2022 MCM问题B真题

2022 MCM问题B：水电共享

背景

几个世纪以来，人们一直在河流和溪流上建造水坝，以蓄水形成水库，作为管理水资源的一种手段。这些水库储存水用于各种用途(如农业、工业、住宅)，提供休闲和娱乐区域(如钓鱼、划船)，帮助防止下游洪水，并为发电的涡轮机提供水源。水力发电(水电)是通过这些涡轮机将落下的或快速流动的水的势能转化为机械能而产生的电力。

随着气候变化，许多地区为水坝和水库提供水源的水量正在减少。因此，水坝可能无法满足这些地区的用水需求。此外，低流量会减少水力发电厂的发电量导致这些地区的电力供应中断。如果水坝后面水库的水位过低，水力发电就会停止。

美国亚利桑那州(AZ)、加利福尼亚州(CA)、怀俄明州(WY)、新墨西哥州(NM)和科罗拉多州(CO)的自然资源官员目前正在协商，以确定管理格伦谷和胡佛大坝的水使用和电力生产的最佳方式，以解决这些相互竞争的利益。数百年前的协议继续影响着当前的水管理法规、政策和实践。这些协议从科罗拉多河系统中分配的水量超过了该系统的现有水量。该系统可能继续运行，因为一些用户没有充分利用其分配的水量。如果科罗拉多河流域的干旱状况持续，某些时候水量将不足以满足利益相关者的基本用水和发电需求。因此，为当前和未来供水条件制定合理、可辩护的水资源分配计划至关重要。

附加指导国家自然资源谈判代表已要求您的团队在他们的五个州(亚利桑那州、加利福尼亚州、怀俄明州、新墨西哥州和科罗拉多州)制定一份水资源分配计划。这些官员认为近期的降雨不足和气温升高将持续存在，这将导致供应(水资源可用性)和需求(电力需求)方面的问题。他们提供了以下指导

格伦峡谷大坝(鲍威尔湖)和胡佛大坝(米德湖)的操作应该密切协调因为从格伦峡谷大坝流出的水为胡佛大坝提供了部分输入。

这两个水坝的系列配置所带来的挑战是确定水电在五个州的农业、工业和住宅中的合适分配。

您的解决方案应解决当利益相关社区的用水需求达到规定水平且两个水库的水位达到规定高度时(尊重水库水位与水库水量之间的关系)应从格伦峡谷和胡佛大坝取用多少水量的问题。建议应多久重新运行一次模型，以考虑到供需轮廓的变化。

墨西哥对五个州消耗其水资源后留下的剩余水资源提出了主张。你的计划应该解决墨西哥的权利问题。

在你计划中的水量分配实施后，讨论应该允许多少水(如果有的话)从科罗拉多河流入加州湾...

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