wd - erbil - Wikimedia Commons

wd - erbil - Wikimedia Commons

KURDISTAN REGIONAL GOVERNMENT - IRAQ MINISTRY OF MUNICIPALITIES AND TOURISM       Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan HYD...

43MB Sizes 0 Downloads 0 Views

Recommend Documents

Jahresbericht Wikimedia Foundation - Wikimedia Commons
Alex Blavatnik. Alex Hsu. Alex Poon. Alexander .... Lenore C. Cooney. Leonard Ferrera. Linda L. Slakey ... Simons. Mark

Personal Computer - Wikimedia Commons
The PS/2's Model M keyboard from which modern PC ... two-handed alternatives more akin to a game controller, such as the

Cables v1.3 - Wikimedia Commons
Some computers and monitors. Some laptop computers. Some laptop computers. Aluminum Unibody MacBook (late 2008 - mid 200

Stirlingmotoren - Wikimedia Commons
16.02.2012 - Spion enttarnt und im Tower von London eingekerkert. .... Jahrhunderts zum Antrieb von 8-10 Farbmühlen eing

Kyiv Post - Wikimedia Commons
Apr 16, 2010 - [email protected] After taking control of the govern- ment, parliament and courts, President. Viktor Y

Electrical Arc - Wikimedia Commons
May 14, 2015 - [4] Gribben, John; “The Scientists; A History of Science Told .... Steve Quinn, Bento00, Alph Bot, Emau

Dutch Empire - Wikimedia Commons
Dec 29, 2013 - The rebellion was still limited to what, in the Burgundian-Habsburg Netherlands, were considered province

Zahlentheorie - Wikimedia Commons
Der Floh Kurt lebt auf einem unendlichen Lineal und be- findet sich in der ..... wurde aber erst 1967 von Heegner und St

(46GA).pdf - Wikimedia Commons
ernors' mansion, containing the offices of the board of health. Just west ...... CivU Service Commission—Harry B. Mitc

WikiReader Internet - Wikimedia Commons
13.05.2004 - Viele dieser Browser (wie Mozilla, Internet Explorer) werden heu- ... Camino (früher: Chimera, für Mac OS

KURDISTAN REGIONAL GOVERNMENT - IRAQ MINISTRY

OF

MUNICIPALITIES

AND

TOURISM 

 

  

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

HYDRAULIC CALCULATION

WD - ERBIL REPORT Horizon: 2035 JULY 2012 

 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

TABLE OF CONTENTS  1  INTRODUCTION 

1‐1 

1.1 

Content ................................................................................................................................ 1‐1 

1.2 

Project Area ......................................................................................................................... 1‐1 

1.3 

Consultant’s Scope of Works ............................................................................................... 1‐2 

1.4 

Data Provided by the Client ................................................................................................. 1‐3 

2  TECHNICAL BASICS AND GUIDELINES 

2‐1 

2.1 

Hydraulic Simulation ............................................................................................................ 2‐1  2.1.1  Logical Sequence of Network Design and Analysis ................................................. 2‐1  2.1.2  Supply/ Pressure Zoning .......................................................................................... 2‐2  2.1.3  Load Cases ............................................................................................................... 2‐2 

2.2 

Standards Used .................................................................................................................... 2‐3 

2.3 

Hydraulic Model NESEI......................................................................................................... 2‐3  2.3.1  Assumptions ............................................................................................................ 2‐3  2.3.2  Principles of Hydraulic Modelling ............................................................................ 2‐4  2.3.3  Description of Hydraulic Modelling package ........................................................... 2‐5 

3  ERBIL EXISTING WATER SUPPLY SYSTEM 

3‐1 

3.1 

Coverage .............................................................................................................................. 3‐1 

3.2 

Water Supply Network Characteristics ................................................................................ 3‐1 

4  WATER SUPPLY KEY ASSETS 

4‐1 

4.1 

Production ............................................................................................................................ 4‐2  4.1.1  SOURCES .................................................................................................................. 4‐2  4.1.2  INTAKEs AND WTP’S ................................................................................................ 4‐2  4.1.3  DEEP WELLS ............................................................................................................. 4‐2 

4.2 

Storage ................................................................................................................................. 4‐3  4.2.1  DAWAJIN RESERVOIR ............................................................................................... 4‐3  4.2.2  HAWLER RESERVOIR ................................................................................................ 4‐3  4.2.3  KASANAZAN RESERVOIR .......................................................................................... 4‐3  4.2.4  Other RESERVOIRS ................................................................................................... 4‐3 

4.3 

Existing Pumping Stations .................................................................................................... 4‐5  4.3.1  IFRAZ I ...................................................................................................................... 4‐5  4.3.2  IFRAZ II ..................................................................................................................... 4‐5  4.3.3  IFRAZ III .................................................................................................................... 4‐5 

5  HYDRAULIC MODEL PREPARATION 

5‐1 

5.1 

Accuracy of the Hydraulic Model ......................................................................................... 5‐1 

5.2 

Mapping, Pipe Network Digitizing ....................................................................................... 5‐1 

5.3 

Conversion of Digitized Map Data to the Hydraulic Data Base Model ................................ 5‐2 

5.4 

Digital Elevation Data ........................................................................................................... 5‐2 

5.5 

Demand Allocation............................................................................................................... 5‐2 

SETEC Engineering  

 



Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

5.6 

Pipe Diameter and Materials ............................................................................................... 5‐3 

5.7 

Existing Network Zones ........................................................................................................ 5‐3 

6  POPULATION PROJECTION AND WATER DEMAND 

6‐1 

6.1 

Population Projection .......................................................................................................... 6‐1  6.1.1  Population and Growth Rate ................................................................................... 6‐1  6.1.2  Urban Development ................................................................................................ 6‐1  6.1.3  Population Distribution ........................................................................................... 6‐1  6.1.4  Population Projection .............................................................................................. 6‐1 

6.2 

Projected Water Demand .................................................................................................... 6‐7 

7  DESIGN PARAMETER 

7‐1 

7.1 

Key Figures ........................................................................................................................... 7‐1  7.1.1  Average day demand ............................................................................................... 7‐1  7.1.2  Peak day demand .................................................................................................... 7‐1  7.1.3  Peak hourly demand ................................................................................................ 7‐2  7.1.4  Minimum hourly demand ........................................................................................ 7‐2  7.1.5  Other design parameters ......................................................................................... 7‐2 

7.2 

Storage Requirements ......................................................................................................... 7‐2 

7.3 

Fire Fighting ......................................................................................................................... 7‐2 

7.4 

Roughness and Velocities .................................................................................................... 7‐3 

7.5 

Load Cases ............................................................................................................................ 7‐3 

8  HANDLING OF HYDRAULIC MASTER DATA 

8‐1 

8.1 

General ................................................................................................................................. 8‐1 

8.2 

Reservoirs ............................................................................................................................. 8‐1 

8.3 

Pumps .................................................................................................................................. 8‐1 

8.4 

Pipe Materials and Roughness Values ................................................................................. 8‐1 

8.5 

Real Pipe Diameters ............................................................................................................. 8‐1 

9  HYDRAULIC CALCULATION 

9‐1 

9.1 

Hydraulic Model ................................................................................................................... 9‐1 

9.2 

Hydraulic Scenarios .............................................................................................................. 9‐1 

10  CALIBRATION MEASUREMENT 

10‐1 

10.1  General Description ........................................................................................................... 10‐1  10.2  Flow Measurement ............................................................................................................ 10‐2  10.3  Water Level Measurement ................................................................................................ 10‐3  10.4  Pressure Measurement ...................................................................................................... 10‐3  10.5  Calibration Measurement campaign ................................................................................. 10‐4  10.6  Location of Measurement points ....................................................................................... 10‐4  10.7  Measurement Campaign Interpretation ............................................................................ 10‐6  10.7.1  Overview ................................................................................................................ 10‐6  10.7.2  SA Dawajin ............................................................................................................. 10‐7  SETEC Engineering  

 

ii 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

10.8  Actual Water Production 2012– Outlook 2032 ................................................................. 10‐7  10.8.1  Water Production .................................................................................................. 10‐7  10.8.2  Outlook & Recommendations ............................................................................... 10‐8  11  MODEL CALIBRATION 

11‐1 

11.1  Calibration of the Hydraulic Model .................................................................................... 11‐1  11.1.1  General .................................................................................................................. 11‐1  11.1.2  Types of Calibration Errors .................................................................................... 11‐1  11.2  Calibration Transmission Mains ......................................................................................... 11‐2  11.2.1  TM Ifraz I ................................................................................................................ 11‐2  11.2.2  TM Ifraz II – WTP Ainkawa ..................................................................................... 11‐3  11.2.3  TM Ifraz III Part 1 (WTP Ifraz III to Booster Station Maroda) ................................. 11‐7  11.2.4  TM Ifraz III Part 2 (Maroda Booster Station to Dawajin Reservoir) ....................... 11‐9  11.3  Calibration existing Supply areas ..................................................................................... 11‐11  12  ESTABLISHED ACTUAL CONDITIONS 

12‐1 

12.1  Transmission Mains ........................................................................................................... 12‐1  12.2  Supply Areas ....................................................................................................................... 12‐2  13  DESIGN SCENARIO 2035 

13‐1 

13.1  Basic Considerations .......................................................................................................... 13‐1  13.2  Resources ........................................................................................................................... 13‐2  13.3  Water Treatment Plants .................................................................................................... 13‐3  13.3.1  WTP Ifraz III ............................................................................................................ 13‐3  13.3.2  WTP Ifraz IV ........................................................................................................... 13‐3  13.4  Reservoirs .......................................................................................................................... 13‐4  13.4.1  Berkot Terminal Reservoir .................................................................................... 13‐5  13.4.1  Dawajin Reservoir .................................................................................................. 13‐6  13.4.2  Pirzeen Reservoir .................................................................................................. 13‐7  13.4.3  Kasnazan Reservoir ............................................................................................... 13‐7  13.5  New Booster Stations ........................................................................................................ 13‐8  13.5.1  High Lift Pumps WTP Ifraz IV ................................................................................. 13‐8  13.5.2  BS Berkot ‐ Dawajin ............................................................................................... 13‐8  13.5.3  BS Dawajin ‐ Pirzeen .............................................................................................. 13‐8  13.5.4  BS Dawajin ‐ Kasnazan ........................................................................................... 13‐8  13.5.5  BS Kasnazan ........................................................................................................... 13‐8  13.6  Transmission Mains ........................................................................................................... 13‐8  13.6.1  SA Dawajin ............................................................................................................. 13‐9  13.6.2  SA Berkot ............................................................................................................. 13‐12  13.6.3  SA Pirzeen ............................................................................................................ 13‐13  13.6.4  SA Kasnazan ......................................................................................................... 13‐16  13.6.5  SA Kasnazan Town ............................................................................................... 13‐17  13.6.6  TM Ifraz IV ............................................................................................................ 13‐19  13.6.7  TM Berkot – Dawajin ........................................................................................... 13‐20  13.6.8  TM Dawajin – Pirzeen and TM Dawajin – Kasnazan ............................................ 13‐21  SETEC Engineering  

 

iii 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.6.9  TM Kasnazan – Kasnazan Town ........................................................................... 13‐22  13.6.10 TM Ifraz III ............................................................................................................ 13‐23  13.6.11 TM Ifraz I And Ifras II BS Ainkawa ........................................................................ 13‐24  13.6.12 Summary of Pipe Quantities ................................................................................ 13‐24  13.7  Supply Areas ..................................................................................................................... 13‐25  13.8  Pressure Reduction at Transmission Mains ..................................................................... 13‐26  13.9  SCADA System .................................................................................................................. 13‐26  13.10 DMA’s ............................................................................................................................... 13‐26  13.11 Time Step Simulation (24 h) for the entire Supply Area of Erbil ...................................... 13‐27  14  ASSESSMENT OF COST 

14‐1 

14.1  Base of Assessment ............................................................................................................ 14‐1  14.2  List of Measures ................................................................................................................. 14‐1  14.3  Cost Assessment of Main Components ............................................................................. 14‐1  14.3.1  Production ............................................................................................................. 14‐1  14.3.2  Reservoir Storage Capacity .................................................................................... 14‐2  14.3.3  Pumping Stations ................................................................................................... 14‐2  14.3.4  Transmission Mains ............................................................................................... 14‐4  14.3.5  Primary/Distribution System ................................................................................. 14‐5  14.3.6  Bulk Meters ............................................................................................................ 14‐5  14.3.7  Pressure Control .................................................................................................... 14‐6  14.3.8  Running Energy Cost per Year ............................................................................... 14‐7  14.3.9  Energy Cost for Scenario 2032 Distribution reservoirs ......................................... 14‐7  14.3.10 Summary of Pipelines and Reservoirs ................................................................... 14‐7  14.3.11 Summary of Cost ................................................................................................... 14‐8  15  MAPS PRODUCED 

15‐1 

15.1  Hydraulic Model Map ........................................................................................................ 15‐1  15.2  Calibration Measurement Map .......................................................................................... 15‐1  15.3  Hydraulic Result map ......................................................................................................... 15‐1    APPENDICES  Appendix 1: Graphic Presentation  Appendix 2: Flow and Pressure Records  Appendix 3: Overview Calculation Maps   

 

SETEC Engineering  

 

 

iv 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

LIST OF TABLES    Table 3‐1: Pipe length by diameter and material ................................................................................. 3‐2  Table 3‐2: Pipe length by supply area .................................................................................................. 3‐4  Table 6‐1:  Summary of population estimate ....................................................................................... 6‐2  Table 6‐2:  Population distribution between existing and new residential areas ................................ 6‐5  Table 6‐3:  Population projection for new residential areas ................................................................ 6‐6  Table 6‐4: Erbil Population Figures ....................................................................................................... 6‐6  Table 6‐5: Population, Average Demand and Peak Day Demand per Supply Area .............................. 6‐7  Table 6‐6: Peak Demands for each SA .................................................................................................. 6‐7  Table 7‐1:  Other design parameters ................................................................................................... 7‐2  Table 7‐2:  German Standards for Fire‐Fighting ................................................................................... 7‐3  Table 10‐1:  Location of measuring devices on TM ............................................................................ 10‐5  Table 10‐2:  Location of measuring devices in SA .............................................................................. 10‐5  Table 10‐3:  Interpretation of measurement campaign ..................................................................... 10‐6  Table 10‐4:  Actual water production ................................................................................................. 10‐7  Table 11‐9:  TM Ifraz I Flow ................................................................................................................ 11‐2  Table 11‐10:  TM Ifraz I Pressure 1 ..................................................................................................... 11‐2  Table 11‐11:  TM Ifraz I Pressure 2 ..................................................................................................... 11‐2  Table 11‐1: TM Ifraz II Flow ................................................................................................................ 11‐3  Table 11‐2:  TM Ifraz II Pressure ......................................................................................................... 11‐4  Table 11‐3:  TM Ifraz III part 1 Flow .................................................................................................... 11‐7  Table 11‐4:  TM Ifraz III Part 1 Pressure 1 .......................................................................................... 11‐7  Table 11‐5:  TM Ifraz III Part 1 Pressure 2 .......................................................................................... 11‐7  Table 11‐6:  TM Ifraz III Part 2 Flo ...................................................................................................... 11‐9  Table 11‐7:  TM Ifraz III Part 2 Pressure 1 .......................................................................................... 11‐9  Table 11‐8:  Figure 11‐4:  TM Ifraz III Part 2 Pressure 2 ..................................................................... 11‐9  Table 12‐1:  Condition of Transmission Mains ................................................................................... 12‐1  Table 13‐1:  Water Production and Demand 2035 ............................................................................ 13‐3  Table 13‐2:  Storage capacity compared to Peak Day Demand for each SA ...................................... 13‐4  Table 13‐3:  Design Measures SA Dawajin ....................................................................................... 13‐11  Table 13‐4:  Design Measures SA Berkot .......................................................................................... 13‐13  Table 13‐5:  Design Measures SA Pirzeen ........................................................................................ 13‐15  Table 13‐6:  Design Measures SA Kasnazan ..................................................................................... 13‐17  Table 13‐7:  Design Measures SA Kasnazan Town ........................................................................... 13‐19  Table 13‐8:  Design Measures TM Ifraz IV ........................................................................................ 13‐20  Table 13‐9:  Design Measures TM Berkoz – Dawajin ....................................................................... 13‐20 

SETEC Engineering  

 



Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Table 13‐10: Design Measures TM Dawajin – Pirzeen and TM Dawajin – Kasnazan ....................... 13‐22  Table 13‐11: Design Measures TM Kasnazan – Kasnazan ................................................................ 13‐23  Table 13‐12: Estimated pipe quantities ........................................................................................... 13‐24  Table 14‐1:  Cost of securing water production ................................................................................. 14‐2  Table 14‐2:  Estimated Costs for Reservoirs ....................................................................................... 14‐2  Table 14‐3:  Cost Estimates for New Pumping Stations ..................................................................... 14‐3  Table 14‐4:  : Estimated Cost for Transmission and mains 2032, Welded steel 12 mm, supply and  installation ........................................................................................................................ 14‐4  Table 14‐5:  Cost Estimates for Distribution Mains and Installation .................................................. 14‐5  Table 14‐6:  Cost estimate bulk meters .............................................................................................. 14‐6  Table 14‐7:  Cost estimate plunger PRV ............................................................................................. 14‐6  Table 14‐8:  Summary of pipelines and reservoirs ............................................................................. 14‐7  Table 14‐2:  Estimated Costs for Reservoirs ....................................................................................... 14‐8  Table 14‐3:  Cost Estimates for New Pumping Stations ..................................................................... 14‐8  Table 14‐4: Estimated Cost for Transmission and mains ................................................................... 14‐8  Table 14‐6:  Cost estimate bulk meters .............................................................................................. 14‐8  Table 14‐9:  Cost summary ................................................................................................................. 14‐8   

LIST OF FIGURES    Figure 2‐1:  Sequence of Water Network Design ................................................................................. 2‐1  Figure 2‐2:  Pressure Zoning in Water Distribution Systems ................................................................ 2‐2  Figure 3‐1: Pipe length by diameter and material ............................................................................... 3‐2  Figure 3‐2: Pipe length by material ...................................................................................................... 3‐3  Figure 3‐3: Pipe length by Diameter..................................................................................................... 3‐3  Figure 4‐1:  General overview water supply Erbil 2035 ....................................................................... 4‐1  Figure 4‐2: Old Reservoirs .................................................................................................................... 4‐4  Figure 10‐1:  Location of measuring points ........................................................................................ 10‐1  Figure 10‐2: Results of Flow Measurements IFRAZ III ........................................................................ 10‐2  Figure 10‐3:  Record on water level measurement ............................................................................ 10‐3  Figure 10‐4: Record of pressure measurement ................................................................................. 10‐4  Figure 11‐6:  TM Ifraz I High Lift pumps ............................................................................................. 11‐3  Figure 11‐1: Booster Station Ifraz II High Lift Pumps ......................................................................... 11‐5  Figure 11‐2: Pump Characteristic BS Ifraz II High Lift Pumps ............................................................. 11‐6  Figure 11‐3: Ifraz III High Lift Pumps WTP .......................................................................................... 11‐8  Table 11‐8:  Figure 11‐4:  TM Ifraz III Part 2 Pressure 2 ..................................................................... 11‐9  Figure 11‐5  TM Ifraz III Part 2 Booster Station Maroda .................................................................. 11‐10 

SETEC Engineering  

 

vi 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Figure 13‐1: First allocation of the Network by pressure Zones ........................................................ 13‐1  Figure 13‐2: Water Treatment Plants ................................................................................................. 13‐2  Figure 13‐3: Area of Berkot Reservoir ................................................................................................ 13‐5  Figure 13‐4: Area of Pirzeen Reservoir ............................................................................................... 13‐7  Figure 13‐5: Area of Kasnazan Reservoir ............................................................................................ 13‐8  Figure 13‐6: Existing and New Dawajin Reservoir .............................................................................. 13‐9  Figure 13‐7: Design Measures SA Dawajin ....................................................................................... 13‐10  Figure 13‐8: Design Measures SA Berkot ......................................................................................... 13‐12  Figure 13‐9: Design Measures SA Pirzeen ........................................................................................ 13‐14  Figure 13‐10: Design Measures SA Kasnazan ................................................................................... 13‐16  Figure 13‐11: Design Measures SA Kasnazan Town ......................................................................... 13‐18  Figure 13‐12: Design Measures TM Ifraz IV...................................................................................... 13‐19  Figure 13‐13: Design Measures TM Berkot – Dawajin ..................................................................... 13‐20  Figure 13‐14: Booster Station Dawajin – Pirzeen and Dawajin – Kasnazan ..................................... 13‐21  Figure 13‐15: Design Measures TM Dawajin ‐ Pirzeen ..................................................................... 13‐21  Figure 13‐16: Design Measures TM Dawajin – Kasnazan ................................................................. 13‐22  Figure 13‐17: Design Measures TM Kasnazan – Kasnazan ............................................................... 13‐23  Figure 13‐18: Supply Areas Erbil ....................................................................................................... 13‐25  Figure 13‐19: Example DMA ............................................................................................................. 13‐27  Figure 13‐20:  Demand Pattern Peak Town 1 .................................................................................. 13‐28  Figure 13‐21:  Demand Pattern Peak Town 2 .................................................................................. 13‐29  Figure 13‐22:  Demand Pattern Large Town .................................................................................... 13‐29  Figure 13‐23:  Demand Pattern Medium Town................................................................................ 13‐30  Figure  13‐24:    Flow  Rate  PS  Ifraz  IV  Part1  /  Part2  and  corresponding  Water  Levels  Dawajin  and  Berkot Reservoir ............................................................................................................. 13‐30  Figure 13‐25:  Power Consumption and Power Requirement new Plants ....................................... 13‐31  Figure 13‐26:  Flow‐ and Pressure Conditions BS Berkot ................................................................. 13‐31  Figure 15‐1 : Measurement map ........................................................................................................ 15‐1  Figure 15‐2: Example result map of pressure zoning ......................................................................... 15‐2   

LIST OF ABBREVIATIONS  AC 

Asbestos cement 

ADD 

Average daily demand 

ALC  

Active leakage control 

AMR  

Automatic meter reading 

ASCII  

American standard code for information interchange 

AWWA  

American Water Works Association 

SETEC Engineering  

 

vii 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

BS 

Booster station 

CAD  

Computer‐aided design 

CI 

Cast iron 

CIS  

Customer information systems 

DEM  

Digital elevation model 

DI 

Ductile iron 

DCI 

Ductile cast iron 

DMA  

District metering area 

DN  

Diameter Nominal  German Technical Association for Gas and Water. 

DVGW    

Deutsche  Vereinigung  des  Gas‐  und  Wasserfaches  E.v.  ‐  Technisch‐Wissenschaftlicher  Verein 

DWP 

Dohuk Water Project (OHITAN) 

DXF 

Drawing Interchange File Format 

EPANET  

Hydraulic modelling software of the United States Environmental Protection Agency 

GIS  

Geographic information system 

GPRS  

General packet radio service 

GPS  

Global positioning system 

GSM  

Global system for mobile communications 

GST 

Galvanized steel 

H  

Head 

HDPE 

High Density Polyethylene 

ID  

Identification 

IWA 

International Water Association 

JICA 

Japan International Cooperation Agency 

K&A 

Khatib & Alami  

KfW  

German Credit bank for reconstruction 

 

Kreditanstalt für Wiederaufbau (German Development Bank) 

l/c/d 

Liter per capita per day 

m³/a 

Cubic meters per year 

m³/h 

Cubic meters per hour 

MASL 

Meters Above Sea Level 

MDD 

Maximum daily demand 

MNF  

Minimum night flow 

MoP 

Ministry of Planning 

NDF  

Night to day factor 

NRW 

Non‐revenue water 

O&M  

Operation and maintenance 

SETEC Engineering  

 

viii 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

P  

Pressure 

pcs 

Pieces 

PE  

Polyethylene 

PHD 

Peak hourly demand 

PL 

Pressure logger 

PLC  

Programmable logic control 

PM  

Pressure management 

PMA  

Pressure management area 

PRV 

Pressure reduction valve 

PS 

Pumping station 

PVC 

Polyvinyl chloride  

Q  

Flow 

SA 

Supply area 

SCADA 

System for Supervisory Control and Data Acquisition 

SIV 

System input value 

ST 

Steel 

TM 

Transmission pipeline 

UFM 

Ultra sonic flow meter 

UFW  

Unaccounted‐for water 

WDN  

Water distribution network 

WHO  

World Health Organization 

WLS 

Water level sensor 

   

SETEC Engineering  

 

ix 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

1

INTRODUCTION 

1.1 Content  This  report  covers  the  preparation  and  execution  of  the  hydraulic  calculation,  calibration  and  analyses for the area of ERBIL, undertaken from June 2011 to July 2012 by SETEC Engineering under  the  project  “CONSULTING  SERVICES  FOR  KURDISTAN  REGION  INFRASTRUCTURE  WATER  SECTOR  MASTER PLAN” financed by the Kurdistan Regional Government ‐ Iraq / Ministry of Municipality.  The hydraulic model is intended to develop the Hydraulic Scenario for the year 2035 and to provide a  guideline for detailed planning of IFRAZ IV new WTP, new transmission routing, new main reservoirs  and their location and the design of supply areas as well as principal operation measures as required.   The proposals are based on information received and calibration of the present situation.  Activities  related  to  hydraulic  analysis  like  data  mining  and  mapping  commenced  in  2010  and  included site investigations with field survey measurement.  Calibration measurements were made in  November 2011 in accordance with the Addendum No. 1 Terms of Reference.   The report shall assist in planning of a structured development of the extension and strengthening of  the overall water system.  This shall ensure a continuous supply to all consumers in an efficient and  economical way at acceptable supply pressures.   

1.2 Project Area  The project area corresponds to the area covered by the Urban City Masterplan developed by Dar al‐ Handasah  covering  the  area  inside  a  new  green  belt.    This  area  has  been  included  into  the  responsibility of WD ERBIL City.  The city develops at tremendous pace with housing projects especially in the east and north sectors.   These  areas  need  supply  with  water  services.    The  results  of  this  report  provide  the  base  to  plan  these extensions under consideration of the overall development.  Existing  planning and  considerations are incorporated in the establishment of the hydraulic model.   These are: 

 the Project IFRAZ IV envisaged in 2015,   the on‐going JICA water rehabilitation project inside of the 60meter road and quarters in the  south west of Erbil city.  The  Consultant’s  team  consisted  of  the  following  technical  experts:  Faraedun  Zada,  Spear  Zozik,  Gabriele Weihrauch,  Richard Dobrounig, Stephan  Woelcher, the team leader Josef Just and project  manager  Wolfgang  Charlet.  Words  of  thanks  must  be  given  for  good  assistance  and  cooperation  provided by WD Erbil management and WD Erbil technical staff in every necessary relation.  All maps and presentations of hydraulic results are attached in the Appendices.  A soft copy of this  report is also provided including all information, inclusive hydraulic model and other digital data, in  electronic form.   

SETEC Engineering  

 

 

1‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

1.3 Consultant’s Scope of Works  The main items of the scope of works as per Terms of Reference are:    Elaboration of operational hydraulic model from.   Preparation of network maps,    Preparing digital maps for the hydraulic model based on all available information,   Establish a DEM,    Undertake population and demand allocation, modelling and analysis of demand,   Data transfer into and preparation of the hydraulic data base,   Develop and deliver a hydraulic model based on the established hydraulic data base covering  the existing situation and the scenario 2032,   Supply  of  15  No.  pressure  loggers  (0  to  20  bars)  and  1  Flow  Meter  as  well  as  hydraulic  software,   Design  the  field  investigation  and  measuring  campaign,  install  the  measuring  devices  and  undertake the calibration measurements for 24 hours.   Calibration and revision of input data, verification of hydraulic model.   Steady  state  calculation  of  load  cases,  development  of  extended  period  simulation  models  from existing steady‐state models.   Elaboration of pressure zoning and operation of the distribution system, network re‐zoning  and operational efficiency.   Network  design  for  pipe  routing  and  pipe  sizing  for  new  constructions  and  future  network  extensions.   Guideline for required construction.   Technical Report.  The hydraulic model may serve various purposes.  In line with the Terms of Reference the focus was  set  on  development  of  an  accurate  and  reliable  hydraulic  model  for  calculating  the  primary  distribution system.  This forms base for a calibrated flow status for a set of present load cases.  Such  information is a requirement for proposals on improvements and extensions of the network and its  components and the required pressure zoning to cover the situation in 2032.    The final model considers transmission and distribution mains from DN 200 and above.  The detailed  layout of distribution networks within supply areas must be subject to separate simulations after an  existing layout is confirmed or a new area is to be designed.  The demand requirements have been  considered for each supply area at the nodes along the relevant supply mains.  Representatives of the WD ERBIL, working in close cooperation with the Consultant, were included in  all steps of the process.  This achieved maximum transparency and gave the opportunity to provide  some on‐the‐job training.  Problems and challenges encountered could thus be solved within a short  period of time.   

SETEC Engineering  

 

 

1‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

1.4 Data Provided by the Client  The Employer’s input as defined in the contract is as follows   Make available all digital information about the water supply network,   Supply in digital form of geodetic heights or DEM of the supply area and for key assets like  reservoirs and pumping stations,   Indicate  locations  of  intakes,  water  treatment  plants,  pump  stations,  reservoirs,  pressure  reducing valves and bulk meters marked in digitized form as well as information about their  characteristics and specifications,   Give  detailed  consumption  data  for  the  pipeline  routes  indicated  by  node  points  (consumption management),   Determination  of  measurement  point  locations  equally  spread  throughout  the  network  for  installation of pressure loggers,   Determination of locations for installation of mobile ultrasonic flow meters,   Precautions  for  protection  of  removable  flow  meters  and  loggers  at  locations  where  those  are installed during the whole measurement period,   Secondment of experienced engineers having network knowledge as well as operation.  WD  Erbil  provided  required  basic  data  for  implementation  of  works  to  an  extent  as  far  as  possible.  This did not cover all contractual requirements and the consultant had to improvise or  to locate other sources of information with assistance by the client.  Information and data supplied by the client are summarised in the following: 

 Basic digital CAD maps of the Erbil quarters distribution network, including information about  pipe material and diameter from WD Erbil GIS 

    

PDF copies of JICA/K& A project network maps  GIS network maps of towns and villages elaborated for WD Erbil surrounding under MP.   Erbil Urban City Masterplan by Dar al‐Handasah  Population projection based on Ministry of Planning’s figures  Data  records,  gathered  from  bulk  meter  readings  throughout  the  new  production  and  transmission system.  

 Basic information about  existing key  assets like reservoirs, pump stations,  booster stations,  pressure reducing valves.   

SETEC Engineering  

 

1‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

2

TECHNICAL BASICS AND GUIDELINES 

2.1 Hydraulic Simulation  2.1.1

LOGICAL SEQUENCE OF NETWORK DESIGN AND ANALYSIS 

The systematic sequence of design steps is illustrated below. 

  Figure 2‐1:  Sequence of Water Network Design  The purpose of a water supply system is, to bring water from where it may be found, the source, to  the  places  where  it  is  demanded  by  the  population  (transmission  mains,  storage,  distribution  system).  The locations of water sources are determined by the geological and hydrological properties of the  landscape and are thus a natural general framework for the water supply system.  The term “general  framework” means that these conditions are to a large extent beyond the freedom of choice for the  network designer.  The  locations  of  water  demand  are  given  by  the  geographical  distribution  of  the  population  in  settlements and are thus a historic and cultural determining factor.  The purpose of the system of transport mains is to convey potable water in bulk quantities through  large  diameter  pipe  lines  from  the  water  sources  to  storage/  supply  reservoirs  near  population  centres.    The  distribution  system  provides  water  from  storage  reservoirs  to  individual  households  by  distribution mains and smaller diameter network pipes, preferably by natural gravity flow and not by  pumping.  The designer has some freedom in choice of the locations of the supply reservoirs and the layout of  the transport system may, based on experience and hydraulic simulation results. 

SETEC Engineering  

 

2‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

2.1.2

SUPPLY/ PRESSURE ZONING 

A minimum demand load (or zero flow) case simulation of the distribution network, together with  elevation contour lines, will guide the design of supply zone boundaries.  A supply zone is that part of  the distribution system which is fed by a specific reservoir.  Unless a reservoir is artificially elevated,  it  usually  has  to  be  situated  outside  (uphill)  of  its  supply  zone.    A  supply  zone  may  have  to  be  subdivided into several pressure zones, if the terrain is sloping and minimum and maximum supply  pressure specifications have to be met.  Due to the basic hydrostatic law, upper and lower pressure  zone boundaries are preferably chosen along elevation contour lines and some pressure reducing or  pressure breaking devices are needed at the interconnections between pressure zones.  This is illustrated in the figure below. 

  Figure 2‐2:  Pressure Zoning in Water Distribution Systems  Demands can be calculated after determination of the supply zones and be used for the design of the  reservoirs, pumps (if required) and pipe lines.   2.1.3

LOAD CASES 

The hydraulic modelling is done using three load cases:   average hourly demand  to dimension the main transport system   maximum (peak) hourly demand and   minimum hourly demand.  The maximum and minimum load cases are used to determine pressure zones and to dimension the  distribution system.  For detailed information refer to section 7.5.   

