zarzadzanie zasobami wodnymi - Instytut Inżynierii i Gospodarki

rok akademicki 2010/2011
KARTA MODUŁU
ZARZĄDZANIE ZASOBAMI WODNYMI
Water resources management
Kierunek: InŜynieria Środowiska
Specjalność: H+G
Rok studiów: II (II stopnia)
Semestr: 3
Kod modułu:
Rodzaj modułu: wybieralny
Punktacja ECTS: 2
Jednostka realizująca moduł:
Instytut InŜynierii i Gospodarki Wodnej
Kierownik modułu
dr inŜ. Bernard Twaróg
Skład zespołu dydaktycznego
dr inŜ. Bernard Twaróg, dr inŜ. Izabela Godyń
Struktura modułu:
Wykłady
Ćwiczenia projektowe
Praca własna studenta
godz/sem: 15
godz/sem: 15
godz./sem: 40
Słowa kluczowe:
Zarządzanie zasobami wodnymi, podejmowanie decyzji, ryzyko, systemy informatyczne, modele
matematyczne, inwestycje
Cele i efekty kształcenia:
Celem modułu jest nauczenie studentów podejmowania racjonalnych decyzji w zakresie kształtowania,
wykorzystania i ochrony zasobów wodnych. Zapoznani zostaną z pojęciami oraz metodami z zakresu
zarządzania zasobami wodnymi.
Wykłady
Zintegrowane zarządzanie zasobami wodnymi. Elementy teorii zarządzania. Cele, zadania i metody działania
w zintegrowanym podejściu do zarządzania zasobami wodnymi. Organizacja zarządzania zasobami wodnymi w Polsce i na
świecie. Rola i zadania Krajowej Rady Gospodarki Wodnej oraz Regionalnych Zarządów Gospodarki Wodnej
w kreowaniu polityki kształtowania zasobów wodnych. Dyrektywa Wodna (Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady
2000/60/WE oraz „córek”) jako dokument określającego ramy działań w zakresie kształtowania zasobów wodnych.
1 godz.
Instrumenty zarządzania zasobami wodnymi. Rola instrumentów prawnych i ekonomicznych. Podstawy i tryb
wydawania pozwolenia wodnoprawnego na szczególne korzystanie z wód. System opłat i kar za szczególne korzystanie
z wód – zbieranie, dystrybucja oraz dotowanie i kredytowanie przedsięwzięć gospodarki wodnej przez Fundusze Ochrony
Środowiska i Gospodarki Wodnej. Podstawy metodyczne opracowywania „Warunków korzystania z wód dorzeczy”.
Źródła finansowania przedsięwzięć gospodarki wodnej. Instrumenty zarządzania zasobami wodnymi stosowane w Unii
Europejskiej. 1 godz.
Modele matematyczne wykorzystywane w zarządzaniu zasobami wodnymi. Rodzaje modeli, sposoby ich identyfikacji
oraz wykorzystania. Statystyczne modele hydrologiczne dla symulacji sytuacji w okresach suszy i powodzi.
Hydrodynamiczne modele przepływów powodziowych. Modele transformacji zanieczyszczeń w rzece. Kryteria oceny
adekwatności modeli do rzeczywistości pod kątem celów do jakich są stosowane. Wykorzystanie Systemów Informacji
Geograficznej w zarządzaniu zasobami wodnymi. 2 godz.
Modele podejmowanie decyzji w zarządzaniu zasobami wodnymi. Elementy teorii decyzji. Rodzaje modeli
podejmowania decyzji w warunkach pełnej informacji oraz jej braku. Charakterystyka modeli: deterministycznych,
w warunkach ryzyka oraz całkowitej niepewności. Przykłady wykorzystania modeli decyzyjnych w zarządzaniu zasobami
wodnymi. 2 godz.
Kataster wodny. Idea katastru wodnego oraz podstawy prawne, jego rola w zarządzaniu zasobami wodnymi. Rodzaj,
szczegółowość i zakres gromadzonej informacji. Elementy systemów informacyjnych w zarządzaniu zasobami wodnymi.
1 godz.
Analizy stanu zasobów wodnych, warunki korzystania z wód dorzeczy oraz plany gospodarowania wodami (itp.)
Rodzaje i składniki poszczególnych instrumentów prawnych. Zasady opracowywania w/w analiz. Rola bilansów wodnogospodarczych w w/w analizach. Zasady opracowywania bilansów obszarowych, punktowych i liniowych. Zasoby
naturalne, potrzeby wodne, przepływy nienaruszalne, zasoby dyspozycyjne. Wykorzystanie wyników bilansów wodnogospodarczych do opracowania „Warunków korzystania z wód dorzeczy”.2 godz.
Ekonomika zarządzania zasobami wodnymi. Rola inwestycji w zarządzaniu zasobami wodnymi. Definicja wariantu
inwestycyjnego. Metody oceny i wyboru optymalnych wariantów inwestycyjnych. 2 godz.
Elementy zarządzania powodzią. Organizacja i instrumenty prawne w sytuacjach nadzwyczajnych. Identyfikacja i rola
udziałowców procesu zarządzania kryzysem. Sformułowanie i omówienie podstawowych zasad funkcjonowania struktur
kryzysowych. Rola działań w zakresie koordynacji i zarządzania na poszczególnych szczeblach administracji. 2 godz
Ubezpieczenia powodziowe. Omówienie zakresu i roli ubezpieczeń powodziowych na świecie i w Polsce. Ich rola
w kształtowaniu racjonalnej polityki zagospodarowania przestrzennego mającego wpływ na zarządzanie zasobami
wodnymi. Podstawowe zasady kształtujące relacje pomiędzy ubezpieczycielem i ubezpieczającym.2 godz.
