中文摘要：

由于全球能源、水资源日益稀缺，跨流域调水泵站（群）运行系统优化已成为相关学科关注的热点。目前，国内外关于跨流域调水系统优化理论与方法的研究主要集中在水资源优化配置、水生态环境等方面，也有不少学者对跨流域调水泵站（群）的运行系统优化方法开展了研究，但在构建各类优化模型时均作了大量简化。课题组拟在总结前人工作的基础上，采用复杂系统优化理论，开展跨流域调水泵站（群）运行系统优化理论与方法研究。拟通过国家南水北调东线工程江苏段的部分典型泵站（群）优化运行分析，提出一整套适用于一般跨流域调水泵站（群）的单机组、站内、站群运行优化数学模型与求解方法，丰富和发展跨流域调水泵站（群）运行复杂系统优化理论，为此类系统的优化调度决策支持系统开发提供技术支撑。开展该项目的研究，对我国2万多座大中型泵站的优化运行具有巨大的潜在经济价值。

结论摘要：

以南水北调东线工程江苏境内典型泵站为例，开展了单机组、泵站多机组、并联站群、梯级站群优化运行数学模型及其求解方法研究。为南水北调东线大型泵站(群)的改造和优化运行提供理论依据；同时，可丰富和发展跨流域调水泵机组的优化运行理论。（1）首次系统提出了泵站单机组、多机组、并联泵站（群）、梯级泵站（群）优化运行模型及求解等一整套优化理论方法。 ① 针对单机组叶片全调节、变频变速、叶片全调节与变频变速组合日优化运行模型，提出了一整套单机组优化运行的动态规划、试验选优方法。 ② 提出了泵站同型号、不同型号多机组叶片全调节（或变频变速）优化运行的试验-线性整数规划、分解-动态规划聚合等优化方法。 ③ 提出了泵站多机组叶片全调节与变频变速组合优化运行下基于动态规划逐次逼近的大系统分解-动态规划聚合方法。 ④ 提出了并联泵站（群）日优化运行的大系统分解-动态规划聚合、大系统二级分解-动态规划聚合等优化方法。 ⑤ 针对梯级泵站（群），采用并联泵站（群）优化运行模型与级间输水渠道一维非恒定流模拟相结合，提出了上下梯级泵站提水扬程与泵站运行的综合优化方法。（2）首次获得了在南水北调东线工程源头泵站扬程变幅范围内，从能耗分析角度，叶片全调节优化方式与变频变速优化方式的适用范围。（3）针对受潮汐影响的泵站，考虑峰谷电价，开展了最优开机时刻研究，获得了月内每日最优开机时刻的分布规律。（4）选取典型泵站，获得不同日均扬程、不同提水负荷下江都四站、淮安四站、淮阴三站、江都一站~江都四站并联站群、淮安一、二、四站并联站群、淮阴一、三站并联站群的一系列日优化运行方案。（5）发表学术论文16篇，其中EI收录11篇；完成博士论文3篇。