در این تحقیق، یک مدل کامپیوتری طراحی بهینه خطوط انتقال آب شامل منبع، پمپ ، مخزن هوا، انشعاب ، و شیرهای قطع و وصل در حالت جریان غیر ماندگار تهیه شده است . عکس العمل یک سیستم انتقال آب در مقابل هر نوع تغییر وضعیت دبی، سرعت و فشار جریان باعث ایجاد ضربه قوچ می شود، این ضربه قوچ مقدار معینی نیرو ایجاد می کند که به صورت یک موج با سرعت ثابت در خطوط لوله جریان بطرف بالادست یا پایین دست حرکت کرده و در مسیر حرکت خود به تدریج مستهلک شده و پس از مدتی این سیستم ناپایدار دیگری که قابل پیش بینی می باشد، می رسد. بمنظور تحلیل جریانهای غیرماندگار از روش خطوط مشخصه استفاده شده است . نتایج این روش برای گرههایی که از آنها خطوط مشخصه عبور می کند بسیار عالی می باشد. ارزیابی اقتصادی سیستم با روش معادل زمان حاضر انجام می شود به عبارت دیگر هزینه های تحمیلی هر جزء در آینده (مانند هزینه انرژی الکتریکی ایستگاههای پمپاژ و یا هزینه نگهداری لوله و ایستگاههای پمپاژ) به هزینه معادلشان در زمان ساخت سیستم تبدیل می شوند. نرخهای بهره و تورم سالانه و پریود بازپرداخت وام و عمر مفید سیستم جزء اطلاعات ورودی برنامه هستند. نوع بهینه یابی استفاده شده در این تحقیق بهینه یابی مقید می باشد، که توسط روش تبدیل به بهینه یابی نامقید تبدیل شده است ، که قادر به حل مسائل بهینه یابی مقید می باشد این روش که دارای راندمان خوبی است روش قوی برای تعیین نقاط اکسترمم توابع مختلف می باشد. دقت و صحت نتایج حاصله توسط این مدل با نتایج حاصل از تحلیل شبکه های خاص مورد ارزیابی قرار گرفته است و نتایج رضایت بخش بوده است .