一、渠道防渗技术
我国各类灌区渠道总长度达数百万公里，大多数为土渠，水的渗漏损失很大，全区干支渠4280km，衬砌2705km，余1577km有500km维修衬砌；斗渠总长6000km，衬砌1300km，余4700km需维修衬砌。为了减少输水过程中的这部分损失，采用建立不易透水的防护层，如混凝土护面、浆砌石衬砌、塑料薄膜防渗等多种办法，进行防渗处理，既减少了水的渗漏损失，又加快了输水速度，提高浇地效率，深受群众欢迎，成为我国目前应用最广范的节水技术之一。与土渠相比，混凝土护面可减少渗漏损失80～90％，浆砌石衬砌减少渗漏损失60～70％。
二、沟畦灌水技术
渠道防渗和低压管道输水两项技术只解决减少输水巡视问题，田间灌水过程中还有很大节水潜力。沟畦灌已有漫长的历史，在当代科技发展日新月异的新形势下，一些新技术与之结合，使其重新焕发出生命力。例如，国外采用激光扫描仪控制平地机刀铲的吃土深度，可是地面高低差别控制在±1cm以内。另外缩短灌水沟沟长，采用涌流间歇灌水等都可使田间灌水有效利用率大幅度提高。这些先进技术在我国正在研究试验。目前生产上普遍推广的沟畦灌水技术是以人力为主，在精细平整土地基础上大畦改小畦，长沟改短沟，使沟畦规格合理化，可使灌水定额减少1/5～1/4，这种技术充分发挥了我国劳动力资源丰富的优势，花钱很少，技术简单易行。
三、膜上灌水技术
膜上灌水，俗称膜上灌，是在地膜覆盖栽培的基础上，把过去的地膜旁侧灌水改为膜上流水，水沿放苗孔和地膜旁侧渗水孔数及孔的大小，来调整沟畦首尾的灌水量，可得到较常规地面灌水方法相对高的灌水均匀度。膜上灌投资少，操作简便，便于控制灌水量，加快输水速度，可减少土壤的深层渗漏和蒸发损失，因此，可以显著提高水的利用率。这种技术在新疆已大面积推广，与常规的玉米、棉花沟灌相比，省水40％～60％，并有明显增产效果。
四、波涌灌溉
近代国外又研究出波涌沟（畦）灌或称间歇沟（畦）灌，就是控制放入沟（畦）的流量是间歇的，向田间放已断时间（几分钟或几十分钟），如此反复，这样可以使沿沟（畦）长度方向的水量分布更加均匀。田间水利用系数可达80％～90％。是一种有希望的节水灌溉方法。我国90年代初开始有一些单位对此作了研究与试点。不过为了达到间歇放水的目的，在田间就要布置可控制间歇放水的装置（有机械阀和电子控制阀两种）。要生产出工作可靠，价格低廉的间歇放水装置是推广本技术的关键。
五、膜下灌水技术
膜下灌水，顾名思义是膜下灌溉，膜下灌溉是与高新技术滴灌相结合的一种高效用水灌溉新技术，近几年来由于我市大棚温室栽培技术的推广和对灌溉的要求，将滴灌管铺设在作物栽培的基础上（指地面以上），然后将塑料膜铺盖在滴灌管上进行放水灌溉，这种技术可以减少大棚温室的温度，提高作物的单位产值，特别在节水方面能提高水效益50％以上。同时也适应于露天高效优质的大株作物灌溉，操作技术简单，减少蒸发，提高水的利用率，在经济条件好的地方可以推广应用。
六、土壤墒情监测与灌水预报技术
用先进的科学技术手段，如张力计、中子仪、电阻法等监测土壤墒情，数据经分析处理后配合天气预报，预报适宜灌水时间、灌水量，做到适时适量灌溉，有效地控制土壤水分含量，达到既节水又增产的目的。这种技术要与其他节水技术措施配套使用。
七、灌区输配水系统水的测量与自动监控技术
真正实现优化配水、合理调度、高效用水，还必须及时准确掌握灌区水情，如水库、河流、渠道的水位、流量、含沙量乃至抽水灌区的水泵运行情况等技术参数，对几十万亩、几百万亩的大型灌区尤其必要，这是实施节水灌溉的基础技术工作。高标准的节水灌溉工程应在数据采集、数据计算机处理的基础上实现自动监测控制。
