与此同时，灌区灌溉方式、管理模式发生了根本性变化。大水漫灌、土渠灌溉等粗放的灌溉模式得到有效遏止，新型、高效的节水灌溉技术、渠道硬化防渗技术得到广泛推广。“农民用水户协会”应运而生，水肥一体化实施方案，“参与式管理”让灌区水工程走上了良性发展轨道。供水设施越来越多，水肥一体化灌溉系统，水资源利用效率越来越高。灌区成为支撑中国粮食安全的主要支柱。
春秋以前中国已有“抱瓮而出灌”的原始提灌方式。春秋时期使用提水吊杆──桔槔﹐后发展成辘轳。东汉末年制造出翻车(即龙骨水车)。到元﹑明时期开始把人力驱动的翻车改为水力或畜力驱动进行提灌。在欧洲﹐1689年﹐法国D.帕潘设计成第‘一台离心式水泵﹐1754年俄国人导出涡轮机的基本方程式。19世纪末叶﹐由于电动机的发明﹐离心泵得到广泛应用。1906年俄国学者创立机翼升力理论和叶栅理论﹐成为轴流泵的理论基础﹐从而研制成轴流泵和溷流泵﹐为发展机械提水灌溉提供了条件。
时针式喷灌机是一种移动式喷灌机，吉首水肥一体化，喷灌头安装在有轮子支撑的电镀钢管或铝管上，围绕一个中心旋转，从中心枢轴输送水，整个喷灌机喷灌面积形成一个圆。这种喷灌机械在美国使用的很普遍。这种机械喷头可以吊在钢管上，只在植物上面喷撒，有的可以几乎吊到地面上，直接在植物之间的地面上喷洒，因此可以节约由于蒸发损失的水。时针式喷灌机的旋转可以由水力推动，也可以由电机推动，目前大多数都使用电机。这种机械灌溉面积是一个圆形，因此在每个圆形之间的空档不能被灌溉利用，只适合在耕地面积充分的地区使用时针式喷灌机。
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