高水頭水泵水輪機的淹沒深度，按水泵水輪機無空蝕和各種過渡過程中尾水管不發生水柱分離確定。抽水蓄能電站水泵水輪機的淹沒深度都很大, 因而機組安裝高程較低，我國已投運的電站使用的高水頭機組如西龍池已用到吸出高度為-75m, 國外抽水蓄能電站神流川最高達-104m。
在水泵水輪機甩負荷過程中水錘作用使尾水管斷面平均壓力大幅下降，伴隨著甩負荷過渡過程中轉輪轉速迅速升高，轉輪出口斷面外側出現強烈的旋轉水流，使斷面中心壓力低於外側壓力，即使斷面平均壓力仍大於水的汽化壓力，其中心局部壓力可能低於水的汽化壓力而出現水柱分離現象。水泵水輪機過渡過程的數值分析中只能給出管道各截面的平均壓力，只有通過甩負荷過渡過程全模擬試驗才能確定局部壓力降低值，以避免尾水管中出現水柱分離的現象。
高水頭水泵水輪機的淹沒深度，不僅要滿足防空蝕要求，還要保證各種過渡過程中尾水管不發生水柱分離現象。超高水頭水泵水輪機均採用了較大的淹沒深度，以避免過渡過程水柱分離現象，確保電站引水系統和機組的安全，如葛野川最小抽水蓄能電站淹沒深度為-98m，神流川抽水蓄能電站最小淹沒深度為-104m。國內的績溪抽水蓄能電站是-85m，敦化是-94m,長龍山是-94m,陽江是-100m.
對於同一水泵水輪機來說, 其偏離最優工況越遠, 其受的空蝕強度越大。在高揚程、小流量工況, 大多數流線處為較大的正衝角, 在葉片吸力面的負壓區易產生空蝕; 在低揚程、大流量工況, 葉片壓力面負衝角較大, 易出現脫流現象, 進而導致葉片壓力面的空蝕。一般對於水頭變化幅度較大的電站,空化係數也相應較大, 以較低的安裝高程才能滿足在低揚程及高揚程工況運行時完全不發生空化。因此, 水頭變幅較大, 其吸出高度值也相應加大才能滿足條件。如清蓄淹沒深度-66m，梅蓄-68m，因為梅蓄水頭變幅更大，梅蓄的調保實現更難。
據悉，國外有一些抽水蓄能電站出現過水柱分離的現象。日本高水頭水泵水輪機在製造廠進行過渡過程全模擬模型試驗，對水柱分離現象進行比較深入的研究以確定水泵水輪機的安裝高程。抽蓄電站最難的是系統的安全性問題，既要確保極端工況下蝸殼升壓、尾水負壓處在安全範圍，又要確保水力性能達到一流水平，對於淹沒深度的選取有較大的影響。
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