八、农业耕作栽培节水技术
耕作保墒技术，采用深耕松土，镇压、耙耱保坑，中耕除草，增施有机肥，改良土壤结构等耕作方法，可以疏松土壤，增大活土层，增强雨水入渗速度和入渗量，减少降雨径流损失，切断毛细管，减少土壤水分蒸发，即提高天然降水的蓄积能力，又减少土壤水分蒸发，保持土壤墒情，是一项行之有效的技术。
正确处理普及节水灌溉工作中的几个关系
1、节水与开源
缓解我国水资源危机，解决农业用水供不应求的问题，必须坚持节水与开源两手抓。节水与开源，都是为了更加科学、合理、有效地开发利用水资源，相辅相成。在目前农田灌溉用水效率不高，损失浪费普遍存在的情况下，解决农业干旱缺水问题，首先要抓节水，这是费省效宏的办法，从这个意义上讲，节水比开源更重要。但是，节水只是把不应有的损失节省下来，它不能增加水资源量。减少渠道渗漏损失，对于灌溉水来说是节省，但对地上水、地下水相互转化的水资源总量来说并没有节省。在一定的科技和自然经济社会条件下，节水是有限度的，作物生长发育消耗的水量以及合成单位总量干物质所需水量，大体上是个常数。因此，在水资源严重短缺，水的利用程度已经相当高的地方，必须想办法开辟新的水源。要发动群众多建分散的小型蓄水工程。有条件的地方，几种力量兴建骨干蓄、引、提工程，跨流域调水工程。新开辟的水源，代价较高，更要厉行节水。
2、速度与效益
在普及节水灌溉工作中，正确处理发展速度与经济效益两者之间的关系十分重要。条件允许的地方，能快尽量快，早实施早受益，多发展多受益。要增强紧迫感，克服畏难情绪和无所作为的思想。但是，在强调发展速度的时候，始终要把效益摆在第一位，效益是目的，有效益的工作才有生命力，才能使群众的积极性持续长久。效益好与差，要听群众的反映，要在实践中经得起时间的考验，不能只看一二年。如果一套喷灌设备只用三四年就坏了，滴灌设备使用三五年就出现堵塞、塑料管老化而报废，经济上是否合算就值得考虑。推广节水灌溉是技术性很强的工作，切忌“急功近利”片面追求速度，搞高指标，强迫命令，一哄而起。一个地方每年能发展多少节水灌溉工程，除主观努力外，还受资金、技术、经验、材料设备供应等客观条件的限制。四川省70年代末为了尽早实现山丘区水利化，不顾客观条件，土法上马，大搞喷灌，一年发展26.67多万km2。由于缺乏周密的规划设计，设备材料供应不上，建成的工程技术标准太低或不配套，二三年以后几乎全部废弃，造成了经济上的巨大损失。很长一段时间，农民一听喷灌就摇头。这个历史教训，应当认真吸取。
3、先进技术与简易方法
喷灌、滴灌等先进节水灌溉技术，不但水的利用率高，而且还有很高的灌水劳动生产率和增产增收效果，它们吸收了大量的现代科技成果，代表了节水灌溉技术的最高水平，应积极推广应用。推广喷灌、滴灌要注意条件。如所需的材料、设备性能和质量是否过关，规划设计和使用管理技术力量是否具备，作物种类、经营管理体制是否合适等。一般说来，滴灌、固定式喷灌不适用于大田粮食作物。
简易的节水技术，如“坐水种”、“小白龙”（薄膜塑料管输水）等，设施简单，方法易行。虽然技术含量不高，甚至算不上正规的灌溉，但它能解决当前生产中的实际问题，受群众欢迎，在节水灌溉中理所当然地占有一席之地，应当提倡推广。简易技术和“土办法”要符合最基本的科学原理。推广要有一定的程序，必须经过专家的严格评审鉴定，小面积试点，中间试验、示范，确实可行，再大面积推广。简易技术也可以发展成先进技术，如吉林省研制开发的“坐水种”播种机，把人工点浇播种变成机械化点浇播种。
