जल निकासी खाई डिजाइन, जल निकासी प्रणाली के इंजीनियरिंग लेआउट और मानकों के आधार पर, क्षेत्र जल निकासी खाई की गहराई और दूरी निर्धारित करता है और जल निकासी खाई और संरचना के प्रत्येक स्तर की प्रवाह दर, जल स्तर, क्रॉस-अनुभागीय आयाम और इंजीनियरिंग मात्रा का विश्लेषण और गणना करता है।
आम तौर पर, जल निकासी खाई की गहराई शुरू में फसल और निर्माण स्थितियों के लिए आवश्यक भूजल गहराई एच के आधार पर निर्धारित की जाती है, इसके बाद संबंधित खाई की दूरी तय की जाती है। जल निकासी क्षेत्र में जटिल हाइड्रोजियोलॉजिकल स्थितियों के कारण, जल निकासी खाइयों की गहराई और दूरी को प्रयोगात्मक डेटा के विश्लेषण और समान क्षेत्रों से सफल अनुभवों के माध्यम से चुनने की आवश्यकता है। जल निकासी खाई डिजाइन प्रवाह दर: डिजाइन प्रवाह दरों को बाढ़ जल निकासी प्रवाह दर और बाढ़ निर्वहन प्रवाह दर में विभाजित किया गया है।
डिज़ाइन प्रवाह दर की गणना करते समय, पहले इन दो मामलों के लिए डिज़ाइन जल निकासी मापांक निर्धारित करें (बाढ़ जल निकासी मापांक और बाढ़ निर्वहन प्रवाह दर टी देखें), फिर बाढ़ जल निकासी डिज़ाइन प्रवाह दर और बाढ़ निर्वहन डिज़ाइन प्रवाह दर प्राप्त करने के लिए उन्हें जल निकासी खाई क्रॉस के संबंधित जलग्रहण क्षेत्र से गुणा करें। जल निकासी खाई का जल स्तर और क्रॉस- अनुभाग: जल निकासी खाई में पर्याप्त जल परिवहन क्षमता और एक उपयुक्त डिजाइन जल स्तर होना चाहिए।
जल निकासी नालों के डिज़ाइन जल स्तर को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: जल निकासी स्तर और बाढ़ जल स्तर। जल निकासी स्तर वह जल स्तर है जिसे जल निकासी खाई को सामान्य परिस्थितियों में बनाए रखना चाहिए, मुख्य रूप से भूजल को नियंत्रित करने की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए। यह सुनिश्चित करने के लिए कि कृषि खाई का जल स्तर अत्यधिक ऊंचा न हो, शाखा, सहायक नदी और मुख्य खाई का जल निकासी स्तर धीरे-धीरे कम किया जाना चाहिए। जल प्रवाह के अनुदैर्ध्य ढलान के अलावा, खाई के प्रत्येक स्तर के संगम पर उचित जल स्तर का अंतर भी होना चाहिए, आम तौर पर 0.1-0.2 मीटर। बाढ़ जल स्तर, जिसे अधिकतम जल स्तर के रूप में भी जाना जाता है, वह जल स्तर है जिस पर जल निकासी खाई बाढ़ जल निकासी के लिए डिज़ाइन प्रवाह दर से गुजरती है। बाढ़ के पानी की निकासी के दौरान, खाई के प्रत्येक स्तर का जल स्तर खाई के दोनों किनारों पर खेत की सतह की ऊंचाई से अधिक नहीं होना चाहिए, और यह सलाह दी जाती है कि यह खेत की सतह से 0.2-0.3 मीटर कम हो। बाढ़ के पानी को बाहर निकालने के मामले में, जल निकासी खाई खंडों के लिए जो पंपों से पानी प्राप्त करते हैं, या जल निकासी खाई खंड जो छोटे गड्ढों से गुजरते हैं, पानी को रोकने के लिए तटबंध बनाने की अनुमति है, ताकि खाई में पानी का स्तर दोनों तरफ खेत की सतह की ऊंचाई से अधिक हो। जल निकासी खाई के क्रॉस-अनुभागीय आयाम हाइड्रोलिक गणना के माध्यम से निर्धारित किए जाते हैं। सबसे पहले, जल निकासी खाई के तल की अनुदैर्ध्य ढलान, क्रॉस सेक्शन का ढलान गुणांक और खाई बिस्तर की खुरदरापन का चयन किया जाता है। क्योंकि भूजल रिसता है, जल निकासी नालों की ढलान ढहने का खतरा होता है, इसलिए अक्सर हल्की ढलानों का उपयोग किया जाता है। चूंकि जल निकासी अल्पकालिक होती है, घास आसानी से खाई की ढलानों पर उगती है, जिसके परिणामस्वरूप खाई का तल खुरदुरा होता है और मजबूत कटाव प्रतिरोध होता है, जिससे तीव्र अनुदैर्ध्य ढलानों की अनुमति मिलती है।