供水管网为人们的日常生活、生产及消防提供用水,是城市生命线工程的重要组成部分。供水管网水力模型的构建与应用是实现供水管网现代化管理、设计规划、优化调度和风险预测的必要手段与途径。在构建的管网水力模型中,由于节点流量与管道阻力系数无法直接测量,需要通过实测的水压与流量数据进行校核,在监测点不足的欠定条件下,如何有效校核水力模型并提高校核效率是管网研究领域的难点与热点问题。基于此,本文展开研究,并取得了如下几方面的研究成果与结论:(1)基于现有研究成果,总结了城市供水管网水力模型的构建及校核研究。首先,介绍了水力模型构建及校核的研究进展、实现步骤和理论研究;其次,对供水管网水力模型的校核依据及标准进行了归纳和分析;最后,详细介绍了作为本文核心算法的遗传算法。(2)提出了基于遗传算法的需水乘子校核法,并将多次优化解的平均值作为需水乘子最终解以求解欠定优化问题。该方法将每个节点的需水乘子作为校核目标,并将基于遗传算法多次优化的平均值作为最终解。相较于传统方法,此方法校核后的水压和管道流量平均误差分别降低了75.82%、37.3%,其优点是无需对节点进行复杂地分组,校核结果能充分体现出各节点的用水差异性,并且多次校核的平均值大大提高了欠定条件下遗传算法校核结果的稳定性和唯一性,降低了不合理解对校核结果的影响,为供水管网的欠定校核提供了一种可行的方法。(3)构建了供水管网水力模型并用于校核研究。供水管网水力模型是由节点、管道、水泵、阀门、蓄水池和水塔这六类基本系统组件组成。常说的建模指的是将实际工程问题按照水力学基本理论转换为数学问题建立方程组进行求解的过程。本部分对比分析了目前常用的几款建模软件,并结合本课题的需要,最终选用EPANET进行丽江市永胜县供水管网水力模型构建,并且对该水力模型进行校核,校核后的各节点水压平均误差均小于0.5m,符合校核要求。同时验证了本文所提校核方法在实际供水管网中的可行性与普遍实用性。(4)开展了永胜县供水管网水力模型的应用研究。一方面,通过校核完成的水力模型模拟永胜县供水管网现运行工况,模拟后该管网有90%以上的用水节点水压超过0.50MPa,62.9%的管段流速低于经济流速,通过分析并找出管网中存在的问题及隐患。另一方面,考虑到水压监测点的布置与水力模型的校核是相互依赖的,合理的监测位置提供的数据能使水力模型的校核精度更高,精度较高的水力模型能使得监测点优化布置更合理。本文提出了基于K-means聚类法的水压监测点优化布置方法,并对校核后的永胜县供水管网进行优化布置,旨在为该供水管网的后续校核研究提供可行的监测点布置方案。文中所有提出的算法都在Matlab中编写了相应程序,并利用相应的管网水力模型验证了算法的正确性与可行性。