4、节水的社会效益与经济效益
政府强调节水比较多的是从宏观上考虑水资源供需矛盾，改善农业生产条件，增加粮食产量。对于节水实施者－农民来说，由于节水的增产和产生的经济效益有限，水费标准又不可能定的很高，农民关心的往往与政府有所不同，可能对节水的其他效益更感兴趣。例如，对管道输水和喷灌，农民反映说：土渠输水地面灌溉，渗漏加跑水，几个小时水还进不了地，现在闸一合，水就进地了，节省了电费，缩短了浇地周期，过去二三十天才能浇一遍，现在7天就轮一回；过去要男劳力昼夜在田间沿渠巡视、改渠口，现在有个妇女劳力就行，甚至由喷灌专业队完全代劳。节水的效益比较多地体现为社会效益，政府应当在政策上给予更多的优惠扶持。
经济效益与生态效益
节水灌溉省下来的水能否用于扩大灌溉面积，增加产量，涉及到经济效益与生态效益的关系。在水资源较充沛，开发利用程度不高的地方，这样做可以。在地下水严重超采，或河流上游水资源过渡开发，下游生态环境恶化的地方，省下的水首先应当满足保护生态环境所需。如果从眼前和局部利益出发，盲目扩大灌溉面积，增加作物产量，只能是“竭泽而渔”。发展节水灌溉，既要讲究经济效益，又要兼顾生态效益。要站的更高些，考虑更长远些，把维持当前农业生产与下个世纪水资源可持续开发利用、农业可持续发展统筹考虑。
工程措施与管理措施
抓节水灌溉，首先要抓工程措施，这是搞好灌区节水的物质保障条件。如果一个灌区土地高低不平，渠系不健全，建筑物闸门破损、缺少量水设施，到处跑水、漏水、渗水，要想提高水的利用率是非常困难的。但是只重视工程措施，忽视管理措施，节水效果将会大打折扣。当前在一些地方存在着重工程节水，轻管理节水；重渠道防渗管道输水，轻视田间节水管理的倾向，节水管理规章制度不健全，管理责任制不落实。
我国节水灌溉事业已经取得很大成绩，积累了一些经验，有了一定的发展基础。但是，从整体上看，还处于发展初期。与先进国家相比，还有很大差距。一是对发展节水灌溉的必要性、重要性的认识尚未形成全社会的共识，有些地方和部门尚未摆到应有的位置给予重视；二是现有的节水灌溉面积中单项措施多，大多数工程标准低，科技含量不高；三是节水的政策法规不健全，还没有走上法制化、正规化的轨道；四是节水所用的材料、设备品种少，，规格不全，工作可靠性、耐久性等较低；五是科研薄弱，后劲不足。
对于节水灌溉发展的客观规律，我们的认识还很肤浅，以往工作中的经验、教训应当认真记取，近年来各地的新经验需要深入调查、研究、总结、宣传。当前党中央、国务院对节水灌溉非常重视，我国节水灌溉事业正面临难得的发展机遇。只要我们努力认识规律、掌握规律、尊重规律，按客观规律办事，节水灌溉事业一定会迅速、健康发展。
高效节水现代农业
一、高效节水农业的内涵
高效节水农业的内涵：节水灌溉的内涵之一是包括水资源的合理利用、输配水系统的节水、田间灌溉过程的节水、用水管理的节水以及农业节水增产技术措施等方面；内涵之二是提高用水有效性的灌溉农业，即由有效用水向高效用水发展的农业，高效节水灌溉农业是高标准的节水灌溉农业；内涵之三是利用工程或非工程措施，在灌区或其他农作区实施其总量或总产值设计指标的前提下，使得单位可供水量或单位净耗水量的生物产量或经济产量达到其预期指标者，即称为该设计条件下的高效节水农业。
综上所述，高效节水的内涵各有说法，但表述的意思有相同之处，针对我市水资源紧缺状况，加之给下游调水，为把我市建设成为全国一流的高效节水现代农业示范区，我认为高效节水农业的内涵应该是合理利用水资源，推广高效低耗的节水灌溉农业，注重单方水的经济效益，追求单位面积产量和产值，调整产业结构，坚持可持续发展。
