我国是一个水资源严重贫乏的国家，人均水资源的占有量非常小，而且时空分配也严重不均衡。缺水严重制约了我国工农业的健康发展，为适应我国经济的快速发展以及科技的不断进步，我国在长距离梯级泵站工程的建设和运行管理方面的投入也越来越多，这些泵站在我国国民经济建设和人民生活的各个方面都发挥着重要的作用。而通过对梯级泵站进行优化设计，寻求安全性高、投资小、能耗低的供水方案能给我国带来巨大的经济效益，因此本文结合某工业园区供水工程实际以及梯级泵站在国内外的研究进展，针对梯级泵站的安全性和经济性这两个方面展开研究工作，主要内容为:　　(1)加压泵站分级以及站址选择研究。针对梯级泵站级间无分水任务供水系统的不足，以提水工程的投资费用最小为目标，结合工程实际，利用MATLAB编程计算软件对梯级泵站的级数、各级间的扬程如何分配、站址如何选择进行研究;并对不同的设计方案进行水泵机组合理选型，综合分析得出初步优化设计方案。　　(2)管道结构作用研究。以管道埋深、管道工作压力等为主要因素，计算管道基建费用，对管道系统的安全性及经济性进行研究。提出了管道投资与管道基础建设费用之和最小的优化模型，确定管道壁厚以及与其相配套的管道基础设计方案，得出安全性较高、投资较小的优化设计方案。　　(3)梯级泵站经济运行研究。结合具体工程实例，以工程总能耗最小为原则，编写计算程序，得出了梯级泵站在不同设计参数下，各级泵站最优开泵方案。提出了Omega300-700A双吸离心泵切削定律，给出了优化调度图。解决了梯级泵站级间流量配合问题。