SETEC Engineering  

 

 

2‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

2.2 Standards Used  As a basis for the parameters used and the hydraulic calculations made the following standards were  used:   DVGW  Regelwerke  (Bodies  of  Rules  and  Regulation  from  the  German  Association  Gas  and  Water), in particular 

 DVGW‐Worksheet GW 303: Hydraulic calculations on water supply systems.   DVGW‐Data Sheet GW 110: Technical Units for Gas and Water   

DIN relevant standards, regulations and guidelines (German Industrial Standards) 

2.3 Hydraulic Model NESEI  NESEI  was  used  for  the  project  and  is  a  software  package  of  programs,  designed  for  the  hydraulic  simulation  of  water  or  gas  distribution  pipe  networks.  It  is  a  tool  which  allows  performing  the  hydraulic analysis, optimisation and design of complex distribution systems.  The mathematical solution of the steady state hydraulic equations for a complex pipe network must  comply with three basic laws:   The pressure loss formula for a straight cylindrical pipe (Darcy‐Weisbach formula)   The law of mass conservation (Kirchhoff's 1st law)   The law of energy conservation (Kirchhoff's 2nd law)  All available experimental facts about the pressure loss are contained in the Darcy‐Weisbach formula  together  with  the  Moody  diagram  of  friction  loss  coefficients  over  a  very  wide  range  of  Reynolds  numbers.  Various  analytical  formula  (Prandtl,  Kharmann,  Colebrook,  White,  Nikuradse,  Reynolds,  Hagen,  Poisseuilles,  Hazen‐Williams  etc.)  only  get  near  to  these  experimental  facts  for  different  partial regions of the diagram.  NESEI  uses  numerical  tables  of  the  experimental  facts  (complete  Moody  diagram)  and  the  Darcy‐ Weisenbach formula, while most other hydraulic programs use some analytical approximation, e.g. a  power  law,  because  some  iteration  methods  yield  an  increase  in  computational  speed  for  such  a  simple law.  2.3.1

ASSUMPTIONS 

The hydraulic analysis of the water network was carried out with aid of the Knowledge Base Software  NESEI V9.3  The head loss due to pipe resistance is calculated by the equation  H = f L/D. V2/2g  Where:  H = head loss (m)  L = length of pipe (m)  D = pipe diameter (m)  V = velocity (m/s)  g = gravitational acceleration  f = friction coefficient     

SETEC Engineering  

 

2‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The friction coefficient used in the D'Arcy‐Weisbach is calculated from the Colebrook‐White friction  factor.  1 / √ f = ‐4.0log [2.51 / 2Re √ f + k/3.7D]  Where:  f = friction coefficient  D = the pipe diameter  k = the mean height of roughness in the pipe  Re = Reynold's number defined as:  Re = ρ V D / F  Where:  ρ = the liquid density  v = the velocity of flow  D = pipe diameter  F= the dynamic viscosity (see below)  An integral roughness (network roughness) of 0.1 mm was assumed for the reticulation network, also  covering the hydraulic losses of fittings, appurtenances and construction imperfections.  The Colebrook‐White friction coefficient is recalculated for each pipe after each iteration, to cater for  the variation of the Reynold's number with fluid velocity.  The default value of Kinematic viscosity used in WATER is:  1.002 x 10‐6 m2/s (water at 20˚C), and the default density is 1000kg/m³.  2.3.2

PRINCIPLES OF HYDRAULIC MODELLING  

A model is a mathematical construct, which behaves in certain aspects like a real system. The basis  for hydraulic models is derived from a systematic observation of nature with the help of experiments  and the formulation of hydraulic laws with the help of a suitable scientific theory.   It  is  important  to  distinguish  between  hydrostatic  situations  (no  flow),  steady  state  or  stationary  situations (constant flow), quasi‐dynamic sequences of steady states (extended period).  It  is  the  responsibility  of  the  hydraulic  expert  who  operates  the  model,  to  know  the  limits  of  his  model,  to  classify  hydraulic  situations  as  described  above  correctly  and  to  recognise  any  unusual  phenomena outside the range of the models applicability.  The  following  laws  are  relevant  for  the  steady  state  and  extended  period  simulation  of  a  drinking  water distribution network:   The law of mass conservation, which requires, that all flows into and out of each  node add up to zero.   The law of energy conservation, which requires, that all pressure losses and  pressure gains along any closed loop add up to zero.   The law for the dynamic pressure loss due to friction within a cylindrical pipe.  If  these  laws  are  formulated  for  a  large  hydraulic  network  a  huge  set  of  non‐linear  equations  is  generated. Various methods of numerical mathematics are available to solve these equations for the  general case and a number of commercial computer programs are available to solve these equations  for a specific real distribution system by feeding the program with specific data.   SETEC Engineering  

 

2‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

A  hydraulic  network  is  first  of  all  described  by  its  topological  connectivity  and  the  dimensions  and  materials  of  its  pipes  and  devices  like  reservoirs,  pumps,  valves  and  regulators.  These  network  parameters are rather permanent as they may only be changed by construction work.   Input  variables  are  the  demands  (consumption  rates),  the  reservoir  filling  levels  and  operational  device parameters like, pump speeds, valve and regulator settings, which may be changed easily.  The model computes from these data the output variables like flow rates and pressures for all pipes  and nodes.  2.3.3

DESCRIPTION OF HYDRAULIC MODELLING PACKAGE 

The  software  package  NESEI  for  the  simulation  of  large  drinking  water  distribution  networks  integrates several top‐of‐the‐line software products under a common user interface.   AutoCAD Map [from Autodesk]  This window is used for the visualisation of the general landscape, roads, buildings etc. and  the pipe network as well as for interactive graphical data manipulation within a special NESEI  menu.   SQL‐Base [from GUPTA]  This  is  used  for  the  save  and  crash  proof  storage  of  all  input  and  output  date  of  the  simulation program.   NESEI [from SETEC]  This  window  is  used  for  the  tabular  representation  and  manipulation  of  input  and  output  data  of  the  hydraulic  simulation.  The  NESEI  package  includes  several  programs  which  are  hidden from the user under a common user interface:  SUPERNET,   for the hydraulic simulation unlimited,  SUPERMIX,   for  the  simulation  of  water  quality  (propagation,  mixing  and  decay  of  inert  aan  chemically  reactive substances),  SURFER [from Golden Software]  This  is  a  powerful  contouring,  gridding,  and  surface  mapping  package  for  scientists  and  engineers.   SUPERNET   uses  a  unique  mathematical  algorithm  for  the  hydraulic  analysis.  Steady  state,  extended  period  (time  step)  and  automatic  pipe  diameter  optimisation  simulations  have  been  implemented.   SUPERMIX   can perform water quality analysis as a follow–up run after a SUPERNET hydraulic simulation.   Together the following simulation models are provided:  Steady state hydraulic simulation (SUPERNET)  Steady state inert propagation (SUPERNET)  Time step (extended period) hydraulic simulation (SUPERNET)  Time step reactive propagation (SUPERNET + SUPERMIX)  SETEC Engineering  

 

2‐5 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Automatic pipe dimensioning (SUPERNET)  Automatic pipe roughness calibration (SUPERNET)  Automatic pipe blockage detection (SUPERNET)  The following devices may be simulated:  Throttle (partially closed valve)  Flap (preventing back flow)  Closed valve  Flow control valve  Pressure reducing valve (forward; optional: flow corrected target pressure)  Pressure sustaining valve (backward)  Reservoir valve (bottom drain pipe with flap and overhead filling pipe)  Reservoirs overflow transfer to lower zone  Reservoir inlet float valve  Pump (ideal/real with quadratic characteristic)  Flow transfer / design pump   Pressure regulated pump  Speed regulated pump  Switches (up to 3 levels with hysteresis)  PLC controls  User defined devices as requested on short notice  Loads / consumption rates as well as leakage loss rates may specified for individual nodes but also as  distributed (m³/h per km pipe length) for quick approximate simulations without load assignment.  Leakage losses are simulated as pressure dependent with a specifiable exponent.  House  storage  tanks  may  be  specified  for  individual  nodes  but  also  as  distributed  (m³  per  km  pipe  length).  For negative supply pressures demands and leakage losses are switched off automatically.  Simulations may proceed even beyond some reservoirs and pipes running dry, describing the gradual  emptying of the network and its eventual refilling.  The  “hydraulic  backbone  tree”  of  the  network  may  be  visualized  graphically.  This  facilitates  the  optimal design of calibration runs, supply pressure zones, permanent and temporary leakage control  zones  and  the  topological  leak  location  in  temporary  leakage  control  zones  via  selective  valve  closures.   

SETEC Engineering  

 

2‐6 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

3

ERBIL EXISTING WATER SUPPLY SYSTEM 

3.1 Coverage  The  water  supply  system  of  Erbil  supplies  customers  within  the  area  of  Erbil  city  and  newly  surrounding municipalities like Kasnazan, Banslawa, Daratu as well as villages and settlements inside  green belt area of official Urban City Masterplan. 

3.2 Water Supply Network Characteristics  In 2011 approximately 770,000 people are supplied with potable water in the project area via house  connections.    A  total  length  of  about  1,450 km  was  imported  into  the  hydraulic  model  database  representing the existing transmission and distribution mains.    The city’s water demand is currently supplied from Ifraz at Great Zab River about 25 km northeast  from the city centre (the main source) and about 800 deep wells within the city.  The Ifraz water treatment facilities consist of: 

 Ifraz I, built in 1968 with a capacity of 1,600 m³/h.     Ifraz II, built in 1983 with a capacity of 2,880 m³/h and   Ifraz III, built in 2006 with a capacity of 6,000 m³/h.  Water is pumped to the Dawajin reservoir with 24.000 m³ capacity.   The about 800 deep wells (in average each well has a capacity between 20 and 30 m³/h) operated by  WD  Erbil  are  spread  over  the  entire  city.    These  wells  supply  quarters,  factories  and  hospitals,  educational and technical institutions.  The current intermediated distribution of supply to divided supply zones and sectors is organized for  manual water rationing by strategic valve operation.  This allows delivery of minimum requirement  for filling of roof tanks to satisfy customers.  Some customers use small booster pumps to suck water  from the network to get a supply.  Maps of main pipes, showing pipe materials and diameters, were updated by the consultant based  on the knowledge of WD‐Engineers.  This process continued until acceptable degree of completeness  of the main system was reached for modelling purposes.  The following statistical information on the  present network is neither complete nor confirmed in quality, especially for distribution pipes inside  the sectors.   Service connections are not considered at all. 

SETEC Engineering  

 

3‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

  Dimension DI 50 65 75 90 100 277,875 110 150 35,779 160 200 214 250 3,773 300 176 400 139 450 500 19,522 600 1,640 700 49,512 800 8,053 900 44 1000 1200 4,374 1300 1500 50 Total     [m]  401,152 Length [%] 27.8

n/a 1,310

CI

DIK

Material and Length [m] DN GRP PE

2,024 46,573 3,733

19

42,166 970 3,556 4,393

471

703 243 1,101 1,193

49,907 3,733 54,343 3.5 0.3 3.8

471 0.0

Total Length [m] [%] 1,310 0.1 50 50 0.0 124 93,647 10,917 106,713 7.4 981 981 0.1 4,047 246,088 578,334 40.0 65,140 259,540 324,680 22.5 841 74,553 111,173 7.7 12,376 46,330 58,706 4.1 2 5 32,870 75,729 5.2 20,719 25,462 1.8 5,589 9,320 0.6 2,416 6,949 0.5 140 140 0.0 20 19,542 1.4 270 2,613 0.2 49,755 3.4 26,982 36,136 2.5 44 0.0 1,193 0.1 4,374 0.3 30 30 0.0 32,038 32,088 2.2 32,038 77,642 306,851 4,943 503,324 10,917 1,445,322 2.2 5.4 21.2 0.3 34.8 0.8 PEK

PVC

ST

STg

 

Table 3‐1: Pipe length by diameter and material 

Figure 3‐1: Pipe length by diameter and material 

SETEC Engineering  

 

3‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Figure 3‐2: Pipe length by material 

Figure 3‐3: Pipe length by Diameter 

 

SETEC Engineering  

 

3‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Supply Area BS Ifraz I BS Ifraz II BS Ifraz III BS Maroda SA Erbil TM Ifraz I TM Ifraz II TM Ifraz III Part 1 TM Ifraz III Part 2 proposed / outofwork

Lenght [ km ] 128.83 109.85 48.5 71.68 1359819.13 25483.91 27014.18 20697.98 11726.63 221.12

Ratio [ % ] 0.009 0.008 0.003 0.005 94.084 1.763 1.869 1.432 0.811 0.015

 

Table 3‐2: Pipe length by supply area   

SETEC Engineering  

 

3‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

4

WATER SUPPLY KEY ASSETS 

A general system overview is given in the map “WSS Erbil– Calibration Status 10 2011” attached in  Appendix 3.    It  shows  the  primary  distribution  system,  other  key  assets,  and  pressure  and  supply  zones.   The following figure gives a general overview.   

  Figure 4‐1:  General overview water supply Erbil 2035  The following chapters list the system’s key assets, namely production, storage and pump stations,  together with a short description.    

SETEC Engineering  

 

 

4‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

4.1 Production  4.1.1

SOURCES 

The Great Zab River (originating from Turkey) is the only surface water source available for supply of  drinking water.  The intake for the town’s water supply is located about 29 km in the north‐west of  Erbil on the Great Zab river.  The river water is of good quality.  Groundwater  is  available  in  the  greater  Erbil  basin  (see  report  ‘Water  Balance  and  Management  Report’)  consisting  of  recent  alluvial  deposits  of  more  than  200  m  thickness.    The  aquifer  is  extensively  over‐exploited  by  a  great  number  of  private,  official  and  unofficial  wells  used  for  irrigation and water supply.  The ground water level is constantly falling and well capacities decrease.   It is recommended not to rely further on groundwater resources but to use the Great Zab river as a  reliable source.  Network  extensions  presently  under  construction  are  designed  to  rely  also  on  ground  water.    This  should be revised and considered an interim solution only.  4.1.2

INTAKES AND WTP’S 

In 1968/69 IFRAZ I intake structure was constructed at the east bank of the Great Zab river at Ifraz  village (Old Ifraz Water Project).  From there the water is pumped to a treatment plant and then to  Erbil.  Few  years  later,  a  second  intake  structure  was  constructed  at  the  same  site  to  increase  the  water supply bringing the existing transport main to a nominal capacity of 1,600 m³/h (38,400 m³/d).   Due to inadequate maintenance and wear of pumps the present capacity is only 1,331 m³/h (31,949  m³/d).  In  1983  IFRAZ  II  new  intake  (New  Ifraz  Water  Project)  was  constructed  at  the  same  site  and  raw  water  is  pumped  to  the  new  water  treatment  plant  in  Erbil‐Ainkawa.    The  treatment  plant  has  a  design capacity of 2,880 m³/h (69,120 m³/d).  Due to unknown reasons the present capacity of the  treatment  plant  is  only  1,787  m³/h  (42,892  m³/d).    The  consultant  was  informed  that  the  design  capacity  was  never  reached.    Resent  upgrade  of  the  intake  chamber  and  exchange  of  pumps  was  insufficient  to  reach  the  design  capacity.    The  taken  measures  increased  the  capacity  only  from  1,787 m³/h to 1,909 m³/h.  In 2006 IFRAZ III WTP and transmission main DN 1500 were constructed to supply water to the New  Dawajin reservoir (24.000 m³) in the north east of Erbil city to improve the supply conditions.  The  treatment  plant  has  a  current  capacity  of  6,000  m³/h  (140,000  m³/d).    Restriction  in  funds  did  not  allow  the  construction  all  components  to  reach  the  original  design  capacity  of  10,000 m³/h.    An  upgrade of IFRAZ III WTP, pump station and intermediate booster station to reach design capacity is  in planning stage by WD Erbil.  4.1.3

DEEP WELLS 

About more than 800 deep wells operated by WD Erbil spread all over the supply area.  These are not  considered  for  the  hydraulic  scenarios  of  the  master  planning.    This  was  agreed  between  the  consultant  and  WD  Erbil  due  to  the  increasing  risk  of  contamination  and  over‐exploitation  of  the  aquifer.  The ground water abstraction shall be gradually phased out.  Functioning deep wells may be used for non‐potable water supply or in case of emergency only for  local supply demand of drinking water.  SETEC Engineering  

 

4‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The average capacity of the wells is about 30 to 50 m³/h. The present time of use and quantities are  not  recorded.    Water  from  these  wells  is  treated  by  chlorination  and  pumped  directly  to  the  distribution network.   

4.2 Storage  4.2.1

DAWAJIN RESERVOIR  

In  the  east  of  Erbil  city  center  the  new  Dawajin  Reservoir  (24,000  m³),  supplied  by  the  Ifraz III  transmission pipe, was constructed.  The input pipe from Ifraz Intake is a DN 1,500 GRP pipe (present  capacity  6,000  m³/h,  proposed  final  design  capacity  10,000  m³/h);  the  feeding  pipes  to  Erbil  are  DN 1,200  (to  Erbil  city  –  60  Meter  Road)  and  DN 1200  (to  the  south  of  Erbil).    These  two  outgoing  pipes are gravity pipes which are also pressure reduced in areas of low elevations.  4.2.2

HAWLER RESERVOIR  

In the east of Erbil City  center the Hawlery reservoir (1,640 m³) is serving some city quarters.  The  Hawlery reservoir is supplied by a DN 700 from Dawajin reservoir.  The outlet pipe DN 300 to Erbil  city works by gravity.  4.2.3

KASANAZAN RESERVOIR  

In the east of Kasnazan town center the new built 5,000 m³ reservoir, connected like a terminal, is in  operation for the town.  The incoming DN 100 pipes are from deep wells around the reservoir.  An  outgoing DN 200 pipe supplies Kasnazan town by gravity.  4.2.4

OTHER RESERVOIRS  

Inside  the  city  of  Erbil  there  are  7  other  storage  tanks  of  sizes  between  300  and  4,500  m³,  mostly  made of steel.  Only two ground tanks of 900 m³ capacity exist.  All 7 storage tanks were originally  connected to the distribution system, serving as balancing tanks for the supply of the adjacent city  quarters.  The deteriorating supply situation between 1980 and 2000, characterized by decreasing pressure in  the  network,  did  not  allow  the  filling  of  the  elevated  reservoirs  anymore  even  in  night  time.  As  a  consequence some of the elevated tanks have been connected to wells; others were disconnected,  by‐passed  or  abandoned.  At  present  5  larger  elevated  tanks  in  the  city  are  not  operational  and  empty, 2 tanks are fed by wells, only the two ground tanks and the one elevated tank at Qualat Hill  which are connected to the distribution system.  The following table list the storage tanks with a short description.     

SETEC Engineering  

 

4‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

   

Name of  Reservoir 

Al Qualla  1  Tanks 

Location  Qualat  Hill  City  Centre 

Al‐ 2  Mustafi  Tank 

Tayrawa  Quarter 

Saidawa  Tank 

Saidawa  Quarter  City  Center  SW 

Stadium  Tank 

Stadium,  City  Center  South 











Setaqan  Tank 

Tayrawa  Tank 

Saylo  Tank 

Setaqan  Quarter 

Capacity  [m³] 

2 x 450 GT  1 x 300 ET 

1 x 500 ET 

1 x 1,000 ET 

1 x 1,500 ET 

1 x 1,500 ET 

Supply  from 

Supply  to 

Ifraz I&II  and deep  wells 

Al‐Arab  QuarterAl‐ Tajeel  Quarter  Al‐Qualla 

Ifraz I&II 

Al‐ Mustawi,  Tayrawa  Quarter 

Ifraz I&II  Project 

Deep well  under tank 

Well under  tank 

Saidawa  Quarter 

Stadium 

Setaqan  Quarter 

Salahadin  Salahaddin  1 x 4,500 ET  Ifraz Project Quarter  Quarter 

Saylo  Quarter 

Total Storage Capacity 

1 x 4,500 ET  Ifraz Project

Appr. 15,000 m³ 

Saylo,  Kuran 

Elevation  [m] 

Remarks 

+12.00 & 

built in  1924 

430 masl 

Operational

built in  +15.00  1959,   + 410 masl  not  operational  built in  1960,   +16.00  not  + 415 masl  operational 

+16.00 

built in  1967,  

+ 410 masl  operational  built in  +16.00  1960  + 420 masl  not  operational  +16.90 

built in  1984,  

+ 410 masl  not  operational  +16.90 

Erected  in1984, 

+ 401 masl  Not  operational   

 

Note: GT = ground tank;  ET = elevated tank 

Figure 4‐2: Old Reservoirs  The total storage capacity of these tanks is about 15,000 m³, which is very inadequate to serve as a  buffer to regulate daily peak demands for the city. 

SETEC Engineering  

 

4‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

There are some minor existing reservoirs (40‐ 200 m³) in the system.  Their impact for future zoning  and  scenarios  for  the  overall  approach  is  of  no  importance.    However,  a  complete  list  and  GPS  elevation survey of existing reservoirs is promised to be done by WD Erbil GIS department.  

4.3 Existing Pumping Stations  Pump  characteristics  have  been  collected  and  entered  into  the  hydraulic  model  database.    As  a  minimum the pump name and two operating points (head [m] and flow rate [m³/h]) are needed.  DWP  supplied  information  on  existing  new  pumps  like  the  pump  characteristics  and  specific  pump  curves  provided  from  pump  producers.    Pump  curves  are  a  graphic  representation  of  the  performance of a pump in relation to the rate of flow against the total head, with the efficiency of  the pump shown for the points along the curve.     Other information was taken from the internet based on the information from the pumps’ label.  4.3.1

IFRAZ I 

IFRAZ I Intake and WTP facility were built in 1969 at Great Zap River. The Intake elevation is about  290 masl. The water is conveyed to Erbil by a booster with 2 + 4 high lift pumps and the transmission  main DN 700 .  Currently one out of the 4 pumps is out of order.   4 no. high lift pumps:   2 no. high lift extension pumps  

Q 426 m³/h x H 200 m x 1,460 rpm x 320 kW  Q 300 m³/h x H 220 m x 1,475 rpm x 400 kW 

The design capacity is 38,400 m³/d (1,600 m³/h).  4.3.2

IFRAZ II 

IFRAZ II Facility was built in 1983.  The Intake is located at Great Zap River 290 masl and raw water is  pumped to the WTP in Ainkawa through a DN 800 transmission main.  The clear water tank elevation  is 411 masl.  From Ainkawa 3 booster pumps supply the Saylo network and other 3 pumps supply the  Tayrava quarters.  Design capacity is 69,000 m³/d (2,880 m³/h).       

Pump station at Ifraz II Intake  6 x high lift pumps  4 x high lift extension pumps  Pump station at Ainkawa   WTP  3 x Saylo line pumps  3 x Tayrawa line pumps  4.3.3

Q 720 m³/h x H 210 x 1,490 rpm x 585 kW  Q 300 m³/h x H 220 x 1,460 rpm x 250 kW  Q 690 m³/h x H 35 x 1,480 rpm x 95 kW  Q 690 m³/h x H 30 x 1,480 rpm x 78.1 kW 

IFRAZ III 

The  IFRAZ  III  intake  at  Great  Zap  River  at  290  masl  includes  a  35  km  transmission  main  DN  1500,  interrupted  by  Maroda  intermediate  booster  station,  to  Dawajin  reservoir  built  in  2006.  The  clear  water  tank  (6,400 m³)  elevation  is  292  masl.  The  reservoir  at  the  Maroda  intermediate  booster  station (6,400 m³) is about 389 masl.   Dawajin reservoir (24.000 m³) is located in the north‐east of  Erbil at 490 masl.   

SETEC Engineering  

 

4‐5 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The design capacity is 144,000 m³/d (6,000 m³/h).  An additional 96,000 m³/d (4,000 m³/h) extension  is planned by WD Erbil.  Details were not available during the master plan survey.   IFRAZ III intake 4 high lift pumps  o ‐ Q 426 m³/h x H 200 x 3 pumps   o ‐ Q 300 m³/h x H 220 x 1 pump    Maroda Intermediate pump station 411 masl 4 high lift pumps  o ‐ Q 426 m³/h x H 200 x 3 pumps   o ‐ Q 300 m³/h x H 220 x 1 pump   A  4 km  long  gravity  main  DN 1200  supplies  Erbil  city  centre  quarters  from  Dawajin  reservoir  and  a  DN700 to the South.   

SETEC Engineering  

 

4‐6 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

5

HYDRAULIC MODEL PREPARATION 

5.1 Accuracy of the Hydraulic Model  The  quality  of  the  base  data  available,  such  as  an  actual  map  of  the  water  supply  network  and  an  accurate  elevation  model,  do  have  a  major  influence  on  the  quality  of  the  output  of  hydraulic  modelling.    Other  data  like  the  production  and  consumption  figures  do  not  have  such  a  strong  influence.  The influence of the type of modelling software is also minor.   Therefore  attention  was  focused  to  carry  out  the  necessary  and  required  network  map  update  in  close cooperation with O&M network engineers of WD Erbil. 

5.2 Mapping, Pipe Network Digitizing  WD Erbil GiS department started operation in 2010 with support of the JICA financed rehabilitation  project.  WD Erbil started to use an ArC GIS based system but it is still under construction and not  fully operational.  No substantial GiS Database is available concerning pipes and network assets and  huge efforts are needed to reach acceptable or even international GiS standards.    The  consultant  performed  time‐consuming  surveys  to  confirm  and  add  information  to  upgrade  the  network  data  having  a  focus  on  quality.    Only  correct  system  information  will  allow  meaningful  hydraulic modelling.  Information for the update of the base map on the water supply network was collected from satellite  topographic images.  Vector based cadastral maps are not available.    Some  CAD  Network  data,  organized  by  quarters,  were  obtained  from  WD  Erbil  during  the  engagement of the Consultant.  The consultant also received general system data like maps in PDF‐ format showing the JICA Erbil Water Project.  The rest of the network was digitised together with the  support of DW engineers having knowledge and sketches about their supply areas and pipe layout.   All these different data were transformed and combined and integrated into an updated base map  for  the  supply  area  of  Erbil  to  be  covered  by  the  project.    The  data  were  crosschecked  by  the  Consultant,  corrected  and  updated  in  cooperation  with  the  WD  engineers,  complemented  with  details  and  missing  key  assets  like  routes,  connections,  diameters  and  materials.    This  process  continued until the overall information was acceptable for hydraulic modelling purpose.   Though the resulting updated network base map in digital form meets the requirement for hydraulic  modelling this is not a standard of mapping as required for network operation and documentation.   The  consultant  strongly  recommends  that  WD  Erbil  organizes  the  established  GiS  department  to  achieve the urgent needed improvement in documentation quality.  

SETEC Engineering  

 

5‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

5.3 Conversion of Digitized Map Data to the Hydraulic Data Base Model  The updated digital map of the existing primary distribution system has been created in an AutoCAD  drawing  file  (DXF  format).    Pipes  and  their  attributes,  like  diameter  and  material,  are  contained  in  separate layers of this map and shown as labels along most pipes.  Assets like reservoirs, pumping  stations and valves were indicated by symbols.  In the interest of map legibility, in crowded situations  around reservoirs and pumping stations, pipe connections and devices had sometimes to be drawn  schematically, which means not in their exact position.  These data were imported in stages into the  hydraulic data base using an import algorithm.   Hydraulic  nodes  are  required  at  all  pipe  junctions,  pipe  ends  and  at  all  dimensional  or  material  changes along a pipe.  The assignment of nodes at all individual pipe ends and pipe property changes  was done automatically by the import algorithm of the hydraulic software.   A topological, logical entity called “network” was assembled by AutoCAD/MAP by merging all nodes  of separate pipes, if they were sufficiently close to each other within a specifiable tolerance limit, and  the result was written into a SQL data base. After this operation the complete digital description of  the  AutoCAD/MAP  representation  of  the  network  is  stored  within  the  relational  data  base.   Depending  on  the  quality  of  original  data  of  the  resulting  data  base  needs  manual  check  and  verification to various degrees.  The  final  correct  data  base  is  the  digital  representation  of  the  network  and  forms  the  base  for  the  generation of all further hydraulic calculations.  

5.4 Digital Elevation Data   A  digital  elevation  model  (DEM)  is  required  to  assign  altitudes  to  node  points  in  the  model  in  case  there are no terrestrial survey data available.  The data from the DEM need to be very close to those  in reality to achieve an acceptable modelling accuracy.  Referring to the standards applied in DVGW  Worksheet  GW  303,  elevations  of  hydraulic  nodes  shall  be  within  the  range  of  ±  1  m  for  ordinary  nodes.   No terrestrial survey or original DEM could be gathered from the client.  In order to establish a DEM  of the supply area a plan in DXF format from a Korea study, containing elevation contour lines, was  handed  over  to  the  consultant.    The  elevation  data,  based  on  contour  line  vectors,  have  been  extracted and used to set‐up the DEM for the hydraulic model.  It turned out to be accurate enough  and could be used.  The areas outside the city area were covered using data from a KRG wide ArcGiS  data  file.      Although  these  elevation  data  have  a  lower  quality  they  were  found  suitable  and  were  used for the transmission pipes.   

5.5 Demand Allocation  The  hydraulic  load  of  a  water  supply  system  is  the  demand  which  is  normally  registered  by  water  meters.  The readings are usually taken regularly by the administration and collected for accounting.   There is no water meter reading available and therefor no also no information on consumption. 

SETEC Engineering  

 

5‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The base for the demand estimation for 2011 was elaborated by the other parts of the Consultant’s  services giving the per capita consumption values as agreed upon.  The other basis for the calculation  of  the  (household)  demands  was  a  list  containing  the  number  of  population  per  quarter.    The  consumption for each street could be determined and was proportionally allocated to the hydraulic  nodes.   In reality the loads are located along the pipes.  Following well established practice demands were  assigned  to  the  nearest  node  of  the  primary  distribution  system.    This  process  is  called  “Demand  Allocation”.  In general the geographic nearest node is taken as the withdrawal point for the areas’s  consumption.  As  these  demand  figures  are  only  used  to  provide  weight  factors  for  a  distribution  of  the  total  consumption value, as discussed and defined for each load case, it does not matter which nominal  per capita consumption value is used at this stage.  Special demands and their withdrawal points were not provided for major water consumers. 

5.6 Pipe Diameter and Materials  A hydraulic node with a unique sequential ID was assigned to every important pipe junction, change  of pipe diameter or material and to every extraction point.  A unique sequential ID was also given to  every pipe segment between to hydraulic nodes. The ID’s can be assigned arbitrary.   As pipe diameter and material labels were present within the network drawing most of them could  be  automatically  assigned  to  the  proper  database  fields.    Pipes  were  marked  in  red  for  which  no  material  /  dimension  are  found.    Pipes  were  marked  in  yellow  if  they  had  more  than  one  possible  assignment.  These incidences required manual confirmation and correction. 

5.7 Existing Network Zones  Network zones are hydraulically isolated or only weakly connected parts of the whole network which  may  be  simulated  independently  of  each  other.    They  are  usually  identical  with  so  called  pressure  zones.    There is no base zoning of the whole network existing which may be operated independent of each  other.    Common  usual  practice  is  water  rationing  by  operating  strategic  valves  and  deep  well  operation into living quarter.  A seperation is organized in quarters connected to its source like Ifraz I,  Ifraz II and Ifraz III having also interconnection in case of emergency.  The borders of existing supply areas are not clearly defined and not known as there is no complete  network map available at WD Erbil GIS department.  Furthermore there are about 800 deep wells in intermittent operation and hence there are no clear  supply area boundaries in the existing system.     

SETEC Engineering  

 

5‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

6

POPULATION PROJECTION AND WATER DEMAND 

6.1 Population Projection  6.1.1

POPULATION AND GROWTH RATE 

The Erbil city’s population 2009 was 725,620 according to Kurdistan Region Statistical Office (KRSO)  data  in  the  year  2009.    The  consultant  has  used  the  official  growth  rate  of  3.2  %  to  calculate  the  population within the master plan area up to the target year 2035. The population would therefore  be 772.800 in 2011.  The WD Erbil and others are of the opinion that this figure is to low and that it  should be in the range of 1,000,000.  The actual population development might deviate depending  on  the  actual  conditions  governing  the  growth  rate  and  an  accurate  number  of  inhabitants  for  the  base value.    6.1.2

URBAN DEVELOPMENT 

Dar Al‐Handasah’s Urban City Masterplan shows the proposed urban development for the year 2030.   It proposes development for of various uses like residential quarters, industrial areas and University  etc.  Population density figures had to be established for the new quarters jointly by the Consultant  and DW according to their experience and best judgment.  The development plan assumes development within the planned area surrounded by the Green Belt.  6.1.3

POPULATION DISTRIBUTION 

The  actual  development  of  the  population’s  distribution  dependents  on  availability  of  accommodation for the additional people.  Quarters, which have already a high population density,  cannot increase their population in ration to the population growth.  The growth in population needs  to  be  distributed  according  to  planned  new  residential  areas  and  using  a  reasonable  increase  in  density for existing residential area.  The consultant, in close cooperation with WD Erbil, distributed the increase in population according  the development plan and more detailed planning (Bayos maps) and by an increase in population in  existing areas.  The KRSO provided information for the present built‐up area giving a distribution of  areas (Mahallas) with their present population.    6.1.4

POPULATION PROJECTION 

The future population was calculated using a combination of methods.  Firstly,  the  KRSO  figure  was  extrapolated  to  the  year  2035.    This  results  in  a  total  population  of  1,658,956 for the year 2035.  It was assumed that 50% of the future total population can be housed  in  the  existing  built  up  area  (or  Mahalla).    The  remaining  50%  must  be  accommodated  in  the  new  residential areas.    Secondly, the size of the new residential areas was determined.  The population able to live in this  area was calculated using the area and a density of 4,000 people per square kilometre.  This gave a  total of people which can be accommodated.  The figure resulting from the second calculation should be equal or larger than the 50% overspill to  be distributed according to the first calculation. 

