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以油田注水管网系统为研究对象，在网络线路勘察设计方案确定以后．根据油气集输、图论和最优化设计理论，采用分级优化的策略，将整个油田注水管网的优化设计问题分为中间站(包括注水站和配水间)站址的优化、注水管网的布局优化和参数优化3个子问题，对每个子问题建立了相应的数学模型，并采用有效的寻优方法求解，实例计算表明，该优化设计方法经济效益显著，对油田其他系统的优化研究具有一定的参考价值。