呼图壁县是一个水资源相对匮乏的地区，境内多年平均降水量为173.6mm，蒸发量2196.9mm，属典型的大陆性干旱气候区。呼图壁河作为灌区主要供水水源，年内分配不均，最大月径流量是最小月径流量的25倍。作为天山北坡经济带的重要组成部分和乌昌经济发展的核心区域，农业灌溉占总用水量的94%，水资源配置不合理、水资源开发利用率过高、地下水超采，造成资源性缺水。如何破解水资源短缺“瓶颈”，呼图壁将农业节水提上了重要议事日程，加快用水结构调整，建设节水型社会，为花儿昌吉.美丽呼图壁建设提供水资源保障。
在探索高效节水模式的过程中，呼图壁不断在管理制度上做文章，在管理标准上抓提升，在管理方式上求突破，有效提升了灌溉管理的标准化和规范化，推动了农业转型发展的四项变革：即农业灌溉方式的变革，农业生产方式的变革，农业经营方式的变革，农业管理方式的变革。被授于全国首批高效节水示范县、全国水权水价综合改革试点县、全疆首个国家现代农业示范区、自治区标准化、规范化农业高效节水核心示范区，促进了经济效益、社会效益、生态效益同步增长。
呼图壁水利局局长付学军说：“我县以全国高效节水示范县为抓手，多年来先行先试、勇于探索，全县高效节水面积达到130万亩，覆盖率达94%，打响了高效节水发展4.0模式，走出了具有呼图壁特色的崛起之路，也为我县跻身‘西部百强县’提供坚实的水利支撑。”
纵观呼图壁县农业节水的发展，大致经历了四个阶段：
高效节水初级阶段（高效节水1.0）：防渗渠道建设从毛渠、土渠到浆砌石、干砌石，改进了田间灌水技术，有效减少了水的跑冒滴漏，提高了水资源的利用率。2000年至2008年，主要是固定节水形式的“小白龙”低压软管灌和固定节水形式的喷灌和管道灌。“小白龙”低压软管灌每年节水面积超过10万亩。喷灌为当时的主要形式，在各农场广泛推广。管道灌是用管道替代田间斗渠、农渠，以苗木灌溉为主。在这一阶段经历了节水滴灌的初步探索，逐步由常规滴灌取代深埋式滴灌。
常规节水灌溉的成熟阶段（高效节水2.0）：2009年至2013年，常规滴灌大面积推广阶段，每年新建10至15万亩，以大规模推广膜下滴灌、地埋式滴灌等高新节水技术为主，注重新技术、新产品和新材料的应用。积极探索并推广应用地表水自压滴灌大首部新技术。在充分论证、计算和试验的基础上，设计了“单向内斜跨式”、“单向外斜跨式”、“双向内斜跨式”、“双向外斜跨式”、“溢流屋脊式”、“网笼”式等6种不同形式的“大首部”，有效地解决了沉砂、过滤及处理微生物的问题，代替了常规河水滴灌配套的砂石加网式组合过滤器，同时兼具工程量省、无需动力、运行费低等优点。“大首部”、“小首部”全面推广，渠道由原来的人工修渠转变为现在的模块化、工厂化生产、自动化安装，人工开闸变成自动化控制，变革了农业灌溉方式，实现了铁锹到鼠标的变革，实现了农作物的精准灌溉。实现了从单一条田向规模化、集约化转变，从单纯地下水灌溉向地表水自压灌溉转变，从常规节水向以滴灌为主的高效节水转变，从单纯的高效节水向灌区（流域）水资源优化配置转变。
高效节水自动化阶段（高效节水3.0）：2008年至2014年，以探索创新节水新技术和科学管理模式为主。最早是在2008年高效节水示范项目中探索，规模相对较小，总面积5万亩左右。2011年，呼图壁县被确定为自治区8个标准化、规范化农业高效节水核心示范区，以建设“标准化、规范化大田滴灌示范基地”、“节水新技术、新设备、新材料的展示基地等为重点，”实现首部与田间自动化控制，斗、农渠的闸门自动化控制、计量数据传输，建成高效节水面积7.1万亩，其中实施滴灌无线自动化控制技术8000亩、水肥盐综合调控技术6000亩，小流量技术1.3万亩，高效节水自动化使农业灌溉实现了四大转变即：由田间单一节水向流域（灌区）全社会节水的转变、由单一为农业供水服务向经济社会全方位供水服务转变、由田间单一节水技术应用向集成系统综合技术应用的转变。高效节水示范区和现代化灌区示范区，应用自动化滴灌技术和低压小流量滴灌技术等新技术、新产品，与现代农业规模化、集约化发展要求相结合，形成了一套集“节水技术集成、种植结构优化、作物布局统一、路网林网配套、景观环境优质”的示范区，成为全疆自动化节水的典范和现代化农业的样板，开创了高效节水的暂新时代。
不负众望，呼图壁县充分发挥高效节水示范县的引领作用，进一步探索阶段高效节水智能化（高效节水4.0），以稳步推进智能化灌溉和社会化服务为主，充分发挥水利信息中心的凸显优势，采用通信网络、云计算和大数据分析等现代信息化技术，实现标准统一、互联互通、资源共享、业务协同的“智慧水利”。通过高效节水4.0模式一步步深化，实现干支渠及水源和渠首全部实现闸门智能化控制和灌溉高调度信息化，斗渠以上全部实现远程智能计量监测，灌溉机井实现智能计量控制。有效促进水资源的优化配置和合理利用，实现了粗放型管理向精细化管理的转变，高效节水向高效用水转变，管理水利向经营水利转变，农业用水向社会用水的转变，开启了智能灌溉的全新篇章。
呼图壁高效节水4.0模式的发展，是从零散到规模化的一个突破，从数量到质量的突破，从单一分散到集中统一的突破，从传统到现代智能的突破。构建了高效节水农业的五化体系：即措施多样化、技术高新化、建设标准化、工程精品化、管理智能化。水利局局长付学军说：“面对新使命、新任务、新要求，我们将把水利发展定位在昌吉州乃至全疆的大局中去谋划。立足水资源禀赋，高起点规划、高标准建设、高效益推进，将以改革创新为目标，以水资源综合开发和高效利用为方向，打造水清、岸绿、景美的生态宜居呼图壁，奏响智慧水利最强音。”