SETEC Engineering  

 

6‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Thirdly,  the  existing  built  up  areas,  outside  of  Erbil  town  but  within  the  extent  of  the  Erbil  Master  Plan,  were considered as in existence with their present population.  The resulting total population for the year 2035 and its distribution is given in the following summary  table.  ID  No 

Population 

Greater Area 

2011 

2035 



Overall population and projection with a rate of 3.2% 

772,803 

1,658,956



Mahallas in presently built up areas 

772,803 

931,208



New residential areas to be developed per Master Plan 



913,152



Overspill from presently built up areas [2] to be housed in new  residential areas = smaller than [3] = OK 



727,748

65,035 

102,380

837,838 

1,946,740



Population within the built up area outside Erbil town  



Total Population after using combination method [2 + 3 + 5] 

Table 6‐1:  Summary of population estimate  The  above  table  shows  that  the  actually  calculated  population  for  2035  of  about  1.95 million  corresponds to a present population of near to 1.0 million based on a growth rate of 3.2%.  The following tables show in detail the distribution of population per Mahalla and new areas.  The  figures were discussed and agreed upon with the WD Erbil.  The  first  table  shows  the  Mahallas  in  the  built  up  area,  their  present  population,  theoretical  total  capacity in 2035 and allocation of this number to the area and as overspill into new residential areas.    Final Population Estimate  Erbil City   Mahalla areas   as per KRSO 

Aenda 1   Aenda 2    Andazyaran    Arab    Azadi 1    Azadi 2    Babagurgur (Zhyan)    Badawa    Bahar    Bakhteyare    Bazar    SETEC Engineering  

Population  Population  Population  in  in  in  2009  2011  2035 

801  4  4.435  2.649  15.331  4.220  5.592  16.621  19.029  10.241  303 

853 4 4.723 2.821 16.328 4.494 5.956 17.702 20.266 10.907 323

1.817 9 10.059 6.008 34.773 9.572 12.684 37.699 43.161 23.228 687  

Mahalla  built up  in 2011 

X  X  X  X  X  X 

Maximum  Inside built  up Area  2032 

5.030  6.008  17.387  4.786  12.684  18.849  21.580  11.614  687 

Portion to be  Housed in  New  Residential  Areas 

1.817 9 5.030 17.387 4.786 18.849 21.580 11.614

6‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Final Population Estimate  Erbil City   Mahalla areas   as per KRSO 

Berkot    Brayate    Chnar    Chwar Chra    Empire village est.  Italien village est.  English village est.  Galauezh    Grupi Andazyaran    Gulan 1    Gulan 2    Hamreen    Havalan    Hawleri New    Hiran City    Ieskan    Kani    Karezan    Khabat    Khanaqa    Khanzad    Komare    Kuestan    Kurani Ankawa    Kurdistan    Mahabad    Majidawa  Mamostayan 1    Mamostayan 2    Manara    Mantikawa    Marewan    Media    Mstaufe    Mufte    Nauroz    Naz   

SETEC Engineering  

Population  Population  Population  in  in  in  2009  2011  2035 

3.368  17.409  14.659  36.084 

3.587 18.541 15.612 38.430

8.832  716  13.299  10.822  10.779  5.324  4.692  127  8.187  25.741  23.793  23.527  5.574  20.075  2.714  13.855  12.592  31.386  11.520  1.102  3.333  7.483  6.703  8.432  129  946  6.620  14.307  40.577  2.987 

9.406 763 14.164 11.526 11.480 5.670 4.997 135 8.719 27.415 25.340 25.057 5.936 21.380 2.890 14.756 13.411 33.427 12.269 1.174 3.550 7.970 7.139 8.980 137 1.008 7.050 15.237 43.215 3.181

7.639 39.486 33.249 81.844 3.575 1.589 7.976 20.032 1.624 30.164 24.546 24.448 12.076 10.642 288 18.569 58.384 53.966 53.363 12.643 45.533 6.156 31.425 28.561 71.188 26.129 2.500 7.560 16.973 15.203 19.125 293 2.146 15.015 32.450 92.035 6.775

 

Mahalla  built up  in 2011 

X  X  X 

X  X  X  X  30  X  X  X  X  X  X  X  X  X  X  X  X  X  X  X 

X  X 

Maximum  Inside built  up Area  2032 

7.639  19.743  16.624  40.922  3.575  1.589  7.976  10.016  15.082  12.273  12.224  6.038  10.642  9.285  29.192  26.983  26.681  6.321  22.767  6.156  15.713  14.280  35.594  13.065  2.500  3.780  8.486  7.602  9.563 

15.015  16.225  46.017  6.775 

Portion to be  Housed in  New  Residential  Areas 

19.743 16.624 40.922

10.016 1.624 15.082 12.273 12.224 6.038 288 9.285 29.192 26.983 26.681 6.321 22.767 15.713 14.280 35.594 13.065 3.780 8.486 7.602 9.563 293 2.146 16.225 46.017

6‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Final Population Estimate  Erbil City   Mahalla areas   as per KRSO 

Nishtiman    Parlaman    Qalat    Rapareen    Raste    Rizgari 1    Rizgari 2    Roshnbery    Runaky    Saedawa    Safeen 1    Safeen 2    Safeen 3    Salahadin    Sarbaste    Sarwaran    Sebardan    Setaqan    Shade    Shaed Same Park    Sharawane    Share Andazyaran    Share Khawn    Shary Ashty    Shary Lawan    Shorsh    South industrial    South graveyard    Tahjeel    Tayrawa    Zagros 2    Zagros    Zanayan    Zanko 1    Zanko 2    Zanyare    Zelan   

SETEC Engineering  

Population  Population  Population  in  in  in  2009  2011  2035 

14.646  586  40  12.405  8.897  12.639  14.149  2.752  5.021  13.369  1.560  501  1.505  24.991  1.457  3.409  3.743  12.975  22.166  524  6.517  221  736  32  687  12.185  1.312  32  4.027  15.565  1.081  10  7.229  15.827  3.585  5.565  16.754 

15.598 624 43 13.212 9.476 13.461 15.069 2.931 5.347 14.238 1.661 534 1.603 26.616 1.552 3.631 3.986 13.819 23.607 558 6.941 235 784 34 732 12.977 1.397 34 4.289 16.577 1.151 11 7.699 16.856 3.818 5.927 17.843

33.219 1.329 91 28.136 20.180 28.667 32.092 6.242 11.388 30.323 3.538 1.136 3.414 56.683 3.305 7.732 8.490 29.429 50.276 1.189 14.782 501 1.669 73 1.558 27.637 2.976 73 9.134 35.304 2.452 23 16.396 35.898 8.131 12.622 38.001

 

Mahalla  built up  in 2011 



X  X  X  X 





Maximum  Inside built  up Area  2032 

16.610  1.329  91  14.068  10.090  14.334  16.046  6.242  11.388  15.161  3.538  1.136  3.414  28.342 

Portion to be  Housed in  New  Residential  Areas 

16.610

14.068 10.090 14.334 16.046

15.161

28.342 3.305

7.732  X  X  X 

14.715  25.138  1.189  14.782 

8.490 14.715 25.138

501 1.669 







13.819  2.976  73  9.134  17.652  2.452  23  16.396  17.949  8.131  12.622  38.001 

73 1.558 13.819

17.652

17.949

6‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Final Population Estimate  Erbil City   Mahalla areas   as per KRSO 

TOTAL 

Population  Population  Population  in  in  in  2009  2011  2035 

725.620 

772.803

1.658.956

Mahalla  built up  in 2011 

Portion to be  Housed in  New  Residential  Areas 

Maximum  Inside built  up Area  2032 

931.208 

727.748

Table 6‐2:  Population distribution between existing and new residential areas  The following table gives the result of calculation the population figures in the new residential areas  based on planned size and the average population density.     New Residential Areas Outside the Built Up Area  Note:  Average density used:  4,000 people/ sqkm  Meriwan  Shary & Hiran  Kasnazan  Sebardan  Hawlere new II  Ainkawa   North  Ainkawa   East  Airport city south  Airport city  Pirzen  Business District Banslawa South  University  Torak west  Torak quarter  Torak village  Airport south  Pirzeen south  Birkot new  Shawes  Banslawa  Daratu  University  Ware house    Plan Expansion I Mamzawa  Mamzawa Business 

SETEC Engineering  

 

Bayo CMP  sqkm 

Population  2035 

  12,0  4,7  6,8  9,5  7,5  6,6  2,1  4,7  19,0  8,1  8,5  10,7  2,5  2,3  9,0  3,8  3,9  5,7  5,0  8,4  12,9  6,7  3,3  13,7  1,2 

48126,7 18748,1 27091,8 37939,3 29920,8 26541,1 8294,3 18880,6 76167,7 32306,3 34073,6 42666,7 9958,2 9385,8 35969,3 15109,9 15560,0 22950,2 20054,3 33558,7 51701,6 26878,3 13383,5 54991,5 4712,2

6‐5 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

New Residential Areas Outside the Built Up Area    Plan Expansion II  Baba Gor Gor South  Kasnazan North  Pirzeen North I  Pirzeen North II  Ankava center  Share Andazyaran  Shawes North 

Bayo CMP  sqkm  11,8  1,1  6,2  3,9  3,6  4,2  4,2  6,2 

Population  2035  47301,0 4426,5 24950,3 15785,3 14352,1 50038,0 16637,1 24691,2

Erbil City "Bayos" outside Ringway 4 

913.152

Table 6‐3:  Population projection for new residential areas  The following table gives the present and estimated future population for areas outside Erbil town  but within the new boarders for Erbil as per the Master Plan.    Population Figures 

Existing villages outside Erbil but within  area of Master Plan  Arab Kand  Baghamra Shahab  Baharka   Gazna  Haza  Kani Qirzhala  Kani Garni Harki  Qalachoqhan  Qalatga  Qara chnaqa  Qareatagh  Qareatagh Harki  Qupa Qran  Quritani Jukel  Seberan  Seberane Bchuk  Shekha Shel  Sherawa  Temari Gawra  TOTAL 

2009  766 209 27996 3028 781 2773 245 883 445 88 88 88 209 1769 3835 278 876 161 620

2011  816 223 29.816 3.225 832 2.953 261 940 474 94 94 94 223 1.884 4.084 296 933 171 660

2032  1.737  474  63.499  6.868  1.771  6.290  556  2.003  1.009  200  200  200  474  4.012  8.698  631  1.987  365  1.406 

53.060

65.053

102.380 

Table 6‐4: Erbil Population Figures  SETEC Engineering  

 

6‐6 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

6.2 Projected Water Demand  There was no documentation made available to the consultant covering the dimensioning of the Ifraz  water treatment plants.  The projection of the water demand is therefore based on the agreed upon  average specific water demand of 270 l/c/d and the estimated population for the target year.  The  Peak Day Demand is calculated using a factor of between 1.36 and 1.75, depending on the size of the  supply area.    The following tables give the water demands per supply area and for various demand conditions.  Supply Area

SA Kasnasan Town SA Kasnasan SA Pirzeen+Bahrka SA Dawajin SA Berkot

Average Demand

Population

32,133 154,509 490,429 616,900 627,272

l/(Inh.*d) 270.0 270.0 270.0 270.0 270.0

m³/d 8,676 41,717 132,416 166,563 169,363

Peak Day Demand

m³/a 3,166,714 15,226,821 48,331,787 60,795,495 61,817,654

Faktor l/(Inh.*d) 1.75 472.5 1.51 407.7 1.40 378.0 1.36 367.2 1.36 366.9

m³/d 15,183 62,993 185,382 226,526 230,165  

Table 6‐5: Population, Average Demand and Peak Day Demand per Supply Area 

Supply Area

SA Kasnasan Town SA Kasnasan SA Pirzeen+Bahrka SA Dawajin SA Berkot

Population

32,133 154,509 490,429 616,900 627,272

Peak Day Demand m³/d 15,183 62,993 185,382 226,526 230,165

Peak hourly Demand % 7.2 6.1 5.5 5.0 5.0

m³/h 1,093.2 3,842.6 10,196.0 11,326.3 11,508.2

Minimum hourly Demand % 1.1 1.8 1.8 2.5 2.5

m³/h 167.0 1,133.9 3,336.9 5,663.1 5,754.1

Average hourly Demand % 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2

m³/h 632.6 2,624.7 7,724.3 9,438.6 9,590.2  

Table 6‐6: Peak Demands for each SA   

SETEC Engineering  

 

6‐7 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

7

DESIGN PARAMETER 

7.1 Key Figures   The main aim of the Kurdistan Regional Infrastructure Water Sector Master Plan Erbil is to establish  key‐values  in  order  to  estimate  investment  costs  for  WD  Erbil  as  required  for  establishment  of  a  system  of  major  transmission  mains,  main  distribution  system  and  proper  zoning.    The  established  model  is  based  on  a  water  supply  from  the  Ifraz  source  also  in  the  future  and  the  use  of  existing  assests.    The administrative responsibility of WD Erbil has been greatly extended from the present coverage of  the town of Erbil to coverage of the greater Erbil region as defined by the Erbil Master Plan.  This is  an  enormous  enlargement  of  the  supply  area  and  responsibilities.    There  is  presently  no  general  concept how to construct and manage the water supply within the extent of the new boarders.  The  concept and  model developed under  this master planning provides a proposal to serve the Master  Plan area with a backbone of transmission mains supplying reservoirs for dedicated supply areas and  pressure zones.  The  hydraulic  survey  and  modeling  by  SETEC  is  precise  enough  to  provide  sufficient  details  for  decision making on design principals and to make realistic cost estimations.  Final detail designs will  require  additional  work  i.e.  detailed  topographic  and  network  survey  (precise  position  for  pipe  routing  and  land  acquisition  and  precise  elevation  of  pumps/reservoirs).    The  layout  and  details  of  the existing  and proposed distribution systems inside supply  zones will need to be established and  recorded in a GIS system.  All changes and extensions need to be documented and also be recorded  in the GIS system.  7.1.1

AVERAGE DAY DEMAND 

The  calculation  of  the  water  demand  for  the  year  2032  is  based  on  the  population  forecast  per  quarter, the 270 l/p/c/d design parameter of average day demand (ADD) (see Table 6‐5: Population,  Average Demand and Peak Day Demand per Supply Area  7.1.2

PEAK DAY DEMAND 

An appropriate peak day demand factor is chosen for each supply zone corresponding to the size of  the supply area.  Therefor the peak day demand factor varies between 1.36 and 1.75 (for big SA and  respectively  for  the  smallest  SA  –  refer  to  Table  6‐5:  Population,  Average  Demand  and  Peak  Day  Demand per Supply Area  The overall peak day demand divided through the average day demand results in the average peak  day  demand  factor  which  is  1.39  in  average  for  Erbil.    The  result  is  a  specific  peak  day  demand  of  375 l/c/d.   The  peak  day  demand  is  the  base  on  which  the  following  components  are  designed:    transmission  mains, reservoirs, booster pumps, etc.   

SETEC Engineering  

 

7‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

7.1.3

PEAK HOURLY DEMAND 

Water requirements change during the day from times of low demand to peak hour flows.  In order  to  consider  this  fact  the  peak  hourly  demand  is  used  for  pipe  sizing  in  the  distribution  network  to  ensure supply under the “worst case scenario”.  The peak hourly demand is given in percentage of  the peak day demand and is also depending on the size of the SA.  The values are between 5.0% and  7.2% of the peak day demand (see Table 6‐6: Peak Demands for each SA  7.1.4

MINIMUM HOURLY DEMAND 

For  determination  of  the  highest  pressure  in  the  SA  the  minimum  hourly  demand  (or  no  flow  condition) is required.  It is calculated through the minimum hourly demand factor which is also given  in  percentage  of  the  peak  day  demand.    These  range  from  1.1%  to  2.5%  (see  Table  6‐6:  Peak  Demands for each SA  7.1.5

OTHER DESIGN PARAMETERS 

The following table gives an overview of additional design parameters used for hydraulic calculation  and system optimization.    Description 

Value 

Design horizon / year  Hydraulic Peak Faktor HPF (>300,000 ‐ <2.000,000)  Velocity Vmax.  Velocity Vmin  Pressure Pmax.  PressurePmin.  Fire fighting  

2032 / 20 years.  1.39  1.8 m/sec.  0.3 m/sec.  6.0 bar  1.5 bar  48 m³/h per hydrant, pressure minimum 1.5 bar. 

Table 7‐1:  Other design parameters 

7.2 Storage Requirements  The  storage  volumes  were  estimated  to  be  about  30 %  of  the  Peak  Day  Demand.    This  serves  the  buffering  during  daily  demand  variations  and  the  uninterrupted  supply  in  case  of  power  cut  or  technical failure as well as firefighting. 

7.3 Fire Fighting  The design will be based on the German standard, ensuring that water for fire fighting is available as  follows:   at a volume of 48 m³/h for middle fire risk level in rural areas and    a volume of 96 m³/h for higher fire risk level for central areas of town). 

SETEC Engineering  

 

7‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Fire fighting requirements according to German Standards are presented in the following table:    Type of settlement  No. of storeys 

Rural  areas  2 

Private living  quarters  3 

Central areas of  town 

Larger 3 



Larger 1 

Industrial  Areas   

Demand for fire fighting in m³/hour – minimum 2 hours 

Fire risk  level 

Small 

24 

48 

96 

96 

Middle 

48 

96 

96 

96 

High 

96 

96 

192 

192 

Table 7‐2:  German Standards for Fire‐Fighting  To  simulate  the  scenario  of  fire‐fighting,  the  load  case  Maximum  Daily  Demand  was  superimposed  with a hydrant discharging the design fire flow of 48 m³/h to 200 m³/h. 

7.4 Roughness and Velocities  The pipe roughness was taken as 0.4 mm for old DCI and old Steel pipes and 0.1 mm for new pipes.   During the calibration the roughness was adjusted for the transport mains to actual values to match  the pressures at the node points.  In  order  to  avoid  water  stagnation  and  associated  health  risk,  the  pipelines  were  dimensioned  to  ensure also a reasonable velocity during average daily demand (ADD).  The design tries to avoid dead  ends.    The  consultant  attempted  to  reach  a  minimum  velocity  of  0.3  m/sec  in  the  pipelines  where  possible.  This value is required for a regular flushing of pipes.  In Load Cases  

7.5 Load Cases   The digital model was analysed with the following load cases:   Average Hourly Demand  sizing of transmission mains   Minimum Hourly Demand  maximum pressure levels, boarder of pressure zones   Peak Hourly Demand  minimum supply pressure, boarder of pressure zones, reservoir volumes   Fire Fighting Demand  The  design  results  for  the  load  cases  mentioned  above  as  well  for  the  fire‐fighting  load  cases  are  listed below.  Results for the Node analysis include  Elevation – in meters above mean sea level  Head ‐ in meters above sea level  Pressure – in bar  Discharge – in m³ per hour [m³/h]  SETEC Engineering  

 

7‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Results for the pipe analysis include  Flow – in m³ per hour [m³/h]  Velocity – in meter per second [m/s]  Head Loss – in meter [m]  Pressure Loss Gradient – in meter per kilometer [m/km]  The  results  for  the  load  cases  Minimum  Hourly  Demand  and  Peak  Hourly  Demand  are  given  graphically in Appendix 1.     

SETEC Engineering  

 

7‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

8

HANDLING OF HYDRAULIC MASTER DATA 

8.1 General  Relevant physical properties were collected from devices like reservoirs, pumps and valves etc. which  can  be  changed  only  by  construction  work.    These  data  are  identical  for  all  load  cases.    Existing  as  well as proposed future device data were entered into the respective tables of the hydraulic model  data base.  These data are shortly described in the following chapters of this section.  The hydraulic model master data base is part of the digital project data submitted to the client. 

8.2 Reservoirs  The reservoir name and its storage capacity [m³] were entered for maximal three relative filling levels  [m] for each reservoir.   Absolute elevation of its invert level (bottom of reservoir)    Maximum water level   Inlet level 

8.3 Pumps  The pump name and at least two operating points (head [m] and flow rate [m³/h]) were entered for  all pumps. If only one operating point was available the second operating point was assumed to be  the maximum flow rate point with double the operating point flow rate and near zero pump head or  the maximum pump head equal to 1.33 times the operating head at near zero flow rate.  If no second operating point is entered the software generates it automatically.  If a pumping station had several pumps, each pump can be individually assigned within an array of  parallel pipes, in order to accommodate the possibility of more than one pump operating at the same  time.  Terrestrial  elevation  values  for  pump  shafts  were  obtained,  to  allow  accurate  evaluation  of  pump pressure readings if required. 

8.4 Pipe Materials and Roughness Values  For  operational  friction  standard  values  where  used  in  the  first  step  (see  section 7.4).    The  real  roughness of single materials where entered as a result of calibration. 

8.5 Real Pipe Diameters  No  hydraulic  significant  differences  are  expected  between  nominal  diameters  and  real  inside  diameters,  because  of  the  dominant  effect  of  the  roughness  value  in  the  calculation.    Nominal  diameter is an approximate measurement of the diameter of a pipe.  Although the nominal diameter  is used to describe the size or diameter of a pipe, it is usually not the exact inside diameter of the  pipe.  The inside diameter of a pipe changes with the class of pipe and wall thickness of material, but  all pipes near a certain diameter are referred to as that size of pipe. 

SETEC Engineering  

 

8‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

9

HYDRAULIC CALCULATION  

9.1 Hydraulic Model   The existing network documentation (Drawings, AutoCAD and GIS files) had to be transferred into a  digital  form  suitable  to  be  used  for  the  hydraulic  calculations,  the  hydraulic  model.    This  is  a  data  base storing all information in relation to pipe location, hydraulic nodes, dimensions and material of  pipes.    Furthermore  it  stores  the  hydraulic  relevant  information  on  important  devices  such  as  reservoirs,  wells  and  pumping  stations.    Using  this  data  base  a  hydraulic  map  can  be  produced  for  each load case and printed out using graphical programs like AutoCAD, GIS or Surfer.    The hydraulic model is a representation of the real network.  The network and the digital model are  identical.  In order to prepare quality network mapping additional information needs to be available  like a layer showing elevation contour lines and satellite images or cadastral background mapping.  The  MP  team,  in  close  cooperation  with  the  DW  staff,  has  collected  all  available  paper  and  digital  mapping  and  other  information  like  K&A  design  under  construction  and  transferred  it  into  an  updated AutoCAD network map.  Missing and questionable information was checked and corrected  as far as possible.  Emphasize was given to transmission mains as well as main pipes inside quarters  and their connections, to reservoirs (new and existing) as well as to the delineation of supply areas  connected to a reservoir or pump station.  This  resulted  in  an  up‐to‐date  map  of  the  network  and  it’s  appurtenances  within  the  urban  city  Master Plan Erbil delineated by the Green Belt area.    These data were imported into the hydraulic model.   The  established  new  mapping  of  the  system  has  to  be  transferred  into  a  GIS  system  and  needs  permanent  update  to  record  correct  actual  conditions,  any  modifications,  changes  and  extensions.   This task is very important especially as there are extensive construction activities ongoing. 

9.2 Hydraulic Scenarios  SETEC  established  a  fully  operational  hydraulic  model  covering  the  primary  system,  key  assets,  reservoirs  and  future  pressure  zones  and  corresponding  operation  for  the  distribution  system.   Design of supply areas and zoning considers the elevation of contour lines taking into consideration  the new established reservoirs, transmissions and existing mains.  The result is the identification of  logical  Supply‐Pressure‐Areas  corresponding  to  the  existing  or  future  needed  demand  and  to  the  corresponding  reservoirs  and  booster  stations.    Hydraulic  load‐cases  were  calculated  to  size  important  mains  supplying  pressure  zones  including  DMAs.    These  calculations  assist  also  how  to  establish connection to existing systems.  The results, based on a sound engineering practice, shall be  used for detailed planning and construction.  SETEC  analyzed  the  K&A  design  covering  the  area  inside  60  meter  road  area.    The  project  was  incorporated  into  the  general  operational  idea  of  logical  pressure  zones  for  the  entire  system.   Additional  connection  points  are  proposed  to  supply  water  from  proposed  future  important  transmission mains.  

SETEC Engineering  

 

9‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Together  with  future  demand  and  pressure  zoning,  the  location  and  operation  of  reservoirs  and  booster sizing is established by min./max. load‐case scenarios, discussed and agreed with WD Erbil.   All  technical  principals  and  scenarios  were  approved  and  confirmed  by  WD  Erbil  management  followed by detailed modeling for pipes and key assets described in this technical report.  The soft  copy of the fully working model is attached in digital form covering all scenarios and can be used by  WD Erbil engineers for further simulations.  The  results  of  the  hydraulic  models  under  this  MP  are  a  guideline  for  layout,  dimensioning  and  operation of:   proposed intake and WTP location for ERBIL IV system   future back bone transmission mains,    boosters,   sizing and location of reservoirs,    corresponding pressure zoning,   preparations for establishment of DMAs by ring mains and position of inflow points   time‐step simulation of entire operation.   The  proposed  list  of  rehabilitation  measures,  based  on  high  quality  facts,  and  their  cost  of  implementation is needed to allocate future funds and undertake budget planning by WD and GWD  management and the governorate administration (see Section 14).

SETEC Engineering  

 

9‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

10 CALIBRATION MEASUREMENT  10.1 General Description  The  actual  measurements  in  the  field  are  essential  for  the  correct  function  and  calibration  of  the  hydraulic model.   These measurements enable the check of the correctness of the pipe connections  and  zoning,  the  pipe  diameters,  the  specific  roughness  of  the  pipes  and  the  elevations  used.    The  measurements include flow, water levels and pressure using digital recording. The actual operation  of pumps and the situation in the network and other parts of the supply system are recorded as a  base for interpretation and calibration.  The measurements took place in November 2011.  The points of installation for the recording devices  are shown in maps in Annex 3 (see excerpt in Figure 10‐1:  Location of measuring points).  Records  taken  and  the  map  were  handed  over  to  the  WD  Erbil  in  digital  form  after  completion  of  the  field  work.  They are also attached as Appendix 2 to this report.   

  Figure 10‐1:  Location of measuring points  The operation was done using:   up to 40 pressure loggers (PL),    4 water level sensors (WLS) to monitor the water level of reservoirs and    5 mobile ultrasonic flow meters (UFM) for the individual supply areas.  The equipment was installed to record simultaneously.  Suitable access and measuring points had to  be  defined  based  on  the  actual  situation  in  the  network  as  established  earlier.    Programming,  installation on site, and read out of records was carried out by two teams operating together with  WD staff.    SETEC Engineering  

 

10‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Altogether the following records are available:   about 40 pressure measurements with positive information records,    15 flow meter records and    10 different water level sensor records.  Suitable access and measuring points had to be defined to install the equipment with support of WD  Erbil.  The following chapters describe shortly the methodology used for the three types of measurements:  flow, level and pressure.  The programming, installation on site, and read out of records was carried  out by a measuring engineer.  The measurements focused on the transmission main system and were  done in cooperation with WD staff.  Some sample measurements of well production and connected  pipes was carried out for supply areas of the distribution network.  Due to the fact of intermediate  supply,  supply  mix  of  deep  wells  and  Ifraz  bulk  supply  in  combination  with  low  pressure  made  calibration measurement for the supply area impractical.  The  consultant  performed  measurements  and  calibration  of  the  important  parts  of  the  network  including the backbone of the Erbil water network IFRAZ I, II and III. 

10.2 Flow Measurement  The input to the system was measured by mobile ultrasonic flow meters at the following locations:   main pumping stations in Ifraz (for Ifraz I & III),    at WTP Ainkawa (for Ifraz II),    at the intermediate booster station Maroda of Ifraz III and    in front of the Dawajin reservoir.  The measurement equipment was installed for at least 2 days to get meaningful results. 

  Figure 10‐2: Results of Flow Measurements IFRAZ III  The records made are attached in Appendix 2.  SETEC Engineering  

 

10‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

10.3 Water Level Measurement  The inflow (or outflow) rate of a reservoir can be calculated by measuring the change of the water  level over time, using the known surface are.   Cross checks can be done with other measurements,  especially  in  cases  of  large  flows  and  with  multiple  chambers.    The  change  in  water  level  was  recorded  in  at  least  one  chamber  of  a  reservoir  where  flow  measurements  took  place  during  the  period of flow recording.    One  result  of  such  observation  can  be  the  determination,  whether  installed  non‐return  valves  are  working properly in each chamber.  This would be indicated by varying water levels in the chambers. 

  Figure 10‐3:  Record on water level measurement  Copies of the results are attached in Appendix 2. 

10.4 Pressure Measurement  Pressure loggers (PL) were used to record the pressure conditions in the water supply network zones  and on the IFRAZ main pipelines. They were connected to available access points at pumping stations  or on house connections close to the main pipes.      

SETEC Engineering  

 

10‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

  Figure 10‐4: Record of pressure measurement  The complete records are attached in Appendix 2. 

10.5 Calibration Measurement campaign  The flow and pressure measurement campaign was performed during November 2011 for the Ifraz  transmission mains and sample supply areas inside Erbil city. About 40 No. pressure measurements  with positive information records, 15 No. flow meter records and 10 No. different water level sensor  records have been compiled from raw data to diagram curves for calibration and easy interpretation.  Details to each measurement point including diagrams are attached in the Appendix 2. 

10.6 Location of Measurement points  For each installed Pressure Logger (PL) the location is given in the in Appendix 3.  The location of the  measuring devices is given in the following tables. 

SETEC Engineering  

 

10‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

  No. 1

Name

No. of Measurement Devices UFM WLS PL

TM Ifraz I

2

1

4

2

TM Ifraz II

2

2

9

3

TM Ifraz III Part 1

1

1

6

4

TM Ifraz III Part 2

1

2

4

5

TM Ifraz II Saylo Line

1

1

3

6

TM Ifraz II Tayvara Line

1

1

3

UFM R Outlet DN 700, close Airport1) manhole after Ifraz R Outlet, manhole before Inlet Ainkawa WTP R first chamber after Outlet DN 9005) 6) first chamber after Outlet DN 9005) 7) manhole 20 m outside pumphouse DN 600 manhole 20 m outside pumphouse DN 600

Location WLS Ifraz, reciever R

PL along TM

Sedimentation Tank in manholes P1, P2, P4, P5, Ifraz, Splitting Chamber P6, P7, P8 along TM2), in Ainkawa Ainkawa before and after Venturi-Meter3) chamber before pumps 1x directly after pumps, 1x at in Ifraz collector pipe, 4x along TM4) chamber before pumps 1x directly after pumps, 1x at in Marooda, Dawajin R collector pipe, 2x along TM4) Fresh Water Tank before Pumps Fresh Water Tank before Pumps

1x before pump, 1x after pump, 1x manhole 20 m outside pumphouse 1x before pump, 1x after pump, 1x manhole 20 m outside pumphouse

Remarks:  1) therefore the pipe had to be excavated  2)   Installation of pressure loggers along the second half of the transmission pipeline towards  Ainkawa was not possible since no isolation valves were installed in this section   3)   With the help of these two loggers the pressure loss produced by the Venturi‐Meter was  determined  4)   The placing of the PLs was a time consuming procedure, since the chambers needed to be opened  by a crane and some fittings needed to be installed first to get the right connection of the PLs  5)   In the same chamber the flow rate was measured by the SCADA‐system.  6)   The installing of this UFM emerged to be difficult because at that time the whole chamber was  current‐carrying. Therefore the whole Ifraz III pump station had to be stopped for the installation  of the UFM  7)   The measured flow rate was also compared to the flow rate given by the SCADA‐system  (handwritten document, since the SCADA is not recording data).  Table 10‐1:  Location of measuring devices on TM

No.

Name

No. of Measurement Devices UFM WLS PL

1

SA Dawajin

3

1

-

2

SA Sarbasty

-

2

9

3

Wells 2)

3

4

5

Location UFM WLS PL 1x manhole about 1 km west of west chamber no connection Dawajin R, manholes in Pirmam of Dawajin R available Street (1x close to Gulan Street, 1x at 60 Meter Road at different wells in SA1) different well locations

different well locations

spread iside SA outflow wells

Remarks:  1)   SA was only supplied by two wells 2)   Due to some wrong information the ground level pressure sensor was only able to measure groundwater levels to a maximum of 100 m (it was assumed that the ground water level is about 50 – 70 meters). Since most wells dynamic water level was below 100 m, only a few wells were measured. The corresponding diagrams are attached in Appendix 2. Table 10‐2:  Location of measuring devices in SA 

SETEC Engineering  

 

10‐5 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

10.7 Measurement Campaign Interpretation   10.7.1 OVERVIEW  The following table gives an overview about the measurement results and their interpretation.  The  result for the SA Dawajin is given in the following sections.    Nos. of  Pumps in  operation 

Flow Rate [m3/h] 

Pressure at  Pump   [bar] 





12.0 



550 

13.2 



1,500 

18.0 



700 

14.0 



1,300 

 



1600 

 



1,850 

19.5 

Pressure at and of TM (Venturi  meter at Ainkawa WTP) was 0.6 bar  (1 pump) and 1.1 bar (4 pumps).  Design capacity: 2,800 m3/h (flow is  64%). 



750 

3.5 

 



750 

1.5 



1,450 

 





9.6 



1,950 

9.9 



3,800 

10.1 



5,600 

10.7 





9.4 

TM Ifraz III ‐ 2  from BS Dawajin  to Dawajin  reservoir 



2,050 

9.6 



4,150 

9.8 



6,100 

10.3 

SA Dawajin 

 

 

 

Location 

TM Ifraz I 

TM Ifraz II 

SA Ifraz II   Sylo line  SA Ifraz II  Tayrava line 

TM Ifraz III ‐ 1  from WTP Ifraz   to BS Dawajin 

Remarks  Pressure at end of TM (at old Ifraz 1  PS) was 0.25 bar (0 pumps) and  2.2 bar (4 pumps)  Design capacity: 1,600 m3/h (flow is  94%) 

 

Water hammer was observed upon  pump shut down with oscillating  pressuring in 2 minutes interval.  

The capacity of the booster pump  station is larger than the pumps at  the WTP – danger of draining the  reservoir at the BS.  Measured flow is less than SCADA  records  See text below 

Table 10‐3:  Interpretation of measurement campaign 

SETEC Engineering  

 

10‐6 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

10.7.2 SA DAWAJIN   The measurement at the Dawajin main pipe to the city included flow measurement at three different  positions  (manholes).    The  measurement  in  the  first  manhole  (DN  1200)  didn’t  give  useful  information due to the bad measurement conditions.  The UFM was installed right after a valve and  therefor the measured flow rate (about 2,400 m³/h) was not accurate.  Therefore, the flow rate at the outlet of the Dawajin was calculated based on the difference of the  water level in one chamber and the flow rate form IFRAZ III to the same chamber. The outflow rate  was 4,200 m³/h in average.  The  flow  rate  in  the  2nd  manhole  at  Gulan  /  Pirmam  Street  was  about  1,750  m³/h.  The  measuring  point  was  after  the  branching  of  two  other  lines.  One  pipe  DN 800  ductile  iron  branched  to  the  Kuestan  area  and  another  DN 800  ductile  iron  branched  to  the  south  of  Erbil  through  the  Gulan  Street.  The  last  flow  measurement  was  carried  out  in  the  manhole  close  to  the  60  meter  street.    There  1,500 m³/h were measured.  For the Dawajin main pipe no pressure measurements were done since  there were no connections for installing the PLs available. 

10.8 Actual Water Production 2012– Outlook 2032  10.8.1 WATER PRODUCTION  At  WTP  Ifraz  III  pumping  station  a  permanent  PLC  record  is  available  to  monitor  the  supply  from  Ifraz III to the city.  Flows at Ifraz I and II are also measured but not recorded digitally.  Intermediated supply to the quarter’s is regulated by individual valve operation.  This practice eables  to  serve  all  customers  in  WD  Erbil  supply  area.    No  metering  or  monitoring  devices  exist  in  the  present distribution supply system.   The situation in water supply is as follows:    Design Capacity [m3/h] 

Measured Performance [m3/h] 

Actual in   per cent [%] 

Ifraz I 

1,600 

1,500 

94% 

Ifraz II 

2,880 

1,850 

64% 

Ifraz III 

6,000 

5,600 

93% 

Sub‐Total 

10,480 

8,950 

85% 

800 * 30 = 2,400 

Estimated at 50% = 1,200 

 

324 l/c/d 

279 l/c/d 

Source 

Wells  Specific consumption  exclusive of wells 

 

Table 10‐4:  Actual water production  The specific consumption is calculated using a total population of 770,000 people.  

