采用系统分析的原理和方法来研究确定灌溉排水工程的规划、设计、施工和管理中最优方案的方法。

美国、苏联和日本等国从20世纪50年代开始，即将系统分析用于包括灌溉排水在内的水资源系统。中国在50年代末期也曾引进运筹学， 但在灌溉排水中应用系统分析方法则从70年代中期开始。

随着工农业生产的发展， 灌溉和排水系统已变得越来越复杂， 综合性也越来越强。 单目标工程逐渐发展成为多目标工程; 单一水源逐渐发展为多种水源的联合开发利用; 单一枢纽的灌溉工程已发展成蓄、引、提， 大、 中、 小工程联合运行的灌溉系统; 简单的排水系统已发展成为水平排水与竖井排水相结合， 自流排 ......