發展節水灌溉不是簡單地降低農業灌溉的用水量，而是一項綜合工程，它既依賴于現代灌溉技術的研究、推廣應用和技術培訓等環節，也涉及水土資源的合理利用、農業種植結構的調整、用水管理體制的改革、水價政策的制定和生態環境保護等領域。
縱觀世界上節水灌溉比較發達的國家，都是根據各自的國情，綜合考慮社會、經濟、資源、環境和技術因素，采取適合本國特點的農業高效灌溉措施。
以色列模式
以色列是一個水資源嚴重緊缺的國家，人均水資源占有量只有365立方米，灌溉面積為22萬公頃，農業用水量占總供水量的62％。為了提高灌溉水效率，所有的灌溉農田都采用了噴灌和滴灌現代灌溉技術和自動控制技術，使灌溉水平均利用率達到90％，滴灌面積占其全部灌溉面積的2／3。
為提高灌溉水利用率采取的其他措施還有：水量計量、水價政策、灌溉過程的計算機管理和遙控、水肥同步施用。這些措施使平均灌溉水量由1975年的8700立方米／公頃降為1995年的5500立方米／公頃，同時在農業總用水量不增加的情況下農業產出增長了12倍。
國家為供水提供一定的補貼，但補貼的比例在逐漸降低。以色列所采用的管理體制、法規、經濟和技術等綜合措施，對水的需求進行管理，提高農業和工業用水效率，重復利用其有限的水資源。以色列以僅僅5500立方米／公頃的灌溉用水量在干旱地區獲得了成功的灌溉農業，實現92％的農產品自給。
法國模式
雖然法國的水資源較為豐富，但時空分布極其不均勻，在地域和時域上存在水資源緊缺的問題，法國的南部水資源比較緊缺。法國采取了許多措施，以提高需水量管理水平，提高水的利用效率；改善農業耕作方法，盡量減少對自然環境的影響。
法國水管理的特點是由國家、流域管理委員會、水協會和地方水管理公司共同參與管理。為了管理好水務，近年來法國修改了水法和農業法兩部法規。水法強調了水資源（包括地表水、地下水等）的統一性，建立了以流域為單位的水資源管理體系。水法還強調了水是公共資源。
在法國現有的238萬公頃灌溉面積中，111萬公頃為現代灌溉面積，占總灌溉面積的47％�，F代灌溉面積以噴灌為主，有噴灌面積89萬公頃，占現代灌溉面積的80％。平均灌溉水價為0．15美元每立方米。
在灌溉用水管理模式上，法國有協作管理、區域開發公司管理和單個灌溉工程管理3種模式。其中協作管理模式是由參加用水戶協會的農場主和其他用戶共同擁有和使用灌溉設備，協會負責需要集體開展的工作、統一管理設備和維護工程設施。每個協會平均有75個成員和250公頃灌溉農田。協作管理模式的成功歸功于協會內成員之間的緊密聯系，農民負責履行集體做出的決定，水費收取和管理到位。水費至少可以支付運行和維護費用，有時還可以支付部分工程建設投資。
美國模式
美國的灌溉面積為1999萬公頃，其中占灌溉面積55．6％的為溝灌，噴灌和滴灌面積占灌溉面積的27％，地下灌溉技術也得到了應用。
美國有很好的現代灌溉技術研究和開發支持條件，有許多研究中心，這些中心經常深入農場與用水戶保持密切聯系，技術推廣不但速度快且面也很廣，現代灌溉面積發展速度很快。美國墾務局和其他機構遍布美國各地，根據當地的氣候和水源條件為灌溉農業提供良好的技術支持。美國的灌溉水價基于平均成本價，水價不但包括運行和管理成本，也包括政府為保護水資源而附加的費用，按用水量收取水費。為了促進現代灌溉農業技術的應用，美國引入了如下幾項措施：
一、研究將用虹吸管引水灌溉的灌區改為噴灌、滴灌等現代灌溉的限制條件。研究發現，為初次購買噴灌設備的用戶提供低息貸款并進行支持性的示范可促進現代灌溉技術的應用。
二、美國墾務局將自動控制技術用于灌區配水調度，配水效率可由過去的80％增加到96％。
三、在加州開展的為期10年的非充分灌溉研究示范表明，非充分灌溉可使單位水量的產出提高，而單位面積土地的產出降低了。研究發現，在考慮所有投入后，應用非充分灌溉農場的凈收入比較低，但他們所使用單位水量的收益較高。
四、開展了為期5年的城鎮生活污水灌溉研究。在灌溉前，生活污水用過濾、沉淀等辦法處理。研究發現，用處理后的生活污水灌溉的作物與用井水灌溉的作物，在長勢和品質上沒有明顯區別，也沒有發現土壤和地下水產生退化。用處理后的生活污水灌溉食用作物的風險在可承受的范圍內。
五、進行灌溉農業結構調整，將灌溉農業由水資源緊缺的地區轉移到水資源豐富的地區。
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