SETEC Engineering  

 

10‐7 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

10.8.2 OUTLOOK & RECOMMENDATIONS  The following points give a general overview about future steps required:   

New IFRAZ IV water supply project with a capacity of about 20.000 m³/h 



Upgrade of Ifraz III to a capacity of  10.000 m³/h 



shut down of deep wells with a selection of wells kept operational for emergency 



Major rehabilitation is required to keep Ifraz I & II fully productive also in coming decades.   Ifraz I (1968) is 44 years old and Ifraz II (1983) is 29 years old.  For the hydraulic model 2032  this  two  facilities  are  considered  to  also  supply  the  new  established  Berkot  Zone  by  direct  pumping to the distribution network. 



Consider  the  future  overall  supply  area  and  its  demand  on  the  distribution  system  in  all  projects for smaller areas.   



The proposed system of transmission mains and reservoirs should be implemented to feed  into the various supply areas. 



Follow the proposed division in supply areas and pressure zoning. 

WD‐Erbil has to reduce the overall water consumption and losses.  Necessary steps are listed below:   

First measures should be the set‐up of metering and billing system to avoid wastage.   



Construction  of  house  connections  should  be  under  the  responsibility  and  control  of  WD.   Consumer  must  use  correct  materials  and  construction  methods.  This  will  avoid  poor  workmanship unmetered connections as well as leaks at house connection pipes.   



Replace old weak pipes and keep the new main pipes also inside quarters in good condition  (pressure testing) in general with acceptable leakage rate.   



Undertake continuous water loss monitoring by control of minimum night flow to zones and  district meter areas by permanent bulk‐meters or mobile ultrasonic flow metering. 



Undertake dedicated leak detection based on night flow observation. 



Repair reported leaks as soon as possible. 

   

SETEC Engineering  

 

10‐8 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

11 MODEL CALIBRATION  The  calibration  of  the  backbone  transmission  mains  was  carried  out  using  the  data  of  the  field  measurement.    In  each  case  two  load  cases  have  been  calculated.    All  load  cases  are  part  of  the  generation “Calibration”.  LC 1 – Load cases with Minimum Flow (or no flow)  LC 2 – Load cases with Peak Flow  The  result  of  the  calculation  is  compared  to  the  measured  values  at  the  specific  point.    The  comparison  error  is  the  difference  between  measured  and  calculated  pressure  head  at  hydraulic  node points.   The load case 1 is used to eliminate systematic errors in the elevations and load case 2 determines  the  specific  pipe  roughness  and  punctual  pressure  losses  in  the  network  like  closed  or  throttled  valves.  Additional  load cases can be  considered e.g.  to show the situation of in case of one, two, three or  more pumps in operation. 

11.1 Calibration of the Hydraulic Model  11.1.1 GENERAL  The  verification  of  the  hydraulic  model  was  performed  by  comparing  the  different  load  cases  and  measured  pressures  with  the  computed  ones.  The  observed  discrepancies  between  measured  and  computed  pressure  values  can  be  separated  into  systematic  errors  and  random  errors  and  are  explained in following Section.   The results of the calibration exercises for various load cases are presented in the "Calibration Map".  Black decimal numbers indicate the difference between measured and calculated hydraulic grades.  The  number  “‐0.2”  means  that  the  calculated  hydraulic  grade  is  0.2  m  higher  than  the  measured  value.  The comparison of measured and calculated flow rates is displayed as purple numbers.  The  first value describes the measured quantity, the second the deviation in percentage.  11.1.2 TYPES OF CALIBRATION ERRORS   

Systematic Errors 

Systematic errors are of no significance for the performance of the hydraulic model because all flow  rates  depend  on  differences  in  pressure  between  hydraulic  nodes  only.    Therefore,  the  absolute  pressure  at  the  reference  node  can  be  chosen  as  an  arbitrary  constant  in  the  solution  of  the  mathematical equation.  The observed systematic error just indicates e.g. that an unmeasured water  level  in  a  reservoir  was  not  estimated  correctly.    This  error  disappears  after  a  corresponding  correction of the reference pressure.   

Random Errors 

Only random errors are relevant for the quality of the hydraulic model.  If differences at individual  nodes exceed a range of ± 1 m the causes have to be identified and the model to be corrected. 

SETEC Engineering  

 

11‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

11.2 Calibration Transmission Mains  11.2.1 TM IFRAZ I  The  measurement  results  used  for  calibration  of  the  TM‐Ifraz  three  PL  are  given  in  the  following  table.  Date

01.11.2011

Time

LOAD CASE 2.1 LOAD CASE 2.2 LOAD CASE 2.3 LOAD CASE 2.4 11:50 - 11:55 12:25 - 12:30 12:50 - 12:55 13:20 - 13:25

average Flow: [m3/h] TM Ifraz I

Node

557,6

942,8

1.267,6

1.505,9

 

Table 11‐1:  TM Ifraz I Flow  Pressure Measure Points :

LC 2.1

LC 2.2

L=Pressure Logger R=Pressure Recorder

Node Geod. Korr. rel. Node Nr. Level [m] Press. Nr. [m] [mWL]

abs. Div. rel. Node abs. Div. Press. Press. Press. Nr. Press. Press. kor. [mWL] [mWL] kor. [mWL] [mWL] [mWL]

SR Ifraz I DL 3863 DL 4673 DL 4676

7377 11154 7440 7480

285,26 419,46 422,00 414,19

283,60 286,50 286,50 405,50

0,0 0,0 0,0 0,0

1,66 7377 132,96 11154 135,50 7440 8,69 7480

-0,75 11,72 12,69 6,22

1,58 146,70 149,22 11,76

7377 11154 7440 7480

285,18 433,20 435,72 417,27

-0,83 25,46 26,42 9,29  

Table 11‐2:  TM Ifraz I Pressure 1    Pressure Measure Points :

LC 2.3

LC 2.4

L=Pressure Logger R=Pressure Recorder

Node Geod. Korr. rel. Node abs. Div. rel. Node abs. Div. Nr. Level [m] Press. Nr. Press. Press. Press. Nr. Press. Press. [m] [mWL] kor. [mWL] [mWL] kor. [mWL] [mWL] [mWL]

SR Ifraz I DL 3863 DL 4673 DL 4676

7377 11154 7440 7480

283,60 286,50 286,50 405,50

0,0 0,0 0,0 0,0

1,87 165,59 167,72 17,15

7377 11154 7440 7480

285,47 452,09 454,22 422,66

-0,54 44,36 44,91 14,69

1,81 182,95 185,63 22,40

7377 11154 7440 7480

285,41 469,45 472,13 427,90

-0,60 61,71 62,83 19,93  

Table 11‐3:  TM Ifraz I Pressure 2  The  high  lift  pumps  were  integrated  in  the  hydraulic  model  with  all  details  including  pump  characteristics and efficiencies. Currently pump No. 3 is out of order.   Please see the following figure for a layout of the pumping station. 

SETEC Engineering  

 

11‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

  Figure 11‐1:  TM Ifraz I High Lift pumps  The calibration was accomplished by using 4 different load cases with flow rates between 560 m³/h  and  1,500 m³/h.    The  corresponding  pressure  difference  between  load  case  1  and  load  case  4  was  about 6.2 m.  The  best  match  between  measured  and  calculated  pressure  was  achieved  by  using  an  integrated  roughness of 0.5 mm in all load cases.  The ROSS valve right after the pumps is throttling the flow  rate and therefore the input power is constrained.  The specific resistance for the valves was gained  by the calibration calculations.  Without these resistances a compliance with the measured values is  not  possible.  The  graphical  presentation  in  Appendix  1  pages  2‐5  shows  the  results  of  the  final  calibrated model.  11.2.2  TM IFRAZ II – WTP AINKAWA    The  table  below  shows  the  measured  flow  values  used  for  calibration  of  the  DN  800  TM  to  the  Ainkawa WTP and for evaluating the pumps.    Date

18.07.2011

Time

LOAD CASE 1 12:50 - 12:55

LOAD CASE 2 15:50 - 15:55

737,4

1.909,4

average Flow: [m3/h] TM Ifraz II

Node

4

 

Table 11‐4: TM Ifraz II Flow 

SETEC Engineering  

 

11‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Table 11‐5 shows the measured pressure values, the Pressure logger number and the corresponding  node.    Pressure Measure Points :

Final

5,0 mm

LC 1

LC 2

L=Pressure Logger R=Pressure Recorder

Node Geod. Korr. rel. Node abs. rel. Node abs. Div. Nr. Level [m] Press. Nr. Press. Press. Nr. Press. Press. [m] [mWL] kor. [mWL] kor. [mWL] [mWL] [mWL]

TP Ainkawa DL 4684 DL 4680 DL 4675 DL 4691 DL 4673 DL 4676 DL 4682 DL 4689 DL 4679 DL 4672

11925 11922 11921 11918 11917 11916 11914 11913 11911 11910 7317

408,90 410,00 410,00 358,35 373,95 375,95 362,43 352,50 346,13 330,27 285,10

0,0 0,0 -0,5 4,0 7,0 6,0 5,0 8,0 2,0 -3,0 -0,5

6,77 6,30 6,85 59,65 42,18 42,46 56,89 64,27 76,80 97,70 141,03

11925 11922 11921 11918 11917 11916 11914 11913 11911 11910 7317 FLOW 15779

415,67 416,30 416,35 422,00 423,13 424,41 424,32 424,77 424,93 424,97 425,63 m³/h 737,40

6,87 10,76 11,68 94,93 85,54 91,32 107,84 116,54 130,14 151,99 197,78

11925 11922 11921 11918 11917 11916 11914 11913 11911 11910 7317 FLOW 10208

415,77 420,76 421,18 457,28 466,49 473,27 475,27 477,04 478,27 479,26 482,38 m³/h 1909,40

0,10 4,46 4,83 35,28 43,36 48,86 50,95 52,27 53,34 54,29 56,75

 

Table 11‐5:  TM Ifraz II Pressure  The design capacity of the WTP Ainkawa is 2,880 m³/h. The pumps at the Ifraz II intake are designed  for this flow rate; nevertheless the design capacity was never reached.  To increase the flow rate a  new grid chamber with low lift pumps was constructed as a receiver tank.  Even with the support of  this grid chamber the flow rate could be raised about 10 % to 2,000 m³/h only.  This was leading to  the assumption of a local resistance somewhere at the pipe.  Therefor a calibration measurement on  Ifraz II transmission main was carried out.  To isolate the location of the resistance pressure loggers  were installed.  It was only possible to install the pressure loggers in places of air valves at the first  half  of  the  transport  main.    The  calibration  was  implemented  with  two  load  cases  whereas  the  difference in flow rate should be as big as possible. The load case with the small flow rate (LC 1) was  used to eliminate systematical errors like wrong elevations.  The calculated correction values of the  LC1 have to be used for all other load cases.  The following calibration calculations are accomplished  with  the  corrected  elevations.  The  difference  in  pressure  between  load  case  1  and  load  case  2  accounts to 56 m.  The  initial  value  for  the  integral  roughness  of  the  pipe  was  assumed  to  be  0.1  mm.  The  difference  between the calculated and the measured pressure decreased along the whole pipe to Ainkawa   for  both load cases.  In LC2 the deviation of water level was almost 40 meters. (Appendix 1, page 14)  To get better match of measured and calculated values the integral roughness was raised first to 2.0  mm,  then  to  4.0  and  finally  to  5.0  mm.    Only  the  calculation  with  5.0  mm  showed  the  same  deviations of pressure at almost all points of the pipe.  That means that there is no local resistance in  the pipe. 

SETEC Engineering  

 

11‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The only punctual resistant is in Ainkawa at the inflow to the WTP.  This resistance is depended on  the flow rate and accounts to 1.0 m for LC 1 and 4.5 m for LC 2.  For the graphical presentation the  resistance was integrated in the calculation. (Appendix 1, page 11 and 18)  The cause of this pressure loss is probably the sedimentation at the inflow area to the WTP.  Another  possibility is a throttled valve at the inlet in Ainkawa.  The  calculation  was  performed  with  a  pipe  diameter  of  800  mm.  A smaller diameter would  lead  to  bigger  flow  losses  and  therefor to a smaller roughness  of  the  pipe.    A  calculation  was  performed as reference using a  diameter  of  700  mm.    The  integral  roughness  decreased  to  0.3  mm.  (Appendix  1,  pages  12 and 19).  Nevertheless it was  verified  that  the  pipe  diameter  is  DN  800  at  all  measured  locations.   A  high  roughness  as  result  of  the  calculation  could  also  be  caused  by  the  quality  of  the  raw water transported.  If there  was a big amount of suspended  sediment in the raw water, the  density  of  the  water  would  increase  and  this  would  result  in  higher  friction  losses  and  thus in higher energy costs.    Figure 11‐2: Booster Station Ifraz II High Lift Pumps  After  establishment  of  the  pipelines  characteristic  various  load  cases  can  be  simulated  after  incorporation of the number and characteristics of the pumps and the new grid chamber.  Without throttling the valves right after the pumps the flow rate would be about 11.5 % higher than  the  measured  ones.  (Appendix  1,  page  21).    By  considering  a  specific  resistance  of  the  valves  right  after the pumps (like throttling) the measured flow and pressure conditions can be matched in the  simulation. (Appendix 1, pages 20 and 22)   

SETEC Engineering  

 

11‐5 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

  Figure 11‐3: Pump Characteristic BS Ifraz II High Lift Pumps     

SETEC Engineering  

 

 

11‐6 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

11.2.3 TM IFRAZ III PART 1 (WTP IFRAZ III TO BOOSTER STATION MARODA)  The measured values are as follows:  Date

25.10.2011

Time

LOAD CASE 1.0 LOAD CASE 2.1 LOAD CASE 2.2 LOAD CASE 2.3 16:55 - 17:00 17:55 - 18:00 18:55 - 19:00 19:55 - 20:00

average Flow: [m3/h] TM Ifraz III Part I

Node

0,0

1.904,0

4.160,0

6.056,0

 

Table 11‐6:  TM Ifraz III part 1 Flow  Pressure Measure Points :

LC 1

LC 2.1

L=Pressure Logger R=Pressure Recorder

Node rel. Node Geod. Korr. rel. Node abs. Nr. Level [m] Press. Nr. Press. Press. Nr. kor. [mWL] [mWL] [m] [mWL]

Div. abs. Press. Press. [mWL] kor. [mWL]

SR Ifraz III DL 4672 DL 4676 DL 4691 DL 4682 DL 4690 DL 4679 DL 4666 SR Maroda

7377 7336 7327 7304 7351 7352 7401 7353 7377

296,27 300,93 394,01 393,84 393,65 392,04 391,77 391,14 391,28

291,80 300,83 296,60 305,85 386,88 355,17 361,46 384,27 388,80

0,0 0,0 -3,5 3,0 1,5 1,5 3,5 0,0 0,0

4,88 0,07 98,61 82,79 3,30 34,91 26,70 7,11 2,77

7377 7336 7327 7304 7351 7352 7401 7353 7377

296,68 4,47 300,90 0,10 391,71 100,91 391,63 84,99 391,68 5,27 391,58 35,37 391,66 26,81 391,38 6,88 391,57 2,48

7377 7336 7327 7304 7351 7352 7401 7353 7377

-0,41 0,03 2,31 2,21 1,97 0,46 0,11 -0,24 -0,29  

Table 11‐7:  TM Ifraz III Part 1 Pressure 1  Pressure Measure Points :

LC 2.2

LC 2.3

L=Pressure Logger R=Pressure Recorder

Node Geod. Korr. rel. Node abs. Div. rel. Node abs. Div. Nr. Level [m] Press. Nr. Press. Press. Press. Nr. Press. Press. [m] [mWL] kor. [mWL] [mWL] kor. [mWL] [mWL] [mWL]

SR Ifraz III DL 4672 DL 4676 DL 4691 DL 4682 DL 4690 DL 4679 DL 4666 SR Maroda

7377 7336 7327 7304 7351 7352 7401 7353 7377

291,80 300,83 296,60 305,85 386,88 355,17 361,46 384,27 388,80

0,0 0,0 -3,5 3,0 1,5 1,5 3,5 0,0 0,0

4,31 0,11 102,76 86,41 5,82 37,30 27,69 6,74 2,19

7377 7336 7327 7304 7351 7352 7401 7353 7377

296,11 300,94 395,86 395,26 394,20 393,97 392,65 391,01 390,99

-0,57 0,04 4,15 3,62 2,52 2,39 0,99 -0,38 -0,58

3,41 107,90 108,84 91,89 10,12 40,08 28,98 6,59 1,83

7377 7336 7327 7304 7351 7352 7401 7353 7377

295,21 408,73 401,94 400,74 398,50 396,75 393,94 390,86 390,63

-1,47 107,83 10,23 9,10 6,82 5,17 2,28 -0,52 -0,94  

Table 11‐8:  TM Ifraz III Part 1 Pressure 2  The planned capacity of the finished Ifraz III WTP is 10,000 m³/h.  In the first stage Ifraz III WTP has a  capacity  of  6,000  m³/h.  The  design  capacity  can  be  reached  after  completion  of  the  second  construction stage which is in planning.  Currently 4 of the planned 7 high lift pumps are installed and in operation.  This are pump No. 1, 3, 5  and 7.  SETEC Engineering  

 

11‐7 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The layout is shown in the following figure. 

  Figure 11‐4: Ifraz III High Lift Pumps WTP  The  calibration of the Ifraz III was performed using 4 different  load cases.  Since it was  possible to  stop  all  pumps,  with  the  aid  of  load  case  1  using  a  flow  rate  of  zero  all  systematic  errors  were  eliminated. (Appendix 1, page 23)  The best compliance between measured and calculated pressure was obtained by using a roughness  of  1.0  mm.  The  ROSS  valves  right  after  each  pump  limits  the  input  power  of  the  pumps.  The  calculation  used  the  nominal  diameter  instead  of  the  inner  diameter.  The  check  of  the  actual  diameter  on  a  not  buried  piece  showed  that  the  inner  diameter  is  marginally  smaller  than  the  nominal diameter.  In load case 2.12, after stopping all pumps one pump is in operation again, the consistence between  measured  and  calculated  pressure  could  be  reached  by  using  a  local  resistance  at  the  highest  elevation  of  the  pipe  layout.  (Appendix  1,  pages  25  and  26)    At  this  point  an  air  bubble  is  formed  which is dispersed when two pumps are running. (Appendix 1, page 26).  In the load case in which three pumps are in operation the pressure measuring point between pump  and  ROSS  valve  is  available.  Without  throttling  the  pumps  the  calculated  pressure  right  after  the  pumps is 3.8 m too low. (Appendix 1, page 29, blue number)  By integration of the resistance for the  ROSS valve compliance between measured and calculated pressure is reached.     

SETEC Engineering  

 

11‐8 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

11.2.4 TM IFRAZ III PART 2 (MARODA BOOSTER STATION TO DAWAJIN RESERVOIR)  In the following table please find the measurements done at the TM‐Ifraz III Part 2.  Date

25.10.2011

LOAD CASE 1.0 LOAD CASE 2.1 LOAD CASE 2.2 LOAD CASE 2.3 16:55 - 17:00 17:55 - 18:00 18:55 - 19:00 19:55 - 20:00

Time

average Flow: [m3/h] TM Ifraz III Part I

Node

0,0

2.088,0

4.296,0

6.220,0

 

Table 11‐9:  TM Ifraz III Part 2 Flo  Pressure Measure Points :

LC 1

LC 2.1

L=Pressure Logger R=Pressure Recorder

Node Geod. Korr. rel. Node abs. rel. Node Nr. Level [m] Press. Nr. Press. Press. Nr. [m] [mWL] kor. [mWL] [mWL]

abs. Div. Press. Press. kor. [mWL] [mWL]

SR Maroda DL 4673 DL 4675 DL 4671 R Dawajin

7377 7386 7362 7402 3647

391,28 397,82 491,41 490,93 490,79

388,80 397,83 393,60 479,34 489,50

0,0 0,0 0,0 0,0 1,0

2,77 -0,02 96,86 11,39 0,19

7377 7386 7362 7402 3647

391,57 397,81 490,46 490,73 490,69

2,48 -0,01 97,81 11,59 0,29

7377 7386 7362 7402 3647

-0,29 0,01 0,95 0,20 0,10  

Table 11‐10:  TM Ifraz III Part 2 Pressure 1  Pressure Measure Points :

LC 2.2

LC 2.3

L=Pressure Logger R=Pressure Recorder

Div. Div. rel. Node abs. Node Geod. Korr. rel. Node abs. Nr. Level [m] Press. Nr. Press. Press. Press. Nr. Press. Press. [mWL] [mWL] [mWL] kor. [m] [mWL] kor. [mWL] [mWL]

SR Maroda DL 4673 DL 4675 DL 4671 R Dawajin

7377 7386 7362 7402 3647

388,80 397,83 393,60 479,34 489,50

0,0 0,0 0,0 0,0 1,0

2,19 -0,01 100,53 11,87 0,49

7377 7386 7362 7402 3647

390,99 397,82 494,13 491,20 490,99

-0,58 0,00 3,66 0,47 0,30

1,83 104,29 104,70 12,41 0,91

7377 7386 7362 7402 3647

390,63 502,12 498,30 491,75 491,41

-0,94 104,31 7,84 1,02 0,72  

Table 11‐11:  Figure 11‐5:  TM Ifraz III Part 2 Pressure 2  The  high  lift  pumps  were  integrated  in  the  hydraulic  model  with  all  details  including  pump  characteristics  and  efficiencies.  Currently  4  of  the  planned  7  pumps  are  installed  and  in  operation.  This includes pump No. 1, 3, 5 and 7.  A sketch is shown in the following about the pump layout in the Maroda booster station. 

SETEC Engineering  

 

11‐9 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

  Figure 11‐6  TM Ifraz III Part 2 Booster Station Maroda  The calibration of the Ifraz III part 2 was performed using 4 different load cases.  Since it was possible  to  stop  all  pumps,  with  the  aid  of  load  case  1  using  a  flow  rate  of  zero  all  systematic  errors  were  eliminated. (Appendix 1, page 31)  The best compliance between measured and calculated pressure was obtained by using a roughness  of  1.0  mm.  The  ROSS  valves  right  after  each  pump  limits  the  input  power  of  the  pumps.  The  calculation  used  the  nominal  diameter  instead  of  the  inner  diameter.  The  check  of  the  actual  diameter  on  a  not  buried  piece  showed  that  the  inner  diameter  is  marginally  smaller  than  the  nominal diameter.  In the load case in which three pumps are in operation the pressure measuring point between pump  and  ROSS  valve  is  available.  Without  throttling  the  pumps  the  calculated  pressure  right  after  the  pumps is 2.4 m too low. (Appendix 1, page 36, blue number)  By integration of the resistance for the  ROSS valve compliance between measured and calculated pressure is reached.     

SETEC Engineering  

 

11‐10 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

11.3 Calibration existing Supply areas  The calibration of the existing distribution pipes inside the supply areas and sectors was impossible  due  to  lack  of  a  steady  state  condition.    Also  the  absence  of  detailed  maps  about  old  pipes,  their  unknown  connections,  zoning,  unknown  boundaries  and  intermediate  supply  as  well  as  unknown  leakage rate would lead to unrealistic results.  However  performed  pressure  logger  and  flow  measurements  provide  sources  to  understand  the  system  operation  and  to  identify  critical  sectors.  These  facts  are  considered  in  design  set‐up  for  hydraulic new zoning.   Details of all pressure and flow measurements are attached in Appendix 2. 

SETEC Engineering  

 

11‐11 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

12 ESTABLISHED ACTUAL CONDITIONS   The  hydraulic  model  was  established  using  the  data  of  the  existing  water  network  which  were  updated as much as possible to represent the actual today’s situation.  All  new  transport  mains  were  imported  on  basis  of  “As  build”‐drawings  and  calibrated  with  the  corresponding pressure and flow rate measurements.  The transport mains are the backbone of the  system and therefore they were integrated as accurately as possible into the hydraulic model.  The existing supply network was included in the hydraulic model by digital data (e.g. GIS maps) and  the JICA/K& A project.  The  current  main  pipe  system  established  and  analysed  by  hydraulic  calculations  has  a  length  of  1,450 km.  The calibrated transport main pipes are about 85.0 km. The project of K& A, integrated  into the model, accounts to 361 km and is divided into 38 DMAs. 

12.1 Transmission Mains  Following  the  calibration  of  each  TM  some  additional  investigations  were  done  to  document  the  lowest and highest pressure and flow conditions.  Load cases were calculated as follows:    without pumps running (load case 1) and    one or more load cases with pumps in operation.   The system pressure is represented as contour lines with different colors in the graphic presentations  in Appendix 1, Actual Conditions.  The colors represent areas of different pressure at intervals of 20  meters.  The  input  power  of  the  pumps  was  recorded  and  specified  in  the  graphic  presentation.    The  efficiency of the motors was not included.  The following table gives an overview about the conditions established for the transmission mains.    No. 1

Transmission  Static Pressure  High Elevation  No. of  Operation Status at pump Point [bar / km] Pumps Main

Flow  Pressure Power  Design  Rate bar Input [kW] Flow Rate

Graphic Presentation,       Appendix 1

Ifraz I

12,6

2.4 bars / 5.5 km

5

4 (2, 4, 5 and 6)

1 520

18,0

1 240

1 583

Actual Conditions, pages 39‐40

2

Ifraz II

14,4

2.7 bars / 5.5 km

6

4

1 920

20,0

1 650

2 880

Actual Conditions, pages 41‐42

3

Ifraz III Part 1

9,3

2.7 bars / 5.5 km

4

3

6 000

10,4

2 400

6 000

Actual Conditions, pages 45‐46

4

Ifraz III Part 2

9,5



4

3

6 100

10,3

2 400

6 000

Actual Conditions, pages 47‐48

Legend: Static Pressure no pump in operation High elevation Poinstatic pressure after X km after the Inflow point kW for all motors together Power Input

  Table 12‐1:  Condition of Transmission Mains   

SETEC Engineering  

 

 

12‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Due to the high integral roughness of the pipe for reaching the design capacity a pump head of 28.3  bars would be necessary. That would lead to a complete rehabilitation of the pump station because  the current pressure range cannot exceed 25 bars.  The input power including an overall efficiency of  80 % would account to ca. 2,850 kW. (Appendix 1, pages 43 and 44)  The  necessary  investments  for  this  rehabilitation  are  in  no  relation  to  the  benefits  (supply  is  increased about 800 m³/h), as the additional water demand for Erbil is much bigger. 

12.2 Supply Areas  The  currently  available  resources  of  Ifraz  I,  II  and  III  are  not  sufficient.  To  supplement  the  surface  water source about 800 deep wells are used with an average capacity of 30 m³/h and spread in the  supply area of Erbil city.  Since the supply area is divided into many small district areas and there are also a lot of connections  between different areas, the precise record of these areas is not absolutely necessary for the future  design of the water network system.  Additionally the scope of the work was modified in agreement between client and contractor.  Since  WD Erbil is now also responsible for the supply of the whole area within the Green Belt, the scope of  the work was changed by GDWS to establish a concept for this extended area.     

SETEC Engineering  

 

12‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13 DESIGN SCENARIO 2035  Future  investment  projects  (IFRAZ  IV  and  possible  supporting  projects)  have  to  cover  a  range  of  measures  to  meet  the  water  supply  requirements  at  the  end  of  the  design  period,  the  year  2035.   These are as follows: 

        

Water treatment plant WTP,   Main pumping station  Booster pumps  Reservoirs  Transmission mains  Supply areas, pressure zoning   Establishment of DMAs with monitoring facilities  SCADA and PLC systems  Replacement and installation of distribution pipes 

13.1 Basic Considerations  The design scenario 2035 develops the measures required to ensure the future continuous supply for  the  water  network  of  the  master  plan  area  within the Green Belt.  Dawajin Reservoir  500 masl

The  basis  of  the  hydraulic  calculations  is  the  peak  daily  demand  of  375  liters  per  capita  and  day  (see  Section 6.2).    These  numbers  were  agreed  with  the  WD  Erbil.   Currently  the  average  specific  demand  of  some  supply  areas  with  24 h  supply  is  much  higher.  Therefor  it  is  imperative  to  implement  measures  to  reduce  water  consumption.      

Figure 13‐1: First allocation of the Network by pressure Zones 

SETEC Engineering  

 

13‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

When  developing  the  future  design  measure,  the  main  aim  was  to  establish  also  a  distribution  network to supply the individual customers at a minimised energy demand. Therefor the water for a  supply zone should always be pumped only to the elevation where it is needed.  In this way, energy is  saved to a significant extent.  The best solution is the division of the town area along elevations contours in 50 meter steps to form  the main supply areas.  For  the  Erbil  city  centre  and  its  western  parts  a  rehabilitation  project  was  already  completed.   Generally, it is very difficult to construct new big main pipes in densely built up areas within the city.   Therefore, it was necessary to identify possible new reservoir locations at the required elevations.  The  following  chapters  summarize  all  measures  needed  for  the  hydraulically  optimization  of  the  whole supply area of Erbil for the design 2035 scenario.   

13.2 Resources  The future daily demand for 1.9 million inhabitants will be about 720,000 m³/d.  It is required to fully  upgrade Ifraz III to 10,000 m³/h and the construction of the new ERBIL/Ifraz  IV WTP with a capacity  of 20,000 m³/h. 

  Figure 13‐2: Water Treatment Plants 

SETEC Engineering  

 

13‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Theoretically the water production of Ifraz III and IV would be able to cover the whole future demand  of Erbil.  If  Ifraz  I  and  II  are  kept  in  use,  806,000  m³/d  can  be  supplied  to  Erbil  from  this  source.  This  is  a  reserve of about 12 %.  Treatmentplant Design Capacity [m³/d] Ifraz 1 38.000 Ifraz 2 69.120 Ifraz 3 240.000 Ifraz 4 Total

Actul Capacity Future Capacity Future Capacity Future Capacity Demand 2032 [m³/d] [m³/d] [m³/h] [m³/d] [m³/d] 38.000 38.000 1.583 48.000 48.000 2.000 144.000 240.000 10.000 240.000 480.000 20.000 480.000

347.120

230.000

806.000

Reserve %

11,9

720.000 -

720.000

 

Table 13‐1:  Water Production and Demand 2035  The  current  supply  is  produced  by  Ifraz  I,  II  and  III  with  a  daily  delivery  rate  of  230,000 m³.  Additionally about 800 wells registered by WD Erbil supply the area inside the Green Belt together  with an unknown number of not official deep wells.  The ground water level is therefore decreasing  dramatically.    In  2011  and  the  years  before  the  ground  water  level  decreased  up  to  4 m  per  year,  especially in the east of Erbil city.  That is the reason why the deep wells were not included in the future resources for the supply.  The  deep well usage needs to be decreased to an arguable degree for preventing a further lowering of  the ground water level and to let the groundwater volume recover.  The remaining deep wells will be  a reserve in case of emergencies. 

13.3 Water Treatment Plants  13.3.1 WTP IFRAZ III  The  WTP  Ifraz  III  needs  to  be  upgraded  from  the  present  capacity  of  6,000  m³/h  to  10,000  m³/h  (original design capacity).  Option:  In April 2012, problems were reported from the DN 1,500 GRP having more frequently pipe bursts  than expected.  Therefore, the consultant wants to propose an alternative to be discussed:    Do not to increase Ifraz III capacity to avoid maximum working stress for DN 1,500 GRP.   Increase the IFRAZ IV project capacity to cover the additional capacity of 4,000 m³/h.  The  increase  (from  20.000  m3/h  to  24.000m3/h)  is  20%  has  to  be  compared  to  the  rehabilitation/  extension (with possible further problems on the GRP main) of Ifraz III.  Comparing of advantages and  disadvantages and consideration of failure probability shall be part of a focused hydraulic / financial  study to support decision‐making.  13.3.2 WTP IFRAZ IV  A new WTP has to be constructed with a capacity of about 20,000 m³/h. 

SETEC Engineering  

 

13‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.4 Reservoirs  The  future  total  constructed  storage  capacity  for  Erbil  shall  be  about  30%  of  the  Average  Daily  Demand.  This allows continuous supply during the daily fluctuation of demand, especially peak hour  demand,  and  for  fire  fighting.    This  storage  capacity  volume  of  reservoirs  shall  be  applied  as  a  standard also for future extensions.  In order to maintain supply areas in the network, each area shall be supplied through an individual  reservoir, and pressure reduced areas  when required.  DMAs shall be surrounded  by  circular pipes  allowing pressure up to 12 bars.  One single controlled inflow point to the pressure reduced area or  to the proposed DMA shall be equipped with metering devices to allow state of the art NRW statistic  and  leakage  control.    For  minor  elevated  sectors  also  booster  pumps,  which  supply  the  corresponding network directly, shall be used.  Results for existing and proposed reservoirs are as follows:  Existing reservoirs:   

Dawajin old 24 000 m³ existing  Kasnazan Reservoir 5.000 m³ existing 

Proposed reservoirs:     

Berkot reservoir 70.000 m³  Dawajin new 50.000 m³ (extension of existing one)  Pirzeen 60.000 m³  Kasnazan 20.000 m³ 

The available storage per supply area is given in the following table together with the corresponding  percentage of the peak day demand.     Supply Area

SA Kasnasan Town SA Kasnasan SA Pirzeen+Bahrka SA Dawajin SA Berkot

Population

32,133 154,509 490,429 616,900 627,272

Peak Day Demand m³/d 15,183 62,993 185,382 226,526 230,165

Storage Capacity m³ 5,000 20,000 60,000 74,000 70,000

% 32.9 31.7 32.4 32.7 30.4

 

Table 13‐2:  Storage capacity compared to Peak Day Demand for each SA  The  location  and  elevations  of  the  reservoir  were  determined  using  the  following  basic  considerations.  Initial point is the existing Dawajin reservoir at an elevation of 500 m.  The elevation  of the new reservoirs should be:  

about 450 masl for the city center and  



550 masl, 600 masl and 650 masl for the higher areas in the north and the east respectively. 