Ćwiczenia projektowe:
•
•
•
Praktyczne zastosowanie reguł podejmowania decyzji w zarządzaniu zasobami wodnymi. 5 godz.
Zastosowanie elementów teorii gier w zarządzaniu zasobami przy poszukiwaniu rozwiązań kompromisowych.
6 godz.
Optymalizacja pojemności zbiornika retencyjnego, wielozadaniowego. 4 godz
a. określenie skuteczności wyrównawczej zbiornika,
b. wyznaczenie krzywej kosztów zaspokojenia potrzeb uŜytkowników,
c. określenie zmodyfikowanych krzywych strat powodziowych,
d. wyznaczenie krzywej strat średniorocznych,
e. wyznaczenie krzywej kosztów społecznych,
f. określenie optymalnej wartości pojemności uŜytecznej oraz przeciwpowodziowej.
Moduły, których zaliczenie warunkuje podjęcie przedmiotowego kursu:
Matematyka I, Matematyka II, Technologie informacyjne
Forma i tryb zaliczenia modułu:
Wykłady: test jednokrotnego wyboru, co najmniej 50%,
Projekty: ocena z ćwiczeń i projektów, co najmniej 50%
struktura oceny: 60% wykłady, 40% ćwiczenia i projekty
Podręczniki, skrypty, pomoce dydaktyczne:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Benjamin J.R., Cornell C. A. Rachunek prawdopodobieństwa, statystyka matematyczna i teoria decyzji
dla inŜynierów. WNT, W-wa 1977
Bonenberg J., DruŜyńska E., Godyń I., Indyk W., Jarząbek A., Potocki A., Twaróg B., (IIiGW
Politechniki Krakowskiej), Chojnacki Grela J., Łasut E., Madej P. (IMGW O/Kraków) Informator
Zarządzanie gospodarką wodną w Polsce praca zbiorowa pod redakcją Henryka Słoty, [Monografia],
IMGW O/Kraków, Kraków 2000, ss. 64.
Kacprzyk J. Rozumowanie w warunkach niepewności. Praca zbiorowa, t. XXVIII, Problemy sztucznej
inteligencji. Wyd. PAN, Wiedza i śycie, Warszawa, 1995.
Kaczmarek Z. Kryteria sterowania systemami wodnogospodarczymi. Prz. Geof., nr 4, 1984
Kaczmarek Z. Metody statystyczne w hydrologii i meteorologii. WkiŁ, Warszawa, 1970.
Konarzewska-Gubela E., Programowanie przy wielorakości celów, PWN, Warszawa1980.
Morris H. De Groot. Optymalne decyzje statystyczne. PWN, Warszawa, 1981.
Roy B. Wielokryterialne wspomaganie decyzji, WNT, Warszawa 1990
Słota H. Zarządzanie zasobami wodnymi, IMGW Warszawa, 1997
Stark R.M., Nicholls R.L., Matematyczne podstawy projektowania inŜynierskiego, PWN, Warszawa
1979.
System narzędzi wspomagających procesy podejmowania decyzji w gospodarce wodnej. Opracowanie
zbiorowe. Ministerstwo Środowiska, Politechnika Krakowska, 2000.
Tadeusiewicz R., Sieci neuronowe. Akademicka Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1993.
Twaróg B., Wybrane aspekty oceny ryzyka w inŜynierii środowiska. Cześć I. Zastosowanie mieszanego
modelu Gumbela. VI Ogólnopolska Szkoła Nadzwyczajne ZagroŜenia Środowiska, 2005, Monografie
IMGW, IMGW Warszawa, ISBN 83-88897-74-8, str. 90-110.
Twaróg B., Wybrane aspekty oceny ryzyka w inŜynierii środowiska. Cześć II. Zastosowanie funkcji
typu copula. VI Ogólnopolska Szkoła Nadzwyczajne ZagroŜenia Środowiska, 2005, Monografie
IMGW, IMGW Warszawa, ISBN 83-88897-74-8, str. 68-89.
Twaróg B., Zastosowanie sieci neuronowych w modelowaniu korzystania ze środowiska. Gaz, Woda
i Technika Sanitarna, Nr 11/2006, Wydawnictwo Sigma NOT, ISSN 0016-5352, str. 63-67
Twaróg B., Zastosowanie sieci neuronowych w sterowaniu zbiornikiem retencyjnym w warunkach
powodzi. XVIII Konferencja Naukowa nt. Metody komputerowe w projektowaniu i analizie konstrukcji
hydrotechnicznych. ISBN 83-918169-9-0, Korbielów, 2006.
Twaróg B., Współczesne Zarządzanie Zasobami Wodnymi, skrypt w opracowaniu.
Tyszka T., „Konflikty i strategie; niektóre zastosowania teorii gier”, WNT, Warszawa 1978
śelaziński J. Niepewność w gospodarce wodnej. Monografia Komitetu Gospodarki Wodnej PAN,
Ryzyko w Gospodarce Wodnej, 2000.
Dams and Development. ISBN 1-85383-798-9, Earthscan Publications Ltd, 120 Pentonville Road,
London, N1