采用的重现期标准。因此，本标准规定外河水位变化幅度较小时，取设计洪水位作为最高运行水位；外河水位变化幅度较大时，取比设计运行水位的重现期略高（但不高于泵站设计洪水重现期）的排水时段平均水位作为最高运行水位。
    4 最低运行水位是确定泵站最低扬程和流道出口淹没高程的依据。在最低运行水位工况下，要求泵站机组仍能安全运行。泵站一般和自排闸结合布置，当外江水位低时可以自排，最低运行水位确定时应考虑该因素。
4.2.5 工业、城镇供水泵站进水池水位与灌溉泵站类似，只是因为供水的保证程度要求比灌溉高，因此要求设计运行水位、最低运行水位的水源保证率和最高运行水位的重现期高于灌溉泵站。