在城市燃气管网的设计过程中,水力计算是最关键的环节。本论文介绍了燃气管网水力计算的数学模型和求解方法,应用牛顿法解环形管网,很好的解决了燃气输配中的水力计算问题。同时,在本论文中阐述了国内外燃气管网优化问题的发展现状,对应用于管网优化问题中的一些常用方法进行了比较与分析,指出了各常用算法的优缺点以及适用性,归纳总结出管网优化的发展趋势,给出了管径优化的目标函数,然后应用遗传算法对燃气输配管网进行了管径优化。优化结果表明,遗传算法适合于管道优化这一工程领域。根据国内外燃气负荷研究的进展,从多角度对燃气负荷预测进行了分类。论文中提出了需要按燃气负荷预测的应用要求,燃气负荷变化特性等具体情况选择预测方法。在matlab环境下基于遗传算法的全局搜索和BP网络局部精确搜索的特性,对城市燃气管网短期负荷进行了预测。根据城市燃气负荷变化的特性,应用人工神经网络误差反向传播模型可以反映燃气负荷随机性、周期性及其变化趋势。通过采用遗传算法优化网络初始权重的方法,将遗传算法和BP算法有机结合起来,为储气设施的设计与建设提供理论依据。在大连市锦绣小区燃气负荷预测中,以历史资料进行检验的结果证明了这种方法的有效性和可靠性。国内外的各种管道泄漏检测方法大致可以分为硬件法和软件法两大类,本论文分析了各种检测技术的检测原理和优缺点,对各种检测方法进行了比较。将序贯概率比检验法(SPRT)应用到管道泄漏的在线故障诊断中,考虑描述其性能的两个参数——操作线和平均样本数函数,提出了将序贯概率比检测应用于管道泄漏判断的方法。实际应用表明,该方法克服了序贯概率比检测的原有缺点,用其进行管道泄漏检测提高了检测灵敏度和报警速度。