2021年高中数模美赛B题中文及解法思路

2021年高中数模美赛B题中文及解法思路

解法思路:

1)用多元回归模型求出米德湖流入、流出和损失的因素。讨论这些因素之间的关系及其对米德湖水量和水位的相对影响。

问题B:应对干旱

背景,米德湖(LakeMead)是位于内华达州-亚利桑那州边界的科罗拉多河水库,是美国最大的水库(图1)。2021夏天,米德湖达到了自20世纪30年代首次蓄水以来的最低水位。气候变化引发的干旱,加上米德湖服务的2500万人口对水的需求不断增加,使得这座水库的蓄水量减少到了其全部容量的36%左右。20218月16日,垦务局宣布科罗拉多河首次出现缺水情况[1]。最初,这一一级缺水宣言导致亚利桑那州、内华达州和新墨西哥州的供水量减少,农业社区最先感受到削减。

图1:米德湖概况(国家公园管理局[2])

随着世界各地的干旱不断加剧,研究人员继续开发更有效地回收水的方法。一种方法是回收流动的废水.我们的水槽、厕所和淋浴间。你可能认为这是不可能的(也许恶心),但这项技术已经存在并正在改进。在最大电流下在这种情况下,这些废水在排放到当地水道之前要经过几个处理过程。图2显示了水源和使用应用的示例。处理设施使用各种技术来满足适用规范。这些规范是从特定水源取水、处理水以使其达到特定目的所需的质量水平,然后使其可用于该目的所必需的要求。一些用途包括农业灌溉、生活用水供应(包括饮用水)、工业和商业用途以及补充地下水。

图2.再生水的水源和使用应用示例(环境保护局)

要求

您的团队决定使用米德湖调查和了解干旱对水库的影响,并考虑将废水循环利用作为解决水资源短缺的方法。在您开始调查时,我们提供以下信息:

米德湖的水位是以平均海平面以上英尺为单位的水面高度来衡量的。

米德湖的面积以英亩为单位。

米德湖的水量以英亩-英尺为单位。

表1显示了2010年垦务局计算的米德湖高程、面积和体积之间的关系[4]。

海拔(英尺)湖泊面积(英亩)湖泊体积(英亩-英尺)

1229.0159,86629,686,054

1219.6152,82828,229,730

1050.073,61510,217,399

895.030,0842,576,395

表1.米德湖的面积和体积(按海拔高度)

1.米德湖容量。米德湖的水量是流入、流出和损失的函数。科罗拉多河为超过96%的流入量提供了来自其他三条支流的额外水,以及湖面上的直接降水。流出是通过释放水(例如,通过水坝)和直接从湖泊中消耗而发生的。损失通过蒸发发生。确定并描述影响米德湖流入、流出和损失的因素。讨论这些因素之间的关系及其对米德湖水量和水位的相对影响。

b、米德湖的形状非常不规则,整个湖的深度也各不相同。考虑如何验证表1中所示的高程、面积和体积关系。描述您需要的信息和数据,并讨论如何使用数学计算这些测量值。注:您无需获取这些数据或计算度量值。

2.米德湖水位。这两个问题数据文件提供了有关米德湖水位的信息,这些信息由平均海平面以上的英尺高度给出。

b、根据一年的变化,开发两个米德湖水位模型。使用每个模型预测2025年、2030年和2050年米德湖的水位。比较并评估两个模型及其预测。

模型1:仅考虑最近干旱期的数据,并假设最近干旱期模式持续。

模型2:使用2005-2020年的水位数据,并假设这一时期的模式

2021HIMCM

ProblemB:TacklingtheDrought

Background

LakeMead,aColoradoRiverreservoirontheNevada-Arizonaborder,isthelargestwaterreservoirintheUnitedStates(Figure1).Inthesummerof2021,LakeMeadregistereditslowestlevelonrecordsinceitsinitialfillinginthe1930s.Drought,fueledbyclimatechange,alongwithincreasingdemandforwaterbythe25millionpeopleLakeMeadserves,hasshrunkthisreservoirtoapproximately36percentofitsfullcapacity.OnAugust16,2021,theBureauofReclamationannouncedthefirst-everwatershortagedeclarationontheColoradoRiver[1].Initially,thisTier1watershortagedeclarationresultsinreducedwaterdeliveriestothestatesofArizona,Nevada,andNewMexicowithagriculturalcommunitiesbeingthefirsttofeelthecuts.

