加快天然气在农村地区的利用是能源革命的重要内容之一,而天然气管网建设则是天然气在农村地区顺利推进的关键。乡镇天然气管网的建设是乡镇天然气利用的基础设施,其投资较大、建设期长、涉及面广,是一项重要的系统工程,因此必须加强对乡镇天然气管网的规划研究。如果乡镇天然气管网规划科学、路线合理、方案优化,便可大量节省管网投资。目前对于天然气管网的优化研究基本是针对城市或者城镇展开的,对于乡镇天然气管网的优化研究较少。针对这一问题,本文以乡镇天然气管网为研究对象,在分析总结前人对天然气管网的研究成果基础上,结合农村地区的地理地形环境,对乡镇天然气管网的优化问题进行探究,提出自己的研究思路与优化方法。首先,本文对农村地区的能源消费状况及影响因素、农村地区天然气管网发展情况、农村地区天然气管网和城市天然气地区管网的比较等方面展开研究,认为在农村地区积极推进天然气的利用以及加快完善农村地区天然气管网建设是改善农村能源条件的急切需求。其次,以乡镇为研究对象,对乡镇天然气管网进行优化研究。分析比较了天然气管网各种优化方法的优缺点,提出应用遗传算法对乡镇天然气管网进行优化。在前人优化方法的基础上,结合乡镇天然气管网的特点及乡镇管网敷设环境,确定以管网敷设投资最小为优化目标,建立乡镇天然气管网优化模型。同时针对乡镇天然气管网具体情况,结合遗传算法现有的成果理论,对标准遗传算法进行了改进,设计了遗传算子及控制进化策略,利用计算机对管网优化模型进行求解,从而得到天然气管网优化的全局最优解。最后,选取某乡作为具体对象,运用改进遗传算法进行天然气管网优化,得到了最优的某乡天然气管网优化方案。本研究成果对于乡镇天然气管网建设具有较强的指导作用,特别是对管网规划有较高的使用价值。