排水管网是城市市政设施的重要组成部分，投资比例约占整个排水系统投资总额的70~80%，因此对排水管网进行优化设计，降低工程投资费用，具有非常重要的经济意义。以往很多研究者在选择决策变量后，就根据排水管网水力计算公式过分依靠计算机程序来取舍水力参数集合，对于各水力参数之间的关系缺乏认识，对如何筛选出符合设计规范要求的决策变量集合缺乏研究，同时还使得程序编写相对复杂，给排水管网优化设计的发展带来了诸多困难。蚁群算法在求解复杂离散优化问题方面表现出了明显的优越性，将其应用于排水管网优化设计领域是必要和可行的。本文首先通过分析排水管道水力约束条件，研究建立二维决策变量空间以达到简化模型约束条件和降低编程难度的目的。之后对蚁群算法进行改进，配合在处理矩阵方面优势明显的MATLAB实现算法。最后通过算例验证本文研究方法的优化效果。针对已定平面布置下的排水管网优化设计问题，本文将管径与充满度作为决策变量，在分析管网水力约束条件和水力参数单调性的基础上，建立符合设计规范要求的二维决策变量空间。考虑到选取决策变量产生的非线性规划混合离散变量问题，对充满度进行离散化处理将二维决策变量空间转化为二维决策变量集合。以排水管网总投资费用最小为目标函数，建立优化设计的数学模型。在蚁群算法实现过程中，对重要参数进行比例方式取值以降低建设规模的影响。最后通过算例验证该研究方法的可行性、实用性和高效性。