<p>The report begins with a general inventory of possible technical faults in a hydropower plant and of possible fault indicating measurements. Then an investigation is made concerning a few different faults. Based on this investigation a choice on seal box condition and water leakage is made as problem for a more thorough examination, in which it is concluded that the turbine water leakage is larger when the turbine is put into operation. The examination ultimately results in a computer alarm for faults related to the seal box. Finally a few things are mentioned about flow measurement and pressure measurement in relation to the project as a whole.</p> / <p>Rapporten inleds med en övergripande sammanställning av möjliga tekniska fel i en vattenkraftstation och av möjliga felindikerande mätningar. Därefter görs en probleminventering av ett antal olika fel. Baserat på denna inventering väljes sedan tätningsboxkondition och läckvatten som problem för en mer ingående undersökning, vid vilken det konstateras att turbinvattenläckaget är större när turbinen är i drift. Undersökningen utmynnar sedan i ett datalarm för fel relaterade till tätningsboxar. Slutligen nämns något om flödesmätning och tryckmätning i relation till projektet i sin helhet.</p>

The report begins with a general inventory of possible technical faults in a hydropower plant and of possible fault indicating measurements. Then an investigation is made concerning a few different faults. Based on this investigation a choice on seal box condition and water leakage is made as problem for a more thorough examination, in which it is concluded that the turbine water leakage is larger when the turbine is put into operation. The examination ultimately results in a computer alarm for faults related to the seal box. Finally a few things are mentioned about flow measurement and pressure measurement in relation to the project as a whole. / Rapporten inleds med en övergripande sammanställning av möjliga tekniska fel i en vattenkraftstation och av möjliga felindikerande mätningar. Därefter görs en probleminventering av ett antal olika fel. Baserat på denna inventering väljes sedan tätningsboxkondition och läckvatten som problem för en mer ingående undersökning, vid vilken det konstateras att turbinvattenläckaget är större när turbinen är i drift. Undersökningen utmynnar sedan i ett datalarm för fel relaterade till tätningsboxar. Slutligen nämns något om flödesmätning och tryckmätning i relation till projektet i sin helhet.

The main function of a water distribution system is to supply water in sufficient quantity at appropriate pressure with an acceptable quality and as economically as possible. Water leakage in distribution networks may account from 5% to 50% and even larger of the total water delivered. The amount of leakage in a network is directly related to system service pressure. Therefore, reductions in high service pressures will result in considerable reductions in leakage. A methodology for leakage reduction has been presented in context of a developed computer program, LEAKSOL with two sub-programs. The first code, CODE I, provides solution by using optimization techniques with defined pressure-leakage and pressure-demand relations in order to find optimal flow control valve settings minimizing water leakage. The second one, CODE II, makes hydraulic analysis of the network in order to solve the system and to compute the amount of leakage and the amount of water consumed, by using different combinations of isolation valves generated according to the number of valves given and employing the relationships among pressure, leakage and consumption. Computer program application was performed for different scenarios in a sample network previously used in literature and also in N8-3 pressure zone of Ankara Municipal Water Supply System. Leakage reduction up to 10 % has been achieved in N8-3 pressure zone for eight valves located at the entrances of sub-zones, depending on the defined pressure-leakage relationship.

This study aims to develop an integrated methodology for finding water leaks in a water distribution network. The integrated methodology is formed from SCADA System, Customer Information System (CIS), and Geographic Information System. The methodology is based on forming district-metered areas (DMA) and sub-DMAs in pressure zones by isolation of the network. Leaking spots in the network are localised by step testing within the DMA. With leak noise loggers leaking spots are localized with an increased accuracy and finally pinpointed by ground microphones. Minimum night flows are observed from the SCADA system before and after the repairs of the leaks to calculate physical water loss percentage in the DMA. Monthly non-revenue water percentage is calculated using the data obtained from SCADA and CIS. With a buffer analysis on the water distribution network data, the benefit of the leak noise loggers is maximized and the working time with the ground microphones are minimized. The methodology is applied in two different DMAs in Antalya water distribution network with different characteristics. In the first DMA, only the developed methodology is applied and a decrease of 19.2% is achieved in physical water losses. In the second DMA, pressure reduction is added to the methodology and a decrease of 4.9% is achieved.

