一、技术概述
农业节水节能灌溉与传统大水漫灌比较，主要特点是：节水、节能、省地、增产。喷灌节水30％－50％，滴灌节水50％－70％。喷灌可减少渠道占用耕地10％－20％，增产效果20％－30％。
农业节水灌溉可广泛应用于蔬菜、花卉、果园、粮食作物和经济作物。尤其是水源不足、耕地不平、山丘地带等，很难用传统大水漫灌的场合，可以发展喷灌、微灌。其发展前景广阔，是现代农业灌溉技术发展的方向。节水、节能灌溉技术与设备有：喷灌、微灌（包括微喷灌、滴灌、渗灌等）技术设备；为了减少土渠输水渗漏，我国正在发展低压输水管道和U型防渗渠道。
1．喷灌设备有：圆型喷灌机，平移式喷灌机，拖拉机悬挂移动式喷灌机、绞盘式卷管喷灌机；有固定式、半固定式喷灌等。
2．微灌技术有：微喷灌、滴灌、渗灌等设备。微灌设备中有滴头、滴管带、微喷头、渗管、过滤装置等关键部件。
二、现状及国内外发展趋势
淡水资源紧缺是世界性问题，缓解水资源不足之矛盾，必须在开源的同时，节约用水。
发达国家都非常重视发展节水农业。英国、德国、奥地利、丹麦等喷灌面积占本国灌溉面积的90％以上，美国约占44％；以色列是缺水干旱的国家，致力于发展微灌，微灌面积占其总灌溉面积的70％。美国在1981－1991年10年间微灌面积增加了3倍。目前全世界已发展2000多万公顷喷灌面积。农业用水利用率比我国高40多个百分点。节水灌溉设备“三化”水平高，产品技术水平高，品种齐全。
我国喷灌面积不断增加，自1984年以来，大约平均每年增加喷灌面积2万多公顷，目前约80多万公顷，微灌面积约6万公顷。根据水利部规划，2000年要增加节水（喷、滴灌）面积1000万亩（66．67万公顷）。我国目前节水灌溉－－喷灌、微灌，可是农业用水有效利用率大幅度提高。节水灌溉是我国21世纪重要产业。
目前，我国节水灌溉设备如喷灌设备品种单一，固定式喷灌机和移动式机喷头、接头形式基本一致，可选择范围小，喷头转动不均匀，易磨损。抗风喷头、特殊喷头有待研究开发。微灌技术中的国产微喷头、滴头，各种形式滴管带品种更少。此外，系统成套与控制设备，过滤器、施肥器等关键技术也急待解决。科研经费投入不足，产品开发步履艰难。
三、“十五”目标及主要研究内容
1．目标
通过研究开发，增加我国节水灌溉设备品种，提高配套水平，提高使用可靠性和寿命，为不断增加的节水灌溉市场，提供更多更好、技术水平高的节水灌溉设备。尤其是提高关键零部件（如过滤器、滴头、滴管带、渗灌管等）的使用可靠性、使用寿命。
2．主要研究内容
（1）滚动式喷灌机系列
滚动式喷灌机是一种大中型半机械化喷灌机具，它是在人工拆移管道式喷灌系统的基础上发展起来的。与后者相比，它以整体机动移代替了人工拆卸、搬移，省工省力，工作效率高。
（2）拖拉机悬挂式远射程喷灌机系列
拖拉机悬挂式远射程喷灌机主要由变速（增速）箱、水泵、喷头、吸水装置等组成，这些部件借助机架（底座）悬挂在拖拉机后面的液压提升机构上。该机组可沿水渠一边行走一边喷洒作业，也可定点喷洒。该机组的主要优点是造价低、转移方便。另外，也是最主要的一点，该机组可以象稻麦联合收割机那样，实现异地流动作业。因此，有可能象稻麦联合收害对收获行业的影响那样，带来我国节水灌溉业的一场革命。
（3）大中型旋转式换向喷头系列
