由水利部、农业部、中科院共同组织的“九五”国家重大科技产业工程项目“农业高效用水科技产业示范工程”2003年通过了科技部组织的验收。该项目旨在促进现有科技成果转化为生产力，为实现农业高效用水提供技术和设备支撑。项目历时3年，通过51家单位、350余位科技人员的联合攻关，共发表报告、论文207篇、获得重要科技成果45项，突破关键性技术24项，研制开发出节水、节能灌溉新产品23项、新成套设备12项，获国家专利8件，带动了五大类主要农业高效用水材料设备技术水平的提高，实现了产品升级换代并部分替代进口，促进了产品的产业化。
目前北方井灌区存在的共性问题是地下水普遍超采，地下水位持续下降，已形成多处地下水下降漏斗。不仅造成机井报废，机泵多次更新换代，提水成本增加，还引起地面沉降、水质恶化、土壤沙化、植被退化等一系列生态环境问题。
针对上述问题，由河北省水利科学研究院、中国水利水电科学研究院、中科院石家庄农业现代化研究所等单位承担完成的“九五”国家重大科技产业工程项目“井灌类型区农业高效用水模式与产业化示范”专题，以解决井灌区地下水连年超采的共性问题为出发点，以农业高效用水为突破口，在河北省三河市建成井灌区农业高效用水示范区面积1．5万亩，辐射区面积5万亩。通过对各种节水技术的合理集成、组装配套，形成工程、农艺、管理、生物等单项节水技术有机结合的综合节水技术，探索井灌区农业高效用水综合技术模式，提高农田用水效率，并结合地下水合理开发和水资源调控技术，达到遏制地下水位下降，控制和改善地下水生态环境的目的。
该成果在综合节水技术集成示范、节水设备开发研制、先进节水技术应用展示等方面有多处创新，成果达到了国际先进水平，给全国井灌区的农业高效用水展示了超前的技术模式，提供了借鉴和技术指导。
主要技术成果及创新
1．井灌区农业高效用水模式：①机井IC卡取水＋管道输水＋农艺措施＋管理措施；②机井IC卡取水＋管道输水＋波涌灌溉技术＋农艺措施＋管理措施；③机井IC卡取水＋喷灌技术＋农艺措施＋管理措施。农艺和管理措施包括：机械化耕作、秸秆还田、配方施肥、品种优选种子包衣、适宜的秸秆覆盖、喷施抗旱保水剂等。管理措施包括：建立健全水管和产业化服务组织以及规章制度；采用科学的节水灌溉制度，包括适宜的灌水时间、合理的灌溉次数，节水高效的灌水定额。采用喷灌时，应避开风向、风速不利条件等。
2．井灌区地下水合理开发与保护技术。首先应对井灌区域内的水土资源、水文地质、蓄排水工程、灌溉现状、农业种植结构、工农业用水及生活用水等情况进行全面调查分析，弄清区域内地下水开发利用存在的主要问题、可利用地下水资源量以及节水潜力，建立高效利用调控技术和节水灌溉农业种植集成模式，根据节水潜力，建立数学模型，预测未来用水量，对未来地下水变化情况进行模拟计算，根据模拟情况，制定未来地下水开发与保护策略。
3．该专题开发的“自动化温室环境智能监控系统”是我国井灌区设施农业高效用水的一种现代化管理方式。此系统可以实现对温室环境（空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照强度）的监测和必要控制（灌水、卷帘、闭帘、排风、增湿），对其检测数据进行分析、处理、存储，并给出作物生育期空气积温、土壤积温、光照时数、灌水过程线等基本功能。并增加了远程控制、病虫害预测预报方面的功能。该系统为井灌类型区大棚蔬菜设施农业实行高效用水、精量控制、科学管理方面提供了一种超前模式，供其他地方借鉴、参考或直接引用该技术。
4．该专题开发的井灌区“电子自控配水系统——新型智能IC卡控制阀”是井灌区未来最看好的一种实用、有效控制地下水开采的计量技术，IC卡取水装置安装在水泵取水口处，用水户需到售水管理部门买卡或充入购水量，预付水费后插卡才能取水灌溉，从而达到节水灌溉之目的。新型电子取水IC卡由电池供电。其特点是：低能耗、先导控制、脉冲控制、睡眠技术，结合GIS技术进行网络化管理，可以对水资源进行综合统计和分析，自动生成、打印各种报表，有利于水资源的科学管理。该技术在国家“十五”重大科技专项现代节水农业技术体系项目中继续开发完善，并实现产业化。
5．井灌区专用波涌灌溉控制设备，可与低压输水管道系统的给水栓相配合，通过低压输水管道的合理设计，向不同畦田交替供水，实现波涌灌溉。避免了现有设备田间来回移动的麻烦，管理方便，省时省工；阀门采用已成熟的标准件商品，配套性好、容易安装，质量有保证；控制器采用成熟先进的微电脑芯片及技术，性能可靠，抗干扰能力强；价格低，易于推广；该技术在国家“十五”重大科技专项现代节水农业技术体系项目中继续开发完善，并最终实现产业化。
实施效果与推广效益
该专题自1999年实施以来，示范区和辐射区的农业用水效率显著提高。灌溉水利用率提高23％～25％，粮食水分生产率提高到1．8kg／m3以上，增产率提高22．2％～28．2％，土地利用率提高5％以上。通过对项目区地下水合理开发和水资源调控，项目区年节水805万m3，有效地控制和改善了地下水生态环境。该专题提出的工程节水、农艺节水、管理节水组装配套集成模式，大大推动了节水优良品种、节水抗旱保水制剂、节水灌溉设备等产业化的发展。通过该专题的实施，项目区的经济社会状况也发生了明显的变化，取得了显著的经济和社会效益。据调查统计：项目区3年累计增产粮食2327万kg，累计增收2680万元。除项目区外，几年来，仅三河市就累计推广农业高效用水模式30万亩，增产粮食4500万kg，增收4320万元。同时对提高城乡居民的生活水平、改善地下水环境具有显著的社会效益和环境效益。