Figure1:LakeMeadOverview(NationalParkService[2])

Asdroughtsaroundtheworldhavebeenincreasing,researcherscontinuetodevelopmeanstorecyclewatermoreefficientlyandeffectively.Onemethodistorecyclewastewaterthatflows

outofoursinks,toilets,andshowers.Youmaythinkthisisimpossible(andperhaps

disgusting),butthistechnologyalreadyexistsandisimproving.Undermostcurrent

circumstances,thiswastewatergoesthroughseveraltreatmentprocessespriortobeingreleasedintolocalwaterways.Figure2showsexamplesofwatersourcesanduseapplications.Atreatmentfacilityusesvarioustechniquestomeetfit-for-purposespecifications.Thesespecificationsaretherequirementsnecessarytobringwaterinfromaparticularsource,treatittogetittothequalitylevelneededforaparticularpurpose,andthenmakeitavailableforthatpurpose.Somepurposesincludeagriculturalirrigation,domesticwatersupply(toincludedrinkingwater),industrialandcommercialuse,andrecharginggroundwater.

Figure2.Examplesofwatersourcesanduseapplicationforrecycledwater(EnvironmentalProtectionAgency)

Requirements

YourteamdecidestouseLakeMeadtoinvestigateandlearnmoreaboutdroughtimpactonwaterreservoirs,andtoconsidertherecyclingofwastewaterasasolutiontowatershortages.Asyoubeginyourinvestigation,weprovidethefollowinginformation:

·ThelevelofLakeMeadismeasuredbyelevationofthewatersurfaceinfeetabovemeansealevel.

·TheareaofLakeMeadismeasuredinacres.

·ThevolumeofwaterinLakeMeadismeasuredinacre-feet.

Table1showstherelationshipofelevation,area,andvolumeofLakeMeadascalculatedbytheBureauofReclamationin2010[4].

Elevation(feet)AreaofLake(acres)VolumeofLake(acre-feet)

Table1.AreaandVolumeofLakeMeadbyElevationLevel

1.LakeMeadVolume.TheamountofwaterinLakeMeadisafunctionofinflow,outflow,andloss.TheColoradoRiverprovidesover96%oftheinflowwithadditionalwatercomingfromthreeothertributaries,aswellasdirectprecipitationonthelakesurface.Outflowoccursthroughreleasingwater(forexample,throughadam)andconsumptiondirectlyfromthelake.Lossoccursthroughevaporation.

info@comap.com|a.Identifyanddescribefactorsthatimpactinflow,outflow,andlossinLakeMead.DiscusstherelationshipofthesefactorsandtheirrelativeinfluencesonthevolumeandwaterlevelofLakeMead.

b.LakeMeadhasaveryirregularshapeandvaryingdepthsthroughout.Considerhowyouwouldverifytheelevation,area,andvolumerelationshipsshowninTable1.Describewhatinformationanddatayouwouldneedanddiscusshowyouwouldusemathematicstocalculatethesemeasures.Note:YouareNOTrequiredtoobtainthesedataorcalculatethemeasures.

2.LakeMeadWaterLevel.ThetwoproblemdatafilesprovideinformationaboutLakeMeadwaterlevelsgivenbyelevationinfeetabovemeansealevel.

a.Considerthedataprovided.BrieflydiscussoverallpatternsinthehistoricaldataforLakeMeadwaterlevels.Defineyourcriteriafordroughtperiodsandidentifythebeginningsandendsofperiodsofdrought.Commentonhowthemostrecentdroughtperiodcomparestoearlierones.

b.DeveloptwomodelsforthewaterlevelinLakeMeadasafunctionoftheyear.UseeachmodeltopredictthewaterlevelinLakeMeadintheyears2025,2030,and2050.Compareandevaluateyourtwomodelsandtheirpredictions.

·Model1:Considerdatafromonlythemostrecentdroughtperiodandassumethemostrecentdroughtperiod’spatterncontinues.

·Model2:Usewaterleveldatafrom2005-2020andassumethisperiod’spattern

continues.

3.BasedonyourmodelsandwaterlevelpredictionsinPart2,addresstheimpactonfuturewaterusagedemandsandconsideriftherecyclingofwastewatercouldmakeupallorapartofanyfutureshortfalls.

a.Identifyanddescribethefactorsyouwouldincludeinaplantorecyclewastewater.

Considerthedecisionslocalleaderswouldneedtomakeandtheprioritiestheymightsetthatwouldimpactyourplan.

b.Describeyourplanandhowyouwouldmeasuretheimpactofimplementingyourplan.

4.Writeaone-pagenon-technicalnewsarticlereportingthekeytakeawaysandrecommendationsfromyourinvestigation.

