卡里巴大坝稳定性危机解决方案探究

"2017年美国大学生数学建模竞赛(A题)的官方解析，主要涉及卡里巴大坝的稳定性问题。参赛者需要评估并提出修复、重建或拆分大坝的解决方案，考虑成本、效益、时间及安全因素。" 在2017年的美赛A题中，参赛学生面临的挑战是研究卡里巴大坝的潜在稳定性问题，这个问题源自洪水导致的溢洪道侵蚀大坝底部基岩。官方解析中，比尔·威廉（Bill Wilhelm）概述了问题背景，强调了对大坝不同解决方案的评估要求。 首先，学生们需要对三种可能的策略进行简要评估：修复现有大坝、完全重建大坝或建设一系列小型替代大坝。这部分要求简洁明了，包括每种方案的预估成本和效益。这一步骤要求学生深入理解每个选项的长期和短期影响，以进行全面比较。 其次，详细分析是针对拆分大坝并建立多个小坝的选项，这个分析不应超过20页。在此阶段，学生应考虑各种因素，如拆除和建设成本、电力生产、饮用水供应、灌溉、渔业和休闲活动的经济影响，以及每个选项所需的时间和安全考量。此外，分析还要求团队考虑到不同选项的实施顺序和相互依赖性。 成功的团队不仅需要考虑直接的工程成本，还要计算因大坝变动而可能导致的间接经济损失，如能源产出减少、水资源供应中断等。同时，分析需包含每个方案的完成时间表，以及安全风险的相对比较。在评估报告时，评委着重关注团队如何权衡成本和效益，以及他们在决策过程中的一致性和逻辑性。 总体来说，这个竞赛项目旨在锻炼学生的数学建模能力，让他们应用数学工具解决实际工程问题，同时考虑经济、环境和社会等多个维度的影响。通过这样的竞赛，学生可以提升数据分析、问题解决和团队协作的能力，为未来的学术和职业生涯打下坚实基础。