节水是我国的一项基本国策，也是一项抗旱工程措施。节水灌溉是根据作物需水规律及当地供水条件，高效利用降水和灌溉水，用尽可能少的水投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式，目的是提高水的利用率和水分生产率。节水灌溉是更科学地用水，在时间和空间上合理分配和使用水资源。节水灌溉是相对的概念，不同的水源条件、自然条件和社会经济条件，对节水灌溉的要求也不同。

1.渠道防渗工程

渠道防渗工程是为了减少渠道输水渗漏损失的工程措施。渠道防渗工程的作用有节约灌溉用水；降低地下水位，防止土壤次生盐碱化；防止渠道的冲淤和坍塌；加快流速提高输水能力，减小渠道断面和建筑物尺寸；节省占地，减少工程费用和维修管理费用等。

渠道防渗方法可分为以下两类：

（1）改变原渠床土壤渗透性能，又可分为物理机械法和化学法。前者是通过减少土壤空隙达到减少渗漏的目的，可用压实、淤淀、抹光等；后者是掺入化学材料以增强渠床土壤的不透水性。

（2）设置防渗层，即进行渠道衬砌。可用混凝土和钢筋混凝土、塑料薄膜、砌石、砌砖、沥青、三合土、水泥土和黏土等各种不同材料衬砌渠床。采用防渗措施后，渠道渗漏损失可以减少50%～90%。混凝土衬砌是一种较普遍的渠道防渗形式，防渗防冲效果好、耐久，但投资较大。

2.喷灌工程

喷灌是喷洒灌溉的简称，它是利用专门的设备（动力机、水泵、管道等）把水加压，或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段，通过喷洒器（喷头）喷射到空中散成细小的水滴，均匀地散布在田间进行灌溉。

喷灌和地面灌溉相比，具有节约用水、节省劳力、少占耕地、对地形和土质适应性强、能保持水土等优点，因此被广泛应用于灌溉大田作物、经济作物、蔬菜和园林草地等。喷灌可以根据作物需水的状况，适时适量地灌水，一般不产生深层渗漏和地面径流，喷灌后地面湿润比较均匀，均匀度可达0.8～0.9。由于用管道输水，输水损失很小，灌溉水利用系数可达0.9以上，比明渠输水的地面灌溉省水30%～50%。在透水性强、保水能力差的土地，如沙质土，省水可达70%以上。由于喷灌可以采用较小的灌水定额进行浅浇勤灌，因此能严格控制土壤水分保持肥力，保护土壤表层的团粒结构，促进作物根系在浅层发育，以充分利用土壤表层养分。喷灌还可以调节田间小气候，增加近地表层空气湿度，而且能冲掉作物茎叶上的尘土，有利于作物的呼吸和光合作用，故有明显的增产效果。多年大面积应用喷灌证明，与传统地面灌溉相比，喷灌粮食作物增产10%～20%，喷灌经济作物增产20%～30%，喷灌果树增产15%～20%，喷灌蔬菜增产1～2倍。但喷灌也有一定的局限性，比如受风的影响大，风大时不易喷洒均匀，而且喷灌的投资比一般地面灌水的投资要高。

要实现喷灌首先要建立喷灌系统，一般包括水源工程、动力机、水泵、各种管道、喷头及控制设备等。喷灌系统分为固定式、半固定式和移动式三种。固定式喷灌系统各组成部分在整个灌溉季节中都是固定不动的，或除喷头外其他部分固定不动；半固定式喷灌系统除喷头和装有许多喷头的支管可在地面移动外，其余部分均固定不动，支管与干管常用给水栓快速连接；移动式喷灌系统除水源工程（塘、井、渠道等）固定外，动力、水泵、管道、喷头都可移动。

3.低压管道输水灌溉

低压管道输水灌溉是指以管道代替明渠的一种输水工程措施，通过一定压力，将灌溉水由管道与分水设施输送至田间，直接由管道分水口分水进入田间沟畦或在分水口处连接软管输水进入沟畦对农田实施灌溉。

