我国人均水资源较少，水土资源组合不合理，华北地区尤甚。而农业用水量占国民用水总量的65％左右，故农业节水是解决水资源紧缺问题的重要途径之一。近年来，随着高标准农田建设以及土地集约化经营的推进，一些地区灌溉管网特别是喷灌管网有从单井控制简单管网向多井联合的大规模复杂管网转变的趋势，使得管网的设计和运行控制变得复杂，且目前尚无较为成熟的计算方法，本文以多井联合复杂喷灌管网为研究对象，探讨其水力计算、设计与运行优化模型及求解算法，主要研究内容如下:　　1)通过对水泵简化成当量水塔和当量水管，将喷头出流量概化成与额定工作压力相关的定量，建立多井联合的复杂喷灌管网水力计算模型。　　2)基于喷灌实验数据，采用支持向量回归机模型建立了单喷头工作压力与水量分布关系的映射模型，以及工作压力、组合间距与均匀度之间的关系模型。　　3)综合考虑初建、运行、管理和维修成本，研究了管网拓扑结构优化和管径优化的编码方法;建立了以年费用最小为目标，以压强、流速为约束条件的多井联合复杂喷灌管网优化模型，并采用改进的整数编码遗传算法进行模型求解。　　最后，通过对衡水市某农场工程喷灌系统的优化表明，本文提出的模型方法可以降低工程投资，并可显著提高管网整体的压力均衡度和喷灌整体均匀度。