城市的不断扩大使给水管网建设需求不断增加，管网系统的建设资金投入也随之增加，而给水管线的投资占到总投资的50％以上，通过对城市给水管网优化设计可以在保证用水需求的同时尽量降低工程造价。该优化问题是一个非线性、多口标、具有约束条件限制的组合难题，是国内外专家学者普遍关心的问题。　　 粒子群优化算法具有并行处理、鲁棒性好、易于实现、收敛速度快等特点，可以采用粒子群算法对城市给水管网系统进行优化设计，从群智能角度解决复杂优化问题。本论文主要工作如下：　　 1．提出了一种改进粒子群优化算法。针对粒子群算法在搜索过程初期收敛速度较快，后期整个群体失去多样性，算法易陷入局部最优，导致最终的优化结果可能不是全局最优的问题，提出将带扰动算子的粒子群算法和差分进化算法相融合，得到一种新型改进粒子群算法，并将该算法应用于树状、环状给水管网优化设计中，求解结果验证了改进粒子群优化算法处理该类问题的有效性。　　 2．获得了一种城市给水管网粒子群优化设计方法。针对城市给水管网优化设计中操作变量多，管网目标造价函数非线性，需要处理复杂约束条件等实际问题，以及采用传统优化方法不能直接得到最优解，同时处理计算能力不足等问题，将粒子群算法应用到给水管网优化设计中，实验结果验证了算法的可行性和有效性。　　 3．开发了基于网络访问方式的城市给水管网信息管理系统软件。开发语言为Visual Studio平台下的C＃语言，数据库为SQL Server2008。实现了通过网络登录访问，查询管理系统中的管网信息，监控关键管线的实时压力值，爆管事故发生后进行地址定位查询和给出相应的处理措施、以及管材老化的自动预警提示等五种功能。该软件具有较好的扩展性和后续开发性，后续功能可以方便的在改平台基础上进行扩充。　　 本文以满足用户用水需求并且工程造价最低为目标，采用粒子群算法对城市给水管网系统进行了优化设计，提出了一种改进的算法成功地运用到不同类型的管网优化设计中，并开发了一套基于数据库的城市给水管网信息管理系统。本文的研究工作为城市给水管网系统优化设计提供了新方法，为城市给水管网的管理和维护提供了软件基础。