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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-483867 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Elina, Irina |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, 1650-6553 ; 567 |
Page generated in 0.0031 seconds