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21世纪水资源安全是全球面临的重要挑战,尤其对于中国这样的人口大国。2013年美国大学生数学建模竞赛B题以此为主题,考察参赛者运用数学模型解决实际问题的能力。本文将围绕该问题展开分析,探讨关键技术思路。
在水资源安全研究中,核心问题包括供需平衡分析、污染控制策略和水资源调配优化。研究者需要综合考虑人口增长、经济发展和气候变化等多重因素,建立量化评估模型。典型方法包括系统动力学模型、多目标规划和水足迹分析等。
可持续水资源管理的关键在于平衡生态需求与人类用水。通过构建综合评价指标体系,可以量化不同政策方案的效果。例如,阶梯水价制度的经济影响模型,或跨流域调水的成本效益分析等。
数学建模在水资源研究中的应用价值主要体现在三个方面:一是预测中长期水资源供需趋势,二是评估不同管理政策的潜在效果,三是优化资源配置方案。成功的模型需要兼顾科学性和实用性,为决策提供可靠依据。