YourPDFsolutionofnomorethan25totalpagesshouldinclude:

·One-pageSummarySheet.

·TableofContents.

·Yourcompletesolution.

·One-pageArticle.

·Referenceslist.

Note:TheHiMCMContestnowhasa25-pagelimit.Allaspectsofyoursubmissioncounttowardthe25pagelimit(SummarySheet,TableofContents,ReferenceList,andanyAppendices).

info@comap.com|Attachments

AttachmentA:2021_HiMCM_LakeMead_MonthlyElevationData.xlsx

ElevationofwateratLakeMead(infeetabovesealevel)attheendofeachmonthbyyearfrom1935to2021.BureauofReclamationdatafoundat

AttachmentB:2021_HiMCM_LakeMead_LowHighElevationData.xlsx

Glossary

BureauofReclamation:agovernmentagencythatmanages,develops,andprotectswaterandrelatedresourcesintheseventeenwesternstatesoftheUnitesStates.

Elevation:ameasureofheightindicatedbythenumberoffeetabovemeansealevel.

FitForPurposeSpecifications:adescriptionofconstructiondesignthatindicatesthefacility(inthiscaseaparticulartypeofwatertreatmentfacility)meetstherequirementsforitsspecificintendeduse.

Inflow:thewaterenteringabodyofwater.

MeanSeaLevel:anaveragelevelofthesurfaceoftheseausedasareferenceorbaseleveltomeasureheightordepthonEarth.

Outflow:thewaterleavingabodyofwater.

Wastewater:thepollutedformofwaterthatcomesfromhomes,businesses,industrialprocesses,orrainwaterrunoff.Wastewaterincludeswaterfromhouseholdusessuchasshowering,dishwashing,laundryand,ofcourse,flushingthetoilet.

References

release/3950.

[2]NationalParkService.“OverviewofLakeMead.”UpdatedSeptember2,2020.Foundat

[3]UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency.“BasicInformationaboutWaterReuse.”

reuse.