SETEC Engineering  

 

13‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The search for suitable locations for the reservoir was complicated, since most locations at the right  altitude were already in use and most free plots were already assigned.  This required considerable  additional time.  The finally identified locations are a compromise between availability and pressure  requirements.    Pressures  in  the  parts  of  the  distribution  mains  are  higher  than  normally  recommended which requires additional pressure reducing valves.  In  cooperation  with  the  WD  Erbil  three  locations,  which  are  very  important  for  the  supply,  were  finally  identified.    These  locations,  each  of  an  area  of  2  hectares,  were  confirmed  in  their  location  using  a  GPS  device.    The  WD  Erbil  is  now  trying  to  acquire  these  locations  for  construction.    A  corresponding official letter showing the reservoir positions was established and handed over to the  GDWS Erbil for further processing and land acquisition.  This is an urgent and important matter as the  hydraulic model uses these locations for all its calculations and proposals.  The proposed new reservoirs are listed in the following sections with a short description including of  coordinates.   13.4.1 Berkot Terminal Reservoir  A  new  reservoir  for  the  SA  Berkot  is  needed.    The  volume  of  the  reservoir  is  calculated  to  have  70,000 m³ with a maximum water level of 448.0 masl.  Location: North of Erbil center at Kurdistan  university compound.  Coordinates of the plot are:  a) X = 411,642    Y = 4,011,422  b) X = 411,638    Y = 4,011,322  c) X = 411,838    Y = 4,011,315  d) X = 411,842    Y = 4,011,414  The location is shown in the following figure.   

Figure 13‐3: Area of Berkot Reservoir 

SETEC Engineering  

 

13‐5 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.4.1 DAWAJIN RESERVOIR  The  Dawajin  reservoir  needs  to  be  extended  by  additional  50,000  m³.  The  elevation  has  to  be  the  same as the existing reservoir (bottom 489.5 masl, max. water level 495.5 m).  Location: East of Erbil  center beside Salahadin Street next to the old Dawajin reservoir.     

SETEC Engineering  

 

13‐6 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.4.2 Pirzeen Reservoir  A reservoir with 60,000 m³ capacity is needed for the SA Pirzeen.  The bottom level is 570.0 masl and  a  max.  water  level  is  578.5  masl.    Location:  After  checkpoint  junction  to  the  old  Salahadin  Main  Street.  The plot’s coordinates are as follows:  a) X = 419773    Y = 4015297  b) X = 419726    Y = 4015385  c) X = 419550    Y = 4015290  d) X = 419597    Y = 4015202  The location is shown on the following figure.   

  Figure 13‐4: Area of Pirzeen Reservoir    13.4.3 Kasnazan Reservoir  The  new  reservoir  for  the  SA  Kasnazan  is  calculated  to  have  20,000  m²  capacity,  a  bottom  level  of  635.0  masl  and  a  max.  water  level  of  641.0  masl.    Location:  Beside  Main  Street  and  to  the  east  of  existing Kasnazan playground.  The plot’s coordinates are as follows:  a) X = 423587    Y = 4007704  b) X = 423681    Y = 4007739  c) X = 423613    Y = 4007927  d) X = 423519    Y = 4007892    The following figure shows the location of the reservoir. 

SETEC Engineering  

 

13‐7 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Figure 13‐5: Area of Kasnazan Reservoir 

13.5 New Booster Stations  13.5.1 HIGH LIFT PUMPS WTP IFRAZ IV  The  High  Lift  Pumps  in  the  new  Ifraz  IV  WTP  are  calculated  to  have  an  overall  capacity  of  20,000  m³/h, which result in an input power of 16,000 kW.  13.5.2 BS BERKOT ‐ DAWAJIN  The pumps from BS Berkot are calculated to have an overall capacity of 14,000 m³/h, which result in  an input power of 3,200 kW.  13.5.3 BS DAWAJIN ‐ PIRZEEN  The  pumps  of  the  BS  Dawajin  ‐  Pirzeen  are  calculated  to  have  an  overall  capacity  of  9,000  m³/h,  which result in an input power of 3,700 kW.  13.5.4 BS DAWAJIN ‐ KASNAZAN  The  pumps  of  the  BS  Dawajin  ‐  Kasnazan  are  calculated  to  have  an  overall  capacity  of  3,500  m³/h,  which result in an input power of 2,500 kW.  13.5.5 BS KASNAZAN  The  pumps  of  the  BS  Kasnazan  –  Kasnazan  Town  are  calculated  to  have  an  overall  capacity  of  650  m³/h, which result in an input power of 100 kW. 

13.6 Transmission Mains  The layout of the proposed zoning with their reservoirs and the backbone of transmissions are shown  in detail in the maps in Appendix 1.  For  every  supply  area,  a  sketch  is  provided  in  A4/A3  format  to  show  key  assets  and  new  pipes  according hydraulic modelling. 

SETEC Engineering  

 

13‐8 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The design principals applied for transmission mains, and suggested to be used also in future, is as  follows:  

Backbone  transmission  mains  feed  reservoirs,  these  feed  their  dedicated  supply  areas  divided into DMAs,  



The  supply  areas  are  fed  by  one  dedicated  supply  connection,  either  the  outflow  of  a  reservoir or from a pump station, 



A system of ring mains surrounding each DMA providing water using one dedicated inflow  connection.   

The advantage of these principals is that control of pressure and consumption can be easily handled  at the single inflow point.  Even the practice of any water rationing is easier to handle.  The design of the detailed distribution pipes inside DMAs is subject to further detailed designs.  For  the overall considerations under this hydraulic investigations the consulted estimates a need of pipes  with  smaller  diameter  DN  80/100  in  the  range  between  500  km  up  to  1.000  km  until  2035.    This  figure is not included in the summary Table 13‐12: Estimated pipe quantities.    13.6.1 SA DAWAJIN     

  Figure 13‐6: Existing and New Dawajin Reservoir  From the Dawajin reservoirs a transmission main is leading to the north through Pirmam Road to the  60th Meter Road (DN 1200 and DN 800 DI).  The whole area inside 60th Meter Road will be supplied  through  a  pressure  reducing  valve  from  the  Dawajin  reservoirs.    The  control  value  of  the  pressure  reducing valve is 3.2 bars. 

SETEC Engineering  

 

13‐9 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Dawajin   Reservoirs 

Ainkawa East

Safin

PRV 

LEGEND: RESERVOIR

City Centre

BOSSTER STATION WATERWORK INFLOWPOINT, CHAMBER

Kalat

PRESSURE REDUCTION

Chwar Chra

NETWORK : EXISTING PIPES KHATIB & ALAMI PROJECT MODIFIED PIPES NEW PIPES

Galauezh

Mahabad

Roshanbery SETEC

Engineering

S

1 : 55.000

  Figure 13‐7: Design Measures SA Dawajin  Starting at Pirmam Road a DN 800 DI is leading to the Gulan Road to the north as well as to the Jamal  Haydary Road to the south and is reduced to DN 500 in the Kirkuk Road.  The second main pipe leaving Dawajin is a DN 700 leading along the 5th Ring Road to the south until  Kirkuk Road.  The existing main pipes were integrated as much as possible into the design of the borders for new  supply areas.   

SETEC Engineering  

 

13‐10 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The boarders of the supply area are as follows:   In  the  north  the  5th  ring.    Along  this  ring  it  is  not  possible  to  construct  a  new  pipe  to  the  north, since in the north of the ring the existing TM Ifraz III and in the south the proposed TM  Berkot‐Dawajin is situated.   The  western  border  is  formed  by  the  Quarters  Ainkawa  East,  Kuestan  and  Kani,  the  60th  Meter Road and further in the south the Kirkuk Road.   The 5th ring in the east   In the south east Roshanbery and parts of Galauezh can be still supplied.  In this way the existing main pipes can be fully used.    The  following  table  shows  all  measures  needed  for  the  extension  and  reinforcement  of  the  supply  area.  Supply Area  Material  Diameter  Length  SA Dawajin  YY  200 30,684 SA Dawajin  YY  250 2,461 SA Dawajin  YY  300 563 SA Dawajin  YY  400 388 SA Dawajin  YY  500 36 SA Dawajin  ZZ  100 17,123 SA Dawajin  ZZ  125 15 SA Dawajin  ZZ  150 20,031 SA Dawajin  ZZ  200 87,670 SA Dawajin  ZZ  250 9,826 SA Dawajin  ZZ  300 4,189 SA Dawajin  ZZ  350 637 400 2,231 SA Dawajin  ZZ  SA Dawajin  ZZ  500 1,552 SA Dawajin  ZZ  700 288 SA Dawajin  ZZ  1200 22 SA Dawajin  ZZ  1500 129 SA Dawajin  ZZ  2000 11 Total  177,856 Table 13‐3:  Design Measures SA Dawajin  In  Appendix  1,  the  results  of  the  hydraulic  calculations  are  shown  in  graphic  presentation.    In  LC 1  (Minimum Hourly Demand) the system pressure accounts up to 7.5 bars (Appendix 1, Page 52).  The  area inside 60th meter Road requires a reduced pressure and the control value for the PRV is 3.2 bars.  The  pressure  loss  during  Peak  Hourly  Demand  is  about  2.5  bars.  (Appendix  1,  Page  53).    In  Roshanbery  a  new  connection  to  the  SA  Pirzeen  should  be  established  for  internal  emergency  distribution.   The  water  can be supplied through a pressure reducing valve.   Apart from  that, peak  demands can also be covered with this connection.  A new connection at the end of the DN 700 in the 5th ring to the SA Berkot has also to be established  with  a  pressure  reducing  valve.    This  connection  can  be  used  for  supplying  the  southern  parts  of  SA Berkot and can also be used for internal emergency distribution.  SETEC Engineering  

 

13‐11 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.6.2 SA BERKOT  This supply area covers the water distribution to the western and southern parts of Erbil.  It will be  supplied by the Berkot reservoir.   Starting  at  the  reservoir  the  new  feeding  pipe  of  the  SA  follows the  5th  ring  way  down  until  Kirkuk  Road.    The  diameter  reduces  from  DN 1800  to  DN 700.    All  parts  of  the  water  network  until  60th  Meter Road shall be integrated in this SA.  In locations of low elevation outside the 5th ring way the system pressure is reduced by a PRV on the  main pipe DN 600 in the Nawroz Road.  Inside Kirkuk Road there are two connections to other supply areas.  One is to SA Dawajin and the  other one to SA Pirzeen, both through a PRV.  During construction phase of the new system parts,  subareas of the SA Berkot can be supplied from the other SAs through these PRVs.  After the Design  2035  is  reached,  the  connections  can  be  used  for  peak  demand  coverage  as  well  as  for  internal  emergency distribution.  The high system pressure will be reduced by PRVs on main pipes.  The important valves are shown in  the Hydraulic Calculation Maps as well as in the graphic presentation in the Annex 3.   Pressure  and  flow  conditions  are  shown  for  both,  LC  1  and  LC  2,  in  Appendix  1,  Pages 56 and 57. 

Berkot  Terminal  Reservoir 

Ainkawa

In  LC  1  system  pressures  account  up  to  7.5  bars.    The  system  pressure  in  the  main  pipes  accounts  to  9.5  bars,  the  pressure  loss  due  to  Peak  Hourly  Demand  is  about  2.5  bars.  Demand peaks can be  covered  by  a  connection  to  the  SA  Pirzeen.    The  additional  supply  capacity  can  account  up  to  1,000 m³/h  and  is  delivered  through  PRVs from SA Pirzeen.  (Appendix 1, Page 57)   

Park

City Centre

LEGEND:

Torak

RESERVOIR BOSSTER STATION WATERWORK INFLOWPOINT, CHAMBER PRESSURE REDUCTION

Pishasazy

Expansion

NETWORK :

Baba Gor Gor

EXISTING PIPES KHATIB & ALAMI PROJECT MODDIFIED PIPES NEW PIPES

Heavy Industry

SETEC

Engineering

S

1 : 80.000

Figure 13‐8: Design Measures SA Berkot  SETEC Engineering  

 

13‐12 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The  following  table  shows  all  measures  needed  for  the  extension  and  reinforcement  of  the  supply  area Berkot.  Supply Area  Material  Diameter  Length  SA Berkot  YY  100 154  SA Berkot  YY  150 1.485  SA Berkot  YY  200 6.050  SA Berkot  YY  250 3.213  SA Berkot  YY  300 15  SA Berkot  ZZ  100 10.747  SA Berkot  ZZ  125 325  SA Berkot  ZZ  150 104.534  SA Berkot  ZZ  200 170.087  SA Berkot  ZZ  250 20.702  SA Berkot  ZZ  300 9.525  SA Berkot  ZZ  350 3.680  SA Berkot  ZZ  400 3.338  SA Berkot  ZZ  500 9.709  SA Berkot  ZZ  600 4.296  SA Berkot  ZZ  700 3.959  SA Berkot  ZZ  800 3  900 2.277  SA Berkot  ZZ  SA Berkot  ZZ  1000 946  SA Berkot  ZZ  1200 2.540  SA Berkot  ZZ  1500 7.539  SA Berkot  ZZ  1800 3.517  Total  368.638  Table 13‐4:  Design Measures SA Berkot  For  hydraulic  optimization  and  extension  of  the  SA  altogether  370  km  of  new  main  pipes  and  reinforced pipes respectively in the range of DN 100 to DN 1,800 are required.    13.6.3 SA PIRZEEN  SA Pirzeen is proposed to cover the north and east of Erbil.  The storage is provided by the Pirzeen  reservoir.   The new main pipe DN 1200, starting at the reservoir, is proposed to follow the Birmam Road and  the Ring way 6 until the Kirkuk Road (DN 1200 – DN 600).  At the Kirkuk Road there is a connection  needed  to  SA  Berkot  using  a  pressure  reducing  valve.    This  connection is used to supply SA Berkot  during peak demands and can also be used for internal emergency distribution.  In  the  north  of  the  town  Daratu  a  connection  in  DN  500  should  be  constructed  to  connect  Roshanbery.   

SETEC Engineering  

 

13‐13 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Bahrka

Pirzeen  Reservoir  Pirzeen

LEGEND: RESERVOIR

Shawes

BOSSTER STATION WATERWORK

Ainkawa

INFLOWPOINT, CHAMBER PRESSURE REDUCTION

Hawlere New

NETWORK : EXISTING PIPES MODIFIED PIPES NEW PIPES

Pishasazy Mariwan

Banslawa

Daratu

SETEC

Engineering

S

1 : 90.000

  Figure 13‐9: Design Measures SA Pirzeen  The main pipes for the supply of the northern parts of the SA will be laid at the 6th and 7th ring way.  Through the 7th ring way Baharka town is also connected to the Erbil system.  The relatively high system pressure is reduced by pressure reducing valves at the main pipes.  Pressure and flow conditions are shown in Appendix 1 Pages 63 and 64 for both, LC 1 and LC 2.  For covering the Peak Hourly Demand of the SA Berkot about 1,000 m³/h will be delivered through  the control valve in the Kirkuk Road.  The control valve is designed as a pressure reducing valve with  the control value of 2.6 bars.  SETEC Engineering  

 

13‐14 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The  following  table  shows  all  measures  needed  for  the  extension  and  reinforcement  of  the  supply  area Pirzeen.    Supply Area  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen  SA Pirzeen 

Material  YY  YY  YY  YY  YY  YY  YY  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  Total 

Diameter  Length  100 604  125 152  150 5.540  200 6.451  250 727  300 608  350 345  100 57.625  125 172  150 61.290  200 254.323  250 12.683  300 22.740  350 3.688  400 4.815  500 8.137  600 9.079  700 6.943  800 2.168  900 2.743  1000 6.562  1200 5.365  1400 2.085  474.846 

Table 13‐5:  Design Measures SA Pirzeen  For hydraulically optimization and extension of the SA altogether about 475 km of pipes are required  to be constructed or reinforced. The diameter range of these pipes is DN 100 to DN 1,000.     

SETEC Engineering  

 

13‐15 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.6.4 SA KASNAZAN   This SA shall deliver water to the higher elevated areas in the east of Erbil.  The proposed Kasnazan  reservoir will supply the area.  Starting at the reservoir the feeding pipe DN 800 to the SA is leading to the 7th ring way and is split  there to a DN 500 and a DN 600.  The DN 500 follows the 7th ring way to the north and the DN 600  follows  the  7th  ring  way  to  the  south.    Parts  of  Kasnazan  town,  existing  distribution  networks  and  Banslawa town will be integrated in the SA and divided to proposed DMAs.   

Shawes

Sebardan

Kasnazan  Reservoir  Kasnasan North

LEGEND: RESERVOIR BOSSTER STATION WATERWORK INFLOWPOINT, CHAMBER

Kasnasan

PRESSURE REDUCTION

Mariwan NETWORK : EXISTING PIPES MODIFIED PIPES NEW PIPES

Banslawa

SETEC

Banslawa

Engineering

S

1 : 50.000

  Figure 13‐10: Design Measures SA Kasnazan  SETEC Engineering  

 

13‐16 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The  high  system  pressure  in  some  areas  will  be  reduced  by  PRVs  on  main  pipes.    The  important  valves  are  shown  in  the  Hydraulic  Calculation  Maps  as  well  as  in  the  graphic  presentation  in  the  Annex 1.  Pressure and flow conditions are shown for both, LC 1 and LC 2, in Appendix 1, Pages 67 and 68.  In  LC  1  system  pressures  accounts  up  to  7.5  bars.  The  system  pressure  in  the  primary  main  pipes  accounts to 9.5 bars, the pressure loss due to Peak Hourly Demand is about 2.5 bars.  The  following  table  shows  all  measures  needed  for  the  extension  and  reinforcement  of  the  supply  area.  Supply Area  Material  Diameter  Length  SA Kasnazan  YY  200 7.566  SA Kasnazan  ZZ  100 34.251  SA Kasnazan  ZZ  150 2.243  SA Kasnazan  ZZ  200 95.601  SA Kasnazan  ZZ  250 2.746  SA Kasnazan  ZZ  300 4.528  SA Kasnazan  ZZ  400 2.914  SA Kasnazan  ZZ  500 7.888  SA Kasnazan  ZZ  600 821  SA Kasnazan  ZZ  800 1.993  Total  160.551  Table 13‐6:  Design Measures SA Kasnazan  About  160 km  of  main  pipes  are  designed  and  required  to  be  constructed  or  reinforced  for  hydraulically optimization and extension of the SA.  The Diameter range of these pipes is DN 150 to  DN 800.  13.6.5 SA KASNAZAN TOWN  SA Kasnazan town shall be supplied by the existing Kasnazan reservoir to be fed by Kasnazan booster  station.  The reservoir supplies the majority area of Kasnazan and the new provision of services along  the 8th ring way to the north.  The inflow pipe to the network has to be reinforced up to DN 500 until the 8th ring way.  Inside the  ring  way  a  DN  400  needs  to  be  laid  to  the  north.    The  existing  network  of  Kasnazan  needs  to  be  strengthened in some parts.  Pressure and flow conditions are shown in Appendix 1, Pages 70 and 71 for both, LC 1 and LC 2.  In LC 1 system pressures account up to 9.5 bars.  The pressure loss due to Peak Hourly Demand is  about 1.5 bars. 

SETEC Engineering  

 

13‐17 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Kasnasan North LEGEND:

RESERVOIR BOSSTER STATION WATERWORK INFLOWPOINT, CHAMBER PRESSURE REDUCTION

Existing  Kasnazan  Reservoir 

Kasnasan

NETWORK : EXISTING PIPES MODIFIED PIPES NEW PIPES

S

1 : 22.500

SETEC

Engineering

  Figure 13‐11: Design Measures SA Kasnazan Town  The  following  table  shows  all  measures  needed  for  the  extension  and  reinforcement  of  the  supply  area.     

SETEC Engineering  

 

13‐18 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Supply Area  SA Kasnazan Town  SA Kasnazan Town  SA Kasnazan Town  SA Kasnazan Town  SA Kasnazan Town  SA Kasnazan Town  SA Kasnazan Town 

Material  YY  YY  YY  ZZ  ZZ  ZZ  ZZ  Total 

Diameter  Length  150 1.672  200 1.382  500 371  100 5  150 718  200 3.229  400 2.072  9.449 

Table 13‐7:  Design Measures SA Kasnazan Town  For hydraulically optimization and extension of the SA altogether about 10 km of main pipes need to  be constructed or reinforced. The Diameter range of these pipes is DN 100 to DN 500.  13.6.6 TM IFRAZ IV  Capacity TM Ifraz IV 20.000 m³/h DN 1.800 Power Requirement 16.000 kW inclusive total Efficiency of 70 %

NETWORK : NEW PIPES

Ifraz  WTP 

IV 

The  TM  from  Ifraz  IV  intake/WTP  to  the  Berkot  terminal  reservoir  needs  to  be  a  DN  1,800.    The  transmission  pipe  routing  is  more or less in parallel to the  existing TM Ifraz I to III, until  reaching  the  7th  ring  way.  From  there  it  follows  the  7th  ring way and the main street  to Baharka leading to the 5th  ring  way  and  ending  at  the  Berkot reservoir at Kurdistan  University estate. 

LEGEND:

The  design  capacity  of  the  pumps  needs  to  be  20,000  m³/h.  The  required  delivery  rate  of  electricity  is  about  16,000  kW,  including  a  total  efficiency of 70 %. 

INTAKE RESERVOIR

Berkot  Terminal  Reservoir 

See  also  option  suggested  in  section 13.3.1  S

1 : 110.000

SETEC

Engineering

 

Figure 13‐12: Design Measures TM Ifraz IV  The  static  system  pressure  of  the  pipe  close  to  the  high  lift  pump  station  at  Ifraz  accounts  to  15.3  bars. When the design capacity of 20.000 m³/h is pumped the pressure raises to 20.1 bars. (Appendix  1, Pages 73 and 74)  SETEC Engineering  

 

13‐19 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Supply Area  TM Ifraz IV 

Material  ZZ 

Diameter  Length  1800 31.527

Table 13‐8:  Design Measures TM Ifraz IV  The whole TM has a length of 31.5 km.  13.6.7 TM BERKOT – DAWAJIN  The Dawajin reservoir is supplied by the booster station located at the Berkot terminal reservoir.  The  TM follows the 5th ring way in the south of the street. 

Capacity 14.000 m³/h DN 1.500 Power Requirement 3.200 kW inclusive total Efficiency of 70 % NETWORK : NEW PIPES

Berkot  Booster  LEGEND: RESERVOIR BOOSTER STATION

S

Dawajin  Reservoirs  SETEC

1 : 20.000

Engineering

Figure 13‐13: Design Measures TM Berkot – Dawajin 

 

The  design  capacity  of  the  pumps  required  is  14,000  m³/h.    The  corresponding  electricity  delivery  rate  accounts  up  to  3,200  kW,  including  a  total  efficiency  of  70  %.  In  this  way  the  whole  water  demand usually covered by the Dawajin reservoir can be boosted from Berkot terminal reservoir to  Dawajin reservoirs in case of a blackout of the Ifraz III TM.  Thus this system design proposed can be  used as internal supply security in case of emergency.  The static pressure right after the pumps at Berkot reservoir accounts to 5.4 bars. When full capacity  is reached, the system pressure raises to 6.3 bars. (Appendix 1, Pages 76 and 77)  See also option suggested in section 13.3.1    Supply Area  TM Berkot‐Dawajin 

Material  ZZ 

Diameter  1500 

Lenght  5.508  

Table 13‐9:  Design Measures TM Berkoz – Dawajin  The transport main’s overall length accounts to 5.5 km of DN 1,500.     

SETEC Engineering  

 

13‐20 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.6.8 TM DAWAJIN – PIRZEEN AND TM DAWAJIN – KASNAZAN  Both  booster  stations  should  be  supplied  by  the  new  DN 2,000  which  will  connect  the old and the new Dawajin  reservoir strictly on the same  level.  This  configuration  will  bring  the  best  supply  security.            Figure 13‐14: Booster Station Dawajin – Pirzeen and Dawajin – Kasnazan  The TM Dawajin – Pirzeen DN 1,200 is first  following  the  5th  ring  way  and  then  following the Pirman Road to the Pirzeen  reservoir in the far north of Erbil. 

Capacity 9.000 m³/h DN 1.200 Power Requirement 3.700 kW inclusive total Efficiency of 70 %

Pirzeen  Reservoir

LEGEND: RESERVOIR BOOSTER STATION

NETWORK : NEW PIPES

Dawajin  Booster 

SETEC Engineering

S

1 : 30.000

The design capacity of the booster station  is  9,000  m³/h.  The  required  delivery  rate  of electricity is about 3,700 kW, including  a  total  efficiency  of  70  %.  With  this  capacity  the  Peak  Day  Demand  of  the  SA  Pirzeen and the additional 1,000 m³/h for  peak  demands  of  the  SA  Berkot  can  be  covered.  The  static  pressure  right  after  the  pumps  at Dawajin reservoir accounts to 8.4 bars.  When full capacity is reached, the system  pressure raises to 10.5 bars. (Appendix 1,  Pages 79 and 80)  Starting  from  the  Dawajin  reservoir  the  transport  main  DN  800  Dawajin  –  Kasnazan is first following the 5th ring way  to  the  south  until  the  Koya  Street  and  then  following  the  Koya  Street  until  the  Kasnazan reservoir. 

Figure 13‐15: Design Measures TM Dawajin ‐ Pirzeen  SETEC Engineering  

 

13‐21 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The  required  design  capacity  of  the  TM  Dawajin  –  Kasnazan  shall  reach  3,500  m³/h.  The  corresponding required delivery rate of electricity is about 2,500 kW, including a total efficiency of  70 %.    With  this  capacity  the  Peak  Day  Demand  of  the  SA  Kasnazan  and  SA  Kasnazan  town  will  be  covered.  Dawajin  Booster 

Capacity 3.500 m³/h DN 800 Power Requirement 2.500 kW inclusive total Efficiency of 70 % LEGEND:

NETWORK : NEW PIPES

RESERVOIR BOOSTER STATION

Kasnazan  Reservoir  S

1 : 35.000

SETEC

Engineering

  Figure 13‐16: Design Measures TM Dawajin – Kasnazan  The static pressure right after the pumps at Dawajin reservoir booster accounts to 14.6 bars. When  full capacity is reached, the system pressure raises to 17.9 bars. (Appendix 1, Pages 82 and 83)    Supply Area  TM Dawajin‐Pirzeen  TM Dawajin‐Kasnazan 

Material  ZZ  ZZ 

Diameter  Lenght  1200 8.322  800 10.554 

Table 13‐10: Design Measures TM Dawajin – Pirzeen and TM Dawajin – Kasnazan  The whole TM Dawajin – Pirzeen has a length of 8.3 km in DN 1,200.  The TM Dawajin – Kasnazan has a length of 10.5 km in DN 800  13.6.9 TM KASNAZAN – KASNAZAN TOWN  The  booster  station  at  Kasnazan  reservoir  is  calculated  to  supply  the  existing  Kasnazan  Town  reservoir  through  the  corresponding  TM.    The  pipe  follows  the  Koya  street  from  Kasnazan  to  Kasnazan Town reservoir.  The design capacity of the pumps required is 650 m³/h.  The corresponding electricity delivery rate  accounts up to 100 kW, including a total efficiency of 70 %.  In this way the Peak Day Demand of the  Kasnazan Town supply area will be covered.   

SETEC Engineering  

 

13‐22 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Capacity 650 m³/h DN 400 Power Requirement 100 kW inclusive total Efficiency of 70 % Existing  Kasnazan  Reservoir  NETWORK : NEW PIPES

LEGEND: RESERVOIR

Kasnazan  Booster  S

BOOSTER STATION

SETEC

1 : 5.000

Engineering

  Figure 13‐17: Design Measures TM Kasnazan – Kasnazan  The  static  pressure  right  after  the  pumps  at  Kasnazan  reservoir  accounts  to  3.5  bars.  When  full  capacity is reached, the system pressure raises to 3.9 bars. (Appendix 1, Pages 85 and 86)    Supply Area  TM Kasnazan 

Material  ZZ 

Diameter  Length  956  400

Table 13‐11: Design Measures TM Kasnazan – Kasnazan  The transport main’s overall length accounts to 1.0 km of DN 400.  13.6.10 TM IFRAZ III  According  to  WD  Erbil  the  upgrade  of  Ifraz  III  is  already  envisaged.    The  results  of  the  hydraulic  calculations are based on raising the capacity of Ifraz III TM to full design capacity from current 6.000  m³/h up to 10,200 m³/h.  Therefor the 4 High Lift Pumps at Ifraz and the 4 pumps at Maroda Intermediate Pump Station needs  to be extended to the planned 7 pumps.  The  static  system  pressure  of  the  pipe  close  to  the  pump  station  in  Ifraz  accounts  to  9.2  bars.  (Appendix  1  Page  87)    When  design  capacity  of  10,200  m³/h  is  boosted  by  6  pumps  the  pressure  raises to 12.5 bars. (Appendix 1, Page 88)  The required delivery rate of electricity is about 4.850 kW,  including a motor efficiency of 95 %.  The static system pressure accounts to 9.2 bars right after the pumps in Maroda Intermediate Pump  Station.  (Appendix  1  Page  89)    When  design  capacity  of  10,500  m³/h  is  boosted  by  6  pumps  the  pressure raises to 12.0 bars. (Appendix 1, Page 90)  The required delivery rate of electricity is about  4.400 kW, including a motor efficiency of 95 %. 

SETEC Engineering  

 

13‐23 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.6.11 TM IFRAZ I AND IFRAS II BS AINKAWA    The supply area of the western part of Erbil will be supplied by the proposed Berkot reservoir.  The  existing  Ifraz  I as well as the existing Ifraz II booster station in Ainkawa shall therefore support the  supply demand of the SA Berkot network directly, using the Berkot reservoir as a floating reservoir.  The static system pressure accounts to 15.6 bars right after the  pumps at Ifraz I intake/WTP pump  station.  (Appendix  1  Page  91)    When  the  full  capacity  of  1,583  m³/h  is  boosted  by  4  pumps  the  pressure raises to 19.9 bars. (Appendix 1, Page 92)  The required delivery rate of electricity is about  1.400 kW, including a motor efficiency of 95 %.  The existing Ifraz II WTP/booster station at Ainkawa consists of two pump assemblies.  The pumps  No. 1, 2 and 3 featuring a different pump head (35 m) than Pumps No. 4, 5 and 6 (30 m).  With the  first set is possible to booster about 2,000 m³/h to the Erbil distribution network. (Appendix 1, Page  58)    Pumps  No.  4,  5  and  6  are  only  capable  of  delivering  about  1,750  m³/h  directly  to  the  Erbil  distribution network. (Appendix 1, Page 59).    13.6.12 SUMMARY OF PIPE QUANTITIES  The following table gives a summary of the pipe quantities required for the proposed measures. 

Dimension 200 250 300 400 500 700 800 1000 90 110 160 100 125 150 200 250 300 350 400 500

Material DI K+A DI K+A DI K+A DI K+A DI K+A DI K+A DI K+A DI K+A PE K+A PE K+A PE K+A DN Rehab DN Rehab DN Rehab DN Rehab DN Rehab DN Rehab DN Rehab DN Rehab DN Rehab

Length 41144 964 763 4383 5241 243 1101 35 95 258588 42888 758 152 17547 52134 6400 1186 345 388 407

Dimension 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1500 1800 2000 Total

Material DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New DN New

Length 119751 512 188817 610910 45956 40982 8005 16327 27286 14195 11189 14718 5021 7508 16249 2085 13518 35043 11 1,612,844  

Table 13‐12: Estimated pipe quantities  

SETEC Engineering  

 

13‐24 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

13.7 Supply Areas  Starting from the existing Dawajin reservoir and the new locations of Berkot, Pirzeen and Kasnazan  reservoirs the water network is divided into different supply areas.  For  saving  of  pump  energy  costs,  considering  existing  main  pipes  and  further  usage  of  existing  reservoirs,  each  reservoir  was  allocated  at  a  certain  elevation.    Especially  the  existing  and  the  proposed Dawajin reservoir were taken into account as given elevation‐points.  The following figures shows the reservoir and their corresponding supply areas.  

Pirzeen  Reservoir 

Dawajin   Reservoir  Kasnazan  Reservoir 

Berkot  Reservoir 

Existing  Kasnazan  Reservoir 

  Figure 13‐18: Supply Areas Erbil  The  area  inside  the  Green  Belt  (marked  by  the  two  green  circles)  is  now  under  the  administrative  responsibility  of  WD  Erbil.    The  supply  areas  are  named  by  the  corresponding  reservoirs.  In  Figure  13‐18 the supply areas are shown in different colors.  SA Berkot is light blue, the SA Dawajin blue, the  SETEC Engineering  

 

13‐25 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

pressure reduced area inside 60th meter Road of SA Dawajin dark blue, the SA Pirzeen dark green, the  SA Kasnazan light green and the SA Kasnazan Town is olive green.  The  transport  mains  supplying  the  reservoirs  are  colored  in  red  and  different  shades  of  purple  respectively. 

13.8 Pressure Reduction at Transmission Mains  Pressure reducing devices are required at the transmission pipes as follows:  SA Dawajin 2 Chamber  SA Berkot 1 Chamber  SA Pirzeen 8 Chamber  SA Kasnazan 4 Chamber 

13.9 SCADA System  The current SCADA‐system needs to be improved and extended.  All existing and new devices should  be connected to the central SCADA‐system.  This includes all new and old booster stations, reservoirs  and chambers of the DMAs inflows.  At  the  central  SCADA‐system  all  relevant  information  (flow  rate,  pressure  etc.)  should  be  collected  and visualized.  With the help of this, all control operations should be easy to handle and the water  consumption  of  each  DMA  could  be  controlled  daily.    Increase  in  water  losses  can  be  recognized  early.  

13.10 DMA’s  The supply areas on their part were divided into further small zones, the so‐called District Metering  Areas (DMAs).  Where appropriate the designed DMAs zones are surrounded by a strong circular ring  main to allow also higher pressure.  The inflow point to the DMA is designed but detailed distribution  pipe design inside DMA is not part of this study.  Size and shape of the DMAs are designed to fit according to the elevation contour lines.  The water  consumption  of  these  DMAs  will  be  monitored  by  flow  measurements,  the  measuring  results  can  also  be  used  to  estimate  the  leakage  and  NRW  rate  in  the  monitored  DMA.    In  connection  with  a  pressure reducing valve or optional an active pressure control plunger valve the system pressure can  be adjusted for the optimal pressure.  The  rehabilitation  project  for  the  city  centre  (JICA/  K&A)  divides  the  SA  into  38  different  DMAs.   Similarly  it  is  proposed  to  divide  the  overall  area  of  supply  inside  the  green  belt  into  about  248  different DMAs.  If a location of a proposed new reservoir position must be changed because of failed land acquisition,  only the primary main pipe routing system would have to be adjusted accordingly and the hydraulic  model needs to be recalculated.  For the DMAs no change of concept should be required.  The  inflow  to  each  DMA  is  marked  by  an  inflow  point  in  the  Network  Calculation  Map  (red  filled  circle) in Annex3. 

