数学建模试题根据题目要求写一篇论文

中国是一个淡水资源相对贫乏的国家，人均可利用淡水不足世界平均水平的四分之一。特别是近年来，由于环境污染导致降水减少，许多省市出现大面积干旱。为了节约能源，许多城市采取了提高水价和电价的方式来抑制能源消耗。另一方面，据相关数据显示，我国生产的各种洁具能耗(主要是水耗)比其他发达国家同类产品高60%以上。

某洁具厂家打算开发一款全自动的男士洁具，单位时间的水流量为恒v，为了达到节能的目的，有两种控制出水时间的设计方案。

方案一:当用户开始使用洁具时，感应到的洁具开始以均匀的水流出水，持续时间为t，然后自动停止出水。如果使用时间不超过T-5秒，则只排水一次，否则为了保持干净，在用户离开后再排水一次，持续10秒。

方案二:当用户开始使用洁具时，感应到的洁具开始以均匀的水流出水，持续时间为t，然后自动停止出水。如果使用时间不超过T-5秒，则只排水一次，否则为了保持清洁，2T时开始第二次排水，持续时间也是T..但如果使用时间超过2t-5s，在4T时会进行第三次排水，持续时间也是t……在设计中，为了尽可能延长洁具的使用寿命，一般希望每个用户排水不超过2次。

厂家随机调查了100个男性从开始使用到离开洁具的时间(单位:秒)。请参见下表:

时间(秒)12 13 14 15 16 17 18。

人次1 5 12 60 13 6 3

(1)请根据以上数据比较两种设计方案，从节能角度看，哪一种更好？并为厂家提供设计参数T(秒)的最优值，使这种洁具在相应的设计方案下，达到最大限度的节水、节电的目的；

(2)从保持清洁和节约能源出发，能否提出更好的设计方案？请通过建立数学模型与之前的方案进行比较。

其实家里其他生活用水也可以用来冲厕所。比如最后一次漂洗后，衣服洗干净了，洗衣机排出的水看起来也比较干净。可惜直接流入下水管道。还有洗脸洗菜之类的水，如果能再利用就好了。业余发明家吴汉平研发了一套生活用水再利用装置，获得国家专利。他把厨房的洗手池，卫生间的面盆，卫生间的水箱都连接到一个储水箱上。来自水槽和面盆的清洁水进入储水箱用于冲厕所。

现在我教你节水秘方1。要使用节水马桶，请为普通马桶安装一个两级冲水附件。2.去除水箱下面的浮饼，形成无级控制出水口。

3.缩短了便池自动冲水器的冲水时间。4.用淘米水、洗衣水、洗碗水、洗澡水等清水浇花、洗车、刷洗地板。5.地毯清洁方法由湿式或蒸汽式改为干粉式。6.回收利用除湿机收集的水和纯水机、蒸馏水机等净水设备的废水。

现在我已经完成了6个节水秘方，你有没有想到比我更好的节水方法？你在节约用水吗？我认为你应该节约用水！

长期以来，人们普遍认为水是“取之不尽，用之不竭”的，不懂得珍惜，反而浪费。事实上，水资源日益匮乏，我市城市供水工作挣扎在严重缺水的边缘，自来水来之不易。

人一天离不开水，水是生命之源，珍惜水就是珍惜自己的生命！在这里，我们介绍一些日常生活中的节水常识:

刷牙/刷牙

浪费:连续排水30秒，用水约6升水。

节水:杯子接水，3个杯子，用水0.6升。一个三口之家一天两次可以节约486升水。

洗衣

浪费:洗衣机在注水的同时不断洗涤排水，每次大约需要165升水。

节水:洗衣机采用洗涤-脱水-注水-脱水-注水-脱水模式，每次用水量110升，每次可节水55升，220升。

另外，衣物集中洗涤可以减少洗衣次数；小件、少量衣物提倡手洗，可以节约大量用水；太多的洗涤剂会浪费很多水。

洗澡

浪费:长时间不间断的水淋浴会浪费很多水。

洗澡水太多，甚至溢出，或者打开水塞同时注水，浪费会很惊人。

节水:间歇式水淋浴(如脚踏、感应等。).擦洗时及时关水。避免淋浴时间过长。

洗澡后的水可以用来洗衣服、洗车、冲厕所、拖地。

烹饪

浪费:水龙头开着洗了很久。烧开水太久，大量水蒸气蒸发。用自来水冲洗蔬菜和水果。

节水:炊具、餐具上的油渍可以在洗涤前用纸擦掉，这样可以节约用水。

控制水龙头的流量，将不间断冲洗改为间歇冲洗。

洗车

废物:用水管冲洗20分钟，用水约240升。

节水:洗车要用3桶水，用水量30升左右。用洗车水和洗车水洗车。用节水喷枪冲洗。使用机械自动洗车，洗车水处理循环使用。

节约用水的小方法:

节约用水有益于现在，也将对未来做出巨大贡献。经过讨论，学生们想出了一些在生活中节约用水的方法:

一、用淘米水洗菜，再用清水洗，不仅节水，还能有效去除蔬菜上残留的农药；

第二，洗拖把，扫地，然后冲厕所。洗衣服的第二次洗涤水清洗门窗、家具、鞋袜等。

三、大小便后冲洗马桶，尽量不要打开大水管冲洗，充分利用用过的“脏水”；

四、夏季室内室外地面洒水降温，尽量不用清水，洗衣后用洗衣水；

5.清洗自行车和家用车时，不要用水冲洗，要用湿布擦拭。如果太脏，也要用洗完衣服剩下的水来洗。

6.冲厕所:如果使用节水设备，每次可节水4-5公斤；

七、家庭浇花，宜用淘米水、茶水、洗衣水等。；

八、家用洗涤毛巾、小物件、水果等少量水。宜用盆盛水，而不是打开水龙头冲水；

9.洗地板:用拖把擦洗比用水龙头洗每户可节水200公斤以上；

十、水龙头用久了漏水。可以把小青霉素瓶的橡胶盖剪开放进去，可以保证不漏水；

11.将卫生间水箱的浮球向下调节2厘米，每次可节水近3公斤；如果在家里一天用四次，一年可以省下4380kg的药。

十二、洗菜:一盆一盆，不跑水龙头，一顿饭能省50kg；

13.淋浴:如果关水龙头擦肥皂，可以省60kg通过淋浴获得水；

14.手洗衣物:如果用脸盆洗衣、洗衣服，会节省200kg与打开水龙头相比，每次节约的水；

15.用洗衣机洗衣服:建议你先灌满一桶再洗。如果分开洗两次，就要消耗120kg；更多的水。

十六、洗车:用抹布擦洗至少能省400kg与用水龙头冲洗相比，每次的用水量要少得多；