给水管网优化设计是城市给水工程的一项重要工作，在经济建设和人民生活中发挥着重要的作用。在工程资金投入有限的情况下且使整个系统造价最低、系统可靠性最高的设计方案具有巨大的社会和经济效益。据此，采用多目标优化思想对城市给水管网系统优化设计进行了研究是一项具有现实意义的课题。 论文首先介绍了给水管网优化设计的现状及背景，论述了给水管网优化设计理论和给水管网的数学模型，提出了管网总费用年折算值最小、管网供水可靠度以及管网供水均匀性为目标的优化设计数学模型。以管网节点可利用流量，和用需求作为管网的可靠性指标，采用管网熵值指数度量管网中管段流量分配的均匀程度，分析了各目标在管网设计中所起的作用。 本文采用的优化方法—非劣优选遗传算法(NSGA算法)，详细说明了多目标优化中的一些基本概念，及NSGA算法在多目标优化问题中的适用性。根据论文研究问题，采用整数编码、随机联赛选择算法、均匀交叉和均匀变异算法对管网多目标问题进行了求解，建立了优化模型求解和选择优化解集的方法，并通过算例检验多目标优化数学模型的合理性和有效性。 根据给水管网多目标优化模型和NSGA算法的理论，开发了管网多目标优化软件—WDN_Analysis1.0。该软件具有界面友好、使用方便的特点和独立实用的管网优化计算模块等。通过NSGA算法的计算、分析，得到了DF经济开发区规划管网管径的最优组合和管网年运行费用，进一步验证了管网多目标优化模型。 本研究注重于优化理论和方法的工程实用性，文中采用的优化模型可更好地反映多种因素对管网优化设计的影响程度，开发的优化计算软件具有较好的推广前景。