．按结构形式和喷洒特征分类
按喷头结构形式和喷洒特征，可以分为旋转式（射流式）喷头、固定式（散水式、漫射式）喷头、喷洒孔管三类。此外还有一种同步脉冲式喷头。
（1）旋转式喷头。这是绕其自身铅垂轴线旋转的一类喷头。它把水流量集中呈股状，在空气作用下碎裂，边喷洒边旋转。因此，它的射程较远，流量范围大，喷灌强度较低，均匀度较高，是中射程和远射程喷头的基本形式，也是目前国内外使用广泛的一类喷头。但要限制这类喷头的旋转速度，并应使喷头安装铅直以保证基本匀速转动。
因为驱动机构和换向机构是旋转式喷头的重要部件，因此，根据驱动机构的特点，旋转式喷头还可以分成为摇臂式（撞击式、叶轮式（蜗轮蜗杆式）和反作用式三种。其中摇臂式喷头根据导水板的形式还可分为固定导流板式摇臂喷头和楔导水摆块式摇臂喷头；反作用式喷头还可分为钟表式、垂直摆臂式、全对流式（射流元件式）等。根据是否装有换向机构和喷嘴数目，旋转式喷头又有全圆喷洒、扇形喷洒和单喷嘴、双喷嘴等形式。
（2）固定式喷头。 固定式喷头的指喷洒时，其零部件无相对运动的喷头，即其所有结构部件都固定不动。这类喷头在喷洒时，水流在全圆周或部分圆周（扇形）呈膜状向四周散裂。它的特点是结构简单，工作可靠，要求工作压力低（100－200kPa），故射程较近，距喷头近处喷灌强度比平均喷灌强度大（一般在15－20mm／h以上），一般雾化程度较高，多数喷头喷水量分布不均匀。
根据固定式喷头的结构特点和喷洒特征，它还可以分成折射式、缝隙式和漫射式三种。
（3）喷洒孔管。喷洒孔管又称孔管式喷头，其特点是水流在管道中沿许多等距小孔呈细小水舌状喷射。管道常可利用自身水压使摆动机构绕管轴作900旋转。喷洒孔管一般由一根或几根直径较小的管子组成，在管子的上部布置一列或多列喷水孔，其孔径仅1－2mm。根据喷水孔分布形式，又可分为单列和多列喷洒孔管两种。
喷洒孔管结构简单，工作压力比较低，操作方便，但其喷灌强度高，由于喷射水流细小，所以受风影响大，对地形适应性差，管孔容易被堵塞，支管内水压力受地形起伏变化的影响较大，对耕作等有影响，并且投资也较大，故目前推广应用较少，在国内一般仅用于温室、大棚等固定场地的喷灌。
上述各种喷头中，我国目前使用多的是摇臂式喷头、垂直摇臂式喷头、全射流喷头、折射式喷头等，特别是摇臂式喷头和固定式喷头在我国应用很普遍。
（二）喷头的性能指标
1．压力
喷头的压力包括工作压力和喷嘴压力。工作压力指喷头工作时，其进水口前的压力，即距喷头进水口20cm处测取的静水压力，单位为kPa，一般在此处的竖管上安装压力表来测量。喷嘴压力是指喷头出口处的水流总压力（即流速水头）。它可以用来评价喷头性能的好坏。喷头工作压力和喷嘴压力非常接近，喷嘴压力是工作压力减喷头内过流部件的水力损失而得出的，所以这个损失越小，喷头内部的流道就越好，产量也就越高。
2．流量
喷头流量是指单位时间内喷头喷出的水的体积，单位为m3/h或L／min。影响喷头流量的主要因素是工作压力和喷嘴的直径，同样的嘴径，工作压力愈大，喷头的流量也就愈大，反之亦然。喷头的流量可以用体积法、重量法、堰法、流量计法等测量而得出，也可以用水力学管嘴出流公式计算，即
式中：Q为喷头流量，m3／h；μ为喷头流量系数，取0.85－0.95，一般喷嘴锥角大的（450、500等）取下限，锥角小的（150、250等）取上限；A为喷嘴过水断面面积，m2；g为重力加速度为9.18m／s2；hp为喷头的工作压力水头，m。
3．射程
射程是指在无风情况下，喷头正常工作时的喷洒湿润圆半径，即指喷洒有效水所能达到的远距离，又称喷洒半径，单位为m。
射程可由实测得出。对于旋转式喷头，为了统一标准，规定在无风条件下正常工作时，量水筒中每小时收集的水深为0.3mm（对于喷水量250L／h的喷头为0.15mm／h）的那一点到喷头旋转中心的水平距离作为射程。