SETEC Engineering  

 

13‐26 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The developed calculation model includes about 1,450 km of current pipes of Erbil City.  The future  overall supply areas requires an additional 1,250 km of pipelines of larger diameter.   The elaborated hydraulic model database includes all existing and proposed transmissions, primary  mains  and  distribution  mains,  300  km  of  existing  pipes  of  the  surrounding  towns  inside  green  belt  and important pipes for the future DMAs (a total of about 3,000 km) used for modelling the design  horizon of 2035.  The data are visualised in the hydraulic map attached 

DMA inflow point  

Transmission  main pipe 

Circular  Ring main 

DMA‐Distri‐ bution pipes 

  Figure 13‐19: Example DMA    

13.11 Time Step Simulation (24 h) for the entire Supply Area of Erbil  The time dependent dynamic loads of the entire supply area can be represented using hydraulic time  step simulation.  This is done by a follow‐up of steady state calculation with different load cases.  The  result of the first calculated load case is used as basic condition for the following second load case,  followed  by  the  third  and  again  and  again  to  cover  24  hours  of  supply  simulation.  The  time  step  simulation  for  the  supply  area  consists  of  96  individual  calculations,  thus  the  time  steps  are  15  minutes.  The conditions and parameters have to be defined precisely for the calculation of reservoirs (volume  and water level), pumps (pump characteristics), and control valves (pressure reducing valves etc.) as  well as closed valves (dividing supply areas) and trigger values for devices.  In  the  same  way  all  operating  sequences  for  all  control  valves  and  pumps  (e.g.  start  of  pump  operation depended on water level of the corresponding reservoir) need to be defined representing  the load case to be calculated. 

SETEC Engineering  

 

13‐27 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The results of the calculation are graphically presented in form of demand patterns:         

Total network balance in the whole supply area  Reservoir’s water levels  Reservoir’s volume load  filling degree of reservoirs in %  filling rates of reservoirs, describing the flow rates to and from the reservoir  the cumulated input flow for each reservoir, pump station and water work  the  absolute  system  pressure  as  well  as  the  relative  system  pressure  of  each  knot  and  the  flow rate, pressure loss and flow velocity of each pipe section can be shown can be shown  furthermore the input power and energy demand of each pump can be illustrated 

In  Appendix  1  all  graphics  of  the  time  step  simulation  are  attached.    The  most  important  frame  conditions are summarized on page 93.  The calculation is depended on standardized demand patterns (Demand in % of the daily demand).  The demand patterns used are depended on the demand figures of the respective supply areas and  therefore the maximum and minimum flow rates are different.  Smaller  supply  areas  have  a  bigger  Minimum  Hourly  Demand  and  a  bigger  Peak  Hourly  Demand  compared  to  bigger  supply  areas.    The  greater  the  supply  area  is,  so  smaller  is  the  difference  between Minimum Hourly Demand and Peak Hourly Demand.  The following figures show the used demand patterns. 

  Figure 13‐20:  Demand Pattern Peak Town 1 

SETEC Engineering  

 

13‐28 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

  Figure 13‐21:  Demand Pattern Peak Town 2   

  Figure 13‐22:  Demand Pattern Large Town 

SETEC Engineering  

 

13‐29 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

  Figure 13‐23:  Demand Pattern Medium Town  The calculation uses the following assumptions: the WTPs of Ifraz I, II and III are covering the base  load and WTP Ifraz IV covering the remaining demand.  It is also assumed WTP Ifraz III is extended to  10,000 m³/h.  The  required  high  lift  pumps  (20.000m³/h)  at  the  proposed  new  Ifraz  IV  WTP  were  calculated  with  two  different  pump  assemblies.    One  pump  assembly  was  controlled  by  the  water  level  of  the  Dawajin  reservoir,  the  other  one  was  controlled  by  the  water  level  of  the  Berkot  reservoir.    Each  pump was assumed to pump 2,000 m³/h. 

Flow Rate

Reservoir Content (m) 11000

9 PS Ifraz IV-1

R Dawajin Total

PS Ifraz IV-2

10000

7

9000

6 [m]

[m3/h]

R Berkot

8

8000

5 7000

4 6000

3

5000 0

3

6

9

12

15

18

21

2

24

0

Time Steps [h]

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

18

21

24 ERBILDES21

Figure  13‐24:    Flow  Rate  PS  Ifraz  IV  Part1  /  Part2  and  corresponding  Water  Levels  Dawajin  and  Berkot Reservoir 

SETEC Engineering  

 

13‐30 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

For  the  automatic  control  of  the  pumps  so  called  trigger  values  were  defined.  For  each  pump  an  upper and a lower trigger value was defined.  When the upper trigger value is reached (water level of 5.0 m for Dawajin reservoir, 7.0 m for Berkot  reservoir), one pump assembly is stopped.  When reaching the lower trigger value (4.0 m for Dawajin  and 6.0 m for Berkot reservoir), the corresponding pump assembly starts to operate again. Assuming  an up‐to‐date SCADA‐system is installed, the control of the pumps should be easily handled.  All pump assemblies for Erbil were defined with trigger values depended on  the water level of the  corresponding reservoir. The pumps for new components were calculated approximately as “generic  pumps”.  Thus there is no efficiency included in the calculated input power and energy use.  Power Requirement

Power Consumption 6000

PS Ifraz IV-1

1.0x105

PS Ifraz IV-1 Total: 113860,7 kwh

8.0x104

PS Ifraz IV-2 Total: 91710,5 kwh

5000 PS Ifraz IV-2 4000 [kw]

[kwh]

1.2x105

BS Berkot 6.0x104

Total: 41054,5 kwh

4.0x104

Total: 55665,6 kwh

BS Dawajin-Pirzeen

2.0x10

BS Dawajin-Pirzeen

2000

BS Dawajin-Kasnasan

Total: 36440,4 kwh BS Kasnasan

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

BS Kasnasan

1000

BS Dawajin-Kasnasan 4

BS Berkot

3000

0 0

3

6

Time Steps [h]

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

Total: 1582,4 kwh

ERBILDES21

ERBILDES21

  Figure 13‐25:  Power Consumption and Power Requirement new Plants 

Flow/Pump Head 59

 

12500

Flow Rate

BS Berkot H 58

BS Berkot Q

12000

7000 R Berkot

57 11500

6000 TM Ifraz I 5000

[m3/h]

[m]

11000 55

[m3/h]

56

10500

BS Ainkawa P1-P3

4000

PR Pirzeen-Berkot

3000

54 2000

10000

53

1000

52

9500 0

3

6

9

12

15

18

21

0 0

24

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Time Steps [h]

18

21

24 ERBI

Figure 13‐26:  Flow‐ and Pressure Conditions BS Berkot  The  generic  pumps  calculations  results  also  in  the  correlation  between  pump  head  and  flow  rate.   With this knowledge the pumps can easily be chosen by the corresponding pump characteristic.  Peak demands in the SA Berkot are covered by the SA Pirzeen through the PRV.  For calculations, the  control value of the PRV was set to 2.6 bars.  The Figure 13‐26 shows the covering of the SA Berkot’s  demand by the different sources. 

SETEC Engineering  

 

13‐31 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The high lift pumps from Ifraz I operate continuously and deliver about 1,600 m³/h directly to the SA  Berkot  network.  The  capacity  of  the  BS  Ainkawa  is  depended  of  the  water  level  of  the  Berkot  reservoir.  When the Berkot reservoir is almost full the capacity  of the BS Ainkawa decreases from  about 2,000 to 1,850 m³/h.  An  increasing  demand  leads  to  higher  pressure  losses  and  therefore  at  about  5:30h  A.M  the  SA  Pirzeen starts supplying the SA Berkot through the PRV.  During Peak demand the capacity supplied  from SA Pirzeen raises up to 1,000 m³/h.  The  time‐step  simulation  results  can  be  used  for  an  overall  optimization  of  the  proposed  system  design.    Additionally,  it  can  prove  the  general  hydraulic  concept.    The  estimated  trigger  values  for  pumps  can  be  implemented  by  the  SCADA‐system.    The  simulation  also  offers  the  chance  for  analyzing  possible  emergency  distribution  scenarios.    E.g.  the  impact  can  be  analyzed  hydraulically  for unscheduled pump stoppages.  A systematical control of the  pumps  can avoid or at least delay  the falling dry of reservoirs.         

SETEC Engineering  

 

13‐32 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

14 ASSESSMENT OF COST  14.1 Base of Assessment  The cost estimate elaborated for the proposed measures under the design scenario 2035 can serve  as a first magnitude of investment required  for the implementation of the envisaged IFRAZ IV project  and other urgent water projects needed in Erbil North and East.  The estimate is based on rates for  similar projects carried out in the Erbil region recently.  The client has also supplied rates and prices  especially for pipelines of larger diameters.    However, more accurate costing is required based on detail designs of the individual set of measures  to be implemented at a time. 

14.2 List of Measures  The proposed main measures (detailed in section 13) are listed below with a short description. 

 IFRAZ  IV  WTP  and  Transmission  DN  1.800  to  the  related  proposed  Berkot  reservoir  of  70,000 m³, operating like a terminal.  

 Pump  station  at  Ifraz,  no  intermediate  booster  station  is  required  to  reach  the  proposed  reservoir at Berkot. 

 The Berkot reservoir supplies the city center zone and south ‐ west zone of the City by gravity    A  booster  transfers  water  from  Berkot  reservoir  to  a  proposed  reservoir  at  Dawajin  50.000 m³. 

 A  booster  transfers  water  from  Dawaijin  reservoir  to  a  proposed  reservoir  at  Pirzeen  60.000 m³. 

 A  booster  transfers  water  from  Dawaijin  reservoir  to  a  proposed  reservoir  at  Kasnazan  20.000 m³. 

 A booster transfers water from new Kasnazan reservoir to a the existing reservoir at Pirzeen  5.000 m³. 

 The  treated  water  from  the  extended  Ifraz  3  WTP  will  be  pumped  through  the  existing  DN 1500 system to the existing Dawajin 20,000 m³ and the additional planned new Dawajin  reservoir 50,000 m³. 

 The  existing  Ifraz  3  DN  1500  transmission  and  envisaged  upgrade  to  10.000 m³/h  will  be  integrated into the new system.  

14.3 Cost Assessment of Main Components  14.3.1 PRODUCTION  The required production for Erbil has to rely on surface water abstraction from the Great Zab river at  Ifraz. Project title is IFRAZ IV.   The various measures and their cost are given in the following table. 

SETEC Engineering  

 

14‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Production Site 

Total amount  ( U$D ) 

Production Q/h 

required 

Ifraz III WTP rehabilitated 

Upgrade to 10.000 m³/h 

4,000,000 

2018 

New IFRAZ IV WTP and TM 

20,000 m³/h 

20,000,000 

2016 

Deep well cancellation 

0 m³/d 

 

2018 

Ifraz I support of SA Berkot 

1,500 m³/h 

 

 

Ifraz II support of SA Berkot  1,900 m³/h 

 

 

Total Production 

24,000,000 

2032 

30,000 m³/h (+ 3,400 m³/h)  720,000 m³/day (+ 81,600 m³/day)  =>  360 Liter / capita / day 

Table 14‐1:  Cost of securing water production  14.3.2 RESERVOIR STORAGE CAPACITY  New ground level concrete reservoirs have to be constructed and the securement and purchase of  the required land in adequate location is an urgent task to be done by GDWS as a priority measure.    The proposed reservoirs are:    Pos. 

Storage  capacity 

Location 

Action 

Unit 

Unit  rate 

Total  amount 

  

  

[m³] 

  

  

[U$] 

[U$]] 



New Dawajin, 490 m  

1 x 50,000 

new 

m³ 

500 

25,000,000 



New Berkot, 440 m  

1 x 70,000 

new 

m³ 

500 

35,000,000 



New Pirzeen, 570 m  

1 x 60,000 

new 

m³ 

500 

30,000,000 



New Kasnasan, 635 m  

1 x 20,000 

new 

m³ 

500 

10,000,000 



Rehabilitation Dawajin  

1 x 20.000 

rehab 

LS 

 

1.000.000 

220,000 

  

  

  

101,000,000

Total 

Table 14‐2:  Estimated Costs for Reservoirs  14.3.3 PUMPING STATIONS  The High Lift Pumps in the new Ifraz IV WTP should have an overall capacity of 20,000 m³/h, which  result in an input power of 16,000 kW.  The pumps from BS Berkot ‐ Dawajin should have an overall capacity of 14,000 m³/h, which result in  an input power of 3,200 kW. 

SETEC Engineering  

 

14‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The pumps of the BS Dawajin ‐ Pirzeen should have an overall capacity of 9,000 m³/h, which result in  an input power of 3,700 kW.  The pumps of the BS Dawajin ‐ Kasnazan should have an overall capacity of 3,500 m³/h, which result  in an input power of 2,500 kW.  The cost for the proposed pumping station is estimated as follows:    Pos.  From 

To 

Height  Quantity  No.  of  Action  Unit  [m]  [m³/h]  Pumps 

  

  

  

  



IFRAZ IV WTP  High Lift Pumping  Station  

Berkot Res.  448 m 





  

Works & Pumps 

160

20,000

new 

130

9,000

6  100,000 

600,000

New  Dawajin  Res. 496 m 

new 

50

14,000

6  150,000 

900,000

New Dawajin Res.   New  BS Dawajin ‐  Kasnasan  Kasnasan  Res. 641 m 

new 

145

3,500

6  100,000 

500,000

New Kasnasan  existing  Res.  BS Kasnasan   Kasnasan  ‐ existing  Res.   Kasnasan Res. 

new 

39 

650



150,000

 

 

  

BS Berkot –  Pirzeen Res.  Berkot Res. 



  

new 

Berkot Res.  2 

  

Total  amount  [€] 

BS Berkot –  Dawajin Res 

Pirzeen  Res. 578 m 

Total 

  

12  200,000  2,400,000

50,000 

   4,550,000

Table 14‐3:  Cost Estimates for New Pumping Stations     

SETEC Engineering  

 

 

14‐3 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

14.3.4 TRANSMISSION MAINS  The  cost  estimate  includes  supply  and  installation  of  main  pipes  and  fittings  as  well  as  civil  works  required according the hydraulic model study.    

Pos.  Action 

DN 

Material 

Length [m] 

Unit 

Unit rate  [U$] 

Mat. & Works  1 

new 

2,000 

ST 



new 

1,800 

ST 



new 

1,500 



new 



11  

Total amount  Supply and  installation [U$] 

3000

33,000 

35,043 m 

2,500

62,500,000 

ST 

13,518 m 

1,600

11,456,000 

1,400 

ST 

2,085 m 

1,500

10,815,000 

new 

1,200 

ST 

16,249 m 

1,300

9,861,800 



new 

1,000 

ST 

7,508 m 

1,100

7,053,200 



new 

900 

ST 

5,201 m 

960

6,004,800 



new 

800 

ST 

14,718 m 

900

4,015,800 



new 

700 

ST 

11,189 m 

484

5,415,476 

10 

new 

600 

ST 

14,195 m 

378

5,365,710 

11 

new 

500 

ST 

27,286 m 

301

8,213,086 

12 

Rehab  500 

407 m 

301

122,507 

ST Rehab 

Total  

147,410  

130,856,379 

Table 14‐4:   : Estimated  Cost for Transmission and mains 2032, Welded steel 12 mm, supply and  installation   

SETEC Engineering  

 

 

14‐4 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

14.3.5 PRIMARY/DISTRIBUTION SYSTEM  Existing Distribution mains of DN 500 to DN 200 made of Steel, PE or DI must be replaced to avoid  losses  and  to  deliver  this  saved  amount  of  water  to  required  locations  and  to  guarantee  sufficient  supply of the entire city.  Following  Table  shows  estimated  length  of  pipes  and  cost  for  the  distribution  rehabilitation  and  extension  to  be  incorporated  in  the  new  design  of  the  water  distribution  system  of  Erbil.  The  cost  estimate assumes replacement of the existing distribution system including customer connections.   

Pos.  Action  DN 

Length  Material  [m] 

Unit 

Unit rate  [U$] 

Mat. & Works 

Total  amount  Supply  and  installation [U$] 



new 

100 

ST 

119,751 

 

31 

3712281 



new 

125 

ST 

512 



35 

62,500,000 



new 

150 

ST 

188,817 



52 

11,456,000 



new 

200 

ST 

610,910 



80 

10,815,000 



new 

250 

ST 

45,956 



95 

9,861,800 



new 

300 

ST 

40,982 



142 

7,053,200 



new 

350 

ST 

8,005 



228 

6,004,800 



new 

400 

ST 

16,327 



375 

4,015,800 



Rehab  100 

ST 

758 



31 

23,498 

10 

Rehab  125 

ST 

152 



35 

5,320 

11 

Rehab  150 

ST 

17,547 



52 

912,444 

12 

Rehab  200 

ST 

52,134 



80 

4,170,720 

13 

Rehab  250 

ST 

6,400 



95 

608,000 

14 

Rehab  300 

ST 

1,186 



142 

168,412 

Estimated  Total  Cost  Distribution  Main Extension and Replacement  1.109,4  

km 

 

121,307,275 

Table 14‐5:  Cost Estimates for Distribution Mains and Installation  14.3.6 BULK METERS   Meters are proposed to measure flow at the outlet of the reservoirs, main transmission pipes and at  inflow  points  to  supply  sectors  like  DMAs  to  monitor  and  control  the  entirely  water  flow  in  the  system.    In  water‐monitoring  systems,  meters  may  initiate  certain  action,  such  as  starting  the  leak  detection cycle in the system after identification of noticeable problems.    SETEC Engineering  

 

14‐5 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

Pos. 

Bulk meter 

Diameter 

 

type  

[DN] 



Ultra  sonic  flow  meter,  supply,  installation,  power  supply and PLC  100‐800 

Total 

Nos 

Action 

Lump sum  Price per 

Chamber  Total Price 

[p.c.] 

 

unit [U$] 

Constr. 

[U$] 

248 

new 

10,000 

 

2,000,000 

248 

  

  

  

2,000,000 

Table 14‐6:  Cost estimate bulk meters  14.3.7  PRESSURE CONTROL   State  of  the  art  pressure  reducer  or  controlled  plunger  valve  systems  shall  be  installed  at  inflow  points  to  Supply  sectors  /  DMAs  are  to  allow  controlled  modulation  of  flow  if  the  downstream  pressure is less than a certain value or when the set pressure is reached. A pressure control plunger  valve  ensures  that  the  downstream  pressure  does  not  become  too  high.  It  shall  be  used  at  inflow  points  from  the  ring  main  pipe  system  into  the  controlled  supply  sectors  /  DMAs  and  in  other  situations  that  require  reductions  from  higher  pressure  planes  to  lower‐pressure  planes.  During  night‐time  without  significant  water  demand  the  programed  plunger  valve  operates  like  a  nearly  closed  to  avoid  high  consumption  from  leaks.  Modulation  starts  time  and  demand  depended  and  from a pressure monitoring point inside the zone. To supply peak hours the valve is fully open. Inflow  control  by  plunger  valves  allow  storage  of  data,  local  pressure  with  time  modulation,  pressure  at  critical point, modulation of flow and modulation of critical point.    Pos.  

Pressure 

Diameter 

Number 

Action 

Price per 

Chamber 

Total Price 

 

Control  plunger  valves  

[DN] 

[p.c.] 

 

unit [U$] 

Constr. 

[U$] 



hydraulic 

400 

20 

new 

51,600 

3,000 

1,092,000 



hydraulic 

300 

30 

new 

40,000 

3,000 

1,290,000 



hydraulic 

250 

50 

new 

34,300 

3,000 

1,865,000 



hydraulic 

200 

50 

new 

31,200 

3,000 

1,710,000 



hydraulic 

150 

50 

new 

27,500 

3,000 

1,525,000 

200 

  

  

  

7,482,000 

Total 

Table 14‐7:  Cost estimate plunger PRV 

SETEC Engineering  

 

14‐6 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

14.3.8 RUNNING ENERGY COST PER YEAR  Pumping  cost  for  the  Scenario  were  calculated  on  the  basis  of  opportunity  cost  of  60 IQD/  5 US  Cent/kWh  and  under  the  assumption  that  by  pumping  direct  into  the  distribution  reservoirs  with  controlled pumps 24h/7d, the average energy consumption will be about as follows.   The WD thought to pump all water produced from IFRAZ IV (290 masl) to the highest point beside  KRG monument in the eastern Kasnazan hills of Erbil with an elevation of about 700 masl, elevation.   The elevation difference is 410 meter.  The consultant recommends a more economical solution by  organising  distribution  reservoirs  according  to  proper  pressure  zoning.    This  solution  avoids  significant  unnecessary  energy  costs  caused  by  lifting  water  to  higher  elevations  than  actually  needed.  14.3.9 ENERGY COST FOR SCENARIO 2032 DISTRIBUTION RESERVOIRS  The consultant has made a cost comparison between the two scenarios:  i.) Lift all water to the highest point and distribute  ii.) Lift only the required volumes of water to each supply area.  The rough calculation made results in an annual saving of about 1,000, 000 U$D.  These funds could  be much better used for basic and advanced design engineering and support in decision‐making.  This  energy  cost  scenario  calculation  supports  the  conclusion  to  design  multi‐level  distribution  reservoirs  having  supply  areas  in  the  same  pressure  level.    The  design  of  distribution  reservoirs  on  different  levels  according  hydraulic  model  is  the  best  technical  practice  and  most  sustainable  economic solution.  14.3.10 SUMMARY OF PIPELINES AND RESERVOIRS  The following table summarises pipelines and reservoirs.  No. Location FromReservoir 1 TM WTP ERBIL IV 2 TM Terminal 3 TM Terminal 4 TM New Dawajin 5 TM East 

To Reservoir Terminal New Dawajin North East East Kasnazan

Type Pump Pump Pump Pump Pump

8 9 10 11 12

TM TM TM TM TM

West Zone, South  Center Zone North East Zone East Zone, South Kasnazan Zone

Gravity Gravity Gravity Gravity Gravity

15 16 17 18 19

Reservoir Reservoir Reservoir Reservoir Reservoir

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Terminal New Dawajin North East East Kasnazan

Capacity  Pump Quantity Pump Head Pump Total  12 160 1800 6 50 6 120 6 150 3 60  ‐

Reservoir  Capacity 20000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 3000

Terminal Dawajin renewal Dawajin East North East

DN 1800 1800

Length  25.000 10.000 10.000 10.000 10.000

1800

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

440 490 520 640 700 BWL 440 490 490 640 570

50000 20000 50000 30000 30000

Distribution Distribution Distribution Distribution Distribution Distribution Distribution Distribution Distribution Distribution

Start point  End Point  masl masl 290 450 440 500 440 570 490 540 640 700

1500 1400 1200 1000 800 600 500 400 300 200

999 999 999 999 999 999 999 999 999 999

MWL 448 498 498 648 578

PN 16 PN 16 PN 16 PN 16 PN 16 PN 16 PN 16 PN 16 PN 16 PN 16

  Table 14‐8:  Summary of pipelines and reservoirs  SETEC Engineering  

 

14‐7 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

14.3.11 SUMMARY OF COST  The following table gives an overview of all cost.    Summary 

 

Unit 

 

Cost 

Total  amount 

 

[] 

[m] 

[] 

[U$/d] 

[U$/year] 

Table 14‐1:  Cost of securing water  production / WTP 

 

LS 



 

24,000,000 

Table 14‐9:  Estimated Costs for  Reservoirs  

 

 



 

101,000,000

Table 14‐10:  Cost Estimates for New  Pumping Stations 

 

PCS 



 

4,550,000 

Table 14‐11: Estimated Cost for  Transmission and mains  

 

km 

147,4 

 

130,856,379

Table 14‐5:  Cost Estimates for  Distribution mains and Rehabilitation 

 

km 

1.109,4 

 

121,307,275

Table 14‐12:  Cost estimate bulk meters 

 

pcs 

248 

 

2,000,000 

Table 14‐7:  Cost estimate plunger PRV 

 

pcs 

200 

 

7,482,000 

House connections estimate 

 

pcs 

300,000 

200 

60,000,000 

TOTAL 

 

 

 

 

446,650,204

Table 14‐13:  Cost summary  The estimated cost of about 446 million USD should be increased by a contingency factor of about  20% reaching an overall total of   535 million USD  In addition, one has to consider further costs for designs and construction supervision.   

SETEC Engineering  

 

14‐8 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

15 MAPS PRODUCED  15.1 Hydraulic Model Map  The mapping representing the hydraulic models for the calibration state of 2011 and for the design  scenario of 2032 are attached in APPENDIX 3 and as soft copy in the data collection submitted with  this report. 

15.2 Calibration Measurement Map    The  measurement  map  is  the  base  for  the  calibration  measurements  which  are  necessary  for  the  computer  model. It contains measurement  points  for  pressure  and  flow  measuring instrument with their  individual  numbers.  A  separate  measurement  map  was  not  provided.    The  positions  of  the  numbered  measurement  points  are  included  in  the  hydraulic  model  map  “Calibration  Status  10 2011”.    Figure 15‐1 : Measurement map  The calibration measurement map is attached in APPENDIX 3 and included in the soft copy of project  data      

15.3 Hydraulic Result map  Hydraulic maps are simplified network maps for a clear graphic presentation visualizing the result of  network calculations.  The maps for the load case calculations or scenarios are prepared on a suitable  scale to cover the area of the supply zone under processing or the entire system.  These maps show  the absolute pressure head (hydraulic grade), the flow velocity and the calculated pressure head at  the measurement points.  The relative  pressure (head or pressure head) are displayed combined with  the flow conditions for  every future  load case.  The pressure  heads are visible as contour lines.  The flow velocity and the  calculated pressure head are shown at points of interest.     

SETEC Engineering  

 

15‐1 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

The various hydraulic maps are attached in APPENDIX 1 and included in the soft copy of project data. 

  Figure 15‐2: Example result map of pressure zoning   

SETEC Engineering  

 

15‐2 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

APPENDIXES   

 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

APPENDIX 1  Graphic Presentation    

 

 

KURDISTAN REGIONAL GOVERNMENT - IRAQ MINISTRY

OF

MUNICIPALITIES

AND

TOURISM

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

HYDRAULIC CALCULATION

ERBIL APPENDIX 1 GRAPHIC PRESENTATION

JUNE 2012

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Graphic Presentation

Calibration Load Cases

Page1

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.11 Flow 557,6 m³/h Roughness 0,5 mm witout systematical Errors

-0.7 +0.4

0 0. 42

557.6 +1.4

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

0 9. 41

VELOCITY (m/s) - 0,8 0,8 - 1,5 1,5 - 2,3 8 41

.0

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

417

.0

LEGEND: INTAKE 0 6. 41

RESERVOIR

HYDR. GRADE (m)

41 5. 0

Contour Lines

-0.0 S Page2

1 : 100.000

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.21 Flow 942,8 m³/h Roughness 0,5 mm witout systematical Errors

-0.3

0 2. 43

942.8 +0.4 43

1.0

+0.9

439.0 .0 438 .0 43743 6.0

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

0.0 43

0 9. 42

VELOCITY (m/s) - 0,7 0,7 - 1,5 1,5 - 2,2

0 8. 42

42

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

7.0

0 6. 42

42 4. 0

.0 425

LEGEND: .0 423

2. 0

INTAKE 42

RESERVOIR

.0 421

HYDR. GRADE (m) Contour Lines . 420

0 9.0 41

418.0

+0.0 S Page3

1 : 100.000

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.31 Flow 1.267,6 m³/h Roughness 0,5 mm witout systematical Errors

456.0 -0.1 456.0 45 5.0

1267.6 +1.2 8. 44

0

7.0 44

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

.0 446 5.0 44

4 44

3 44

.0

VELOCITY (m/s) - 0,7 0,7 - 1,3 1,3 - 2,0

.0

44 2. 0

44 9. 0

450 .0

+1.0

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

0 1. 44

0 0. 44 9.0 43

0

0 7. 43

43 5. 0

43 6.

0

8. 43

LEGEND:

4 43

.0 .0 433

INTAKE

2.0 43

1 .0 43

42

8. 0

43 0

.0

RESERVOIR

HYDR. GRADE (m)

0 7. 42

Contour Lines

42

0 6. .0 425

424.0

+0.0 S Page4

1 : 100.000

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.41 Flow 1.505,9 m³/h Roughness 0,5 mm witout systematical Errors

.0 473

4 470471.0 468.0 .0

5.0 46

1505.9 +0.9 0

4. 46 46 3. 0

+2.1

469.0

+0.472.0

46

1 .0

0 0. 46 9.0 45

H Y D R. G R A D E ± Delta in m VELOCITY (m/s)

7.0

45

45 5. 0

45

0 6.

4 45

.0

- 0,6 0,6 - 1,2 1,2 - 1,8 45 3. 0

2.0

45 8. 0

46

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

0 2. 45

1.0 45

0 0. 45 9.0 44

0 8. 44

7.0 44

44 5. 0

.0 446

LEGEND:

4.0 44

3.0 44

1.0 44

RESERVOIR

0 0. 44 .0 439

43

43 6

HYDR. GRADE (m)

0 7.

.0

INTAKE

43 8. 0

2.0 44

0 4. 43

Contour Lines 435

.0

0 3. 43 .0 432

431.0

430.0

-0.0 S Page5

1 : 100.000

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 1.0 Flow 737,4 m³/h Roughness 0,1 mm with systematical Errors

42 0.

0

+6.0 +8.1 +3.1 -2.9

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

-0.3 -1.0

41

VELOCITY (m/s)

0 9.

-2.8

- 0,5

-0.3 8.0 41

LEGEND: INTAKE RESERVOIR 7.0 41

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

6. 41

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page6

0

+1.2 +0.6

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 1.1 Flow 737,4 m³/h Roughness 0,1 mm without systematical Errors

42 0.

0

+5.5 +5.1 +5.1 +5.1

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

+4.7 +5.0

41

VELOCITY (m/s)

0 9.

+4.2

- 0,5

+3.7 8.0 41

LEGEND: INTAKE RESERVOIR 7.0 41

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

6. 41

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page7

0

+0.7 +0.6

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 1.2 Flow 737,4 m³/h Roughness 2,0 mm without systematical Errors

+2.7 +2.4 +2.5 +2.6

2 .0 42

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

+2.3 +2.6

+2.1

0 1. 42

VELOCITY (m/s) - 0,5

+2.0 0 42

.0

. 419

0

LEGEND: INTAKE 0 8. 41

RESERVOIR

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

0 7. 41

41 6. 0

+0.6 +0.6

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page8

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 1.4 Flow 737,4 m³/h Roughness 4,0 mm without systematical Errors

+1.2 0 +1.0424. +1.1 +1.2

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

+0.9 +1.3 423.0

+1.0

42 2. 0

VELOCITY (m/s) - 0,5

0 1. 42

+1.1 0.0 42

LEGEND: 41

9.0

INTAKE RESERVOIR

8.0 41

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

.0 417

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page9

+0.6 0 6. +0.6

41

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 1.5 Flow 737,4 m³/h Roughness 5,0 mm without systematical Errors

+0.7 +0.5 +0.6 +0.7424.0

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

+0.4 +0.8 3.0 42

VELOCITY (m/s)

+0.6

- 0,5 42

0 2.

+0.8 1.0 42

0.0 42

LEGEND: INTAKE

9.0 41

41 8. 0

RESERVOIR

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

0 7. 41

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page10

+0.6 0 6. 41 +0.6

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 1.5a +0.0 -0.2

.0 425

Flow 737,4 m³/h Roughness 5,0 mm without systematical Errors and hydr. Resistance TP Ainkawa

-0.1 +0.1 -0.2 +0.2

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

.0 424

VELOCITY (m/s)

-0.1

42

- 0,5

0 3.

2 42

.0

42 1. 0

+0.1

42

0.0

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

41

0 9.

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

41 7. 0

0 8. 41

S Page11

1 : 100.000

SETEC

Engineering

-0.0 -0.1 +0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 1.5b Flow 737,4 m³/h Roughness 0,3 mm but with DN700 without systematical Errors and hydr. Resistance Ainkawa

-0.2 -0.4 0

5. 42 -0.2 -0.1

-0.4 +0.0

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

4.0 42

VELOCITY (m/s)

-0.1 4

- 0,6

.0 23

0 2. 42

42

1. 0

+0.1

LEGEND: 0.0 42

INTAKE RESERVOIR

9.0 41

HYDR. GRADE (m) 8.0 41

Contour Lines

7.0 41

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page12

+0.2 +0.2

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.0

44 0. 0

44

2.0

+40.4 +41.1441.0 +35.6+29.2

Flow 1.909,4 m³/h Roughness 0,1 mm with systematical Errors

9.0

43 +30.9 +28.8

.0 438

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

0 7. 43

0 6. 43

+24.0

VELOCITY (m/s)

0 5. 43 0 4.

43 3. 0

43

- 0,6 0,6 - 1,1

0 2. 43

+21.4 1.0 43

0.0 43

9.0 42

.0 428

LEGEND:

7.0 42

0 6. 42

INTAKE 42

RESERVOIR

0 5. .0 424

3.0 42

HYDR. GRADE (m)

. 422

Contour Lines 42

0

1.0 0 420.

419.0 8.0 41

41 7. 0

+5.8 +4.9 +0.0

S Page13

1 : 100.000

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.1 Flow 1.909,4 m³/h Roughness 0,1 mm without systematical Errors 44 0. 0

44

2.0

+39.9 +38.1441.0 +37.6+37.2

.0 439

+35.9 +34.8

.0 438

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

0 7. 43

0 6. 43

+31.0

VELOCITY (m/s)

0 5. 43 0 4.

43 3. 0

43

- 0,6 0,6 - 1,1

0 2. 43

+25.4 1.0 43

0.0 43

9.0 42

.0 428

LEGEND:

7.0 42

0 6. 42

INTAKE 42

RESERVOIR

0 5. .0 424

3.0 42

HYDR. GRADE (m)

. 422

Contour Lines 42

0

1.0 0 420.

