跨流域调水工程是解决我国水资源时空分布不均的重大工程,提高跨流域调水工程的经济性是保证该项工程能够持久进行的关键。泵站系统是整个工程中成本占比很大的一块,因此对泵站系统进行研究,降低泵站运行调度的成本有着现实的经济意义。本文以单座泵站为研究对象,研究基于变角方式运行的泵站多机组优化调度问题。本文的研究工作主要包括：(1)本文提出了改进递阶遗传算法(改进HGA)。提出了动态精英保存策略,该策略首先选出大于种群平均适应度的个体并组成集合,再从该集合中选择出大于该集合平均适应度的个体,这些个体称为种群的精英个体。总结出交叉、变异概率应满足的五条原则,并根据这五条原则提出了一种新的自适应交叉变异概率。以已有的研究为基础,提出了离散有向交叉算子。采用改进HGA对泵站多机组变角优化调度模型求解,根据模型特点,采用递阶编码方式、设计合适的适应度函数,并对求解过程进行了详细描述。(2)本文提出了基于多Agent的教与学优化算法(MATLBO)。文中对教与学优化算法的收敛性进行了分析,针对教与学优化算法容易陷入局部最优的缺陷,将多Agent技术引入,构建了个体的生存环境和竞争环境,基于此提出了小组学习算子和自学习算子。采用MATLBO求解泵站多机组变角优化调度模型,根据模型特点,提出了二维向量编码,并对“教”与“学”操作进行了改进,采用离散有向交叉算子实现了“教”操作,采用单点交叉和位变异实现了“学”操作,详细描述了算法的求解流程。(3)本文采用改进HGA和MATLBO对江都四站多机组变角优化调度模型进行研究,从理论和实验的角度分析了两种算法的求解性能,结果显示MATLBO有着更优的求解能力,但有着耗时较多的缺点。将本文的求解结果与文献[76]的求解结果对比,结果表明本文两种算法有着较好的求解能力。(4)以上述工作为基础,本文在Visual Studio 2012+SQL Server 2012的开发平台上,构建并实现了泵站多机组变角优化调度系统。该系统可为泵站管理人员提供科学高效的管理辅助。