大中型旋转式换向喷头主要用于绞盘式喷灌机、拖拉机悬挂式远射程喷灌机以及圆形、平移式喷灌机的末端喷头，也可用于电厂、煤矿、矿山、港口等喷水除尘。进口直径100mm的喷头我国尚未研制过；60mm、80mm的喷头于70年代末研制过，一直未投入生产；40mm、50mm的喷头虽经两次列项研究，至今质量不过关，可靠性差，尤其是换向机构。目前，大中型喷头主要从美国、法国、意大利等国家进口，虽然质量好，但价格昂贵。研制大中型旋转式换向喷头可降低喷灌设备的造价。
（4）配套功率≥15马力的喷灌用自吸式离心泵
该系列泵以拖拉机为动力，可以悬挂，也可以托挂，它适用于各种喷灌机和喷灌系统，也可以与拖拉机一起组成移动式泵站，用于野外施工和人畜用水。目前，我国15和18马力拖拉机的保有量达几百万台。从1994年起，25马力以上的大中型拖拉机产销量开始持续稳定增长，1998年保有量达75万台。目前还没有与这些拖拉机配套的喷灌用自吸式离心泵，实际使用中，只能借用其他水泵。这就存在两个问题：一是我国的水泵大都是依据配套动力为电动机设计的，转速不一致，且常常是“大马拉小车”；二是这些水泵都不是自吸泵，每次开泵都需往吸水管里灌水，费时费力，不适用于移动或行走作业式喷灌机。
（5）桥式折射喷头和小型低仰角摇臂式喷头
桥式折射喷头和小型低仰角摇臂式喷头主要用于圆形喷灌机、平移式灌溉机、绞盘卷管式桁架喷灌机和滚移式喷灌机，也可用于温室喷灌；小型低仰角摇臂式喷头还适用于固定式喷灌系统和人工拆移管道式喷灌系统。目前上述四种大中型喷灌机的发展趋势之一是向低压精确灌水方向发展，这就离不开桥式折射喷头。它装在管道下面，向下喷水，工作压力低，灌水均匀，漂移损失小。对摇臂式喷头来说，在室内或无风的条件下，当喷射仰角为25°－30°时，射程最远。但当风力为3－4级时，射程则大大减小。低仰角喷头可克服上述缺点。我国需要补充灌溉的地区大多是多风地区，由于缺少低仰角喷头，致使许多喷灌机和喷灌系统在实际使用中灌水均匀度低，甚至出现漏喷。这两种喷头需求量较大，目前依赖进口。
（6）压力调节器和自动泄水阀
压力调节器主要用于圆形喷灌机和平移式喷灌机，特别是这两种喷灌机配有末端大喷头的机型。这两种喷灌机的输水管很长（可达800mm以上），由于沿程水头损失，首端和末端的压力差很大。实践证明，当压力差为10％时，同一种喷头的流量可相差20％。如果不采用调压装置，首端和末端喷头的流量可相差几倍到十几倍，严重影响灌水均匀度。目前国内采用孔板式调压装置，误差大，不能批量生产，造价高。压力调节器的另一个重要用途是安装在滴灌和微灌系统的首部，防止管网上游压力波动影响灌水均匀度，并防止支管和毛管损坏。该产品目前国内尚不能生产。
自动泄水阀主要用于圆形喷灌机、平移式喷灌机、滚移式喷灌机和固定式喷灌系统。为减轻重量，上述喷灌机在转移前需要快速排净管道内的存水。为防止冻坏管道和设备，所有节水灌溉设备都必须放净内部的存水。由于目前国内该产品质量不过关，严重影响机组的可靠性和安全性。
（7）波涌灌溉阀系列
波涌灌溉是新兴起的一种节水灌溉方式，一般可节水20－30％。虽然节水效果不如喷灌和微灌明显，但由于其具有设备简单、造价低、操作维护方便等显著特点，近年来在世界上显示出强大的生命力。统计资料表明，1998年美国的波涌灌溉面积占灌溉总面积的9．36％。波涌阀是实施波涌灌溉的重要关键设备，没有波涌阀就谈不上波涌灌溉。该产品我国目前尚不能生产，需要抓紧研制并批量生产。
（8）采用新材料新工艺
采用铜合金、铝合金、不锈钢、工程塑料等新材料提高耐磨、耐久性研究。