Detta arbete har utförts på uppdrag givet av Sundsvall Energi AB med syftet att skapa en koppling mellan Sundsvall Energi AB:s ackumulator i Granloholm och stadsnätet med temperatur- och därmed volymbas, samt använda denna koppling för att få en bättre förståelse för deras läckage. Under Projektets gång genomfördes en litteraturstudie och en undersökning av företagets nuvarande system, för att få en förståelse över systemet och uppdraget. Avsaknaden av liknande arbeten tvingade mig att titta på läckage detektionsmetoder som var relevanta även fast de inte hanterade samma område helt och hållet. Handledarna och personal på plats hjälpte däremot till med att få fram den information som efterfrågades samt gav råd och tips om aspekter angående uppdraget som inte hade tagits i betänkande tidigare. Modellen utvecklades fram bit för bit under arbetes period, då inget annat arbete hittades som kunde ge någon riktig ram för arbetet. Modellen har visat sig vara noggrannare än dess företrädare men också svårare att implementera då den behöver behandla mycket mer indata.   Examensarbetet har visat hur annorlunda energisystem kan vara från varandra och hur olika, de olika metoderna som finns att titta och åtgärda problem i systemet är. Användning av existerande mätare och instrument är inte alltid pålitligt eller tillgängligt och antaganden och föreklingar måste ibland göras för att få en översiktsbild och en fungerande grund att utgå ifrån. / This work has been carried out on behalf of Sundsvall Energi AB, with the purpose of establishing a link between Sundsvall Energi AB:s accumulator in Granloholm and the urban network with a temperature base, and using this connection to get a better understanding of their leakage. During the project, a literature study and a survey of the company's current system, was conducted to gain an understanding of the system and the mission. The lack of similar work forced me to look at leak detection methods that were relevant even though they did not handle the same area altogether. On the other hand, counselors and staff members assisted in obtaining the information requested and gave advice and tips on aspects of the assignment that had not been included in the report before. The model was developed piece by piece during the work period, when no other work was found that could provide a proper framework for the work. The model has proven to be more accurate than its predecessor but also more difficult to implement. The thesis has shown how different energy systems can be from each other and how different, the different methods that are available to look and solve problems in the system are. The use of existing meters and instruments is not always reliable or available, and assumptions and occurrences must sometimes be made to get an overview picture and a valid basis.

This diploma thesis is focused on assessement of the minimum night flow in the water supply system. The first part of the work is focused on the research of foreign and Czech literature in the area of evaluation of water losses in water systems, evaluation and measurement of minimum night flow and comparison of values of individual indicators in the Czech Republic. In the practical part of the thesis, the minimum night flow is estimated and the water losses indicators are determined for selected DMA of Vsetin´s watter supply system, which is operated by VaK Vsetin, a.s.

This diploma thesis deals with the analysis of the time series of drains from the water reservoir and evaluation of the minimum night flow in the water supply network of the town of Valašské Meziříčí. In the theoretical part of this thesis were elaborated research of Czech and foreign literature focusing on drinking water consumption analysis, measurement and evaluation of minimum night flow and methods of determination of water losses in distribution systems. The practical part includes analysis of water outflows from reservoirs, evaluation of minimum night flow and determination of basic water loss indicators for selected district metered areas of the network. The above-mentioned water supply network is operated by the Vak Vsetín, a.s.

