EDICIJA OSNOVNI UDŽBENIK Osnivač i izdavač edicije Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet Trg Dositeja Obradovića 8, 21000 Novi Sad Godina osnivanja 1954 Glavni i odgovorni urednik edicije Dr Nedeljko Tica, redovni profesor Dekan Poljoprivrednog fakulteta Članovi komisije za izdavačku delatnost Dr Ljiljana Nešić, redovni profesor, - predsednik Dr Branislav Vlahović, redovni profesor, - član Dr Milica Rajić, redovni profesor, - član Dr Nada Plavša, vanredni profesor, - član CIP - Каталогизација у публикацији Библиотека Матице српске, Нови Сад 502.171:546.212(075.8) 626/627:519.8(075.8) СРЂЕВИЋ, Бојан Vodoprivredna sistemska analiza sa primenama u menadžmentu vodnih resursa / Bojan Srđević, Zorica Srđević. - Novi Sad : Poljoprivredni fakultet, 2016 (Novi Sad : Feljton). - 321 str. : ilustr. ; 30 cm. - (Edicija Osnovni udžbenik) Tiraž 20. - Bibliografija. ISBN 978-86-7520-369-8 1. Срђевић, Зорица a) Управљање водама b) Водопривредни системи - Операциона истраживања COBISS.SR-ID 305727239 Autori Dr Bojan Srđević, profesor emeritus Dr Zorica Srđević, vanredni profesor Glavni i odgovorni urednik Dr Nedeljko Tica, redovni profesor Dekan Poljoprivrednog fakulteta u Novom Sadu Urednik Dr Zorica Srđević, vanredni profesor Direktor Departmana za uređenje voda Recenzenti Dr Srđan Kolaković, redovni profesor Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka Dr Svetlana Potkonjak, redovni profesor u penziji Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet Izdavač Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad Zabranjeno preštampavanje i fotokopiranje. Sva prava zadržava izdavač. Štampa: Štamparija „Feljton“, Novi Sad Štampanje odobrio: Komisija za izdavačku delatnost Poljoprivredni fakultet, Novi Sad Tiraž: 20 Mesto i godina štampanja: Novi Sad, 2016. PREDGOVOR Knjiga 'VODOPRIVREDNA SISTEMSKA ANALIZA - sa primenama u menadžmentu vodnih resursa' napisana je u skladu sa nastavnim programom istoimenog obaveznog predmeta na trećoj godini osnovnih akademskih studija smera Uređenje, korišćenje i zaštita voda na Poljoprivrednom fakultetu u Novom Sadu. Deo gradiva iz šire oblasti sistemske analize obuhvaćene knjigom sluša se i u okviru obaveznih predmeta 'Menadžment vodnih resursa' na master programu Uređenje, korišćenje i zaštita voda, kao i okviru predmeta 'Savremena sistemska analiza vodnih resursa', 'Saradnja na međunarodnim vodama' i 'Donošenje odluka u vodoprivredi' na master programu Menadžment voda u poljoprivredi koji se realizuje zajedno sa Poljoprivrednim fakultetom Univerziteta u Beogradu. Delovi knjige sadrže i gradivo predviđeno predmetima 'Menadžment vodnih resursa za održivu poljoprivredu' i ’Donošenje odluka u poljoprivredi' na međunarodnom master programu Danube AgiFood Master. Različitost obuhvaćenih tematskih oblasti sistemske analize treba da omogući uspešno savladavanje gradiva iz više drugih izbornih predmeta na različitim nivoima studija Poljoprivrednog fakulteta u Novom Sadu, kao i iz predmeta koje držimo na doktorskom programu Agronomija. Nadamo se da će knjiga privući pažnju i čitalaca biotehničkih i drugih univerzitetskih usmerenja, naročito u delu metodologija i tehnika koje koristi opšta sistemska analiza. Nedostatak udžbenika ovakvog sadržaja predstavljao je studentima poljoprivredne struke teškoću u izučavanju sistemske analize kao složene multidisciplinarne oblasti koja koristi brojne metode matematike, operacionih istraživanja, statistike, teorije upravljanja, i