城镇给水管网系统是供水基础设施的核心组成部分，是城镇居民生活、生产和社会经济发展建设的保障。给水管网系统就像城镇的血脉，延伸至城镇的各个角落，其规模和投资大，所占比例超过给水系统总投资的50%。且给水管网系统的设计直接影响到给水系统后续的运行能量消耗、管理费用和整个给水系统的服务质量。特别是滨江山地城镇的给水管网系统，由于城镇周边地形及河流等自然条件严重限制了城镇发展，其给水管网系统由多个被河流分割的区域组成，管网结构复杂；其给水管网具有高差大，出厂水压高，管网范围广的特点。因此，进行滨江山地城镇的给水管网优化设计能减少管网能源消耗、增加供水企业效益，对缓解我国面临的能源危机具有非常重要的意义。本文通过研究滨江山地城镇给水管网系统的供水特点，从节省管网运行费用、降低管网建造投资和优化给水管网系统的输水系统等角度出发，对给水管网系统进行分析和研究。针对滨江山地城镇地形及自然条件特点，对其给水管网系统进行结构分区与管网运行能耗分析，提出了合理的滨江山地城镇给水管网分区能量分析方法及优化节能模型。采用具有分步分级优化思想的分层求解算法将管网优化问题分解成管网分区布局优化问题和管网参数优化两个子问题。首先对滨江山地城镇给水管网分区区域进行优化研究。在确定各管网分区布局后，各分区内的给水管网优化属于求解混合离散变量问题。在分层求解算法的第二步采用遗传算法求解各分区的管网参数优化问题。通过建立重力流及加压两类输水管道优化模型，分别对两类输水系统进行优化研究，得出了在并联输水系统中增设连通管后可减少输水系统建造投资及增加系统供水稳定性的结论，并分别举例进行了论证。为了验证文中所采用优化算法的可行性及科学性，将文中涉及的优化算法——分层求解法和遗传算法用于西南某滨江山地城镇给水管网的优化设计，通过对优化结果与原设计进行对比，验证了本文所采用的优化思路。