Recent developments of information and communication technologies (ICT) make water utilities to invest in data and information infrastructures. These investments including supervisory control and data acquisition (SCADA) system need to be further leveraged to support an effective operation of water supply system. A lot of SCADA data representing years of pressure, flow, tank level, pump status, and water quality time series are stored in a typical historian database, and scarcely accessed. In this study we provide a comprehensive description of real-time hydraulic and water quality network model, including a description of the data processing steps, and an evaluation of model accuracy using all available operational SCADA data streams in water supply system. Moreover it is suggested how data access, data transformation, and data synthesis can be comprised of real-time hydraulic and water quality modeling system. Through case studies, data processing methods are presented for effective implementation of real-time analysis: gathering and analyzing network and SCADA data, data diagnosis, building and testing the real-time hydraulic model, and performing model calibration. Finally we discuss some significant barriers to implementation of real-time model-based solutions in the short run, and suggest future works to successful applications by combining real-time data and simulation models.