我国是农业大国，全国年用水总量的61.4%用于农业灌溉，并且，基于我国的基本国情考虑，今后的很长一段时间，渠道输水灌溉都将是我国农业灌溉的主要形式。渠道是农田水利工程中的重要组成部分，选择合理的渠道类型不仅能够提高输水效率，减小渠道冻胀破坏，还可以节约土地，降低成本。抛物线形渠道断面接近天然明渠断面，并且由于良好的水力性能和抗冻胀性在我国北方地区开始推广应用。此外，渠道采用现场浇筑施工方式，存在施工速度慢、质量难以控制等问题，而预制装配式渠道在工厂中利用机械预制混凝土构件，现场机械化快速装配式安装，近年来在中小型渠道上迅速推广应用。但是，由于抛物线形搭接装配式渠道的结构特点，采用水力最优断面或实用经济断面进行设计，断面宽深比都过大，不利于渠道结构的稳定运行。因此，有必要寻求一种宽深比较小，适用于装配式的断面形式。本文在抛物线形搭接装配式渠道已有研究的基础上，提出了抛物线形搭接装配式渠道的结构计算方法，推导出了结构内力计算公式，进行了抛物线形搭接装配式渠道的结构优化。主要研究成果如下：
　　(1)根据抛物线形搭接装配式渠道内壁方程，提出采用最小二乘法拟合得到等衬砌厚度的外壁曲线方程；推导出抛物线形搭接装配式渠道结构内力计算公式，提出结构计算和配筋计算方法。
　　(2)以单个渠道预制衬砌构件横向和纵向最易破坏处的拉应力作为目标函数，以流速、断面宽深比、渠道结构承载力、结构抗裂为约束条件，建立结构优化模型，对渠道进行优化；同时，利用线性加权和法将多目标优化模型转换为单目标模型，运用MATLAB优化函数进行求解，得到一种宽深比较小，在结构力学性能上最优，单位长度成本低于水力最优断面和实用经济断面的断面形式。
　　(3)根据抛物线形搭接装配式渠道的结构特性及渠道布置型式，分析搭接结构的力学性能，推导出结构内力计算公式，并以搭接结构自重最小为目标函数，以结构抗裂为约束，建立优化模型。利用改进的混合蛙跳算法对优化模型进行求解，得到搭接结构最优的一种结构型式。(4)利用ANSYS-18.1软件分析了抛物线形搭接装配式混凝土渠道结构的应力和位移分布情况，得到的最大应力值与内力计算公式得到的值最大误差为7.5%，验证了结构优化计算方法的合理性。