当前我国和很多国家都面临水资源严重短缺的威胁。喷灌是应用面积最大的节水措施。喷头是喷灌系统的关键部件。目前射程较大和使用比较广泛的喷头多为圆形喷洒域喷头,特别是摇臂式喷头应用最为广泛。但圆形喷洒域喷头的圆形喷洒域与地块实际的不规则形状不相匹配的缺点大大降低了喷灌系统的节水效果。根据国内外对喷头的研究现状,提出了一种能够实现全地形喷洒、喷洒均匀等各种要求的全地形喷水器。它具有较大的覆盖面积和对喷洒域内所有面积进行覆盖的能力。首先,采用了理论分析加结构创新加试验验证的方法,对实现喷头非圆形喷洒的各种途径从原理和结构上进行了全面深入的分析,提出了一些新的实现方法,并对各种方法的可行性进行了比较分析,创造性的设计出一种可以任意调节的形状控制机构。其次,对喷头的驱动方式进行了专门分析,认为水轮机式驱动是实现全地形喷洒和均匀喷洒的最有利的方式;对喷头的覆盖方式进行了专门分析,认为扫描式覆盖最有利于均匀喷洒。再次,对提高喷洒均匀性的途径进行了全面分析,提出了多种解决途径;对全地形喷水器的各种实现方式组合进行了现实性分析,得到了其中有利于实现的几种组合。最后,在上述理论分析和结构创新的基础上,采用叶轮式驱动、仰角控形加水压扫描以及多喷嘴散水的综合覆盖方式制作了一款验证性全地形喷水器。试验显示,该全地形喷水器的节水性能明显优于摇臂式喷头。