二、高效节水灌溉农业和高效节水农业的标准是节水、增产效率和效益的提高。但就我市而言，根据不同县（区）的情况可以制定一个高效节水灌溉农业和高效节水农业的标准，如井灌区水的利用率为0.7，粮食水的利用效率为1.2kg/m3以上，可称为节水灌溉农业和节水农业；水的利用率为0.85以上和粮食水利用效率达到1.8kg/m3以上，可称为高效节水灌溉农业和高效节水农业。例如，以色列水的利用率为0.9，粮食水的利用效率为2.32kg/m3。又如获得国家科技进步三等奖、农业部二等奖的“华北地区节水型农业技术体系研究与示范”总理基金项目，在河南、山西、河北建成了总面积为3.68万亩的节水农业示范区，经采用综合节水农业技术后，各示范区比建成前3年平均，粮食单产分别增长39.7%、71.5%和104%；节水30.4%、45.5%和55%；水分生产率提高63.3%、30%和96.5%，获得了显著的经济效益和社会效益。他们的做法都采取的是高效节水农业的模式。
三、高效节水农业的指标体系及构成
由于高效节水农业就是包含从水源到输配水、减少水的损失，提高单位面积单方水的经济效益，我市各县（区）的自然条件差异较大，川区和山区不同，因此，高效节水农业技术绝不能用单一指标来衡量，应该是一个体系，包含有一整套相互之间有联系的指标内容，参考《中国灌溉农业节水规划》的研究成果，结合我市实际，并通过对已有资料的分析研究，可按照用水指标、工程指标和效益指标三个层次监理示范区高效节水技术指标体系，这些指标包括：
1、用水指标：是直接衡量高效节水农业技术措施节约用水程度的指标。包括灌溉水利用系数、渠系水利用系数、田间水利用系数和节水灌溉定额以及水效益指标。
⑴灌溉水利用系数，要求大、中、小型灌区灌溉水利用系数应分别不低于0.50、0.60和0.70，井灌区不低于0.8，喷灌不低于0.85，滴灌不低于0.9。高效节水示范区全面达到这一水平，可使示范区平均灌溉水利用系数由现在的0.56提高到0.62以上。
⑵渠系水利用系数，要求大、中、小型灌区渠系水利用系数应分别不低于0.55、0.65和0.75，井灌区不低于0.9。高效节水示范区全面达到这一水平，可使示范区平均渠系水利用系数由现在的0.64提高到0.7左右。
⑶田间水利用系数，要求水浇地应不低于0.9，高效节水示范区全面达到这一水平，可使示范区平均田间水利用系数由现在的0.85提高到0.92以上。
⑷节水灌溉定额，要求实施高效节水灌溉后的灌水定额比实施前应至少节约20%和降低灌溉定额80～100m3/亩。
2、工程指标包括渠道防渗衬砌率、单位面积管灌管长、喷微灌技术要求、田间灌溉工程技术要求。
⑴渠道防渗衬砌率，要求大、中、小型灌区分别不低于40％、50%和70%，高效节水示范区按计划应达到85%以上，井河混灌区的渠道应全部防渗衬砌和管道灌溉；纯井灌区全部采用低压管灌输水。
⑵低压管道单位面积管长，要求井灌区的低压管道，输水灌溉工程的田间管理密度应不小于6m/亩。
⑶微喷灌技术要求，应符合《喷灌工程设计规划》和《微灌工程技术规范》的要求。
⑷田间灌溉工程技术要求，其一是在高效节水示范区要求各类作物畦田数每亩不得少于3个，地面要平整；其二是渠、路、林、田全面配套，田间斗、农、毛输水有渠，进水有闸，各级渠道量水测水有堰，按方收费；其三是实行膜上灌溉的作物，膜上灌溉均匀度应不低于0.75。
3、效益指标，包括水分生产率和效益费用比。
