آب و رسیدن به راندمان انتقال و توزیع بالاتر در شبکه‌های آبیاری مدرن، سیستم‌های تحت فشار جایگزین مجاری روباز می شوند. در این راستا طراحان شبکه‌های آبیاری به دنبال این موضوع هستند که طراحی خود را به اقتصادی‌ترین طرح ممکن نزدیک نمایند تا علاوه بر تامین نیازهای مصرف‌کنندگان به بهترین شکل هزینه نیز تا حد ممکن کاهش یابد. اهمیت این موضوع هنگامی روشن می‌شود که مهندسین با طرح‌های بزرگ روبه‌رو می‌شوند. در عمل مهندسین با تجربه برای یافتن یک طرح با قیمت کم، به صورت سنتی از روش‌های آزمون و خطا مبتنی بر قضاوت مهندسی استفاده می‌کنند. به دلیل اینکه روش‌های سنتی هیچ تضمینی برای رسیدن به جواب بهینه و یا حتی نزدیک به جواب بهینه ندارند، تحقیقات بسیاری در زمینه روش‌های بهینه‌سازی انجام‌شده است. با توجه به توصیه‌های انجام‌شده توسط محققین قبلی یکی از توانمندترین روش‌های بهینه‌سازی و راه‌حل مسائل پیچیده ریاضی ، الگوریتم ژنتیک می‌باشد که از آن به‌طور گسترده‌ای در حل مسائل مهندسی آب   استفاده ‌شده است. بر این اساس در این پایان نامه طراحی بهینه سیستم آبرسانی شبکه آبیاری تحت فشار اسماعیل آباد مورد توجه قرار گرفت. بصورت ویژه اثر روش های مختلف برآورد افت جریان بر طراحی بهینه سیستم مذکور مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک کد کامپیوتری شبیه ساز- بهینه ساز توسعه داده شد. بهینه سازی بر اساس روش الگوریتم ژنتیک دودویی و شبیه سازی بر اساس حل معادلات جریان غیر ماندگار انجام می شود. در شبیه سازی جریان غیر ماندگار روش های مختلف محاسبه افت ازجمله   افت ماندگار، شبه ماندگار و غیر ماندگار در نظر گرفته شده است.   با استفاده از نتایج   Covas و همکاران(2004و 2005) و داده های اندازه گیری Bergant و همکاران (2001)   مدل شبیه ساز جریان غیر ماندگار مورد صحت سنجی دقیق قرار گرفت.   نتایج این صحت سنجی نشان داد دقت مدل در شبیه سازی سیکل های فشار جریان   بسیار مناسب عمل می کند و عملا اختلاف بین سیکل­ها در مدل حاضر با نتایج حقیقات قبلی وجود ندارد و می­توان از صحت داده­های خروجی از نرم افزار اطمینان داشت. با استفاده از طراحی بهینه خط لوله نیمه اصلی آبیاری بارانی بر روی سطح بدون شیب با چهارخروجی جانبی که توسط والیانتزاس ( Valiantzas, 2003b) معرفی شد صحت سنجی مدل بهینه ساز انجام شد.   نتایج نشان داد هزینه پروژه و فشار در ابتدای سیستم با مقادیر ارایه شده توسط   والیانتزاس اختلاف قابل ملاحظه­ای نداشت.   پس از صحت سنجی اثر روش های مختلف برآورد افت بر هیدرولیک جریان در شبکه اسماعیل آباد و در ادامه بر طراحی بهینه آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.   بهینه سازی بدون در نطر گرفتن   قیود و ملاحظات ضربه قوچ و با استفاده از افت ماندگار هیزن-ویلیامز   نشان داده شد که   هزینه لوله گذاری   محاسبه شده برابر با 725292 دلار است که در مقایسه با هزینه اجرا شده 8/12 درصد کاهش داشته است. در حالت استفاده از افت غیرماندگار( رابطه Brunone, 1991) و با در نظر گرفتن ملاحطات ضربه قوچ   هزینه لوله گذاری به مقدار 3/743543 دلار رسیده است. این هزینه در مقایسه با شرایط بدون در نظر گرفتن ضربه قوج ( مقدار 87/725292 ) 18250 دلار یعنی حدود 5/2 درصد افزایش داشته است. در این حالت با قطر دو لوله P2P11 و P11P12   تغییر داشته و فشار ورودی از 087/139 به 65/133 متر کاهش پیدا کرده است.   علاوه بر این نتایج این تحقیق نشان داد با درنظر گرفتن ملاحظات ضربه قوچ در بهینه سازی شبکه،   در نظر گرفتن یا   عدم در نظر گرفتن   افت غیر ماندگار تاثیری بر   قطر های بهینه شده   ندارد.   بر خلاف تحقیقات آزمایشگاهی که در اعداد رینولدز نسبتاً کوچک انجام شده اند در مقیاس واقعی و   اعداد رینولدز بالا مقادیر افت غیرماندگار نسبت به مقادیر افت ماندگار نمی­تواند قابل ملاحظه باشد و بر طرح بهینه تاثیر گذار باشد.