Cette thèse s’intéresse au problème du renouvellement des infrastructures des services de distribution d’eau potable. Nous observons aujourd’hui dans les pays développés qu’une grande partie des canalisations atteint un état d’obsolescence avancé.  La principale conséquence de cette obsolescence est l’apparition de fuites importantes. L’eau perdue dans ces fuites entraîne des pertes économiques liées au gaspillage des ressources investies dans la production d’eau potable, une baisse de qualité de l’eau et des pertes financière. Dans cette thèse j’explore les raisons pour lesquelles le taux de renouvellement des réseaux de distribution d’eau est si faible comparé aux besoins manifestes. Cette thèse est composée de trois chapitres. Dans le premier chapitre, je présente un modèle statique de minimisation des coûts pour obtenir un indice de qualité qui est « cost-efficient ». Cet indice est défini comme une proportion des canalisations de « bonne qualité » par rapport à la longueur totale du réseau. La solution optimale dépend de l’arbitrage entre le coût des pertes en eau par rapport au coût des canalisations de bonne qualité. Lorsque des économies d’échelle liées à la densité du réseau existent, comme dans les services urbains, les pertes en eau représentent un coût important et la réduction des pertes en eau par une augmentation de la qualité du réseau est une solution bénéfique pour les services d’eau. Cependant, nous montrons que les services d’eau dans les milieux ruraux font face à de plus grandes difficultés, à la fois pour pouvoir assurer une réduction des pertes en eau et pour répercuter le coût de renouvellement dans les prix.Dans le deuxième chapitre, je présente un modèle de « optimal switching time » qui étudie la date optimale de renouvellement des infrastructures déterminée à partir d’un modèle de maximisation des profits des services d’eau. Dans ce modèle, nous analysons le choix entre la réhabilitation et le remplacement des canalisations. Cela signifie que les services d’eau peuvent choisir une option moins coûteuse caractérisée par la réhabilitation des vielles canalisations ou le remplacement immédiat qui entraîne un coût nettement supérieur. Les résultats nous montrent que le remplacement direct est un choix plus raisonnable puisque les gains associés à la réduction temporaire des pertes en eau et au prolongement de la durée de vie des canalisations ne compensent pas le coût supplémentaire associé à la réhabilitation. Ceci est particulièrement visible dans le cas des services d’eau en milieux urbain.Dans le troisième chapitre, je présente une étude empirique concernant le taux de remplacement des canalisations dans les services d’eau en France. Les résultats nous montrent que les taux de remplacement sont en moyenne plus élevés dans les services gérés par des régies qu’en affermage. Ceci peut s’expliquer par le fait que les services en régie sont majoritairement présents dans les services de petites tailles. Par conséquent, des taux de remplacement élevés sont souvent associés à des réseaux de petite taille (faible kilométrage de canalisations). De plus, dans les petits services ruraux, les travaux de remplacement sont souvent réalisés en parallèle d’autres travaux. Néanmoins nous observons également dans les services de grande taille des taux de remplacement plus élevés dans les services en régie que dans les services en affermage. Ceci peut s’expliquer par une différence d’objectif défini par les services en régie et les services en affermage : les services en affermage ne sont pas responsables du renouvellement des canalisations à moins que ceci soit spécifié dans leurs contrats. De plus, nos résultats montrent que même s’il existe un effet négatif de la taille des services sur les taux de remplacement, dans les très grandes villes, les taux de