⑴水费生产率，要求在不降低单产或总产的前提下，采用高效节水农业综合技术后的水分生产率与采用前相比应不小于1.2。
⑵效益费用比，效益费用比的极限值为1，国外要求大于2，根据我市实际情况，既考虑增产增收，又有利于推广高效积水农业技术，示范区效益费用比应大于1.2。
四、我市高效节水农业的发展模式
1、高效优质的农业模式
高效优质的农业模式从宏观上讲，它是物质、能量、信息在空间、时间和数量的最优组合运用的选择。具体的讲是指发展农业生产的水、土、气、生物劳力、工具、资金和技术等各种资源的最佳组合，具有一定结构，能体现出综合效益功能的生态经济实体。
2、高效节水灌溉现代农业模式
高效节水灌溉现代农业模式不是一般的技术模式，而是一种发展战略和策略，但张掖市的高效节水模式不能脱离国情和市情，同时必须承认我市经济社会发展水平还远远落后于发达地区，如何利用好国家对黑河流域节水的投资机遇，实现高效节水农业现代化，加大产业结构调整，推动二、三产业的发展，这是摆在我们面前的硬任务，从市财力和农民的经济收入来分析，张掖市高效节水农业只能走高效节水二元发展模式。所谓二元发展模式就是采取资金密集的方式，将其国家对黑河流域有限的节水投资优先集中安排在划定的一定范围内的县（区）、灌区、乡村，建成一定面积的高标准高效节水工程，如滴灌、喷灌、微喷、波涌灌、管道灌溉等，作为节水现代农业示范区的样板（示范区），并带动、辐射和推动全市高效节水工程的发展。就是说用三至五年的时间建成40万亩全国一流的高效节水现代农业示范区，再用五年的时间实现市委、市政府提出的115万亩高效节水现代农业建设。
3、高效节水二元模式投资的操作程序
高效节水二元模式投资的操作程序大体是，用国家对黑河节水投资进行立项，用投劳折资置换预算内资金，老百姓出工出力将大的项目划片建设实施，整体相连，统一验收，订立统一的高效节水农业管理办法。这种二元发展模式的优点，在于它能在极其有限的资金条件下可办成几件比较看得见摸得着的大事，成效非常显著，有利于研究总结技术推广培训，更有利于节水宣传。
五、高效节水现代农业的操作模式
张掖市的高效节水现代农业操作模式主要有，节水灌溉模式，农业节水模式和管理节水模式三类：
1、节水灌溉模式。
节水灌溉模式主要有：工程类节水模式和管理类节水模式。其中，工程类节水模式主要有渠系输水过程节水模式、田间灌水过程模式和渠井结合应用模式；管理类节水模式主要有改进灌溉制度、建立节水技术服务体系、改进水资源管理、改革水管理体制、改革政策与法规和水价与水费计收等。
2、农业节水模式。农业节水模式主要有：保墒节水模式和提高光合效率减少无效蒸发节水模式。其中保墒节水模式主要有覆盖保墒、化学保墒、干耧湿锄；提高光合效率减少无效蒸发节水模式主要有良种、土肥、化学调控和栽培与管理等。
3、管理节水模式。管理节水模式主要有：工程技术类节水模式和社会经济类节水模式。其中，工程技术类节水模式主要有改进工程管理、改进灌水制度和农业技术与灌溉技术集成配套；社会经济类模式主要有水价与水费、法规、管理体制、技术服务和产品营销与市场等。
六、现代农业