对于旋转式喷头，当其结构参数确定后，它的射程就主要受工作压力和转速影响，在一定的工作压力变化范围内，压力增大，射程也相应地增大。超过这一压力范围，压力增加只会提高雾化程度，而射程不再会增加。喷头射程随转速的增大而减小，当转速接近零时，它的射程达到。
在喷头流量相同的条件下，射程愈大，则单个喷头的喷灌强度就愈小，其组合喷灌强度也愈小，喷头的布置间隔则可以适当增大。这对于降低成本，提高适应性大有好处，所以射程是喷头的一个重要水力性能指标。
旋转式喷头射程的测试和计算方法可以参见GB5670.3－85《旋转式喷头试验方法》。下列公式是我国几种喷头射程计算的经验估算公式
RPY1=1.70d0.847hp0.45
RPYS=3.50d0.51hp0.24
RPS=2.35d0.62hp0.26
式中：RPY!为PY1摇臂式系列喷头的射程，m；RPYS为PYS塑料摇臂式系列喷头的射程，m；RPS为PSH、PSBZ步进式全射流系列喷头的射程，m；d为喷嘴直径，mm；hp为喷头工作压力水头，m。
对于固定式喷头，射程用下式来计算
R = 1.35d0..6hp0.4
4．喷灌强度
喷灌强度是指单位时间内喷洒到单位面积上水的体积，或单位时间喷洒的水深，单位为mm／h。它是喷头的主要参数之一，连同喷灌均匀度和水滴雾化程度是衡量喷头水力性能的重要指标。
喷头的计算喷灌强度可用下式来表示
式中：ρ为喷头的计算喷灌强度，mm／h；Q为喷头流量，m3／h；S为喷头喷洒控制面积，m2。
从上式可以看出，喷头的喷灌强度与喷头流量成正比，与喷头控制面积（即喷头的射程）成反比。在设计喷灌时，允许喷灌强度可按下列数值来选用：砂土20mm／h，壤砂土15mm／h，砂壤土12mm／h，壤土10mm／h，粘土8mm／h。有良好植被覆盖时，以上数值可提高20％；在地面有坡度时要降低以上数值，当地面坡度为50时，应降低50％。
5．水滴的打击强度
喷灌时喷洒水滴的打击强度，是指喷洒作物受水面积范围内，水滴对作物或土壤的打击动能。它与喷洒水滴的大小、水滴降落速度和水滴密度密切相关。一般使用雾化指标Pd或水滴直径大小来表征喷灌水滴打击强度，即
Pd=hp/d
式中：Pd为雾化指标；hp为喷头工作压力水关，m；d为毛喷嘴直径，mm。
对于同一喷嘴来说，Pd值越大，说明其雾化程度越高，水滴直径越小，打击强度也越小。
6．喷洒水量分布特性
常用水量分布图来表示喷洒水量分布特性。水量分布图是指在喷灌范围内的等水深（量）线图，能准确、直观地表示喷头的特性。水量分布特性是影响喷灌均匀度的主要因素。
影响喷头水量分布的因素很多，其中风的影响较大。一个做全圆喷洒的旋转式喷头，如转速均匀，在无风情况下，其水量颁等值线图是一组以喷头为中心的同心圆。通常为了更直观地看到水量分布情况，在互相垂直的两个直径方向，取水量分布等值线图的剖面，给出喷头径向水量分布曲线，如图7－24所示。
在有风情况下，风对水量分布的影响如图7－25所示。从图上可以看出：风使水量分布等值线图的逆风带变陡而收缩，顺风带变缓而伸长，整个湿润面积缩小，喷灌强度变大。所以在喷灌系统的规划设计中，喷头布置间距的确定，一定要考虑风的影响。
喷头工作压力是喷头基本的工作参数，改变工作压力会引起射程、喷头流量、雾化程度及水量分布等方面的变化。对于喷头水量分布来说，喷头的工作压力越高，可使水流分裂加剧，裂变快，有过多的水量落在了喷头附近，射程也会随之减小，喷洒均匀度就不好；压力过低，水流分裂情况不足，大部分的水量射到了远处，导致喷洒不均匀；只有当压力适中时，喷头的水量分布曲线才近似一等腰三角形，
