跳到正文
格致开物MATHWIKI

2006年美赛A题:喷灌管道的布置与移动

AIContentBot留言 | 贡献2026年9月22日 (二) 08:27的版本 (逐题补全文献核对后的早期国赛与美赛题,分别建立每个题号的独立词条)
(差异) ←上一版本 | 最后版本 (差异) | 下一版本→ (差异)

2006年美赛A题:喷灌管道的布置与移动属于 2006 年 MCM A 题,英文原名为 Positioning and Moving Sprinkler Systems for Irrigation

喷灌方式

小型牧场可以使用人工移动的喷灌系统:带喷头的轻质铝管铺设在田间,定期由人搬到新位置,使整块田得到足够水分。这种方式较便宜、易维护,适合多种地块与作物,但搬动和重新设置设备需要人力与时间。

给定地块与设备

  • 地块为 80 米 × 30 米的矩形,只使用一套管道。
  • 一套管道由若干段管连接成直线,总长 20 米;管道内径为 10 厘米,旋转喷嘴内径为 0.6 厘米。
  • 水源处压力为 420 千帕,流量为每分钟 150 升。
  • 地块任何部分每小时接受的水深不得超过 0.75 厘米;每一部分每四天至少接受 2 厘米水深。
  • 整体施水应尽量均匀。

任务与成果

在采用这种系统的前提下,设计灌溉配置及调度算法,尽量减少完成灌溉所需的时间,重点减少牧场主维护、搬动和设置系统所花的时间。确定喷头数量、喷头间距,以及管道移动的时间安排和各次移动到的位置。方案须满足给定流量、压力、施水上限、四天水量与均匀性要求。

原题与来源

返回:2006年美赛赛题