remplacement sont plus élevés. Ceci est cohérent avec les résultats théoriques obtenus dans les deux premiers chapitres. / This dissertation focuses on the issue of water infrastructure renewal in potable water distribution networks. I investigate the reasons why water infrastructure in certain water utilities are not renewed. This dissertation is divided into three chapters. The first chapter is based on theoretical models that solve for the optimal water main network quality index. The second chapter studies the optimal timing of water mains replacement. And finally, the third chapter is based on an empirical study on the factors that influence the water main replacement rates in French utilities.In the first chapter I present a static cost minimisation model to solve for the cost-efficient water main quality index. This quality index is defined as the proportion of ``new" mains (which we denote as ''good quality mains'') to the total length of mains. The solution depends on the arbitrage between the cost of water loss and the cost of good quality mains. Where economies of network density are present such as urban utilities, water loss represents a cost burden to the water utility; hence water loss reduction (high network quality) is beneficial. Furthermore, we show that rural utilities face the largest difficulty in achieving both water loss reduction and cost recovery of network renewal.In the second chapter I present a two-stage optimal switching timing model that solves for the profit-maximising timing of water mains replacement. This model considers the option between rehabilitation and replacement. Water utilities may be inclined to rehabilitate old mains to extend their longevity since rehabilitation costs are much lower than replacement costs. We show that it is beneficial for the utilities to replace mains that are already obsolete than to rehabilitate since the generated benefit from temporary water loss reduction and the postponement of replacement is not worth the cost of rehabilitation. This is particularly noticeable in large urban utilities that face large costs of water loss.In the third chapter, I present an empirical study on the water mains replacement rates observed in French water utilities. The empirical results based on cross sectional data show that publicly operated utilities on average have higher replacement rates than outsourced utilities. This is because most of the public utilities have short total network length (very high replacement rates are associated with small network length). Moreover, small rural networks tend to conduct replacement of mains alongside other roadworks. However results also show that public utilities have higher replacement rates over outsourced ones in very large urban utilities. This result reflects the difference of priorities defined by in-house operated utilities and outsourced utilities. This difference does not imply that outsource utilities neglect network renewal; instead it reveals the nature of the structure of outsourced utilities. The responsibility of outsourced utilities are defined in the contract signed with the local authority. If network renewal is not specified, there is no incentive for replacing mains. Moreover, in practice, outsourced utilities often manifest higher prices which are accompanied by higher water quality. Furthermore, the results show that the size of the network has a large impact on replacement rates. The longer the length, the proportion of replaced mains are smaller; however, for very large utilities the negative effect disappears. The results show that replacement rates are indeed greater in very large urban utilities. This result is coherent with the theoretical models presented in the first chapter that shows the urgent need for high network quality in large urban utilities.