419.0

41 7. 0

8.0 41

S Page14

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+5.3 +4.9 +0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.2

46

0 9.

45 +18.2 +18.4 8.0 45

. 457

0

+17.4 +17.0.0 6 45

.0 455 0 4. 45 3.0 45 0 2. 45

H Y D R. G R A D E ± Delta in m 1.0 45 0 0. 45

- 0,6 0,6 - 1,1

44

+15.6

VELOCITY (m/s)

9. 0

+19.1 0 +18.3461.0.0

Flow 1.909,4 m³/h Roughness 2,0 mm without systematical Errors

44 7. 0

0 8. 44

6.0 44

0 5. 44

+12.9444.0

44 0. 0

0 3.0 42. 44 4 1.0 44 0 439.

0 8. 43

.0 437 .0 436 5.0 .0 43 34 4

LEGEND:

3.0 43

INTAKE

2.0 43

RESERVOIR

1.0 43 0.0 43

9 42

HYDR. GRADE (m)

.0

0 8. 42 7.0 42 0 6. 42 .0 5 42

Contour Lines

0 4. 42 23.0 4

41 419 .0 8. 0

2.0 42 .0 421 .0 0 2 4

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page15

+5.2 +4.7

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.4 Flow 1.909,4 m³/h Roughness 4,0 mm without systematical Errors

+8.6 0 +8.3 4717.0.0 4

0

+8.1 +8.1

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

3.0 46 0 2. 46 1.0 46 0 0. .0 46 459

+7.9

VELOCITY (m/s)

4

- 0,6 0,6 - 1,1

.0 57

0 0 6. 5. 45 45

45 45 4.0 3. 0

7. 0 46 66.0 4 0 5. 46 0 . 464

45 8. 0

9.0 8. +8.4 +9.0 46 46

+6.6

0 1. 45

45 0. 0

0 2. 45

44 5. 0

.0 .0 9.0 448 447 44 6.0 44

INTAKE RESERVOIR

0 5. 43 .0 4 43

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

0 3. 43 2.0 43 1 .0 43

0

LEGEND:

0 3. 44 .0 442 1.0 44 .0 0 44 0 0 9. 8. 43 43 7.0 43 6.0 43

43 0.

.0 444

.0 429 0 8. 42 .0 7 42

6 .0 42 425.0 0 4. 42 423.0

41 9 .0

2.0 .0 42 4201.0 42

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page16

0 +5.1 8. 41 +4.7

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.5 Flow 1.909,4 m³/h Roughness 5,0 mm without systematical Errors

+4.5 0 +4.4 47457. 4.0 .0 70

4 +4.4 +4.6

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

8 .0 46 67.0 4 .0 0 6. 465 0 . 46 4 0 46 63. 4 2. 0 46

+4.9

VELOCITY (m/s)

46 1. 0

47 3.0

+4.5 +5.2472.0471.0

0. 46

- 0,6 0,6 - 1,1

0

0 5. 45 0 4. 45 .0 3 45

+4.1

45 2. 0

45 457 6. .0 0

0 .0 9. 58 45 4

45 0. 0

1.0 45

44 7. 0

9.0 44 8.0 44

.0 446 0 5. 44 .0 444 .0 3 44 .0 2 44 .0 1 44

44 0. 0

LEGEND:

5.0 43 4.0 43 3.0 43

43 2. 0

HYDR. GRADE (m)

42 7

Contour Lines

.0 430 0 9. 42 28.0 4

.0

RESERVOIR

43 1.0

43 6. 0

INTAKE

.0 439 8.0 43 .0 7 43

6.0 5.0 42 4.0 42 0 423. 0 1. 42

.0 422

S

1 : 100.000

SETEC

4 41 20 .0 9. 0

42

Engineering

+0.0 Page17

0 +5.1 8. 41 +4.7

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.5a Flow 1.909,4 m³/h Roughness 5,0 mm without systematical Errors and hydr. Resistance TP Ainkawa

48 1. 0

-0.0 0 .0 .0 -0.1 48 479 47

8.0 .0 7 47

-0.0 +0.7

6.0 47

5.0 47 74.0 4 0 3. 47 .0 0 . 472 471 .0 0 47 9 .0 46 0 8. .0 46 67 4

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

-0.1 +0.1

VELOCITY (m/s) 0 6. 0 46 5.0 4. 46 63.0 46 4 .0 2 46

- 0,6 0,6 - 1,1 0 0. 46

45 9. 0

46 1. 0

+0.3

-0.4

45 7. 0

8.0 45

2 45

.0

1 .0 45

45 0. 0

6.0 .0 0 45 455 54. 4 .0 3 45

9.0 44 .0 448 7.0 4 4 6 .0 44

44 5.0

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

4.0 44 3.0 44 2.0 44 1.0 44 .0 9.0 0 43 44 0 8. 43 7.0 6.0 5.0 43 43 43 .0 4 43 3.0 43 .0 432 0 1. 43 430.0 0 9. 42 428.0 .0 424726.0 0 . 5 42

HYDR. GRADE (m)

42 42 3 . 4. 0 0

Contour Lines

S Page18

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.5 +0.1 +0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.5b

.0 47 7

-0.2 0.0 48 .0 -0.3 479

Flow 1.909,4 m³/h Roughness 0,3 mm but with DN700 without systematical Errors and hydr. Resistance Ainkawa

6.0 47 5.0 47 .0 474 0 3 .0 72. 4 7 4 .0 1 47

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

0.0 47 9.0 46 0 8. .0 46467

0 5. 46

- 0,7 0,7 - 1,4

0

46 6. 0

+0.1

VELOCITY (m/s) 46 4.

47 8.0

-0.2 +0.5 -0.3 -0.2

0 3.

0.0 46

45 7.

.0 .0 6.0 455 454 45 3.0 45

451.0

45 0. 0

45

2. 0

45 8. 0

-0.7

0

45 9

.0

46 46 2. 0 1. 0

46

.0 449 8.0 44 447.06.0 44

44 5 .0

LEGEND:

. 444

INTAKE

0

3.0 44 0 2. 44

RESERVOIR

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

.0 435 0 3.0 4. 43 0 43 2. 43 1.0 43 .0 430 9.0 42 428.0

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page19

6.0 425.0 2 4

+0.2 -0.2

42

.0 427

3. 424 0 .0

43

6. 0

0 1. 44 0.0 44 .0 439 8.0 43 7.0 3 4

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Flow 737,4 m³/h Flow 738,3 m³/h Roughness 5,0 mm with throttled Pumps

737.4 +1.0 -0.2 -0.4 0 5.

-0.3 -0.142

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

-0.4 -0.0

VELOCITY (m/s)

-0.2

- 0,5

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

-0.1

42 0. 0

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page20

-0.1 -0.1

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Flow 1.909,4 m³/h Flow 2.111,8 m³/h Roughness 5,0 mm without throttled Pumps

1909.4 +11.5 -16.2 0 -15.6495. -15.2 -14.0

0 49

.0

-14.6 -13.9

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

5.0 48 0.0 48

VELOCITY (m/s)

-11.9 5. 47

- 0,4 0,4 - 0,8 0,8 - 1,2

0

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in % 0.0 47

-10.6 46

5 .0 0 0. 46

5.0 45

LEGEND:

.0 450

INTAKE RESERVOIR

445

.0

0 0. 44

HYDR. GRADE (m) Contour Lines 5 .0 43

42 5 .0

.0 430

S

1 : 100.000

SETEC

Engineering

+0.0 Page21

-0.6 -1.1

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Flow 1.909,4 m³/h Flow 1.903,1 m³/h Roughness 5,0 mm with throttled Pumps

1909.4 +0.5 -0.7 -0.8

.0 480

-0.6 +0.1 .0 475

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

-0.7 -0.5

0.0 47

VELOCITY (m/s)

-0.2

5. 46

- 0,6 0,6 - 1,1

0

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

0.0 46

-0.8 .0

45 0. 0

5 45

44

5. 0

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

0.0 44

. 435

HYDR. GRADE (m)

0

Contour Lines

.0 430

42

S Page22

1 : 100.000

SETEC

Engineering

5.0

+0.5 +0.1 +0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 1.0 Flow 0,0 m³/h Roughness 0,1 mm without systematical Errors

+0.1 +0.1

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

+0.1

VELOCITY (m/s) - 0,0

+0.0

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

+0.1

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

-0.2 S Page23

1 : 75.000

SETEC

Engineering

+0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.10 Flow 1.904,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors 0 3. without trottled Pumps 39

+0.7 +0.6

1904.0 +29.4 H Y D R. G R A D E ± Delta in m

+0.9

VELOCITY (m/s) - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

-0.2

LEGEND:

0 2. 39

INTAKE RESERVOIR

-0.0

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

-0.2 S Page24

1 : 75.000

SETEC

Engineering

+0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.11 Flow 1.904,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors with trottled Pumps

+1.5 +1.3

1904.0 +2.4 H Y D R. G R A D E ± Delta in m

+1.4

VELOCITY (m/s) - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0 39 2.0

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

+0.1

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

+0.2

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

-0.2 S Page25

1 : 75.000

SETEC

Engineering

+0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.12 Flow 1.904,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors with trottled Pumps

+0.0 -0.1

1904.0 +1.3

39 3. 0

+0.0

H Y D R. G R A D E ± Delta in m VELOCITY (m/s) - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0 2.0 39

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

+0.2

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

+0.2

HYDR. RESISTANCE HYDR. GRADE (m) Contour Lines

-0.2 S Page26

1 : 75.000

SETEC

Engineering

+0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.20 Flow 4160,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors without trottled Pumps

-2.4 -2.6

4160.0 +13.7

0 7. 39

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

-2.2 39

VELOCITY (m/s)

6.0

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0 .0 395

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

-0.6 4. 39

0

LEGEND:

39

3. 0

INTAKE RESERVOIR

-0.2

HYDR. GRADE (m) Contour Lines 392

.0

-0.2 S Page27

1 : 75.000

SETEC

Engineering

+0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.21 Flow 4160,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors with trottled Pumps

-0.5 . 396 -0.8

0

4160.0 -2.6 H Y D R. G R A D E ± Delta in m

0 5.

39 -0.7

VELOCITY (m/s) - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0 394.0

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

+0.4 3. 39

0

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

+0.3 .0 392

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

-0.1 S Page28

1 : 75.000

SETEC

Engineering

+0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.30 Flow 6.056,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors without trottled Pumps

-2.9 .0 404 -3.5

6056.0 +9.6 40 2. 0

40 3.0

+3.8

-2.7 401

H Y D R. G R A D E ± Delta in m .0

VELOCITY (m/s) - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

0 0. 40

39 8.0

9.0 39

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

-0.8 7 39

.0 6. 39

0

39 5. 0

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

-0.4

4 39

.0

39 3. 0

HYDR. GRADE (m) Contour Lines

2. 39

0

-0.2 S Page29

1 : 75.000

SETEC

Engineering

.0 391

-0.0 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Load Case 2.31 Flow 6.056,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors with trottled Pumps

-0.1 -0.4

402.0

-0.8

6056.0 -1.7

0 0. 40

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

-0.6 99.0 3

VELOCITY (m/s) - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

0 8. 39

F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

39 5. 0

39 6. 0

+0.5

LEGEND: 0 4. 39

INTAKE RESERVOIR

+0.3 .0 393

HYDR. GRADE (m)

39 2. 0

Contour Lines

-0.1

0 1. 39

S Page30

1 : 75.000

SETEC

Engineering

-0.0 SETEC Engineering

Page31

S

1 : 37.500

Contour Lines

HYDR. GRADE (m)

-0.2

- 0,0

VELOCITY (m/s)

H Y D R. G R A D E ± Delta in m

Flow 0,0 m³/h Roughness 0,1 mm without systematical Errors

SETEC

Calibration Load Case 1.0

Engineering

+0.0

+0.0

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

Page32

S

1 : 37.500

Contour Lines

HYDR. GRADE (m)

2088.0 +15.0

-0.2

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

VELOCITY (m/s)

H Y D R. G R A D E ± Delta in m F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

Flow 2.088,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors without trottled Pumps

SETEC

Engineering

+0.0

+0.1

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

49 1. 0

Calibration Load Case 2.10

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

Page33

S

1 : 37.500

Contour Lines

HYDR. GRADE (m)

2088.0 -0.4

-0.2

496.0 495.0 494.0

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

VELOCITY (m/s)

H Y D R. G R A D E ± Delta in m F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

Flow 2.088,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors with trottled Pumps

SETEC

Engineering

+0.0

+0.1

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

491.0

Calibration Load Case 2.11

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

S

1 : 37.500

Contour Lines

HYDR. GRADE (m)

4296.0 +8.4

-0.9

495.0

49 4.0

Page34

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

VELOCITY (m/s)

H Y D R. G R A D E ± Delta in m F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

Flow 4.296,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors without trottled Pumps

SETEC

Engineering

+0.0

+0.1

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

492.0

Calibration Load Case 2.20

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

3.0 49

SETEC Engineering

1 : 37.500

Contour Lines

HYDR. GRADE (m)

S

494.0

4296.0 +0.4

-0.3

497.0 49498.0 6.0

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

VELOCITY (m/s)

H Y D R. G R A D E ± Delta in m F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

Flow 4.296,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors with trottled Pumps

493.0

Page35

SETEC

Engineering

+0.0

+0.1

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

49 2. 0

Calibration Load Case 2.21

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

Page36

+2.4

499.0

S

8.0

1 : 37.500

Contour Lines

HYDR. GRADE (m)

49

6220.0 +7.4

-1.3

49 7. 0

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

VELOCITY (m/s)

H Y D R. G R A D E ± Delta in m 95 E F L.0 O W R A 4T .0 6 9 4 in (m³/h) ± Delta in %

Flow 6.220,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors without trottled Pumps

Calibration Load Case 2.30

494.0

SETEC

Engineering

493.0

-0.0

+0.1

.0 492

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

-0.2

498.0

S

1 : 37.500

Contour Lines

HYDR. GRADE (m)

0 7. 49

6220.0 +0.8

-0.3

501.0 50502.0 0.0

496.0

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

VELOCITY (m/s)

H Y D R. G R A D E ± Delta in m F L O W R A T E in (m³/h) ± Delta in %

Flow 6.220,0 m³/h Roughness 1,0 mm without systematical Errors with throttled Pumps

SETEC

49 4.0

Page37

Engineering

2 .0 49

-0.0

+0.1

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

493 .0

Calibration Load Case 2.31

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

.0 495

496.0

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Graphic Presentation

Actual Conditions Load Cases

Page38

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

775 90 0..0 .0 0

11

12 0.0

5.

0

Actual 0P Flow 0,0 m³/h

.0 65 .0 60 . 0 50 .0 0 45 40.

30.0

80.0

55 .0

0 0 0.0 0.05. 1095.0 11 1 8 5.0

35.0 .0 30

VELOCITY (m/s) - 0,0

.0 50

55.0

60.0

45 .0

40.0

30.0

35.0

55.0

60.0

50 .0

55.0

LEGEND: 45.0

40 .0

INTAKE RESERVOIR

.0 35

25 .0

.0 30

20 .0

HEAD (m) <0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

S Page39

1 : 100.000

15

.0

10.0

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Actual 4P Flow 1.520 m³/h 18 0.0

Power Requirement 1.240 kW 121 0.25 0 .0 10 5. 0

11 5.0

135.0

.055.0 1601150 .0 145.0

0 0. 0 11 00. 0 1 . 95

.0 90 0 85. .0 80

VELOCITY (m/s)

75.0

- 0,6 0,6 - 1,2 1,2 - 1,8

80.0

95 .0

90 .0

.0 85

100.0

.0 95 .0 90

.0 90

.0 85 .0 80

LEGEND:

7 5 .0

65

.0

INTAKE 60 .0

RESERVOIR

HEAD (m) <0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

.0 35

30.0

45 .0 40 .0

70.0

0 55. 0.0 5

.0 25

S Page40

1 : 100.000

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

0 11

.0 70.0

11 5. 0

Actual 0P Flow 0,0 m³/h

0 .0 0.095. 90.0 10 85 80.0 75.0 .0 6560.0

.0 55 0.0 5 .0 45

40 .0

.0 35

30.0

VELOCITY (m/s) - 0,0

35.0

.0 40 .0 45

50.0

.0 55

LEGEND:

50

.0 45 .0

INTAKE RESERVOIR

.0 .0 30

HEAD (m)

.0 20

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120 10

S Page41

1 : 100.000

SETEC

15.0

35

25.0

.0 40

.0

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Actual 4P Flow 1.920 m³/h 18 0. 0

Power Requirement 1.240 kW

12 5. 0

.0 5.0 160 11550 .0 145.0 140.0 135.0

0 0. 12 5.0 0 . 11 110 5.0 10 0.0 10 .0 95 0.0 9

VELOCITY (m/s) - 0,6 0,6 - 1,1 .0 95

100.0

10 0. 0

.0 90

90 .0

95.0

LEGEND:

.0 80

INTAKE

75.0

.0 85

0 70. . 65

.0 55 .0 50

HEAD (m) <0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

S Page42

1 : 100.000

0

60 .0

RESERVOIR

0 45. 40.0 35.0 0 30. 25.0

SETEC

15 .0

.0 20

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Calibration Flow 2.880 m³/h

56

5.0

Hydraulic Grade (absolute Pressure) 567,5 m .0 560 0 5. 55

0.0 55 0 5. 54

0 0.

0 5.

VELOCITY (m/s) 0 0. 53

- 0,5 0,5 - 1,1 1,1 - 1,6

52 0.0

53

52 5. 0

54

5.0 51

0 0. 51

5 50

.0 0.0 50

495.

0 . 490

LEGEND:

0

5.0 48

48

0.0

INTAKE 47

RESERVOIR

0 5. 0.0 47 5.0 46

0 0. 46

HYDR. GRADE (m) 0 5. 45

Contour Lines

0 45

.0

440.0

S Page43

1 : 100.000

SETEC

43 5 .0

5.0 44

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Actual Flow 2.880 m³/h Pressure Head (relative Pressure) 28,3 bar

Power Requirement 2.850 kW 220.0

0 0. 20 . 180

0

0.0 16

VELOCITY (m/s) - 0,5 0,5 - 1,1 1,1 - 1,6

.0 15 0

15

5. 0

16 0.0

16

0 .0

.0 155

.0 145 0 0. 14

5 .0 13

11

5 .0

LEGEND:

.0 130 5 .0 12 0.0 12

0 110.

0 5. 10

INTAKE

10 0. 0

RESERVOIR

.0 95

HEAD (m) <0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

S Page44

1 : 100.000

.0 90 .0 85 0 . .0 0 80 75 70. .0 65 .0 60 55.0

.0 50

45.0

SETEC

.0 35 0 . 30

25 .0

40.0

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Actual 0P Flow 0,0 m³/h 45.0 60.0 40 .0

85. 0 80

.0

70.0

.0 75

35 .0

65.0

55.0 .0 50

25.0 .0 20

.0 30

.0 15

0 10.

5.0

5.0

VELOCITY (m/s)

20 .0

10.0

15 .0

5.0

- 0,0

.0 25 30.0 35.0

35.0

.0 30

LEGEND: 30.0

0 30.

INTAKE RESERVOIR

0 25.

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

20

.0 20

.0

HEAD (m)

.0 10

S Page45

1 : 75.000

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Actual 3P Flow 6.000 m³/h Power Requirement 2.400 kW

0 85.

45 50.0 .0 55.0 70.0

95 .0 90 .0

80.0

30 .0

.0 25

15.0

.0 40 0 . 35

65 .0

75.0

0 60.

.0 20

30

.0

35 .0

0 20. .0 25

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

45.0

15.0

VELOCITY (m/s)

40.0

40.0

35.0

LEGEND:

35

.0

35.0

INTAKE RESERVOIR

25.0

30.0

HEAD (m) 20.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

.0 10

S Page46

1 : 75.000

SETEC

0 5.

Engineering

SETEC Engineering

S

SETEC Engineering

.0

85

1 : 37.500

.0

75.0

70

65 .0

.0 55

- 0,0

VELOCITY (m/s)

60.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

HEAD (m)

.0 90

55 .0

.0 30

45.0

75.0

. 35

0

SETEC

.0 40

Engineering

.0 25

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

.0

95.0

30.0 30.0

50

30

Page47

20.0

Actual 0P Flow 0,0 m³/h

15 .0

5.0

10.0

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

.0

80.0

.0

S

.0 60

.0 55

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0

VELOCITY (m/s)

60 .0

.0 35

35.0

SETEC

.0 40

Engineering

30.0

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

35.0

SETEC Engineering

95 .0

100.0

1 : 37.500

80.0 80 .0

70. 0

65.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

HEAD (m)

5 10

Power Requirement 2.400 kW

45 .0

50.0

75. 0

Page48

25.0

Actual 3P Flow 6.100 m³/h

20. 0 0 10.

5.0

.0 15

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

85.0

90.0

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Graphic Presentation

Design Load Cases

Page49

SETEC Engineering

Page50

Engineering

SETEC

Mahabad

Kalat

City Centre

Ainkawa East

Roshanbery

Safin

Galauezh

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Chwar Chra

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

SETEC Engineering

Page51

Engineering

SETEC

Mahabad

Kalat

City Centre

Ainkawa East

Roshanbery

Safin

Galauezh

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Chwar Chra

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

SETEC Engineering

Galauezh

Chwar Chra 45 .0

40.0

35. 0

30.0

Safin .0 40

50

70.0

.0 40

.0 50

.0 45

.0 60 75.0

35.0

Kalat

70.0

45.0

45.0

City Centre

75.0 6605.0 .0

.0 60

.0

Ainkawa East

0 40.

0.0

40 .0

65

Page52

35 .0

70.0

45.0 5550. .0 7065. 0 .0 0

0 45. . 0 5 0

7

.0 65

65.0 55.0

Mahabad

60.0

45.0 60.0

40.0

.0 55

70.0

0 65.

75.0

35 .0

.0

60.0

Engineering

55.0

65.0

SETEC

60 .0

55.0

Roshanbery

50.0

.0 45

65.0

.0 55

50.0

.0 30

55.0

.0 50

70.0

20.0 25.0

.0 45

45.0

15. 0 10.0

.0 35

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

HEAD (m)

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

SETEC Engineering

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

40.0

20

.0

45.0

40

25 .0

40.0

50.0

.0 45

45.0

50.0

0 45.

SETEC

4

0.0 Mahabad

45.0

.0 50

55.0 . 45 0 . 50

0

Kalat 40.0

45.0

City Centre

50.0 45.0 40.0

35.0

50

.0

55.0

65.0

30 .0

60.0

0 35.

40.0

50 .0

40.0 45.0

55.0

30 35.0 .0

55.0

35.0

45.0

40 .0

35.0 3 0 .0

Ainkawa East

.0 35

50.0

30 .0

.0

60.0

60 .0 Page53

0 30.

Engineering

.0 35

0 40.

Roshanbery

35. 0

35.0

30.0

25.0

25.0

25.0

0 30.

50.0

40.0 45.0

0 25.

20.0

25.0 30.0

0

Galauezh

Chwar Chra

1 0 .0

.0

Safin

20

. 15

20.0

15.0

HEAD (m)

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

SETEC Engineering

Engineering

Heavy Industry

Baba Gor Gor

SETEC

Expansion

Torak

Park

Pishasazy

City Centre

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Ainkawa

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page54

SETEC Engineering

Engineering

Heavy Industry

Baba Gor Gor

SETEC

Expansion

Torak

Park

Pishasazy

City Centre

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Ainkawa

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page55

SETEC Engineering

65.0

75

.0

45.0

.0 50

65.0

.0 55

City Centre

Baba Gor Gor

25.0

Ainkawa

Pishasazy

45 .0

Heavy Industry

.0 55

Engineering

Park

60.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

.0 55

35.0

55.0

.0 5.0 4 40.0

.0 75

Expansion

65.0

45 .0

.0 50

SETEC

.0 70 .0 60.0 5 5

Torak 75.0

.0 45

HEAD (m)

55.0 0 60. 65.0 70.0

30. 0 35 .0 40 .0 45.0 50454 .0.00.0

80.0

60 .0 0 50.0

40.0

50.0

40.0

50.0

55 6 .0 6 0. 705.00 .0

40.0

.0 70

35.0

35. 0

.0 50

65 .

.0 35

60

30.0

60 .0

.0 35

65 .0

.0 25

55. 0

20.0

45.0

15.0 30 .0

Page56

10.0

Input R Berkot 5.754,1 m³/h

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

45.0

SETEC Engineering

50. 0

45 .0

City Centre

.0 35

30. 0

Pishasazy

0 30.

.0 25

25.0

.0 20

Ainkawa

.0 25

Baba Gor Gor 35 .0

.0 40

40.0

Heavy Industry

50.0

Engineering

55.0

0 5. 40.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

.0 50 5.0 5 0.0 6

45.0

35.0

30.0

4

.0 45

0 70.

Expansion

0 45. 40.0 5.0

Park

45.0

SETEC

.0 55

55 .0

60.0

50.0

40.0

3

.0 70

Torak

60.0

50.0

HEAD (m)

40.0 0 45. 50.0 55.0

30 .0

15.0 353 .00.0

60 .0 65.0

0 65.

50 .0

45.0

40 .0

35.0

.0 50

30 .0

.0 35

0

0 35.

50 .

30.0

50. 0

.0 20

45.0

15.0

40 .0

10.0

25.0

Page57

30.0

Input R Berkot 10.508,2 m³/h Input SA Pirzeen 1.000,0 m³/h

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

.300. 0 35 3

.0 45

SETEC

Engineering

45.0

60 .0

30.0

.0

50 .0

55

45 .0

40.0

.0 45

Park

50.0

35 .0

.0 30

Baba Gor Gor

.0 35

30.0

25.0

.0 20

25.0

City Centre

.0 25

Ainkawa

Pishasazy

Heavy Industry

50.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

.0 50 5.0 0 560.

Expansion

65.0 .0 5 5 0 . 45 40.0 5.0

.0 70

Torak

.0 65 0 70.

40.0

60 .0

30.0 .0 40

HEAD (m)

40.0 45.0 0 50. 55.0

50 .0

30 .0

55.0

.0 40.0 45 35.0

5 0 . 550 .0

60.0 30.0

40 .0

0 50.

30.

50.0 45 .0

25.0

.0 35

40 .0

.0 35

45 .0

15.0 25.0

35 .0

Page58

10.0

Input R Berkot 8.397,4 m³/h Input SA Pirzeen 1.000,0 m³/h BS Ainkawa P1-P3 2.085,7 m³/h

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

0

SETEC Engineering

Engineering

.0 40.0 5.0 45 3

50.0

Ainkawa

35

.0

.0 30

Baba Gor Gor

.0 35

30.0

City Centre

Pishasazy

30.0

Heavy Industry

.0 45

35 .300. 0

SETEC

.0 50

50.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

.0 50 5.0 0 560.

45.0

50 .0

45.0

HEAD (m)

.0 45

60 .0

30.0

.0 55

Park

.0 40

40.0

.0 0 70.

Expansion

65.0 0 . 55 0 45. 40.0 0 35.

.0 70

Torak

65

40.0 45.0 0 50. 55.0

30 .0

55.0

0 50. 30.0

40 .0

60.0 40 .0

.0 45

35 .0

0 40.

60 .0

.0 35

50 .0

.0 40

5 0 . 550 .0

25.0

.0 35

45.0

15.0 25.0

25.0

Page59

10.0

.0 20

25.0

25.0

Input R Berkot 8.762,6 m³/h Input SA Pirzeen 1.000,0 m³/h BS Ainkawa P4-P6 1.745,6 m³/h

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

0 30.

SETEC Engineering

.0 45

Engineering

45.0

.0 50

30.0

5 5 .0

60 .0

55

.0

45 .0

50 .0

Park

40.0

from WTP Ifraz I

.0 45

.0

Pishasazy

30.0

City Centre

25 .0

Ainkawa

Baba Gor Gor

40

Heavy Industry

50.0

SETEC

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

.0 50 5.0 0 5 60.

Expansion

0

40.0

3

65.0 .0 5 5 0 . 45 40.0 5.0

0 70.

Torak

.0

HEAD (m)

40.0 45.0 0 50. 0 55.

30 .0

35 .030 .0

60 .0

70.

50 .0

35. 0

40. 0

65 .0 40.0 45 35.0 5 0 . 550 .0

45.0 .0 40 40 .0

.0 50

35.0

60.0

35 .0

30.0

50.0

0

45 .0

. 35

35 .0

15.0 .0 20

25.0

.0 30

25.0

Page60

10.0

Input R Berkot 6.853,2 m³/h Input SA Pirzeen 1.000,0 m³/h BS Ainkawa P1-P3 2.064,5 m³/h TM Ifraz 1 1.590,5 m³/h

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

.0 25

.0 30

SETEC Engineering

SETEC

Engineering

Banslawa

Shawes

Daratu

Ainkawa

Hawlere New

Bahrka

Pirzeen

Mariwan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Pishasazy

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page61

SETEC Engineering

Hawlere New

SETEC

Engineering

Banslawa

Ainkawa

Daratu

Pishasazy

Pirzeen Bahrka

Mariwan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Shawes

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page62

SETEC Engineering

.0 55

Engineering

Banslawa

SETEC

.0 75 70.0 .0 40 0 35.

Mariwan

. 0 .0 4 0 35

60.0

.0 45

Daratu

65.0 60.0

70.0

40 .0

50.0

Hawlere New

55.0 60 .0

780.0 5.0

Pishasazy

HEAD (m) 45.0

60. 0

.0 45

55.0

90.0

50.0

45.0

40.0

80 .0

60.0

Shawes

20 .0

Pirzeen Bahrka

0

55 .0

.0 70

95.0

55 .0

50 .

70. 0

.0 7.00 5 7 85 .0

.0 65

80 .0

45 .0

90.0 0 . .0.0.0 70 65.0 565050

.0

60.0

50.0 60.0

.0 85

65 .0

45. 5 0400.0 35 30.0 .0

.0 35

60

50.0 55.0

45.0

.0

.0 45

35.0

50.0 0 50.

45.0

50.0

55.0

65 .0 6505. 4 90 8 0 5.0 . 8 7 95.0 50..00 0.00 75.0 .0

45

.0 75

70.0 65.0

65.0 50.0

85.0

40.0

.0 40.055

.0 55

80 .0

.0 60.0 65

0 75. 80.0

30.0

25.0

0 40.

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Input R Pirzeen 11.196,0 m³/h

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page63

60

.0

.0 70 75.0

55.0

0

6 55 650.0 .0 .0

. 50

Ainkawa

40.0 .0 45

SETEC Engineering

0

Ainkawa

.0 50 .0 0 5560.

. 55

80.0 45.0

.0 80

45.0

65.0

30.0

45

65

.0

.0 75

.0

55.0

60.55.0 0

.0 60

50 .0

.0 30

65.

25

45.0

0

25 .0

SETEC

20.0

Banslawa

0

Engineering

25.

45.0 30.0

45.0

.0 50

Mariwan

Pishasazy

.0 45

Shawes .0 30 .0

40.0

40 .0

20 .0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

HEAD (m)

Input R Pirzeen 11.196,0 m³/h Transfer to SA Berkot 1.000,0 m³/h

Pirzeen

.0 45

Bahrka

Hawlere New

Daratu

70.0

75 .0

75.0

50.0

55 60.0 .0

35.0

50 .0

60 65 .0 .0

4 35 0.0 .0

60.0 50.0

.0 55 50.0

50. 0 50.0

7

35 .0

35.0 35.0

0 .0

45.0 45.0

55.0

40.0

60.0

4405..0 0

.0 30

4405.0 .0

45.0 4 0.0 3 5 30 .0

.0

50.0

35

.0 60.0 55 045.0 5.0 .0 40

.0 405.0 4

0 60.

40.0 45 .0

55.0 50.0

.0 70 .0 35 .0 55 .0 50 40.0

.0

.0 305 . 4 0 0 .0 . 45 50 .0 55

.0 50 0

55 .0 5 0.0

25.0

55. 55

Page64

10.0

35.0

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

.0 65

40.0

SETEC Engineering

Engineering

SETEC

Banslawa

Kasnasan Mariwan

Sebardan

Shawes Page65

Banslawa

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Kasnasan North

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

SETEC Engineering

Engineering

SETEC

Banslawa

Kasnasan Mariwan

Sebardan

Shawes Page66

Banslawa

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Kasnasan North

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

SETEC Engineering

.0 90

0

65.0

.0

60 .0

.0 40

45.0

60.

0

60.0 0.0 5

65 .

50 .0

45 .0

Kasnasan North

45

5 5 .0

Banslawa 55.0

70.0

0 85.

65.0 60.0 .00.0 5 5 5 .0 45 40.0

.0 50

.0 40

.0

50.0

65.0

Mariwan

95.0

90.0

40 .0

.0 40

Engineering

90.0

65.0

70 .0 75 .0

85.0

30.0

Banslawa

30.0

35.0

25.0 Kasnasan

25.0

35.0

SETEC

80.0 85 .0

80. 0

Sebardan

65.0

70 .0

60.0 0 70. 0 . 75 80.0

75 .0

70.0

80.0 0 . 75

0 55. .0

55

70

.0 45

.0 35

60 .0

Page67

.0 75

45.0

35.0

60.0

10.0

7585 .0.0

0 5.

50 .0

45.0 5.0 210.0 30.0

35.0 25.0

Shawes

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

HEAD (m)

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

25.0

50.0

.0 55

55.0

80.0

70.0

SETEC Engineering

15.0

.0 70

65.0

Engineering

70.0

SETEC

0 80.

70.0

75.0

70

.0

60.0

65 .0

75 .0 75.0

Mariwan

65.0

55.0

0 65.

80 .0

.0 50

50.045.0 60.0

Sebardan

55.0

.0 65

60.0

.0 50

55.0

75.0

Banslawa

30.0 25.0 .0 20 30 .0 60 .0

35. 0

70.0

.0 50

Banslawa

20.0

25.0

Kasnasan

Kasnasan North

40.0

50.0

4

50.0

45.0

30.0 35.0

45.0

55.0

45.0 40.0

50.0

35 .0

0 0.

.0 40

.0 45

40.0

60.0

Shawes

0 35. 45. 0

30.0 25.0 20.0

.0 35

40.0

Page68

.0 30

55 .0

10.0 15.0

45 .0

0 5.

