随着城市建设的发展,社会用水量急剧增长,城市供水已成为经济发展的制约因素。我国供水工程建设已进入挖潜、改建、扩建的新时期。就供水管网的规划和改扩建而言,实际管网计算复杂,工作量大,凭经验确定管线走向、管径等参数,很难达到经济合理要求。因此,合理地进行管网改扩建规划对节约投资、降低供水能耗、提高投资效益有重要意义。面对不同的供水需求,供水管网存在的问题越来越突出,亟需通过改扩建规划来解决。本文从沈阳市供水管网系统改扩建规划工程的实际出发,详细介绍了多种用水量预测方法,并运用灰色预测方法对城市中长期用水量进行了预测,在保证达到在数据较少情况下,提高预测的精度的前提下,为沈阳市供水管网系统改扩建规划建模提供所需用水量数据。通过对管网系统动态特性的探讨,详细介绍了供水管网建模理论知识和步骤。针对沈阳市供水系统所面临的改扩建规划问题,结合实际工程建立了沈阳市现状管网系统模型和沈阳市规划管网系统模型,为管网系统的改扩建规划优化设计奠定了坚实的基础。在进行改扩建规划优化技术经济学研究的基础上,建立了城市供水管网系统改扩建规划经济模型,针对改扩建规划优化设计问题为复杂非线性规划问题、其决策变量为离散变量及其目标函数为多峰值函数的特点,采用目前较为成熟的遗传算法对所建立的改扩建规划经济模型进行编程求解。