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學(xué)霸從數(shù)學(xué)建模開始

第九十五章 電車難題

  如何有效的預(yù)警水庫和河道的決堤,提前疏散處于隱患中的群眾?

  如何以現(xiàn)有的水庫和河道為根基,進(jìn)行有序的泄洪?

  如何將城市內(nèi)的水患排到高于城市地面的郊區(qū)?

  這是分析小組也是省領(lǐng)導(dǎo)核心目前面臨的最嚴(yán)重三個問題。

  第一個問題屬于管理問題,僅依靠水庫和河道旁邊的水文工作站和管理人員是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,中原省接近上億的人口,沒有省市級領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)一部署,僅靠當(dāng)?shù)毓賳T很難組織的了十萬人規(guī)模的轉(zhuǎn)移和安置。

  所以一方面需要當(dāng)?shù)仡I(lǐng)導(dǎo)能夠深入現(xiàn)場,有效完成居民轉(zhuǎn)移工作,另一方面需要省里或市里盡快拿出基于全局的統(tǒng)籌規(guī)劃。

  第二個問題就屬于技術(shù)問題,需要大量水文工作者對現(xiàn)有地上河道進(jìn)行統(tǒng)一分析,優(yōu)化水流配給模型,但這需要大量的時間。

  第三個問題屬于物資問題,這戳中了河洛市內(nèi)目前最大的痛點,救生物資不夠,抽水裝置不夠。

  救生物資的不足,導(dǎo)致公安人員缺乏安全有效的設(shè)備救助市內(nèi)處于危險境地,缺水缺食物的居民;抽水裝置不夠,導(dǎo)致多余的積水無法排出,地下水位的不斷升高,已經(jīng)淹沒了大部分的地鐵設(shè)施,積水已經(jīng)來到乘客們的胸口,甚至蔓過了頭頂,連供于呼吸的氧氣都變得彌足珍貴。

  分析小組以水文工作為主,顧不了其他,他們現(xiàn)在重心全面放在了第二個問題的解決上。

  電子科技大學(xué)的教授此時將原本參與水文會議的眾多教授拉進(jìn)了同一個線上的會議室,與原本在辦公室里以廖弘為首的氣象學(xué)與水利工程學(xué)教授展開激烈的討論。

  方舟和蕭泰宇幾人,因為級別太低,且與水文學(xué)隔行如隔山,沒有任何插嘴的余地。

  廖教授好心叫他們先去吃一點食物,順便給他們打一點回來。

  這種災(zāi)情時刻,伙食不比以往。

  即便是平時以各種福利著稱的公務(wù)員食堂,此時可供選擇的菜品也寥寥無幾。

  一打聽才知道,食堂的果蔬肉蛋都是由附近的菜市場每天新鮮配送,昨天由于大雨的原因,冒險送過一次,今天已經(jīng)停止供給了。

  庫房內(nèi)的蔬菜吃一點少一點,晚飯也多以湯食為主。

  方舟在路上一直在和專家思考同一個問題,如何在平原地區(qū)借助水壩群完成洪水的資源聯(lián)合調(diào)度?

  要想完成工程學(xué)實際問題的求解,必須先將問題簡化,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問題建立模型,再增加其他的干擾因素,完善模型。

  這才是一個擁有數(shù)學(xué)思維人的求解。

  而不是像辦公室里一群教授們一個水庫一個水庫的查閱資料,直接著眼于全局計算運載力和洪水轉(zhuǎn)移能力。

  用盡全力進(jìn)行思考的時候,身體的能量消耗便會變得飛快,方舟來到食堂端了一碗燴菜湯,要了兩個饅頭,飛快的塞進(jìn)嘴里,嚼都不嚼就咽了進(jìn)去。

  旁邊的蕭泰宇還沒吃上兩口,便看到方舟端著碗又想去窗口打一份,頓時有些傻眼。

  不過打飯阿姨似乎也看到了方才方舟的大胃口,食物短缺的時候就怕預(yù)見這種大胃王,于是好心提醒道:“小同學(xué),吃慢一點,這么快對腸胃不好。本來食堂要求對每個人限量一碗,阿姨破例給你多打一碗,你慢點吃?!?p>  方舟想了想,問阿姨旁邊的饅頭管夠嗎?

  得到阿姨肯定的回復(fù)過后,一口氣扎了六個饅頭,端著湯走了回來。

  飛快的吃完這些,胃里終于有了些感覺,可能...五分飽吧。

  此時蕭泰宇才剛剛咀嚼完一個饅頭,天府那邊的以米飯為主,還吃不太習(xí)慣北方這邊的面食。

  方舟用旁邊的一次性飯盒,打了四份燴菜,先一步走回了會議室內(nèi)。

  幾分鐘不見,參與會議的教授人數(shù)進(jìn)一步加大,此時線上會議室里足足有五十位水文方面的大佬在辦公桌前,連線這里的指揮中心,共同為疫情出謀劃策。

  沒有方舟可以打下手的地方,索性便回到自己的工位,拿起一沓厚厚的A4紙,開始思考方才所想的洪水資源聯(lián)合調(diào)度模型。

  方舟最初想到的是三峽大壩,這座當(dāng)今世界最大的水利發(fā)電工程,設(shè)計全長約3335m,壩頂高程185米,投資千億,修建了長達(dá)十二年的時間。

  它凝結(jié)了無數(shù)水利工程師的心血,以獨特的五級梯進(jìn)實現(xiàn)了大型船運上下往返的功能。

  同時他的泄洪能力也達(dá)到了世界上最頂尖的標(biāo)準(zhǔn)。

  要想將三峽大壩拆分為中原省內(nèi)三十多座水庫群的泄洪模型,必須精準(zhǔn)了解每一個水庫的深度、寬度和河道走向。

  方舟并沒有向?qū)<覀內(nèi)ヒ獢?shù)據(jù),自己在電腦上翻墻進(jìn)入古格地球下載了整個中原省的水域流向圖和水壩位置的高程圖。

  下載安裝了一個Global mapper的破解版,讀取高程圖將其轉(zhuǎn)換為各種以等高線為主可視化二維圖。

  不同水庫的深度借助高程圖可以直接得出,不同河道的寬度和長度借助等比例古格地圖獲取數(shù)據(jù)。

  水庫的泄洪能力暫時未能通過網(wǎng)絡(luò)渠道獲得,但可以根據(jù)壩面寬度和水壩所開圓孔的直徑和數(shù)量大致估算得出。

  將所有的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備妥當(dāng),剩下的便是根據(jù)一維的水動力學(xué)模擬,以各區(qū)間洪水來源作為輸入,考慮蓄洪控制水位,利用閘孔出流公式,建立出一個最短時間泄洪的模型。

  當(dāng)然,方舟同樣開了一些外掛,用于輔助水利書籍知識的回憶和水文調(diào)度模型的建立。

  方舟在這邊一個人奮筆疾書的時候,另一方的教授們正爭吵的不可開交。

  中原省內(nèi)各河道和水庫已經(jīng)全部灌滿,已經(jīng)達(dá)到了必須開閘泄洪的地步。

  無論哪一座水庫先一步泄洪,處于其下游周圍的居民生活區(qū)都會受到洪水的嚴(yán)重侵害。

  是保護(hù)大型城市群還是保護(hù)零散的小縣城及村落,這一個電車難題被眾人擺在了明面上。

  一時誰也拿不定主意,只能去隔壁請來耿介讓其決定。

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