泵站工程是水利工程的重要组成部分，在工农业生产和人民生活中占有重要地位，特别是城市排水泵站，除排放雨水外，还承担城市生活污水、生产废水排放任务，对保障城市健康发展、提供良好环境具有重要作用。泵站运行中需消耗大量能量，如何提高效率，降低能耗，充分发挥泵站工程效益，做到优化运行，潜力广阔，意义十分重大。近些年随着泵站工程的快速发展，在泵站优化运行研究方面取得了很大进展。 城市排水系统常由多座泵站、调蓄湖泊、管网沟渠等组成，工程设施复杂，水雨情多变，其优化运行是一个大系统问题，既涉及到泵站间的优化组合，又涉及各站的运行台数、不同机组组合及工况调节的配合，需解决一系列理论和实际问题。优化运行的目标，是根据不同泵站、各泵装置之间的运行特性和水雨情对排水流量的要求，通过对流量的最优分配，达到效益最好的目的。不同运行条件优化目标不同，在正常运行情况，以最低能耗为最优目标；在暴雨抢排时，以最大流量为最优目标。为达到优化运行的目的，必须对错综复杂的排水系统进行分析，找出主要影响因素，概化模型。再利用大系统的理论，建立两层递阶分解协调数学模型，第一层为泵站间的整体协调，求解子系统间水量最优分配，第二层(子系统优化层)为机组间的优化。并根据动态规划理论，明确目标函数和约束条件，利用计算机编程进行计算。 本论文以武汉市沙湖排水系统为研究对象，深入分析了系统特点，搜集大量工程技术资料，利用大系统的理论，应用动态规划法，建立数学模型，并通过计算机编程求解。该优化运行研究探讨了大系统泵站的优化运行理论和方法，对泵站系统优化运行具有参考意义。