我国地域辽阔,针对水资源在时空上分布不均匀的现状,我国兴建了大量的跨流域、远距离调水工程。泵站工程是调水工程的主体工程,具有装机容量大、提水量多、运行时间长、能源消耗大等特点。目前我国大部分泵站未能实现现代化管理运行,往往由于调度不当导致能源消耗较大,运行成本较高,无法实现经济安全的目标。因此,开展泵站系统运行优化研究,对优化过程中的模型参数进行敏感性分析,提高泵站运行效率,减小泵站运行成本具有十分重要的意义。泵站经济优化运行是以泵站为主要研究对象,在满足需求用水的情况下,寻求一种最优的机组运行方式,使泵站发挥最大的经济效益。在我国大部分地区的水泵均为可调节叶片角度的轴流泵。当抽水量和扬程给定时,这些水泵可通过调节叶片角,控制水泵的流量,并合理确定机组开机台数,通过机组间的优化组合,使泵站运行费用最小,实现节能高效运行,以达到经济最优的目标。本文以南水北调东线泗阳泵站为研究对象,研究蚁群算法在泵站运行优化问题中的应用,建立泵站多机组数学模型,基于蚁群算法对大型泵站进行优化求解;根据泵站优化数学模型选取合理参数,采用Morris法和偏相关分析法分别进行了局部和全局的敏感性分析。论文的主要成果结论如下:(1)以泵站运行电费最小为原则,以总水量、机组流量、机组开停机次数和功率为约束条件,建立泵站多机组数学模型。基于蚁群算法和系统分解协调思想建立两级优化阶段,第一级优化将泵站系统分解为单机组子系统,第二级优化利用蚁群算法根据总目标及单机组之间的关联,统筹协调单机组的求解模块进行优化求解,最终实现泵站运行费用最少的目标。(2)对泗阳泵站进行多机组优化运行研究,根据不同时段电价将日划分为九个时段,利用蚁群两级优化进行优化计算,得到运行电费较小的5种方案,通过模糊层次分析法对比选取方案二为最优方案,其运行电费为7.14万元,较常规运行电费8.52万元和动态规划法求得的运行电费7.98万元,分别减少了16.2%和9.86%,大大减少了泵站的运行费用;同时机组运行时间和叶片调节次数都相应减少,提高了泵站的安全性。研究表明蚁群优化算法可为大型泵站提供经济安全的运行方案。(3)基于泵站优化数学模型选取瞬时流量、时均扬程、机组运行台数、运行时段划分4个参数,对参数进行了局部和全局的敏感性分析。首先采用Morris法进行了局部参数敏感性分析,计算得出瞬时流量的敏感性系数(S)为1.631,敏感程度为高度灵敏,时均扬程和机组运行台数敏感性系数分别为0.826和0.652,敏感程度为灵敏,运行时段划分敏感性系数为0.125,敏感程度为中灵敏;同时基于偏相关分析法进行了全局参数敏感性分析,瞬时流量偏相关系数(r)为0.805,时均扬程为0.518,机组运行台数为0.383,运行时段划分为0.175。局部和全局的敏感性分析的结果一致,影响泵站优化模型参数敏感性依次为:瞬时流量>时均扬程>机组运行台数>运行时段划分,并分析了结果的合理性,可为泵站的优化设计提供一定的参考价值。