城市给水管网是连接给水处理厂与城市用户的桥梁，是城市给水系统中的最重要的环节，占了给水系统的30%-50%的能耗，以及70%-80%的投资。城市化进程和水资源的日益紧缺，要求我们提高水资源的利用率，更加科学合理地对城市供水管网进行规划、设计以及进行高效的运行管理。传统的管网优化模型仅考虑了经济性，即在满足水力条件下求管网铺设的最小费用。本论文将可靠性和经济性结合建立了多目标函数，可靠性是指在正常工作时要保证用户所需的水量、水压，在事故时要确保管网提供的水量和水压不低于规定的限度，分别用管网节点富余水头和管网恢复力来衡量，节点富余水头越小代表管网的爆管率越低，管网系统可靠性越高；管网的恢复力越大代表在发生事故时越能够抵消事故造成能量损失，能够最大可能的满足事故时用户对水量和水压的需求；经济性是指管网年折算费用和运行费用之和，在满足包括水量、水压、管段流量和管径等水力约束条件下，费用最低的管网布置形式就是所求的最优解。在对输入管网信息数据进行处理时，需要将管网的信息转化为矩阵的形式，并采用衔接方法中的系数压缩矩阵法对数值进行处理，这种方法有效地减少了输入的数值量，避免内存溢出，提高输入速度。管网水力计算采用的是牛顿法中的BFGS拟牛顿法，牛顿法适用于大型管网的计算机求解，但是存在收敛局限性，因此本文采用的BFGS拟牛顿法能够克服标准牛顿法的不足，对处理大型非线性方程的全局最优解有较好的效果。采用自适应粒子群算法（AFIPSO）对管网的优化设计目标函数进行求解得到最优管径组合，自适应粒子群算法（AFIPSO）通过自适应调整飞行时间和惯性权值，并且充分利用目标函数的信息，在粒子之间实现了信息共享，这种自适应粒子群算法克服了传统的粒子群算法在进化后期搜索能力下降的问题，加快了算法的收敛速度。本论文对管网优化进行了计算流程设计，最后用Matlab实现了编程的应用。