气候变化时代的水坝管理
最优化与控制
2025-08-05 v1
摘要
气候变化产生深远影响，尤其是将降雨浓度化为短暂的几段时间，夹杂着漫长的干旱期。在此背景下，水坝的作用至关重要。我们考虑水坝的最优控制，其中水位必须不超过指定的安全阈值，也不能低于确保 outgoing 河流功能和可持续性的最低水位。为建模干旱期和强降雨事件（通常称为水 bomb），我们引入 Hawkes 过程，这是一种自激发过程，具有时相关强度，能够内生地再现事件的浓度。该问题 formulated as optimal switching problem with constraints。我们建立存在性结果，提出近似求解的数值方法。最后，我们通过数值实例说明了该方法的主要成果。我们的主要反直觉结果是，最优水位随自激发参数的增加而增加。这一结果表明，当面对水坝溢水和干旱期之间的对立风险的两难选择时，前者最终占据上风。在结论中，水坝将越来越少地作为水库，更多地扮演防洪角色。
引用
@article{arxiv.2508.02636,
title = {Dam Management in the Era of Climate Change},
author = {Cristina Di Girolami and M'hamed Mrad and Gaïgi and Vathana Ly Vath and Simone Scotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.02636},
year = {2025}
}
备注
20 pages