城市供水管网是城市基础设施的重要组成部分，在保障人民生活和经济发展中起了举足轻重的作用，供水管网投资费用高、能源消耗大，还直接影响供水系统的性能及可靠性，是供水系统优化的重点。近年来我国对供水系统改造的工程投入逐渐增大，通过管网建模、管网优化的手段，对供水管网改造进行科学的规划、设计，不仅可以节省大量的资金投入，而且还可以提高整个供水系统运行的可靠性，具有重要的意义。依托国家重大水专项课题“黄河下游城市供水管网水质保障技术研究与示范”展开城市供水管网的优化改扩建技术研究，以该市中试区为研究区域，结合该区域面临的供水管网改造需求，对该市管网改造优化问题进行了系统研究。在对研究区域管网进行充分调研的基础上，基于EPANET建立该区域管网的动态微观模型，通过对现状管网最大时和事故时工况的模拟，对管网改造需求进行分析，确定改造范围，需要改造的管段有22条。结合管网改造的技术现状，采用遗传算法的智能优化技术，以管网年费用折算值为目标函数，以改造范围内管段的管径作为寻优变量，以管径取值范围作为约束条件，利用matlab平台寻求改造管段的管径优化组合。确定了需要改造的22条管段的10组管径优化组合。利用EPANET分别对10组管径优化组合进行模拟计算，通过技术经济比较确定管径的最优组合，进而确定改造方案。通过对管网改造方案最大时和事故时工况的模拟及综合评价可知：管网的改造方案不仅能够满足研究区域的供水需求，并且对于远期规划具有较大潜力，在技术经济方面存在合理性，管网的可靠性得到进一步提高，评价结果显示了改造方案的可行性。