近几年来,城市洪涝灾害频发,不仅使城市设施遭受巨大的损害,同时也给人们的生活造成了诸多不便;洪涝灾害在对原始环境造成破坏的同时,也对公共安全造成了严重影响。城市雨水管网是防洪排涝系统的重要组成成分,其主要功能是收集并排出地面径流、及时排出路面雨水。然而国内许多城市老旧城区的雨水管网暴露出很多弊病,如暴雨重现期取值较低、原设计未符合远期城市规划、运营中缺乏完善的管理维护机制,或者设计人员凭借传统经验设计导致的主观影响等,无法实现最优设计。因此,本文运用数学方法建立雨水管网优化模型,通过增加目标函数的方式来实现既节省投资又大幅提升雨水管网排水能力的优化目的,从而避免因设计人员因主观影响或采用单目标优化法导致雨水管网优化方案单一的弊端,最终使雨水管网达到城市对排水防涝的需求。本文从以下方面对雨水管网优化模型进行了研究:根据现场既有管网资料,利用SWMM软件建立了雨水管网模型,并通过对SWMM原理及运用的学习,利用SWMM内设的多种可视化模块对管网运行进行动态模拟及分析,为雨水管网优化前后结果的对比分析作准备。并对本文雨水管网优化模型所采用的核心算法-快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）进行了深入研究,通过Matlab编写相应的计算程序,为模型的算法结构、优化路线及参数设定打下基础。本研究将管径作为变量进行优化,以管径、坡度、流速、埋深作为约束条件,在以节省造价为目标的基础上,加入提升排水能力的目标函数,通过Matlab编写雨水管网优化模型,利用NSGA-Ⅱ作为本研究雨水管网优化模型的核心算法,以获取最佳设计管径组合。同时,利用Matlab实现优化模型自主调用SWMM进行模拟运算,使优化算法与水力模拟软件结合寻优,降低因人工操作带来的误差与时耗,提升运算精度与效率。将创建的雨水管网优化模型运用到眉山市彭山区旧城西片区（李密大道、张纲路、彭祖大道周边地块）,结果显示,优化前研究区管网总溢流量为2299m~3,优化后管网总溢流量降为627m~3,路面积水量降低了73%,管网排水能力得到了提升。另外,在节点总溢流量为627m~3时的管径组合下,经济函数给出的管网改造费用约12500万元,该结果符合两个优化目标下的Pareto曲线。既有雨水管网通过优化模型的优化,管网排水性能得到了提升,路面积水量减少,该结果满足了既经济,排水性能又能大幅提升的优化目标及构建雨水管网优化模型的初衷。本文将控制造价、提升雨水管网排水性能作为目标进行优化,创建雨水管网优化模型,使优化算法与水力模拟软件进行联合优化,降低因人工操作带来的误差与时耗,提升运算精度与效率。希望在城市雨水管网优化设计及内涝灾害防治方向上具有一定利用价值。