农业是人类赖以生存、发展的基础产业，原始农业――传统农业――现代农业，是世界上任何国家和地区农业发展的必由之路。所谓现代农业，就是指农业现代化达到相应水平的农业状态。农业现代化代表了世界农业发展的总趋势，而对其概念和认识也有不同的理解。发达的西方国家的农业现代化主要是以现代工业技术的运用为主体，通常表述为农业机械化、化学化、水利化和电气化。而我国由于农业、农村和农民的特点，农业现代化有其要解决的独特问题，包括了实现农业机械化时要做到农业合理化，在实现体制现代化时要完成农业社会化和实现人的现代化时达到农业文明化等复杂问题。因此，对中国特色的农业现代化的概念也有多种表述。其一：农业现代化是具有发达的基础设施、先进的科学技术、高效的组织方式和完善的服务体系，土地产出率、劳动生产率和资源利用率均较高的一种生产发达、农民富裕、环境优美的具有一定国际可比性的先进农业发展状态。其二：所谓农业现代化，是当代最具先进生产力，农产品在国际国内市场具最强竞争力，对自然灾害具最大抵御力，人口、资源、环境、经济协调关系中具最优的持续生产力的农业生产系统。它是一个相对的、动态的概念，它是在一定历史时期的农业与前一历史时期农业发展进步的农业类型比较，是在世界范围内同一时期先进国家农业与发展中国家农业进步的比较。其三：现代化农业是建立在现代工业技术装备和现代农艺基础上的农业，它包含的主要内容是农业生产资料现代化、农艺现代化、农业组织和管理现代化等等。有学者认为，对农业现代化的认识，以中国科学院研究员刘志澄先生表述的概念和中国科学院院士卢良恕先生表述的内涵较为全面和准确。刘志澄先生认为：农业现代化实质上是以实现农业富裕、缩小工农差别和城乡差别为根本目标，以建设现代化农业基础产业为基本方向，通过生产手段、生产条件、经营管理和社会服务现代化，特别是依靠现代科学技术的扩散、现代生产要素的投入、工商业部门的介入、市场机制的引入和社会化服务的渗入，把传统农业转变为科学化、工业化、集约化、市场化和社会化农业的过程。卢良恕先生认为：当今世界，农业现代化的内涵应包括：现代化的物质装备，现代化的科学技术，现代化的管理体制，现代化优化的资源与环境。依据以上理论，我市在建设现代农业示范区上应该从以下几方面进行努力：
1、农业生产手段现代化：就是在农业生产的全过程中，充分采用现代化科学技术，增加农业生产的科技含量，提高科技贡献率，实现作物、畜禽、水产良种化和种、养、加技术科学化。
2、农业生产条件现代化：要注意把农业从劳动密集型产业转变为科技密集型产业，用先进的生产工具替代落后的生产工具，努力提高农业机械化、农业水利化、农业化学化和农业电气化的水平，用现代工业工程技术装备农业。
3、农业生产管理现代化：为保证农业现代化的实现，要十分注意融贯中西，认真借鉴成熟的现代化农业管理经验。按照建设现代化农业基础产业的要求确定农业发展领域，根据社会主义市场经济的要求合理调整产业布局、配置农业资源。把产前、产中、产后部门紧密联系起来，加快农业专业化、贸工农一体化、经营规模化、服务社会化和高新技术产业化的发展，提高土地生产率、劳动生产率、产品生产率，增加经济效益、社会效益和生态效益。
4、农业生产服务现代化：要牢固树立农业基础产业的基本观念，提高为农业、农村、农民服务的水平。建立社会化的现代化服务体系，形成农业服务网络，拓宽农业服务领域，确保农业生产资料的供给、农业主副产品的流通快捷有效和畅行无阻。
5、农业生产环境现代化：要以黑河流域治理为契机，在空间环境方面，大力发展小城镇，建设农村工业园区，实施农业生产的适度规模经营，发挥集聚效应，，实现农村城镇化。在政治环境方面，继续深化农村改革，稳定基本政策，加强民主法制建设，保障农民的合法权益，形成分工精细、职能分化的现代化农村社会组织网络，实行科学管理，增强社会控制力。在文化环境方面，要实施科教兴农战略，培养科技型、智力型、创新型的劳动者，加强农村精神文明建设，大力发展农村的教育、科技、文化、卫生事业，大力弘扬正气，形成科学健康的社会习俗和以业缘为主导的人际关系。