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地面灌溉是水从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤。这种方法是目前应用最广泛、最主要的一种方法。在地面节水方法中，重点介绍目前我国比较先进、大面积推广的小畦灌水技术、间歇灌水技术和膜上灌水技术。
1、小畦灌水技术 
小畦灌溉是我国北方井灌区行之有效的一种节水灌溉技术，河北、山东、河南等省的一些园田化标准较高的地方，正在逐步推广应用。其优点是灌水流程短，减少了沿畦长产生的深层渗漏，因此能节约灌水量，提高灌水均匀度和灌水效率。缺点是灌水单元缩小，整畦时费工。小畦灌溉就是相对过去长畦、大畦而言，将灌溉土地单元划小，但畦子的大小也不是越小越好，而是根据一些技术指标来确定畦田的长度。
 小畦灌溉关键技术指标确定
小畦灌溉的关键指标是灌水定额、单宽流量、畦坡和畦长。
在灌水定额、单宽流量和地面坡度已知的条件下，可以计算出合理的畦子长度。上式是北方地区设计小畦长宽的理论根据，一般情况下，如果地面坡度较大，土壤透水性较弱，则畦田可适当加长，入畦流量适当减小；如果地面坡度较小，土壤透水性较强，则要适当缩短畦长，加大入畦流量，这样才能使灌水均匀，防止深层渗漏。
 小畦灌溉田间操作要点
首先要平整土地，合理划分畦田。对平原地区，可大面积地进行平整，山区或地势变化较大的地方可分隔成几片进行平整。土地平整是小畦灌溉的关键，根据理论和实践经验划分畦田。灌水时往往采用及时封口的办法，既当水流到离畦尾还有一定距离时，就封闭入水口使畦内剩余的水流向前继续流动，至畦尾时则全部渗入土壤，可以采用七成封口、八成封口、九成封口或灌流封口等。
2、间歇灌水技术
间歇灌溉技术是80年代以来研究出的一种新的地面灌溉技术，它突破了传统的地面灌溉模式，具有灌水速度快、节约水量和灌水均匀度高等优点。
间歇灌溉的原理
传统的地面灌溉方式是连续地向沟(畦)田输入一个大致不变的流量，直到灌完一个沟(畦)为止。在水流推进过程中，入渗水流量尽管沿沟(畦)长逐渐减少，但仍是连续的，所以又称为连续灌溉。而间歇灌溉则是以一定的或变化的周期循环间断地向沟(畦)田灌水，即交替地向几个沟(畦)田供水。间歇灌溉开始时，当水流入沟(畦)一定距离时停止供水(即将水改口入另一沟畦)，待田面水层消退后，再开始供水。第二次供水推进长度为第一次供水的湿润长度加上新推进的一段长度，尔后再停止供水，等到再次消退后再供水，不断重复这种循环直到灌完全部沟(畦)田为止.

3、膜上灌
膜上灌的基本形式有以下几种：
(1)开沟扶埂膜上灌 ,在膜上灌铺膜装置未研制成功前，利用原有的铺膜机平铺地膜，灌水前在两膜之间用开沟器开沟，在膜侧形成小的土埂，膜床高于两边沟底。因为膜床高、埂子小、水易下沟，所以推广中采用较少。
(2)打埂膜上灌,它是第(1)种形式的改进形式。有两种形式，一为有慢灌带的打埂膜上灌，即作1米～2米宽的小畦，将90厘米塑膜铺于其中，一膜3行种植，膜两侧有10厘米左右的漫灌带。这种形式的膜上灌，畦长一般为30米～50米，入畦流量5升/秒，节水20%以上。另一种为无漫灌带的打埂膜上灌，即做宽为95厘米左右的小畦，把宽为70厘米地膜铺于其中，一膜2行种植，膜两侧为土埂。这种膜上灌，畦长80米～120米节水30%～50%。
(3)沟内膜孔灌,沟内膜孔灌是将土壤整成沟垄相间的波浪形田面。地膜铺于沟底和两坡，作物种在两侧坡边上，利用放膜孔为作物供水，节水30%以上。缺点是垄背杂草丛生，放苗孔以下水量无效蒸发。
(4)膜孔膜缝灌,是第三种形式的改进形式，即把膜铺在垄背上，相邻两膜在沟底形成2厘米～3厘米宽的一条缝。通过放苗孔和窄缝给作物供水，克服了沟内膜孔灌的缺点。
膜上灌水要素除了土壤种类和地形坡降外，对一定地块来说，灌水强度、入膜流量、膜上流速、膜畦规格、灌水定额、灌水规格、灌水持续时间、畦首尾进水时差等也是膜上灌的技术要素.