中国城市供水管网历史悠久,随着使用年限的增加带来许多影响正常供水的问题,面临着进行给水系统改扩建问题.城市供水系统的改扩建问题一直是各城市自来水管理工作者面临的重要问题.由于供水系统投资大、管理费用高,经济合理地进行给水系统改扩建能够节省大量的资金投入,实现良好的经济效益和社会效益.该文结合鹤岗市给水系统改扩建的实际工程,详细介绍了该项工程的总体方案制定和工程设计,并以该工程的改扩建方案设计为研究课题,对工程的规模确定、水源选择、给水系统的组成形式、净水工艺及配水系统的设计方案等项目进行了系统的研究.在配水管网设计研究中,针对鹤岗市地形复杂、管网陈旧老化和布局混乱的特点,采用了管网优化技术,科学合理地确定了配水系统改扩建方案和改扩建管径,取得了良好的效果.该文总结了目前应用的各类改扩建优化理论的优缺点,建立了鹤岗市改扩建优化模型,并根据鹤岗市实际情况求解了配水管网优化设计参数.针对鹤岗市改扩建模型中决策变量管径的离散化特点以及目标函数为多峰值函数的特点,选定小生境遗传算法进行求解分析.经过优化理论及技术经济学理论、计算机技术、给排水知识的有机结合,求解了鹤岗市给水系统改扩建工程中改扩建管段的优化管径,并将其应用于鹤岗市的实际工程之中,实践证明是可行的、可信的.