[ES] La sectorización de las redes ha demostrado ser una metodología estratégica en la reducción de los volúmenes incontrolados fugados, considerado uno de los principales problemas a los que tienen que enfrentarse diariamente los gestores de los sistemas de distribución de agua. Su principal objetivo es facilitar la monitorización de las redes, dividiéndolas en subsistemas, sobre los que se puede realizar un mejor y más fácil control de las anomalías en el consumo y presión. Uno de los inconvenientes que presenta esta técnica recae en su diseño. No existe una solución única, sino que atiende a diversos criterios para realizarlo. De manera generalizada, este diseño se basa en la experiencia del propio diseñador, siguiendo criterios puramente prácticos y con procesos manuales de prueba y error, cuyo grado de dificultad está vinculado al tamaño y complejidad de la propia red. Esta tesis plantea una metodología sistemática para el diseño de la sectorización de una red de distribución de agua, según criterios energéticos, con el fin de facilitar la delimitación de cada uno de los sectores de la red. Como resultado, se obtiene una organización de la red en sectores buscando una optimización energética de la misma, de tal modo que posteriores técnicas de mejora, como es el caso de la gestión de presiones, se vean favorecidas. La sectorización ha resultado ser una técnica eficaz en la búsqueda de fugas. Sin embargo, como supone una pérdida de capacidad hidráulica y una merma en la calidad del agua, esta tesis se cuestiona el planteamiento de una técnica no intrusiva alternativa que logre los mismos resultados. Así, se propone el desarrollo de una metodología que localice las fugas centrada en la interdependencia de todos los elementos y en el empleo de sensores de caudal y presión. El trabajo pone de manifiesto que es posible sectorizar la red de tal manera que se consigan mayores beneficios para la misma. Ahora bien, también es posible el empleo de otras técnicas que no requieran el cierre de tuberías pero que desprendan soluciones similares. El empleo de una técnica u otra dependerá de cada caso, de los objetivos establecidos y de la política de trabajo de cada gestor. / [CA] La sectorització de les xarxes ha demostrat ser una metodologia estratègica en la reducció dels volums incontrolats perduts, considerat un dels principals problemes als quals han d'enfrontar-se diàriament els gestors dels sistemes de distribució d'aigua. El seu principal objectiu és facilitar la monitorització de les xarxes, dividint-les en subsistemes, sobre els quals es pot realitzar un millor i més fàcil control de les anomalies en el consum i pressió. Un dels inconvenients que presenta aquesta tècnica recau en el seu disseny. No existeix una solució única, sinó que atén diversos criteris per a realitzar-ho. De manera generalitzada, aquest disseny es basa en l'experiència del propi dissenyador, seguint criteris purament pràctics i amb processos manuals de prova i error, el grau de dificultat del qual està vinculat a la grandària i complexitat de la pròpia xarxa. Aquesta tesi planteja una metodologia sistemàtica per al disseny de la sectorització d'una xarxa de distribució d'aigua, segons criteris energètics, amb la finalitat de facilitar la delimitació de cadascun dels sectors de la xarxa. Com a resultat, s'obté una organització de la xarxa en sectors buscant una optimització energètica d'aquesta, de tal manera que posteriors tècniques de millora, com és el cas de la gestió de pressions, es vegen afavorides. La sectorització ha resultat ser una tècnica eficaç en la cerca de fuites d'aigua. No obstant això, com suposa una pèrdua de capacitat hidràulica i una disminució en la qualitat de l'aigua, aquesta tesi es qüestiona el plantejament d'una tècnica no intrusiva alternativa que aconseguisca els mateixos resultats. Així, es proposa el desenvolupament d'una metodologia que localitze les fuites d'aigua centrada en la interdependència de tots els elements i en l'ús de sensors de cabal i pressió. El treball posa de manifest que és possible sectoritzar la xarxa de tal manera que s'aconseguisquen majors beneficis per a aquesta. Ara bé, també és possible l'ús d'altres tècniques que no requerisquen el tancament de canonades però que desprenguen solucions similars. L'ús d'una tècnica o una altra dependrà de cada cas, dels objectius establits i de la política de treball de cada gestor. / [EN] The sectorization of networks has proven to be a strategic methodology in the reduction of uncontrolled leakage volumes, considered one of the main problems that water distribution system managers must face on a daily basis. Its main objective is to facilitate the monitoring of the networks, dividing them into subsystems, on which a better and easier control of anomalies in consumption and pressure can be performed. One of the drawbacks of this technique lies in its design. There is no single solution, but it is based on different criteria. In general, this design is based on the designer's own experience, following purely practical criteria and with manual trial and error processes, whose degree of difficulty is linked to the size and complexity of the network itself. This thesis proposes a systematic methodology for the design of the sectorization of a water distribution network, according to energy criteria, in order to facilitate the delimitation of each of the sectors of the network. As a result, an organization of the network in sectors is obtained, looking for an energetic optimization of the same, in such a way that later improvement techniques, such as pressure management, are favoured. Sectorization has proven to be an effective technique in the search for leaks. However, as it implies a loss of hydraulic capacity and a decrease in water quality, this thesis questions the approach of an alternative non-intrusive technique that achieves the same results. Thus, it is proposed the development of a methodology to locate the leaks focused on the interdependence of all the elements and the use of flow and pressure sensors. The present work shows that it is possible to sectorize the network in such a way as to achieve greater benefits for the network. However, it is also possible to use other techniques that do not require pipe closure but provide similar solutions. The use of one technique or another will depend on each case, on the established objectives and on the working policy of each manager. / Salguero Barceló, FJ. (2021). La sectorización basada en criterios energéticos como herramienta para la gestión hídrica de redes de distribución de agua [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/178235 / TESIS

No description available.