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管网的更新优化改造设计是一项复杂而庞大的工程,因此,科学合理的对管网现状进行综合性能评价,对于待更新改造管段进行选择与排序,并在此基础上建立供水管网的更新改造优化模型具有重要意义。本文采用专家评分法、模糊层次分析法、最优化理论及粒子群算法等,对管网性能评价指标进行了筛选、提出了评价指标体系;在此基础上研究建立了管网更新改造优化模型,确定了模型的解法,并通过实例进行验证,效果良好。本文主要结论如下:首先,确定一套以水力可靠性、水质安全性、结构稳定性和经济性为基础的供水管网综合性能评价体系,并采用模糊层次分析法确定了各项指标的权重。其中水力可靠性分别从管网各节点的自由度、水量和水压三个方面进行评价;水质安全性主要从余氯和水龄两方面对管网的水质情况进行评价;结构稳定性从各管段的管材、管龄、衬层情况和荷载情况进行评价;对管网的经济性评价,采用价值工程法计算管网单位供水量的成本进行评价。其次,基于管网综合性能评价体系,确立管段综合性能评价方法,并依据该方法对待优化管段进行选择与排序。利用EPANET建立的管网水力模型,对管网中各管段的性能进行评价与排序。在管网更新改造费用一定的条件下,对管网更新改造管段进行选择。再次,建立了一套以管网综合性能最优为目标的供水管网更新改造优化模型。该模型在管网更新改造费用一定的条件下,对已选管段进行优化改造设计,确定更新改造管段的管径组合,实现管网综合性能的最优。为了实现管网综合性能最优,通过使用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)来实现。并且使用MATLAB编写的EPANET-toolbox,将管网计算和优化算法进行有机结合。最后,以华北地区某城市开发区管网做为研究对象,对管网现状进行综合性能评价,选择并确定了更新改造优化管段集合,运用供水管网更新改造优化模型进行计算求解。