管道输水灌溉是农业节水的有效途径,灌溉管道化是灌溉节水发展的趋势。在管道灌溉系统中,灌溉管网(IPN)部分的投资一般要占到工程总投资的50%80%,且对管道系统的能耗和运行管理费用有很大影响。因此,在工程资金投入有限的情况下,进行管网系统布局的优化设计、最优灌溉管道尺寸的选取,寻求能满足水量和水压要求,且能使整个系统的造价最低或年费用最小和系统可靠性最高的设计方案,对节约投资、降低能耗、提高经济效益和社会效益有着重要的现实意义。低成本的灌溉管网是众多水利工程设计师设计灌溉系统的目标,针对灌溉管网布置较为依赖设计人员经验的问题,许多研究学者已用动态规划、线性和非线性规划和遗传算法等理论对灌溉管网布置进行了研究,但由于现实中的制约因素和研究理论的计算繁琐导致设计方案并不能在现实应用中得到很好的应用。本文以树状灌溉管网为研究对象,总结了国内外灌溉管网优化的研究方法和研究成果,并在此基础上针对目前研究中存在的问题与不足,采取理论研究、计算机模拟计算和实例分析相结合的方法,应用粒子群算法(PSO)最优化理论和图论知识,以减小投资成本为目标,对树状灌溉管网布置与管径优化进行了研究,建立了基于粒子群算法的树状管网布置与管径优化模型,并借助MATLAB编制了灌溉管网优化设计代码。同时通过实例,对比了粒子群优化算法模型和遗传算法(GA)模型经行了对比,研究了不同优化算法之间的差异性。通过研究得出在布置段编码设计中将设计经验有机的融入到优化计算的初始阶段,提高了优化计算的计算效率和可行性；基于粒子群算法,以MATLAB作为编程工具,编写优化算法程序,提高了计算效率,实现了在现实应用中的简单化；对比粒子群优化模型和遗传算法模型,得出粒子群算法增加了搜索空间,是一种快速搜索算法,并较遗传算法模型优化方案的投资成本低。