给水管网是城市给水系统的重要组成部分,给水管网的规划设计是否科学,对保证管网系统的正常运行至关重要。由于给水管网的规模较大,设计复杂,传统设计方法根据相关规范和经验进行设计,经常出现管段流速较低、节点水压较大、设计方案不经济等问题。在这种情况下,寻求既能满足给水管网性能化目标,又能降低工程造价的优化设计方案具有现实意义。本文在现有给水管网优化设计研究成果的基础上,以给水管网年费用、节点富余水头均值及节点富余水头均方差、节点水龄均值、节点水龄均方差最小为目标建立管网多目标优化模型。针对该模型非线性、离散性和多属性难题,将最短路线法与蒙特卡洛模拟法相结合,首先利用最短路线法并结合事故供水要求进行管网布置和流量初步分配。在分时电价机制下,利用经济流速计算公式并结合管段位置及类型初定各管段经济流速,由经济流速确定各管段管径取值范围;再应用蒙特卡洛方法模拟各管段管径,由此生成若干备选方案。通过MATLAB调用Epanet动态链接库对备选方案进行平差计算及工况校核,对不满足约束条件或校核要求的方案直接剔除,对剩余方案进行水质模拟,由此可获得各管段流量、水头损失、节点水压和水龄,从而求出各目标函数值。在此基础上,应用理想点法选取最佳方案。以安徽省某县城给水管网为例,证明了该方法优于单目标优化方法,较好的解决了给水管网优化设计非线性、离散性和多属性的难题。同时将实施分时电价与未实施分时电价机制下所得的多目标近似优化解进行对比,综合判断出基于分时电价优化可以获得更好的优化结果。