一、喷灌技术
喷灌可以防止水分深层渗漏和地表流失，具有省水及对地形适应性强的优点，适合缺水、干旱地区使用。但喷灌系统对水源的要求较高，水中不得含有泥沙和污物；受风力影响大，在3—4级风时不宜喷灌，以防水滴被吹走，导致喷灌均匀度下降。
喷灌系统一般由水源、水泵、动力机、输水管路及喷头等部分组成。按喷灌系统各组成部分可移动的程度，分为固定式、半固定式和移动式三种类型。
（一）固定式
除喷头外，所有管道在整个灌溉季节或常年都是固定的。水泵和动力机安装在固定的位置，干管和支管多埋在地下，竖管伸出地面，喷头安装在竖管上。
（二）半固定式
动力机、水泵和主干管都是固定不动的，喷头和支管是可以移动的。
（三）移动式
该系统的动力装置、干管、支管和喷头都是可以移动的，具有机动性强、操作方便、生产效率高等优点，是广泛应用的一种喷灌系统。从结构形式上可分为：时针式喷灌机、绞盘式喷灌机、平移式喷灌机及移动软管式喷灌机四种。
1.时针式喷灌机
优点是将支管撑在高2—3米的支架上，全长可达400米，支架可以自己行走，支管的一端固定在水源处，整个支管绕中心点绕行，像时针一样，边走边灌，可以使用低压喷头，灌溉质量好，自动化程度高。
缺点是只能灌溉圆形的面积，灌溉残留面积较大。适用于地表较平的大型农场，并要求灌区内无任何高的障碍物（如电杆、树木）。
2.绞盘式喷灌机
利用盘在大绞盘上的软管给一个或几个喷头供水灌溉土壤。
灌溉时先用外力（人力或牵引力）将软管连同喷水小车拉出，利用水涡轮（或液压马达或拖拉机驱动轮的动力）驱动绞盘旋转，逐渐将软管卷在绞盘上，并带动喷水小车移动。压力水通过软管输送到喷水小车所带的喷头，喷头在压力水的作用下实现喷射和摆动，喷头在喷水小车带动下移动和在水压驱动下摆动的复合作用下，一次可灌溉一个宽小于两倍射程的矩形田块。这种系统田间工程少，设备简单，投资也少，工作可靠。一般要求中、高压喷头，能耗较高。我国近年研制的利用拖拉机为动力的移动式卷管喷灌机，机动灵活，具有广阔的应用前景。
3.平移式喷灌机(https://www.daowen.com)
克服了时针式喷灌机只能灌溉圆形面积的缺点，是支管做平行运动的喷灌系统，灌溉的面积呈矩形。但缺点是当机组运行到田头时，要重新牵引到原来的出发点才能进行第二次灌溉。而且平移的准直技术要求高。适宜的推广范围同时针式喷灌机。
4.移动软管式喷灌机
将喷头用软管连接到装有泵和动力机（柴油机或电动机）的小车上，每组有1—10个喷头。工作时，由动力机通过传动装置带动水泵工作，并将压力水送向喷头实现喷灌。当喷灌量达到农艺要求后，人工移动喷灌机组。优点是投资少，对地表的适应性好，灵活机动。缺点是灌后地面泥泞使得移动机组困难。
（四）喷头
喷头的功能是将压力水喷散成细小的水滴并均匀地喷洒在田间，按其工作压力和射程的大小，可分为低压喷头（近射程喷头）、中压喷头（中射程喷头）和高压喷头（远射程喷头）三种。
按喷头的运动方式可分为摇臂式、旋转式和固定式等类型。下面介绍摇臂式喷头的结构与工作原理。
1.摇臂式喷头的结构
（1）喷体。由空心轴、轴套、弯头、喷管、喷嘴、稳流器等组成。轴套与管道上的竖管连接，固定不动，空心轴可在轴套内转动，它和弯头、喷管、喷嘴连成一体，构成水的流道。喷管内装有稳流器，用于消除水流经过弯头所产生的漩涡和横向水流。喷嘴处做成锥形流道，使水流的压能最大限度地转化为动能。喷管通常也为锥形管，以便流道平滑地向喷嘴处过渡。喷头通常配有不同嘴径的喷嘴可供选用。
（2）密封装置。用于封闭空心轴与轴套之间的间隙，防止漏水。一般具有三层密封圈（O形密封圈、防沙密封圈、减磨密封圈）。
（3）转向机构。由换向器、反转钩和限位环组成。用于喷头转向做扇形喷灌。换向器有转钩式、转块式、卧钩式、摆块式、挺杆式等形式。
（4）转动机构。由摇臂、摇臂轴、摇臂弹簧和弹簧座等组成，用于粉碎射流和驱动喷头旋转。
2.摇臂式喷头的工作原理
（1）喷散。压力水经喷管内的稳流器整流后，沿锥形流道提高流速，将压能逐渐转化成动能，然后从喷嘴高速射出。射流水柱与空气碰撞并受摇臂的拍击而粉碎成细小的雨滴。
（2）转动。压力水在喷嘴射出过程中，首先冲击摇臂头部导水器上的导水板，使摇臂获得射流的作用力而向外（逆时针方向）摆动（摆动角度为60°—120°），并将摇臂弹簧扭紧。接着摇臂在弹簧力的作用下回摆（顺时针），使导水器以一定速度进入射流水柱。由于射流对偏流板的冲击作用，使摇臂加速回摆，并撞击喷体使之顺时针方向转动3°—5°转角。此时导水板又受到射流冲击再次外摆，进入下一循环。如此连续工作，使喷头间歇旋转。
（3）转向。转向用于扇形喷灌。喷灌前将空心轴上的限位环移到所需工作位置。当喷体按上述原理转动至换向器上的拨杆碰到限位环时，拨杆便拨动换向弹簧，迫使摆块转动到突起能与反向钩相碰的位置；此时摇臂在水力作用下，通过反向钩直接撞击摆块突起，而获得反作用力使喷头快速反转；待拨杆随喷体反转到碰撞另一个限位环时，则迫使摆块转到突起碰不到摇臂上反向钩的位置，摇臂又可自由地转动并使喷头顺时针方向旋转。
