Ethiopia has long since been an area strongly affected by drought. Although there is a relativelylarge amount of fresh water present in the country, variability in rainfall and lack ofinfrastructure lead to the result that most of the population is undersupplied with water. In thisregion where water is such a valuable commodity, the Abay River is a large, mainly untappedresource. Agriculture is the largest economic activity in Ethiopia but the productivity ofagriculture here is one of the lowest in the world, making food security a serious problem for acountry with a fast growing population. The development of irrigation projects is hoped toensure food security at the household level. The Koga Dam is a key project for the Ethiopiangovernment, as a step towards achieving food self-sufficiency at both national and regionallevels for a country that has a history of draughts and famine. If this project succeeds, it will be amodel for projects to come and proof that dams and water management can bring change to theregion, particularly concerning food security. Sedimentation is a problem for many dams aroundthe world, and especially in this region. It is likely that the volume of the Koga reservoir willdecrease over time due to reservoir siltation. Variability in climate is also predicted for the regionwhich could mean years with below average rain. These two factors combined could mean adecrease in water supply for the irrigation project in the future. This study applies existingknowledge of sedimentation and annual climate variability relative to the Koga reservoir to asimple reservoir model in order to investigate current and future annual changes in thereservoir’s volume. Climate and volume change were incorporated into the water balance model.Results showed that the dam should be capable of providing enough irrigation water to farm yearround assuming average climate and climate variability and no sedimentation. However, as lowas an 11% decrease in storage could result in the reservoir drying out for at least one month ayear. / Etiopien har sedan länge varit utsatt för vattenbrist. Trots att det finns ganska mycket sötvatten ilandet leder variation i nederbörd och brist på infrastruktur till att en stor del av befolkningensaknar vatten i tillräcklig utsträckning. När vatten är en sådan värdefull råvara är Blå Nilen(Abay floden är den inhemska beteckningen) en stor och outnyttjad resurs för regionen.Jordbruk är den största näringen i Etiopien men jordbrukets produktivitet är en av de lägsta ivärlden. Med tanke på landets snabbt växande befolkning är livsmedelsförsörjningen därför enallvarligutmaning. Utvecklingen av bevattningsprojekt förväntas trygga livsmedelsförsörjningenpå familjenivå. Kogadammen är ett centralt projekt både på nationell och på regional nivå. Denetiopiska regeringen som ser den som ett steg mot livsmedelssäkerhet mot bakgrund av landetshistoria av regnbrist och svält. Om projektet lyckas, kommer det att bli en modell för framtidaprojekt och ett bevis på att dammar och vattenförvaltning kan ge förändra situationen, särskiltmed avseende på livsmedelssäkerhet. Sedimentering är ett problem för många dammar runt om ivärlden, särskilt i denna region. Risken är stor att Kogadammens vattenvolym kommer attminska på grund av igenslamning. Klimatets variabilitet förutspås dessutom öka i regionen ochkan innebära år med såväl mindre som mer regn än idag. Sedimenteringen och den ökadenederbördsvariabiliteten kan möjligtvis innebära en minskad tillgång på bevattningsvatten iframtiden. Denna studie använde sig av befintlig kunskap om sedimentering och årligaklimatvariationer för att studera tänkbara förändringar i Kogadammens vattenvolym.Existerande data användes i en enkel reservoarmodell för att undersöka årliga volymförändringari reservoaren idag och i framtiden. Dammens månatliga vattenbalans beräknades årsvis underolika antaganden om klimat och volymförändringar. Beräkningarna visar att dammen bör kunnaleverera tillräckligt med vatten för att bevattna hela projektområdet om ingen klimatförändringeller volymminskning sker. Men om en volymminskning skulle inträffa, skulle dammensannolikt inte kunna leverera tillräckligt med vatten för bevattning under torrsäsongenmednuvarande odlingsmönster.

