水资源短缺使我国粮食安全问题变得较为严峻,已经成为制约我国社会经济以及农业可持续发展的关键问题。沿海地区受地理位置与人口密度、工业发展的影响,水资源供需矛盾尤为突出。沿海地区土壤沙性大,非常适宜蔬菜等旱作物的生长,但随着旱作物长期种植,土壤返盐现象逐渐加剧,出现作物连作障碍,采取稻菜轮作的种植模式是缓解沿海地区此类问题的有效途径,对保障粮食安全生产,保证农业可持续发展具有重要的积极意义。由于稻、菜具有不同的需水特性,针对沿海地区稻菜轮作的种植模式,开展适合于该种植模式下的灌溉系统优化具有十分重要的意义。本文在总结国内外管道输水灌溉发展和管网优化既有成果的基础上,结合东部沿海地区稻菜轮作的现状情况和水稻、蔬菜不同的需水特点,主要进行了以下研究：1.比较优选了低压管道灌溉作为稻菜轮作种植模式的适宜灌溉工程形式。针对水稻、蔬菜轮作不同的需水特点,通过建立灌溉形式选择的适宜性评价指标,分析比较渠道输水灌溉和低压管道输水灌溉的适宜性程度,选择低压管道灌溉作为适应于稻菜轮作模式的最佳灌溉工程形式。2.进行低压管道灌溉系统优化。针对低压管网系统管网布置形式的优化,提出管网布置形式及轮灌组划分的选择方法,并验证了该方法的可靠性；对于取水工程的优化主要进行了水泵的装机配套优化,分析比较了双泵并联相比于单泵运行的优越性；最后在管网布置形式优化、水泵装机配套优选的基础上,结合已有的管径优化模型,以管网年费用最低为目标,采用界限流量法进行输水管网的干支管径优化。3.结合工程案例进行优化分析。以东部沿海某稻菜轮作项目区为例,将低压管道灌溉系统优化方法应用于该项目,通过与常规的设计方法比较,在管网投资方面显现出明显的优越性,且能保证稻菜轮作不同的需水要求,表现出稻菜轮作模式低压管道灌溉优化系统的良好效果。最后选取江苏沿海地区部分低压管灌区进行统计分析,通过分析控制面积与费用年值的关系函数,确定了系统适宜的控制面积为25～35hm2。