本文着重研究了污水管网在平面布置给定的条件下的优化设计问题。因为城市污水管网的最优布局为树状结构，所以对于污水管网可以用图论中的树形结构理论来描述。Matlab编程语言及其相关技术，由于其具有的优良特性，已经成为最重要的软件技术之一。本文分析了污水管网造价目标函数的非线性特性，研究了以往的公式形式和公式参数计算方法，提出了安徽省当地的造价公式和新的参数拟合方法。通过使用matlab遗传算法工具箱(GADS)对造价目标函数的参数拟合，验证了新的造价目标公式的精确性和使用遗传算法进行参数拟合的可靠性。鉴于污水管网约束条件较多，而且地形有时千变万化，直接优化法具有直接、直观和容易验证的特点，所以本文采用直接优化法。两相优化法是直接优化法的一种，它的核心主要是从两个方面来对污水管网进行优化设计，即在满足污水管网各种约束条件的前提下，一是选择尽可能小的流速，二是选择尽可能大的充满度，本文运用这一优化思想，提出了基于可行管径集的枚举法，利用matlab语言编制优化设计程序，对污水管网进行优化设计。最后，通过对滨湖新区污水管网工程的实例分析，表明应用该方法进行污水管网优化设计可节约9.81％的工程费用，在工程优化设计中有一定的实用价值。