我國北方地區正在大規模發展節水灌溉，各地結合自身的特點採用了不同的節水灌溉工程技術模式。這些節水灌溉工程技術模式，不但在北方乃至全國都有普遍的推廣應用價值。為了使這些模式更加完善，特對其中幾種有代表性的模式的一些技術問題進行探討。
城郊設施農業節水高效工程技術模式
設施農業栽培也稱保護地栽培，是利用日光溫室、塑料棚等保護設施，人為地創造適於作物生長髮育的環境條件。從而達到優質、高産、高效。其生産對像是高附加值的供城市居民消費的蔬菜、花卉等價格高的作物。
我國的大、中城市郊區是發展設施農業節水高效工程技術最理想的地區，在這些地區滴灌技術為最常用的節水灌溉技術。這種工程技術模式一般包括：水源工程、日光溫室(或塑膜大棚)、灌溉首部樞紐(水泵、控制設備、施肥設備、過濾設備)、輸水管道、灌水器。灌水器常用滴頭、滴灌管(帶)、涌水器，還可結合覆膜進行膜下灌溉。
設施農業節水灌溉工程技術裝備應立足於國內。尤其在現階段我國應在吸收國外先進技術的基礎上，大力發展適合我國國情的設施農業裝備。在設施農業用的節水灌溉設備方面，應重點解決適合普通溫室應用的成套微灌設備的材料配方、生産工藝問題，降低銷售價格、提高可靠性和耐久性。為最大限度發揮微灌設備在設施農業應用中的優勢，應花大力氣解決利用微灌設備施肥的技術落後和裝備不過關的問題，研究生産適合設施農業各種作物在各個生育期使用的可溶性肥料，使灌溉時能做到水肥同步，發揮最大的水肥綜合效益。
平原純井灌區生態農業節水灌溉工程技術模式
目前我國北方平原的純井灌區，大多存在地下水位逐年下降，生態環境惡化的問題。在這類灌區，減少灌溉用水量的主要目的應是改善水環境，恢復生態平衡，維護農業生産的持續發展。因此，在灌區內的作物灌溉用水量，應按生態要求可供給的地下水開採量來確定。在這種前提下，當前這類灌區大多數已不能對全部灌溉面積上的作物實行充分灌溉。要解決這個問題可採取兩種辦法，一是減少灌溉面積，在餘下的灌溉面積上，仍採用追求最高單産的傳統充分灌溉方法，其他面積則發展“雨養農業”；二是仍維持原來的灌溉面積，對作物灌溉則採取非充分灌溉方法，即在水分對作物産量形成的最敏感時期實行充分供水，而在其他時期實行少供水甚至不供水，不追求作物單産最高，而追求總産最高。在高效節水灌溉技術方面，一般對大田作物採用低壓管道輸水灌溉或噴灌，對經濟作物可採用微灌。
丘陵水庫灌區自壓管道輸水灌溉工程技術模式
在灌溉水源緊缺、農業生産水平高的灌區，採用自壓管道輸水灌溉工程技術是一種較理想的模式。其重點是解決規劃設計和田間用水管理的技術問題。另外，還有諸如管材選用、施工技術、渠管聯接、防淤積等一些技術問題需要解決。
引河補源渠井結合灌區節水灌溉工程技術模式
渠井結合灌溉主要有兩種形式，一種是在灌區上遊用引河水灌溉，下游用井水灌溉，採用渠灌和井灌兩套灌溉工程系統；另一種是灌區內同一地塊既用河水灌又用井水灌，共用一套灌溉工程系統。在這類灌區發展節水灌溉時，既可以採用渠道防滲和先進的灌水技術減少渠道輸水損失和田間灌水損失的工程技術措施，也可以渠道不防滲，田間灌水仍用傳統方法，而採用相應的工程技術和管理措施提高灌溉水的重復利用量。
低山丘陵區河道截滲攔蓄和高水位池聯合供水的節水灌溉工程技術模式
北方丘陵山區的小河道，儘管乾旱季節河道經常斷流，但到汛期往往洪水洶湧，且泥沙很多。因此，在這種河道截滲攔蓄開闢灌溉水源時，一定要做好水文分析，進行週密的工程設計，確保能防洪和防淤積，並要符合國家有關這類河道的防洪規定。在設計高位水池時，要認真研究分析河道通過截滲攔蓄能供給灌溉的水量，防止因水池設計過大，引起整個灌溉工程投資的浪費。為了降低工程投資，從河道水源向水池供水的“上水管”與水池自壓向灌溉系統輸水的“下水管”應共用同一條管道。因此，在設計時應在同時滿足這兩種需要的條件下選用適合的管徑。
經濟發達地區減輕勞動強度提高生産效率的節水灌溉工程技術模式
這種模式一般包括在大田作物灌溉上採用固定式噴灌或機械移管式噴灌，而機械移管式噴灌當前首選的是卷管式噴灌機；經濟作物採用固定式微灌，並運用自動化控制技術。對於固定式噴灌，可適當選用較遠射程的噴頭，加大支管和噴頭的間距，減少管道用量，從而降低工程投資。也可選用諸如筋塑管等新型的地理壓力管材，降低管材投資。為不影響機耕，地埋壓力管與豎管連接的接頭應設計在地表面以下。對於卷管式噴灌機，目前最大的問題一是噴灌所需的工作壓力高、能耗大，造成運行成本高；二是田間需留出約2米寬的噴頭車行道，佔地多且農民不易接受。針對這些情況。應研製一種小型卷管式噴灌機，所需噴頭車行道很小，容易在種植作物的寬行中行走，噴灌所需工作壓力也應大幅度降低。這樣的卷管式噴灌機，可在與一般人工移管式噴灌系統相同的田間條件下工作，所需的勞動強度也將會大量減少。
