2024年美国大学生数学建模竞赛思路与源代码【2024美赛D题】

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题目：五大湖水问题

美国和加拿大的五大湖是世界上最大的淡水湖群。这五个湖泊和连接的水道构成了一个巨大的流域，其中包含这两个国家的许多大城市地区，气候和局部天气条件各不相同。这些变化反过来影响该地区的生态系统，从而影响湖泊及其周围的动植物群以及居住在水盆中的居民的健康。尽管五大湖似乎有规律的年度模式，但与正常水平两到三英尺的水位差异可能会对一些利益相关者产生巨大影响。

湖泊的水有多种用途（渔业、娱乐、发电、饮用、航运、动物和鱼类栖息地、建筑、灌溉等）。因此，众多利益相关者都对流入和流出湖泊的水的管理感兴趣。特别是，如果湖泊中的水排出或蒸发太少，则可能会发生洪水，沿岸的家庭和企业都会遭受损失；如果排水过多，大型船只就无法通过水道运送物资并支持当地经济。主要问题是调节水位，使所有利益相关者都能受益。

每个湖泊的水位取决于进出湖泊的水量。这些水平是温度、风、潮汐、降水、蒸发、测深（湖底形状）、河流流量和径流、水库政策、季节周期和长期气候变化之间复杂相互作用的结果。五大湖系统的水流有两个主要控制机制苏圣玛丽苏水闸补偿工程。如附录所示，位于康沃尔郡的摩西‑桑德斯大坝（三个水电站、五个船闸和急流源头的一个闸门大坝）和康沃尔郡的摩西‑桑德斯大坝。

虽然两座控制水坝、许多渠道和运河以及流域水库可以由人类控制，但降雨、蒸发、侵蚀、冰塞和其他水流现象的速度超出了人类的控制范围。地方管辖区的政策可能会产生与预期不同的影响&#