[4]NationalParkService.“StorageCapacityofLakeMead.”UpdatedAugust5,2019.Foundat

THE END
1.美国大学生数学建模竞赛(美赛)成绩查询&证书下载成绩查询&证书下载 咨询客服 本系统由数学家提供技术支持,可同步查询美赛成绩。如有问题请联系客服QQ:1870544744 操作说明 1、输入正确的队伍编号,点击查询按钮进行查询。 2、如果输入信息正确,对应考试的成绩信息将会在下一个页面列出。http://act.mathor.com/active/mcm_icm
2.2021美国(国际)大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)美赛比赛官网:https://www.comap.com/ 2021年美国大学生数学建模竞赛辅助报名请点击:https://www.52jingsai.com/meisai/ 比赛时间: 北京时间:2021年2月5日,凌晨6:00点,星期五(美国东部时间2021年2月4日,下午5:00点(星期四)) 2021赛事变化: 1.在推特上关注@COMAPMath或在微博上关注COMAPCHINAOFFICIAL获取Z新信https://www.52jingsai.com/article-12475-1.html
3.2021–大潮社TV(活动海报) 2021年潮州美姐选美赛 新加坡潮州八邑会馆将于11月5日至7日举办三庆活动即 第三届潮州节兼会馆92周年庆暨2021年度潮州美姐选美赛活动 。 活动采用线上、线下两种模式。 2021北京潮籍博士毕业座谈会 潮籍前辈神五副总设计师郑松辉出席 座谈会由北京潮籍博士团主办,国际潮籍博士联合会北京秘书处、北京https://tv.dcsdcs.com/tag/2021
4.2021年美国大学生数学建模竞赛报名通知第3步:在美赛官网报名并获得本队的control number后,在乐学平台上下载“2021年美赛报名信息表”,按照表格中的要求填写每一项内容,于报名时间截止前提交到乐学平台。 5、美赛前培训安排: (1) 2020年12月至2021年1月,校内将安排多次讲座,具体信息见乐学平台; https://www.bit.edu.cn/tzgg17/jyjx/a6df24a8a1a44ba7a85eb6c23cb80ad1.htm
5.2021年美赛C题目思路分析——分类模型和Logistic回归模型题目链接:HDU2021发工资咯:) 分叉图(Bifurcation) Logistic (一)美赛介绍篇:时间、赛题、奖项设置 介绍篇:美赛介绍 (一)美赛基本介绍 (二)美赛赛题类型 (三)美赛官网善用 (四)美赛奖项设置美赛的进阶分享可到【指南帖】查看 (一)美赛基本介绍美赛全称美国大学生数学建模竞赛,由美国数学)。 (二)美赛赛题https://www.pianshen.com/article/12752298094/
6.2021美赛成绩查询入口和美赛成绩公布时间美赛官网2021年4月24日00:50:41更新 等了一晚上,查到了,第一次美赛 一般吧 证书查询 直达美赛官网 赛氪查询 距离今年美赛已经过去两个多月的时间了,相信大家在美赛和队友建模的经历还历历在目,毕竟美赛还是有一定难度的,三个人花四天四夜去写出一份论文,虽然身体上可能会很累,但是最后提交的那一刻还是很开心的。 https://blog.csdn.net/qq_43475285/article/details/115983306
7.美赛美赛-2021年美赛C题.zip Su**℡念上传662.95MB文件格式zip 这是一份关于2021年美国大学生数学建模竞赛C题的资源简介。C题要求参赛者从多个角度出发,对于一家餐厅的经营状况进行评估和改进。这个题目涉及到的领域广泛,包括了餐饮管理、市场营销、供应链管理等多个方面。https://www.coder100.com/index/index/content/id/4063731
8.2021美赛特等奖论文合辑.pdf2021美赛特等奖论文合辑.pdf 887页VIP内容提供方:157***2843 大小:54.28 MB 字数:约253.53万字 发布时间:2021-11-22发布于湖南 浏览人气:575 下载次数:仅上传者可见 收藏次数:0 需要金币:*** 金币 (10金币=人民币1元)2021美赛特等奖论文合辑.pdf 关闭预览 想预览更多内容,点击免费在线预览全文https://max.book118.com/html/2021/1121/7133053026004046.shtm
9.2020保研时间2020保研时间资讯–加倍考研网美赛可以从以下方面去准备:竞赛攻略:可以提前从网上或者是参加过的学长学姐处了解下美赛的基本信息和往年的比赛情况;组队:美赛组队很关键,俗话说“不怕神一样的对手,就怕猪一样的队友”,同样适用在美赛组队上;美赛软件:可以提前学习美赛中常用的软件,如python、C等。三月关键词:搜集信息Tips1:有很多高校会在3月份https://www.kaoyankaoyan.com/zixun/baoyanshijian2020.html
10.2021年美赛竞赛规则报名和指南中文版参赛学生必读2021年美赛竞赛规则、报名和指南中文版本 Translated by数学中国翻译组 由于美赛竞赛规则部分长度较长、内容也极为详细,参赛选手在阅读上往往存在一定难度。数学中国的专业翻译人员将本部分完全翻译出来并做了重点标注,同时保留英文对照版,帮助参赛者能够更好地了解美赛的参赛规则细节,取得优秀的比赛成绩。 http://www.madio.net/forum.php?mod=viewthread&tid=473019&from=portal
11.数学中国数学建模国际赛(小美赛)InternationalMathematical2024 Certificate Authority Cup International Mathematical Contest in Modeling Registration system 报名须知(registration instructions) 点击浏览(Click):国际赛报名须知及帮助(Registration Instructions) 以下内容可用英文填写的请尽量用英文填写(Please fill in english) 报名密码 (Password) * 确认密码 (Confirm Passwordhttp://mcm.tzmcm.cn/baoming.asp
12.每体:2021年因皇马干预导致巴萨退出CVC,俱乐部未能续约梅西12月26日讯 《每日体育报》巴萨方面的记者Ivan San Antonio发文,揭露了梅西在2021年夏未能与巴萨续约的内幕。 文章指出,拉波尔塔能够2021年巴萨主席竞选主要归功于两方面:一是竞选口号“期待与您再会”,二是承诺和梅西一起解决续约问题。但他上任后面对的是一堆烂摊子,而遇到问题不仅仅是巴萨俱乐部,还有西甲。 此时http://co.berherhf.cn/
13.实力打造官网下载:科技创新,如何点燃新质生产力“引擎”?ROCK洛克官网,BET8亚洲第一专业娱乐品牌,乐囍棋牌,新澳门高手论坛官方版下载,蓝海娱乐平台靠谱75775财神官网_财神报,吉林省白山市棋牌在线,2021彩票App下载,f8体育APP下载,温州最高档的娱乐会所取款宝的官网,天天捕鱼官方正版,2021年app排行榜,不坑人的棋牌,震东潍坊棋牌官方网站安卓版手机选号推荐吉祥,opebet客户端y,http://m.jianxiansheng.cn/DSY/detail/ppzs.html