本文以树状输水管网为研究对象，结合国内国外管网优化设计的有关方法、理论和工程实际，利用遗传算法最优化理论，借助MATLAB优化编程工具，在对相关优化工具箱对比分析的基础上，对树状管网布置与管径进行了同步优化。建立了基于遗传算法与最小生成树的同步优化模型，并利用模型对树状灌溉管网进行了优化计算。通过选取合适的接口技术，对VB、MATLAB程序、AutoCAD进行了集成和可视化研究，取得了以下研究结论。（1）在运用MATLAB进行优化设计的过程中，根据需要调用有关工具箱，可以使优化过程更加便捷。通过对MATLAB常用的三种工具箱的比较发现，选用Sheffield大学的GATBX遗传算法工具箱对树状管网布置和管径的同步优化结果更优。（2）通过遗传算法与最小生成树算法的有机结合，研究了基于工程经验的树状灌溉管网优化模型。分析了树状管网单点供水的原则，得出了树状管网优化设计的方法，结合工程经验将管网连通图概化为有向网络图，使求解管网最小生成树的复杂度最小化。通过对不同接口技术的比较分析，利用COM组件可将VB、MATLAB程序和AutoCAD三者有机结合起来，编写了基于遗传算法的低压树状灌溉管网优化软件，实现了在不安装MATLAB的计算机上，通过调用软件同步实现灌溉管网的布置及管径优化，并将优化布置图通过AutoCAD程序进行同步输出，实现了优化程序与软件的集成一体化和可视化。（3）基于整数编码的自适应遗传算法对环状管网进行优化设计，通过采用VB、ACCESS等编程工具，编写了环状管网优化系统，实现数学方程的程序化，操作界面的可视化，提高工作效率，使有利于操作及推广。