与明渠灌溉相比，低压管道输水灌溉具有许多优点，成为节水灌溉技术中的主要措施。

（1）节约用水。由于管道输水一般都采用地埋式，因此基本上消除了水的渗漏损失和蒸发损失。据测试，在轻壤土中采用低压管道输水灌溉，水的利用系数为0.95～0.97，与土渠、混凝土渠相比，分别提高30%和5%～15%。另外，用软管灌溉可顺畦埂由远而近逐段浇地，长畦短灌，灌水均匀，灌水定额为600m3/hm2。总之，管道灌溉比土渠灌溉可节水45%左右，比混凝土板衬砌渠道节水7%，比石砌防渗渠道节水15%左右。

（2）占用耕地少，利于机械耕作。井灌区土渠一般占耕地的1%～2%。管道埋入地下代替土渠之后可增加1%的耕地面积。渠灌区输水流量大，但渠道占用耕地面积大，所以，在渠灌区实现管道灌溉后，减少渠道占用耕地的优点尤为突出。在我国土地资源紧缺，人均耕地不足0.1hm2的情况下，管道灌溉具有显著的社会效益和经济效益。另外，土渠改为管道尤其是地埋管，有利于机械耕作。

（3）适时适量灌溉，缩短灌溉周期。低压管道输水灌溉比土渠输水快、供水及时，可缩短轮灌周期，改善田间灌水条件，有利于适时适量灌溉，从而及时有效地满足作物生长期，特别是作物需水关键期的需水要求。土渠灌溉往往因为轮灌周期长、灌水不及时而影响作物生长，造成减产。低压管道输水灌溉较好地克服了这一缺点，起到了增产增收的效果。另外，管道代替土渠之后，避免了跑水漏水，也节省了管理用工。

（4）成本低，效益高。试验表明，在机井或提水站供水的情况下，管道灌溉比渠道灌溉约减少能耗30%。由于低压管道输水灌溉是有压供水，可适应各种地形，使原来土渠难以达到的耕地实现灌溉，从而扩大了灌溉面积。管道灌溉成本也较低，在已有机泵的条件下，采用移动式聚乙烯软管灌溉，投资为75～90元/hm2，可使用2年左右，而半固定式管道系统造价为600～900元/hm2。由于扩大了灌溉面积，增加了灌水次数，且灌水适时，因而即使是一般干旱年份，也可增产20%左右。

（5）适应性强，便于推广。管道灌溉设备比较简单，技术易于掌握运用，管理较为方便。地面软管可以越沟、爬坡、跨沟和拐弯；硬塑料管埋在地下，可延缓老化年限，防止冻裂；水泥管则便于就地取材。可以说，管道灌溉对于不同的水源、作物、土壤及流量都有较强的适应性。鉴于低压管道输水灌溉的优点，该项技术在我国已经有了较大的发展。特别是20世纪80年代，随着塑料工业的发展，质量轻、长度大、输水阻力小、施工简便的塑料管道在输水中得到了日益广泛的应用，更加促进了管道输水这项节水工程技术在我国尤其是渗漏损失大、干旱缺水地区的发展。(www.daowen.com)

低压管道输水灌溉系统按其输配水方式、管网形式、工作方式和结构形式可分为以下类型：

（1）按输配水方式分类。低压管道输水灌溉系统按输配水方式可分为加压输水系统和自压输水系统，加压输水系统分为两种：一种是水泵直送式，即水泵直接将水送入管道系统，然后再通过分水口进入田间；另一种是蓄水池调蓄式，即经水泵加压通过管道将水输送到某一高位蓄水池，然后由蓄水池通过管道自压向田间供水。

（2）按管网形式分类。低压管道输水灌溉系统按管网形式可分为树状网和环状网。树状网的管网为树枝状，水流在干管、支管、分支管中从上游流向末端，只有分流而无汇流。环状网是管网通过节点将各管道连接成闭合环状，根据出水口位置和控制阀启闭情况，水流可做正向或逆向流动。

（3）按工作方式分类。低压管道输水灌溉系统按工作方式可分为移动式、半固定式和固定式。移动式除水源外，管道及分水设备都可移动，机泵有的固定，有的也可移动。半固定式管道系统的一部分固定，另一部分可移动。固定式低压管道输水灌溉系统中的各级管道及分水设施均埋入地下，固定不动。