50.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

HEAD (m)

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Kasnasan North LEGEND:

Kasnasan

NETWORK : EXISTING PIPES MODIFIED PIPES NEW PIPES

S Page69

1 : 22.500

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Kasnasan North LEGEND:

35.0

30.0

25.0

10.0

15 .0

5.0

.0 20

.0

70.0

75

30.0

40.0

45.0

55.0

60.0

65.0

50.0

35.0

20.0 25 .0

VELOCITY (m/s) .0 75

45.0

55. 0

65.0

80.0 .0 70

0 85.

90.0

7 80 5.0 .0

- 0,1 0,1 - 0,3 0,3 - 0,4

50.0

Kasnasan HEAD (m) <0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

.0 95

S Page70

1 : 22.500

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Kasnasan North LEGEND:

.0

25.0

0 20.

30.0

35.0

40.0

45.0

55.0

50.0

5.0

.0 15

10 .0

20

.0 60

VELOCITY (m/s) - 1,0 1,0 - 1,8 1,8 - 2,7

35.0

65.0

40.0 55.0

0 60.

0 50.

45 .0

Kasnasan HEAD (m)

70.0

75.0

65. 0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

80.0

S Page71

1 : 22.500

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 M e a s u r e s Capacity TM Ifraz IV 20.000 m³/h DN 1.800 Power Requirement 16.000 kW inclusive total Efficiency of 70 %

NETWORK : NEW PIPES

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

S Page72

1 : 110.000

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 Flow 0,0 m³/h Pressure after Pumps 15,3 bar

12153.0 0. 120 .0 0 115 10 1 .0 0.00511 .0 0.0

13 5.0

145.0 0.0 14

95

.0 90 0 . 85

.0

.0 .0 75 .0 80 70

VELOCITY (m/s)

.0 65

- 0,0 65.0

.0 70 0 . 75

.0

.0 85 90.0

80

.0 85

85.0

35.0

0 25. 30.0

40.0

0 45. 50.0

0 55. .0 60 65.0

INTAKE

.0 80

70.0

LEGEND:

RESERVOIR .0 20 5.0 1

HEAD (m)

S Page73

1 : 110.000

.0 15

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 Flow 20.000 m³/h Pressure after Pumps 20,1 bar DN 1.800 Power Requirement 16.000 kW

13 11 5. 0 5. 0 12 0. 1 0 25 .0

0.0 40.0 15 1 0 .0 13

0 0. 11 5.0 10

VELOCITY (m/s) - 2,2

125.0 115.0

12 0.0

0.0 11 0 5. 0.0 11 12

.0 95.0 90.0

35.0 40.0

45.0

50.0 55.0

0 60. 65.0

INTAKE

0 70. .0 .0 7580

.0 100

85.0

LEGEND:

.0 110

10 5

115.0

0 5. 11

30 .0

RESERVOIR 0 25..0 20

HEAD (m)

S Page74

1 : 110.000

.0 15

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Page75

S

1 : 20.000

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

SETEC

Engineering

Capacity 14.000 m³/h DN 1.500 Power Requirement 3.200 kW inclusive total Efficiency of 70 %

Design 2032 M e a s u r e s

NEW PIPES

NETWORK :

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

S

1 : 20.000

BOOSTER STATION

RESERVOIR

40.0

SETEC

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

HEAD (m)

Engineering

35.0

50.0

LEGEND:

30.0

Pressure after Pumps 5,4 bar .0 DN 1.500 45

25.0

Design 2032 Flow 0,0 m³/h

25.0

Page76

15.0

- 0,0

5.0

VELOCITY (m/s)

10.0

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

20.0

55.0

S

1 : 20.000

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

50.0

SETEC

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

HEAD (m)

0 45.

Engineering

40.0

.0 30

Pressure after Pumps 6,3 bar DN 1.500

25.0

Design 2032 Flow 14.000 m³/h

35.0

Page77

20.0

60.0

20.0 15.0

- 2,3

5.0

VELOCITY (m/s)

10.0

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 M e a s u r e s Capacity 9.000 m³/h DN 1.200 Power Requirement 3.700 kW inclusive total Efficiency of 70 %

LEGEND: RESERVOIR BOOSTER STATION

NETWORK : NEW PIPES

SETEC Page78

Engineering

S

1 : 30.000 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 Flow 0,0 m³/h 15 .0

0 10.

0 30. 35.0

20.0

Pressure after Pumps 8,4 bar DN 1.200

25

40.0

.0

40.0

55.0

45.0

50 .0

70.0

60.0

65. 0

55.0 60.0

75. 0

80.0

70.0

LEGEND: RESERVOIR

85 .0

BOOSTER STATION 90.0

HEAD (m)

VELOCITY (m/s)

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

- 0,0

95.0

. 90 0 90.0

95. 0

SETEC Page79

Engineering

S

1 : 30.000 SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 Flow 9.000 m³/h 35.0

0.0.0 225

10.0

Pressure after Pumps 10,5 bar 15.0 DN 1.200 30.0

50.0

.0 45

40 .0

65.0

.0 55 60.0

70.0

75.0 80.0

85 .0

65.0 70.0

90.0

75.0 80.0

95.0

LEGEND: 90.0

RESERVOIR 100. 0

5.0 10

HEAD (m)

VELOCITY (m/s)

110 .0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

- 2,3

11 0. 0 Page80

BOOSTER STATION

SETEC

Engineering

S

1 : 30.000 SETEC Engineering

Page81

S

1 : 35.000

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

NEW PIPES

NETWORK :

Capacity 3.500 m³/h DN 800 Power Requirement 2.500 kW inclusive total Efficiency of 70 %

Design 2032 M e a s u r e s

SETEC

Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

25

.0

35.0

30 .0

SETEC

5.0 0 15. .0 20

10.0

40.0

50

.0

- 0,0

VELOCITY (m/s)

Pressure after Pumps 14,6 bar DN 800

55.0

0 65. 70.0

.0 60 75.0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

90.0 95.0 100.0

.0

110.0

11 5 .0

BOOSTER STATION

105

RESERVOIR

LEGEND:

85.0

120.0

125.0

130.0 135.0

140.0

145

.0

150.0 155.0

HEAD (m)

80.0

Design 2032 Flow 0,0 m³/h

45.0

.0

S

0 16

1 : 35.000

0.0 16

155.0 Page82

SETEC Engineering

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

5.0

0 20.

SETEC

15.0 .0 25 0 30.

10.0

40 .0

35.0

55 .0

- 2,0

VELOCITY (m/s)

60.0

0 65.

70.0

.0 75 0 . 0 8

90 .0

100.0

13 0.0

0.0 12 5 2 1 .0

140.0

.0

0.0

135

155.0

15

BOOSTER STATION

RESERVOIR

115.0

0 0. 16

0.0 18

20

0. 0 Page83

S

0.0 20

1 : 35.000

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

HEAD (m)

LEGEND:

95.0

110.0 105.0

Pressure after Pumps 17,9 bar DN 800

50.0

85.0

Design 2032 Flow 3.500 m³/h

45.0

SETEC Engineering

Page84

S

1 : 5.000

SETEC

Engineering

Capacity 650 m³/h DN 400 Power Requirement 100 kW inclusive total Efficiency of 70 %

Design 2032 M e a s u r e s

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

NEW PIPES

NETWORK :

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

SETEC Engineering

Page85

1 : 5.000

.0 30.0 35

SETEC

25.0

25 .0

Engineering

20 .0

5.0

BOOSTER STATION

- 0,0

VELOCITY (m/s)

RESERVOIR

LEGEND:

5.0

S

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

HEAD (m)

Pressure after Pumps 3,5 bar DN 400

Design 2032 Flow 0,0 m³/h

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

10.0 15.0

20.0

30.0

SETEC Engineering

35.0

Page86

SETEC

2 5 .0

Engineering

30.0

1 : 5.000

30 .0

5.0

15.0

BOOSTER STATION

- 1,5

VELOCITY (m/s)

RESERVOIR

LEGEND:

20 .0

5.0

S

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 > 60

HEAD (m)

Pressure after Pumps 3,9 bar DN 400

Design 2032 Flow 650 m³/h

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

10.0 15.0 20.0

0 25.

35.0

35.0

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

65.0

.0 75 70.0

Pressure after Pumps 9,2 bar DN 1.500 35 40.0 .0 45.0

80 .0

Design 2032 0P Flow 0,0 m³/h

.0 30 0 . 25

20 .0

55 .060.0

0 50.

15

.0

.0 10 5.0

VELOCITY (m/s)

15

.0

20 .0

10.0

25 .0

5.0

- 0,0

35.0

35. 0

30.0

30.0

30.0

LEGEND:

30 .0

30.0

25 .0

RESERVOIR

30.0

INTAKE

HEAD (m) 20.0

15 .0

20 .0

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

.0

10

S Page87

1 : 75.000

SETEC

5.0

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 6P Flow 10.200 m³/h 11 11 5.0 0. 0

Pressure after Pumps 12,5 bar DN 1.500 Power Requirement 4.850 kW

75.0

.0 105 100.0

.0 60 .0 50.0 55

45 .0

65. 70 0 .0

85 .090.0

95.0

0 80.

.0 40

.0 35

30.0

VELOCITY (m/s)

0 35. .0 40

50.0

55.0

.0 45 50.0

55.0

55.0

30.0

- 1,5 1,5 - 3,0 3,0 - 4,5

45.0

40

.0

LEGEND: INTAKE 35 .0

RESERVOIR

30.0

HEAD (m) <0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

.0 20

25.0

15.0

S Page88

1 : 75.000

SETEC

Engineering

.0

5. 0

10

SETEC Engineering

SETEC Engineering

1 : 37.500

.0 90

.0 65

- 0,0

.0 35

.00 655005.0.

VELOCITY (m/s)

65 .0 45.0

S

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

HEAD (m)

.0 95

.0 100

85.0

.0 35

SETEC

Pressure after Pumps 10,0 bar DN 1.500

40 .0

75.0

80.0

Engineering

0 10.

.0 30

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

35 .0

Page89

25.0

Design 2032 0P Flow 0,0 m³/h

20 .0 0 15.

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

.0 70

S

115.0

120.0

SETEC Engineering

1 : 37.500

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

HEAD (m)

11 0.0

10 0.0

5.0 10

85 .0

.00 66550.0. 5

- 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 3,0 - 4,6

VELOCITY (m/s)

.0 70

75.0

70 .0

50.0

95.0

45

SETEC

.0

Engineering

35.0

BOOSTER STATION

RESERVOIR

LEGEND:

40.0

Pressure after Pumps 12,0 bar DN 1.500 Power Requirement 4.900 kW

Design 2032 6P Flow 10.500 m³/h

35.0

Page90

30.0

25. 0

10 .0

.0 20

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

.0 80

90.0

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 0P Flow 0,0 m³/h 0. 0

Pressure after Pumps 15,6 bar DN 700

15

14

0 5.

.090.0 95 .0 85 .0 80

75

.0

110.

0

10 1 0.05 0 .0

0 5.030.0 0.13 1125.0 14 120.0

0 70.

60.0

VELOCITY (m/s) - 0,0 60.0

65.0

85

.0 85

90 .0

75

.0 80 .0 .0

0 70.

90.0

.0

85. 0

85

80 .0

85.0

LEGEND: INTAKE RESERVOIR

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

50 .0

60 .0

HEAD (m)

55 .0

.0 65

.0 70

.0 45

. 40

Page91

1 : 100.000

SETEC

0

S

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design 2032 Flow 1.590,0 m³/h

0 13 0. 11445 0 0..0 0

160.0

100 .

0

95.0

.0

0 5. .0 12120 5.0 11 5.0 10

11 0

0.

150. 0

18

Pressure after Pumps 19,9 bar DN 700 Power Requirement 1.400 kW

.0 95

VELOCITY (m/s)

.0

115.0

11 5. 0

100

10 5. 0 11 0. 0

95.0

- 0,8 0,8 - 1,6

0.0 11

10

5.

0

100.0 95 .0

LEGEND:

9 0 .0

RESERVOIR

.0 80

75 .0

85 .0

INTAKE

<0 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 100 - 120 > 120

S Page92

1 : 100.000

55 .0

65

HEAD (m)

60 .0

.0

.0 70

.0 50 45.0

SETEC

Engineering

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Design Scenario 2032 Time Step Simulation Peak Day Demand 720.000 m³ WTP Ifraz I 38.000 m³/d WTP Ifraz II 47.000 m³/d WTP Ifraz III 240.000 m³/d WTP Ifraz IV 400.000 m³/d

Page93

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Total Network Balance

40000 [m3/h]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Consumption

30000 20000 10000 0

3

6

9

12

15

18

21

24

[m3/h]

32000 Inflow

30000 28000 26000 0

3

6

9

12

15

18

21

24

2.0x104 [m3/h]

Difference 0 3 -2.0x10

6

9

12

15

18

21

24

4

Time Steps [h] ERBILDES21

Head 32

PR Pirzeen-Berkot

31 30

[m]

29 28 27 26 25 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page94

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Flow Rate 12000 R Dawajin 700 10000 R Dawajin 1200

[m3/h]

8000

R Berkot

6000

R Pirzeen

4000

R Kasnasan R Kasnasan Town

2000

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Flow Rate 7000 R Berkot 6000 TM Ifraz I

[m3/h]

5000

BS Ainkawa P1-P3

4000

PR Pirzeen-Berkot

3000 2000 1000 0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page95

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Flow Rate 11000 TM Ifraz III Part 1 TM Ifraz III Part 2

[m3/h]

10500

10000

9500

9000 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Flow Rate 20000 TM Ifraz IV BS Berkot

15000

[m3/h]

BS Dawajin-Pirzeen BS Dawajin-Kasnasan

10000

BS Kasnasan 5000

0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page96

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Cumulated Flow 2.0x105 R Dawajin 700 Volume: 63527,0 m³

[m3]

1.5x105

R Dawajin 1200 Volume: 161829,6 m³ R Berkot Volume: 132008,7 m³

5

1.0x10

R Pirzeen Volume: 198635,0 m³ 5.0x104

R Kasnasan Volume: 63115,0 m³ R Kasnasan Town Volume: 15213,4 m³

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Cumulated Flow

[m3]

1.4x105 1.2x105

R Berkot Volume: 132008,7 m³

1.0x105

TM Ifraz I Volume: 38105,2 m³

8.0x104

BS Ainkawa P1-P3 Volume: 47798,2 m³

6.0x104

PR Pirzeen-Berkot Volume: 12882,4 m³

4.0x104 2.0x104 0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page97

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Cumulated Flow 2.5x105 TM Ifraz III Part 1 Volume: 240886,4 m³ 2.0x105 TM Ifraz III Part 2 Volume: 241006,4 m³

[m3]

1.5x105

1.0x105

5.0x104

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Cumulated Flow 4.0x105 TM Ifraz IV Volume: 399000,0 m³

[m3]

3.0x105

BS Berkot Volume: 269000,0 m³ BS Dawajin-Pirzeen Volume: 201375,0 m³

5

2.0x10

BS Dawajin-Kasnasan Volume: 76395,0 m³ 1.0x105

BS Kasnasan Volume: 15600,0 m³

0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page98

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Cumulated Flow 4.0x105 TM Ifraz I Volume: 38105,2 m³

[m3]

3.0x105

TM Ifraz II Volume: 46848,4 m³ TM Ifraz III Part 1 Volume: 240886,4 m³

5

2.0x10

TM Ifraz IV Volume: 399000,0 m³ 1.0x105

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Flow Velocity 4 TM Ifraz IV Diameter: 1800 mm

[m/s]

3

BS Berkot Diameter: 1500 mm BS Dawajin-Pirzeen Diameter: 1200 mm

2

BS Dawajin-Kasnasan Diameter: 800 mm 1

0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page99

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Reservoir Content (m) 9 R Dawajin Total

8 7

R Berkot

6 R Pirzeen [m]

5 R Kasnazan

4 3

R Kasnasan Town

2 1 0 3

6

9

12

15

18

21

24

-1 Time Steps [h] ERBILDES21

Reservoir Content (m) 9 SR Ifraz I 8

R Berkot

7

[m]

6 5 4 3 2 1 0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page100

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Reservoir Content (m) 6 SR Ifraz II 5

WTP Ainkawa SR Ainkawa

[m]

4

3

2

1

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Reservoir Content (m) 7 SR Ifraz III 6

SR Maroda

5

R Dawajin Total

[m]

4 3 2 1 0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page101

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Reservoir Content (m) 30

WT Kalat

29

[m]

28

27

26

25

24 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Power Requirement 6000 PS Ifraz IV-1 5000 PS Ifraz IV-2

[kw]

4000

BS Berkot

3000

BS Dawajin-Pirzeen

2000

BS Dawajin-Kasnasan BS Kasnasan

1000

0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page102

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Power Requirement 350 Ifraz I P1 340 Ifraz I P2 330 Ifraz I P4 [kw]

320 Ifraz I P5

310 300 290 280 270 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Power Requirement 420 Ifraz II P3 419

Ifraz II P4 Ifraz II P5

[kw]

418

Ifraz II P6

417

416

415

414 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page103

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Power Requirement 766 Ifraz III P1 765 Ifraz III P2

[kw]

764 763

Ifraz III P3

762

Ifraz III P4

761

Ifraz III P5

760

Ifraz III P6

759 758 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Power Requirement 800 BS Maroda P1

700

BS Maroda P2

600

[kw]

500

BS Maroda P3

400 BS Maroda P4 300 200

BS Maroda P5

100

BS Maroda P6

0 3

6

9

12

15

18

21

24

-100 Time Steps [h] ERBILDES21

Page104

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Power Requirement 87 Ainkawa P1 86 Ainkawa P2

85

Ainkawa P3

[kw]

84 83 82 81 80 79 78 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Power Consumption 1.2x105

1.0x10

PS Ifraz IV-1 Total: 113860,7 kwh

8.0x104

PS Ifraz IV-2 Total: 91710,5 kwh

[kwh]

5

BS Berkot 4

Total: 41054,5 kwh

6.0x10

BS Dawajin-Pirzeen 4

4.0x10

Total: 55665,6 kwh BS Dawajin-Kasnasan

2.0x104

Total: 36440,4 kwh BS Kasnasan

0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page105

18

21

24

Total: 1582,4 kwh ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Power Consumption 9000 Ifraz I P1 Total: 8215,7 kwh

8000 7000

Ifraz I P2 Total: 8215,4 kwh

[kwh]

6000 5000

Ifraz I P4 Total: 8215,0 kwh

4000 Ifraz I P5 Total: 6714,1 kwh

3000 2000 1000 0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Power Consumption

[kwh]

12000

10000

Ifraz II P3 Total: 10008,6 kwh

8000

Ifraz II P4 Total: 10008,7 kwh

6000

Ifraz II P5 Total: 10009,0 kwh

4000

Ifraz II P6 Total: 10009,9 kwh

2000

0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page106

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Power Consumption 20000 Ifraz III P1 Total: 18292,9 kwh 15000

Ifraz III P2 Total: 18288,6 kwh

[kwh]

Ifraz III P3 Total: 18288,3 kwh

10000

Ifraz III P4 Total: 18293,0 kwh 5000

Ifraz III P5 Total: 18293,1 kwh Ifraz III P6

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

Total: 18293,1 kwh ERBILDES21

Power Consumption 20000 BS Maroda P1 Total: 18835,0 kwh

[kwh]

15000

BS Maroda P2 Total: 18835,4 kwh BS Maroda P3 Total: 18412,8 kwh

10000

BS Maroda P4 Total: 18413,2 kwh 5000

BS Maroda P5 Total: 18413,7 kwh BS Maroda P6

0 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page107

18

21

24

Total: 12407,8 kwh ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Power Consumption 2500 Ainkawa P3 Total: 2004,8 kwh 2000 Ainkawa P2 Total: 2004,9 kwh 1500 [kwh]

Ainkawa P1 Total: 2004,2 kwh 1000

500

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Specific Power Consumption 0.7 PS Ifraz IV-2

0.6 0.5

PS Ifraz IV-1

[kwh/m³]

0.4

BS Berkot

0.3 BS Dawajin-Pirzeen

0.2 0.1

BS Dawajin-Kasnasan

0 3

6

9

12

15

18

21

24

BS Kasnasan

-0.1 Time Steps [h] ERBILDES21

Page108

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Flow/Pump Head 200

11000 PS Ifraz IV-1 H PS Ifraz IV-1 Q

10000

195

PS Ifraz IV-2 H PS Ifraz IV-2 Q

9000

8000

[m3/h]

[m]

190

185 7000 180

6000

175

5000 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Flow/Pump Head 59

12500 BS Berkot H

58

BS Berkot Q

12000

57 11500 [m]

11000 55

[m3/h]

56

10500 54 10000

53 52

9500 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page109

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 1

Flow/Pump Head 190

10000 BS Dawajin-Pirzeen H

180

BS Dawajin-Pirzeen Q

170

BS Dawajin-Kasnasan H

8000 160

BS Dawajin-Kasnasan Q

140

6000

[m3/h]

[m]

150

130 120 4000 110 100 90

2000 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Time Steps [h]

ERBILDES21

Flow/Pump Head 651.5

40

BS Kasnasan H BS Kasnasan Q

651.0

39

650.5

650.0

[m3/h]

[m]

38

37 649.5 36

649.0

35

648.5 0

3

6

9

12

15

Time Steps [h]

Page110

18

21

24 ERBILDES21

SETEC Engineering

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

APPENDIX 2   

 

Flow and Pressure Records      

KURDISTAN REGIONAL GOVERNMENT - IRAQ MINISTRY

OF

MUNICIPALITIES

AND

TOURISM 

  

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

HYDRAULIC CALCULATION

ERBIL APPENDIX 2 FLOW- AND PRESSURE RECORDS JUNE 2012

 

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Flowmeter and Pressure Sensor Records Ifraz I

SETEC Engineering

Page1

SETEC Engineering

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Date/Time [ h ]

UFM Ifraz 1 excavated pipe close airport

UFM Ifraz 1 manhole outside treatment plant

Measurement Erbil IFRAZ 1, Flowrate in Ifraz vs. Flowrate in Erbil (airport) 1.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page2

Flowrate [ m³/h ]

SETEC Engineering

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 1, Pressure Sensor in reservoir before pumps 1.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page3

Water level [ m ]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Flowmeter and Pressure Sensor Records Ifraz II

SETEC Engineering

Page4

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0,0

500,0

1.000,0

1.500,0

2.000,0

2.500,0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil Ifraz II, UFM at Intake DN800 17.07. - 19.07.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Flowrate [ m³/h ] SETEC Engineering

Page5

SETEC Engineering

-500,0

0,0

500,0

1.000,0

1.500,0

2.000,0

2.500,0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil Ifraz II, UFM at Outlet DN800 to Ainkawa 17.07. - 19.07.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page6

Flowrate [ m³/h ]

SETEC Engineering

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil Ifraz II at Ainkawa WTP, Pressure Sensor Splitting Chamber 17.07. - 19.07.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page7

Water level [ m ]

SETEC Engineering

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil Ifraz II Intake, Pressure Sensor New Grid Reservoir 17.07. - 19.07.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page8

Water level [ m ]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Flowmeter and Pressure Sensor Records Ifraz III

SETEC Engineering

Page9

SETEC Engineering

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

Date/Time [ h ]

SCADA Intermediate Pump Station

SCADA High Lift Pumps

UFM Ifraz 3 Intermediate Pump station Outflow

UFM Ifraz 3 Intake after High-Lift pumps

Measurement Erbil IFRAZ 3, UFM at Outlet Highlift Pumps vs Outlet Intermediate Pump Station 25.10. - 26.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page10

Flowrate [ m³/h ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, Pressure Sensor Dawajin Reservoir 25.10. - 26.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Water level [ m ] SETEC Engineering

Page11

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, Pressure Sensor Intake 25.10. - 26.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Water level [ m ] SETEC Engineering

Page12

SETEC Engineering

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3 , Pressure Sensor Intermediate Pump Station 25.10. - 26.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page13

Water level [ m ]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Flowmeter and Pressure Sensor Records Dawajin Main Pipe

SETEC Engineering

Page14

SETEC Engineering

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

2700

2800

Date/Time [ h ]

2400 m³/h is too less, due to bad measureing point (right after a valve), right value evaluated through Pressure Sensor in reservoir chamber 1

Measurement Erbil Dawajin main pipe, UFM in manholes 15.11.2011

UFM 3rd manhole

UFM 2nd manhole

UFM 1st manhole

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page15

Flowrate [ m³/h ]

5,5

5,0

4,5

1400

1200

1000

SETEC Engineering

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

800

600

400

200

0

Date / Time [ h ]

6,0

1600

Measurement Erbil Dawajin Reservoir, Pressure Sensor 413 in closed chamber 15.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page16

Water Level [m]

Flowrate [ m³/h ]

SETEC Engineering

3,0 2,5 2,0 1,5 1,0

1500

1000

500

0

-500

Date / Time [ h ]

3,5

2000

4,5 4,0

mWs

5,0

2500

3000

m³/h from PS

Flowrate to DN 1200 to city

5,5

4000

3500

6,0

4500

Measurement Erbil Dawajin Main Pipe, PS in Dawajin chamber for DN1200 15.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page17

Water Level [m]

Flowrate [ m³/h ]

SETEC Engineering

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

UFM pump No. 2

UFM pump No. 1

Date/Time [ h ]

Measurement Erbil Booster Shorsh, UFM after pumps 15.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page18

Flowrate [ m³/h ]

SETEC Engineering

4000

4050

4100

4150

4200

4250

4300

4350

4400

4450

4500

Date/Time [ h ]

SCADA handwritten information from Mr. MOSLEH

Measurement Erbil Dawajin main pipe, Flowrate SCADA in Maroda Pump Station 15.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page19

Flowrate [ m³/h ]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Flowmeter and Pressure Sensor Records Ainkawa TP to Tayrawa Water Tower and to City

SETEC Engineering

Page20

SETEC Engineering

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

Date/Time [ h ]

UFM Ainkawa To City

UFM Ainkawa To Tayrawa Water Tower

Measurement Erbil IFRAZ 2, Ainkawa Flowrate to Tayrawa water tower and to City 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page21

Flowrate [ m³/h ]

2,1

1,8

1,5

1500

1000

500

SETEC Engineering

1,2

0,9

0,6

0,3

0,0

-500

-1000

-1500

-2000

Flowrate [ m³/h ]

0

Date / Time [ h ]

2,4

2000

Measurement Erbil Ainkawa TP, Pressure Sensor 438 in reservoir before pumps 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page22

Water Level [m]

2,1

1,8

1,5

1500

1000

500

SETEC Engineering

1,2

0,9

0,6

0,3

0,0

-500

-1000

-1500

-2000

Flowrate [ m³/h ]

0

Date / Time [ h ]

2,4

2000

Measurement Erbil Ainkawa TP, Pressure Sensor 495 in reservoir before pumps 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page23

Water Level [m]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Flowmeter and Pressure Sensor Records Sarbasty Area

SETEC Engineering

Page24

Date/Time [ h ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

10

20

30

40

UFM Well North 50

60

UFM Well South

Measurement Erbil SA Sarbasty, Well Measurement 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Flowrate [ m³/h ] SETEC Engineering

Page25

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Pressure Logger Records Ifraz I

SETEC Engineering

Page26

SETEC Engineering

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

22.000

24.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 1, PL 1699, extension pump house in IFRAZ, after pump No. 6 1.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page27

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

10.000

11.000

12.000

13.000

14.000

15.000

16.000

17.000

18.000

19.000

20.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 1, PL 4673, old pump house in IFRAZ, after pump No. 4 1.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page28

Pressure [ mbar ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 1, PL 4676, manhole at old IFRAZ 1 pump station 1.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page29

SETEC Engineering

10.000

11.000

12.000

13.000

14.000

15.000

16.000

17.000

18.000

19.000

20.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 1, PL 3863, at collectorpipe in IFRAZ 1.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page30

Pressure [ mbar ]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Pressure Logger Records Ifraz II

SETEC Engineering

Page31

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

SETEC Engineering

0

5.000

10.000

15.000

Pressure [mbar]

20.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL4672 Ifraz Intake 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page32

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

SETEC Engineering

0

5.000

10.000

15.000

Pressure [mbar]

20.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL4679 Chamber PL1 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page33

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

SETEC Engineering

0

5.000

10.000

15.000

Pressure [mbar]

20.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL4689 Chamber PL2 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page34

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

SETEC Engineering

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Pressure [mbar]

14.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL 4682 Chamber PL4 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page35

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

SETEC Engineering

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Pressure [mbar]

14.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL4676 Chamber PL5 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page36

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

SETEC Engineering

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Pressure [mbar]

14.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL 4673 Chamber P6 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page37

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

SETEC Engineering

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Pressure [mbar]

14.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL4691 Chamber PL7 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page38

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

SETEC Engineering

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Pressure [mbar]

14.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL4675 Chamber PL8 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Page39

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL4680 Ainkawa before Venturimeter 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page40

Pressure [mbar]

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil TM Ifraz II, PL4684 Ainkawa after Venturimeter 17.-18.7.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page41

Pressure [mbar]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Pressure Logger Records Ifraz III

SETEC Engineering

Page42

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4672, Intake after pump 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page43

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4676, Intake at collector pipe 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page44

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4691, Air Valve No. 1 (km 0.566) 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page45

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4682, Air Valve No. 16 (km 4.998) 25.-25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page46

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4690, Air Valve No. 30 (km 10.229) 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page47

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4679, Air Valve No. 40 (km 14.976) 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page48

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4666, Air Valve No. 46 (km 19.654) 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page49

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4673, Intermediate PS, right after pump No. 2 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page50

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4675, Intermediate PS, at collector pipe 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page51

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4684, Air Valve No. 54 (km 25.120) 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page52

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil IFRAZ 3, PL 4671, Air Valve No. 72 (km 31.548) 25.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page53

Pressure [ mbar ]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Pressure Logger Records Ainkawa TP to Tayrawa Water Tower and to City

SETEC Engineering

Page54

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Time [ h ] 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Measurement Erbil Ainkawa TP, PL 3460, after HLP No. 3 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page55

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Time [ h ] 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Measurement Erbil Ainkawa TP, PL 4673, after HLP No. 4 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page56

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Time [ h ] 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Measurement Erbil Ainkawa TP, PL 4680, after HLP No. 5 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page57

SETEC Engineering

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Time [ h ]

Measurement Erbil Ainkawa TP, PL 4682, manhole at pipe to city 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page58

Pressure [ mbar ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Time [ h ] 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Measurement Erbil Ainkawa TP, PL 4689, after HLP No. 2 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page59

SETEC Engineering

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Time [ h ]

Measurement Erbil Ainkawa TP, PL 4690, manhole at pipe to water tower 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page60

Pressure [ mbar ]

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Pressure Logger Records Sarbasty Area

SETEC Engineering

Page61

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 1695, "Bakeer Saleh" 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page62

Pressure [ mbar ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Time [ h ] 0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 1699, "Hamza Abas" 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page63

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 3413, "Sarhang Shekhel" 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page64

Pressure [ mbar ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Time [ h ] 0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 3459, Well North 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page65

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 3488, "Aumar Yaseen" 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page66

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 3863, "Esmael Saleem" 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page67

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 3864, "Shaheen Jalal" 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page68

Pressure [ mbar ]

SETEC Engineering

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 4672, "Azad Abdelkadeer" 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page69

Pressure [ mbar ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Time [ h ] 0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Measurement Erbil SA Sarbasty, PL 4679, Well South 20.-21.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page70

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Flow- and Pressure Records

Flow-, Pressure Logger and Pressure Sensor Records Well Measurement

SETEC Engineering

Page71

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

Zeit [ h ]

Measurement Erbil Well "Badawa 5", PL 3864 18.-19.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Druck [ mbar ] SETEC Engineering

Page72

SETEC Engineering

30 25 20 15 10 5 0

-70

-75

-80

-85

-90

-95

-100

Date / Time [ h ]

35

-65

45 40

Flowrate well [ m³/h ]

Pressure Sensor [m]

50

-60

-55

-50

Measurement Erbil Well "Badawa 5", Pressure Sensor + UFM 18.10. - 19.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page73

Flowrate [ m³/h ]

Depth of water level [ m ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

‐100

‐90

‐80

‐70

‐60

‐50

‐40

‐30

‐20

‐10

0

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil SA , Pressure Sensor Well No. 2 20.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Water level [ m ] SETEC Engineering

Page74

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

Time [ h ]

Measurement Erbil Well "Roshanbery No. 7", PL 3863 20.-21.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page75

SETEC Engineering

25 20 15 10 5 0

-65

-66

-67

-68

-69

-70

Date / Time [ h ]

30

35

-64

Flowrate well [ m³/h ]

40

-62 Pressure Sensor [m]

45

-61

-63

50

-60

Measurement Erbil SA Roshanberry, Pressure Sensor + UFM Well No. 7 20.10. - 21.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page76

Flowrate [ m³/h ]

Depth of water level [ m ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Time [ h ]

Measurement Erbil Well "Nawroz 18", PL 3863 23.-24.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page77

SETEC Engineering

-100

-90

Date / Time [ h ]

Pressure Sensor [m] Flowrate well [ m³/h ]

0

10

20

-80

40

-60

30

50

-50

-70

60

-40

Measurement Erbil Well "Nawroz 18" , Pressure Sensor + UFM 23.10. - 24.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

Page78

Flowrate [ m³/h ]

Depth of water level [ m ]

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

Time [ h ]

Measurement Erbil Well "Ainkawa 3", PL 4680 26.10.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page79

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

Time [ h ]

Measurement Erbil Well "Azare No. 3", PL 4691 2.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Pressure [ mbar ] SETEC Engineering

Page80

Hydraulic Calculation ERBIL - Appendix 2

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Date / Time [ h ]

Measurement Erbil Well "Azare No. 3" , UFM 2.11.2011

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

Flowrate [ m³/h ] SETEC Engineering

Page81

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan  

Hydraulic Calculation ERBIL‐ Report 

 

APPENDIX 3  Overview Calculation Maps 

 

KURDISTAN REGIONAL GOVERNMENT - IRAQ MINISTRY

OF

MUNICIPALITIES

AND

TOURISM

Kurdistan Region Infrastructure Water Sector Master Plan

HYDRAULIC CALCULATION

ERBIL APPENDIX 3 OVERVIEW CALCULATION MAPS

JUNE 2012

HYDRAULIC CALCULATION WD - ERBIL PANORAMA Horizon: 2035