višekriterijumskog odlučivanja, kao i heurističke i metaheurističke metodologije i kompjuterizovane sisteme za podršku planiranju i menadžmentu vodnih resursa. Tokom održavanja nastave na svim nivoima studiranja, bili smo suočeni sa izazovom ažurnog prezentovanja novih dostignuća u sistemskoj analizi imajući u vidu i njenu simbiozu sa računarskim, telekomunikacionim i drugim tehnologijama ,odernog vremena. Sve veća primena veštačke inteligencije, fazi teorije i fazi sistema, u kombinaciji sa tradicionalnim tehnikama, zahtevali su da se u tekst koji je pred čitaocem unese i presek stanja u ovim oblastima u meri autorske sposobnosti anticipiranja daljeg razvoja i primene sistemske analize u oblasti voda. U svetu postoji relativno mali broj knjiga posvećenih sistemskoj analizi. Primetno je da takve knjige po pravilu nose izražen autorski pečat, u smislu da se obrađuju oblasti u kojima su autori eksperti. Nekada to znači da nije postignut balans između obrađenih tema, a ima slučajeva da su neke teme potpuno izostavljenje. Na primer, u brojnim knjigama nema ni pomena o metodima participativnog odlučivanja, što je nezaobilazna oblast u savremenom sistemskom pristupu vodoprivrednoj problematici. Verovatno se slično može reći i za ovu knjigu, uprkos trudu da se što šire obrade sistemski aspekti planiranja i upravljanja resursima u povezanim sektorima uređenja, zaštite i korišćenja voda. Svesni toga, a na bazi dugogodišnjeg rada u oblasti opšte sistemske analize, pri pisanju smo se oslanjali pre svega na sopstveno viđenje značaja i načina primene sistemske analize u oblasti voda u svetlu dostignuća sistemske nauke u koju imamo uvid. Knjiga je u najvećoj meri rezultat naših istraživanja sabranih u objavljenim naučnim radovima, ekspertizama, studijama, projektima, pozivnim predavanjima i seminarima na stranim i domaćim univerzitetima. Deo naših istraživanja prikazan u poslednjoj glavi jeste i rezultat saradnje sa doc. dr Boškom Blagojevićem na čemu mu se zahvaljujemo. Zahvalnost za kritički pregled i sugestije u pripremi knjige dugujemo recenzentima, prof. dr Srđanu Kolakoviću i prof. dr Svetlani Potkonjak. Štampanje knjige finansijski su i na drugi način pomogli Departman za uređenje voda i Poljoprivredni fakultet u Novom Sadu, na čemu se takođe zahvaljujemo. Autori. SADRŽAJ 1. UVOD U VODOPRIVREDNU SISTEMSKU ANALIZU 1 1.1 Šta je sistemska analiza? 1 1.2 Vodoprivredna sistemska analiza 1 1.3 Modeliranje pomoću sistemske analize 3 1.4 Matematika i sistemska analiza 4 1.5 Numerika, računari i sistemska analiza 9 1.6 Oblasti primene vodoprivredne sistemske analize 18 1.7 Sistemska analiza u planiranju i upravljanju vodama 19 1.8 Sistemska analiza u upravljanju kvalitetom voda 22 1.9 Hidrološki ciklus, podaci o vodama i regulacija voda 23 1.10 Akumulacije kao osnovni regulatori režima voda 27 2. VODOPRIVREDNI SISTEMI 33 2.1 Definicija sistema 33 2.2 Definicija vodoprivrednog sistema 33 2.3 Primer vodoprivrednog sistema bez akumulacija 35 2.4 Sistemsko modeliranje 36 2.5 Modeli sistema sa akumulacijama 36 2.6 Strategije i pravila upravljanja akumulacijama 38 2.7 Četiri prilaza određivanju strategija upravljanja akumulacijama 45 3. DINAMIČKA PERFORMANSA VODOPRIVREDNIH SISTEMA 63 3.1 Uvod 63 3.2 Godišnja garantovana voda 63 3.3 Indeks manjka 64 3.4 Pouzdanost 67 3.5 Obnovljivost 73 3.6 Ranjivost 76 3.7 Robustnost 80 4. OSNOVNE TEHNIKE SISTEMSKE ANALIZE 83 4.1 Uvod 83 4.2 Modeli i tehnike sistemske analize 84
Description: