随着我国国民经济高速发展，能源在经济中的地位日渐突出。山西省作为能源重化工基地，有着丰富的煤炭资源，然而它却是一个缺水大省，水资源的匮乏已经成为阻碍本省经济发展的绊脚石。水资源在空间上分布的不均匀，不得不使我们采取调水工程的方法来解决这个矛盾，万家寨引黄入晋工程运用而生。万家寨引黄工程是大型的跨流域梯级调水工程，从取水点到供水点高差达640米，梯级泵站可解决高扬程输水的问题。但梯级泵站的运行需要消耗大量的能量，能否安全、经济运行成为研究热点。随着数字仿真技术的发展和仿真工具功能的强大，计算机仿真为提高跨流域调水工程系统设计、运行及管理提供了有效的模拟工具。通过优化调度算法对梯级泵站的运行作合理安排，使整个系统能经济运行。本文以大型跨流域梯级引水工程——万家寨引黄工程为背景，研究大型梯级引水工程仿真与优化调度，利用最为先进的计算机水力学仿真软件MOUSE，在对系统分析的基础上，用计算机形成引黄工程梯级泵站及其管网的水力学模型。将大系统分解协调模型应用于引黄工程泵站联合运行的优化调度中，将系统划分成三层结构。在对子系统的优化调度中，采用动态规划的思想，以能量消耗最小为目标，考虑目标区域需水流量、安全等因素，对机组运行工况进行求解。在Windows XP下，以上述系统模型和优化算法为基础，使用面向对象的C#语言，编程实现了优化调度模块。在仿真模型上进行试验，实现了快速、直观、动态的对泵站系统的运行进行模拟仿真，能方便的观察、分析泵站系统是否有溢出、停机等不安全工况，使系统的设计、建设和运行管理部门能充分了解引黄工程泵站系统的运行状况。