天然气管网是天然气进行输配的载体。由于管网本身的复杂性和气体流动的特殊规律，使得天然气管网的设计、管理和调度十分困难。因此迫切需要根据管网内气体流动规律，找到气体管网中各个参数间的相互影响和流动关系，以保证管网的优化设计、合理调度和可靠运行。对于日益流行的管网自动监控系统来说，天然气管网的仿真模拟也会起重要应用。 论文采用数学建模、计算机求解的方法针对天然气管网的动静态模拟、管径优化进行了程序设计与编程。建立了静态仿真的数学物理模型，提出了一个高效的解模方法；在静态仿真的基础上，引入遗传算法对天然气管网的管径进行了优化；建立了动态仿真的数学物理模型，并进行了求解。主要结论如下： 1.静态仿真的数学物理模型是合理可行和可信的，计算结果快捷准确； 2.成功地将遗传算法应用于天然气管道线路优化计算，计算结果符合实际，对工程有实用价值； 3.动态仿真的数学物理模型是合理可行的； 4.成功地编制了应用程序，它具有良好的图形用户接口，所有数值计算都在后台进行，用户始终只与友好的前台环境接触，使得操作更简单、直观。