（4）按结构形式分类。低压管道输水灌溉系统按结构形式可分为开敞式、半封闭式和封闭式。开敞式是指在上游高差不太大的一些部位设有自由水面调压井的管道系统形式。半封闭式是指在输水过程中，管道系统不完全封闭，在适宜的位置设置浮球阀来控制阀门启闭的一种输水形式。封闭式是指水流在全封闭的管道中从上游管端流向下游管道末端，输水过程中系统不出现自由水面。

4.微灌工程

微灌是利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种灌水技术。微灌可以非常方便地将水灌到每一株植物附近的土壤中，经常维持较低的水压力满足作物生长需要。微灌具有以下优点：

（1）省水、省工、节能。微灌是按作物需水要求适时适量地灌水，仅湿润根区附近的土壤，因而显著减少了水的损失。微灌是管网供水，操作方便，劳动效率高，而且便于自动控制，因而可明显节省劳动力。同时微灌大部分属局部灌溉，大部分地表保持干燥，减少了杂草的生长，也就减少了用于除草的劳动力和除草剂费用。肥料和药剂可通过微灌系统与灌溉水一起直接施到根系附近的土壤中，不需人工作业，提高了施肥、施药的效率和利用率。微灌灌水器的工作压力一般为50～150kPa，比喷灌低得多，又因微灌比地面灌溉省水，对提水灌溉来说意味着能耗减少。

（2）灌水均匀。微灌系统能够做到有效地控制每个灌水器的出水流量，灌水均匀度高，一般可达80%～90%。

（3）增产。微灌能适时适量地向作物根区供水供肥，为作物根系活动层土壤创造了很好的水、热、气、养分状况，因而可实现稳产，提高产品质量。

（4）对土壤和地形的适应性强。微灌的灌水强度可根据土壤的入渗特性选用相应的灌水器，并对其进行调节，不产生地表径流和深层渗漏。微灌是采用压力管道将水输送到每棵作物的根部附近，可以在任何复杂的地形条件下有效工作，甚至在某些很陡的土地或乱石滩上种的树也可以采用微灌。

微灌系统投资一般要高于地面灌；微灌灌水器出口很小，易被水中的矿物质或有机物堵塞，减少系统水量分布均匀度，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废；微灌毛管一般铺设在地面，使用中会影响田间管理，有时会被拉断、割破，发生漏水，增加后期维护费用。

微灌按灌水器及出流形式的不同，可分为以下几种形式：

（1）滴灌。滴灌是利用安装在末级管道（称为毛管）上的滴头，或与毛管制作成一体的滴灌带（或滴灌管）将压力水以水滴状湿润土壤，在灌水器流量较大时，形成连续细小水流湿润土壤。通常将毛管和灌水器放在地面，也可以把毛管和灌水器埋入地面以下30cm左右。前者称为地表滴灌，后者称为地下滴灌。滴灌灌水器的流量通常为1.14～10L/h。

（2）微喷灌。微喷灌是利用直接安装在毛管上或与毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤。微喷头有固定式和旋转式两种。前者喷射范围小，水滴小；后者喷射范围较大，水滴也大些，故安装的间距也比较大。微喷头的流量通常为20～250L/h。另外还有微喷带，也属于微喷灌系列，微喷带又称多孔管、喷水带，是在可压扁的塑料软管上采用机械或激光直接加工出水小孔，进行微喷灌的设备。

（3）小管出流。小管出流是利用φ4的小塑料管与毛管连接作为灌水器，以细流（射流）状局部湿润作物附近的土壤，小管出流的流量通常为40～250L/h。对于高大果树通常围绕树干修一渗水小沟，以分散水流，均匀湿润果树周围土壤。在我国，为增加毛管的铺设长度，减低毛管首末端流量的不均匀性，通常在小塑料管上安装稳流器，以保证每个灌水器流量的均匀性。

（4）渗灌。渗灌是利用一种特别的渗水毛管埋入地表以下30cm左右，压力水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形式湿润其周围土壤。由于渗灌能减少土壤表面蒸发，从技术上来讲，是用水量很省的一种微灌技术，但目前使用起来，渗灌管常埋于地下，由于作物根系有向水性，渗灌管经常遭受堵塞问题困扰。渗灌管的流量常为2～3L/（h·m）。