During the recent summers, Gotland has suffered from drinking water shortage and due to the climate change, the water shortage can possible increase in the future. To find a solution, the Swedish Environmental Research Institute IVL and Region Gotland are going to build a testbed at Storsudret located on the south of Gotland, to investigate different sustainable solutions. One possible solution is to increase the water level in Lake Mjölhatteträsk, located at Storsudret, to increase the water storage. This master thesis has focused on the water balance of the lake to understand whether it is possible to store more water in the lake and how large areas that would be flooded in the event of an increase in the water level. This has been done using a combination of field data sampling with geophysical methods, hydraulic tests, water depth measurements, existing hydrometeorological data from Lantmäteriet and the Geological Survey of Sweden (SGU) and modelling with the tools MIKE SHE and MIKE HYDRO River created by DHI and also GIS. The result of this master thesis showed that there is a very thin soil layer with possibly high clay and silt content to the west of the lake. At the bottom of the lake, a thick clay layer exists which reduces the hydraulic connection between the lake and the surroundings. The potential to store and extract water in the sand layer in the west is therefore small. However, there is potential to produce enough water in the lake to meet the water demand at Storsudret, according to the model created in MIKE SHE. This would require a dam at a suggested location at the outflow with a height of 0.12 m. / Gotland har under de senaste åren lidit utav vattenbrist under somrarna och på grund av klimatförändringarna är det möjligt att vattenbristen kan komma att öka i framtiden. För att hitta en lösning har Svenska Miljöinstitutet (IVL) och region Gotland fått i uppgift att anlägga en testbädd på Storsudret på södra Gotland, där olika hållbara lösningar ska testas. En möjlig lösning är att höja vattennivån i sjön Mjölhatteträsk på Storsudret för att på så vis kunna lagra mer vatten. Den här masteruppsatsen har fokuserat på hur sjöns vattenbalans ser ut för att förstå om det är möjligt att lagra mer vatten i sjön och hur stora områden som skulle bli översvämmade vid en ökning av vattennivån. Detta har gjorts med hjälp av en kombination av fältstudier med geofysiska mätningar, hydrauliska tester, vattendjupmätningar och flödesmätningar tillsammans med digitala databaser från Lantmäteriet och Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) samt modellering med verktygen MIKE SHE och MIKE HYDRO River som skapats av DHI och även GIS. Resultatet för den här masteruppsatsen visade att det finns ett mycket tunt jordlager med eventuellt högt ler och silt innehåll väster om sjön. Vid botten av sjön finns ett tjockt lerlager som minskar den hydrauliska förbindelsen mellan sjön och omgivningen. Potentialen att lagra och utvinna vatten i sandlagret i väst är därmed liten. Däremot finns det potential att producera tillräckligt med vatten i sjön för att kunna uppfylla vattenbehovet på Storsudret, enligt modellen skapad i MIKE SHE. Detta skulle innebära en dam vid en föreslagen punkt vid utflödet som har en höjd på 0.12 m.

Global warming is widely reported to be a cause of water scarcity and increased water con-sumption. As a consequence, it becomes harder for water suppliers to be prepared for increaseddemands. It is possible to predict the upcoming demand with the help of machine learningtools, however, a preliminary analysis of water consumption patterns is important for a goodprediction. This work focuses on water consumption patterns and studies their change withtime as well as the effects of meteorological factors on it.In order to aid the investigation and scrutinization of the patterns, a new semi-automatedtool was developed. Its algorithm is based on the Mann-Whitney U statistical test and performsgrouping of the weeks with similar sets of hourly water consumption. It helps to frame off theseasons of the year within which the patterns are similar. Along with that, K-means clusteringwas applied to the data to retrieve the patterns and to compare the performance with the newlydeveloped algorithm. On top of that, the effects of the population growth and meteorologicalvariables on water consumption were studied.K-means clustering showed more robust performance than the newly developed algorithmand therefore the ways of improvement were discussed along with the significance of gooddata quality and thorough data pre-processing. It was detected that municipalities with thedifferent housing situation had different persistent summer patterns of water consumption. Ingeneral municipalities with prevailing individual housing tend to consume more water duringthe summer per capita than others. Furthermore, municipalities with prevailing individualhousing were observed to be less robust against temperature growth and humidity decreasethan those with prevailing apartment housing as the latter increase their water consumptionless significantly in response to mentioned meteorological variables change. Therefore, consid-ering the population growth, the benefits of planning new multi-apartment dwelling areas inpreference to individual housing were discussed in the context of sustainable water use andclimate change. / Global uppvärmning kan orsaka både vattenbrist och ökad vattenförbrukning. Som en kon-sekvens blir det svårare för vattenförsörjningsföretag att förberedda sig på de ökande kraven.Det är möjligt att förutsäga den kommande efterfrågan med hjälp av verktyg för maskininlärn-ing, men det är viktigt att analysera vattenförbrukningsmönster för att få en bra förutsägelse.Detta arbete fokuserar därför på att analysera, samt studerar effekterna av meteorologiskafaktorer och hur semesterperioden påverkar vattenförbrukningen.Ett nytt halvautomatiskt verktyg utformades för att extrahera dagliga vattenförbrukn-ingsmönster från förbrukningstidserier. Algoritmen anger vilka veckor på året som har liknandemönster och grupperar dem i så kallade konsumtionssäsonger. För att utvärdera prestandan förverktyget användes en grupperingsmetod den så kallade K-means clustering på samma data.Utöver det studerades även effekterna av befolkningstillväxten och meteorologiska variabler påvattenförbrukningen.K-means klustring visade sig ha en mer robust prestanda än den nya framtagna utveckladealgoritmen och därför diskuterades olika sätt att förbättra algoritmen samt vikten av god rå-datakvalitet. Det upptäcktes att kommuner med olika bostadssituation reagerade olika på varmtoch torrt väder samt vissa semesterhändelser. I allmänhet brukar kommuner med enbostadshu-sområden förbruka mer vatten under sommaren per capita än andra. Fördelar med att planeranya flerbostadsområden som ett mer hållbart alternativ till enbostadshusområden diskuteradesi kontexten av befolkningstillväxt och klimatförändringar.