Водопроводные сети

УДК 628.1
ББК 38.761

З-91 

Рецензенты:
доктор технических наук, профессор И.И. Павлинова,  
старший научный сотрудник отдела 40 «Учебный центр» АО МосводоканалНИИпроект; 
 кандидат технических наук А.П. Андрианов,  
доцент кафедры водоснабжения и водоотведения НИУ МГСУ

Зубарева, О.Н.
З-91    Водопроводные сети [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие / О.Н. Зубарева, 
А.В. Михайлин ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра водо снабжения и водоотведения. – Электрон. дан. и прогр. (4,7 Мб). – Москва : Издательство 
МИСИ – МГСУ, 2020. – Режим доступа: http://lib.mgsu.ru/. – Загл. с титул. экрана.

ISBN 978-5-7264-2183-4

В учебно-методическом пособии изложены теоретические положения, необходимые для проведения 
практических занятий и выполнения курсового проекта, предусмотренного рабочей программой дисциплины «Водопроводные сети». Теоретическая часть содержит порядок выполнения расчета водопроводной 
сети населенного пункта. Приведен пример расчета водопроводной сети населенного пункта с увязкой 
кольцевой сети методом Лобачева – Кросса.
Для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство. 

Учебное электронное издание

© Национальный исследовательский 
Московский государственный 
строительный университет, 2020

Редактор, корректор Л.В. Себова
Компьютерная верстка О.Г. Горюновой
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного

Для создания электронного издания использовано:
Microsoft Word 2010, ПО Adobe 2020 (InDesign, Illustrator, Photoshop, Acrobat)

Подписано к использованию 16.03.2020. Объем данных 4,7 Мб.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования 
«Национальный исследовательский 
Московский государственный строительный университет».
129337, Москва, Ярославское ш., 26.

Издательство МИСИ – МГСУ. 
Тел.: (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95.
E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru

Оглавление

1. Выбор системы и схемы водоснабжения населенного пункта  ........................................................5

2. Материал трубопроводов для систем водоснабжения .......................................................................7

3. Трассировка водопроводной сети .........................................................................................................7

4. Основные типы систем подачи и распределения воды
и расчетные случаи их работы ............................................................................................................10

5. Расчет полного водопотребления населенного пункта ....................................................................12

6. Определение режимов водопотребления различными группами потребителей
и суточной водопотребности всего объекта в целом ....................................................................... 17

7. Гидравлический расчет сети ................................................................................................................19

8. Расчет водоводов ...................................................................................................................................23

9. Определение полной вместимости и необходимого количества
резервуаров чистой воды .....................................................................................................................24

10. Построение графиков пьезометрических линий ............................................................................26

11. Подбор насосов для насосной станции II подъема .........................................................................27

12. Конструирование сети ........................................................................................................................29

13. Пример расчета водопроводной сети ................................................................................................33

Библиографический список .....................................................................................................................53

1. ВЫБОР СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА

Системой водоснабжения, или водопроводом, называют комплекс сооружений, служащих 
для забора воды из источника водоснабжения (водозаборные сооружения), очистки воды (очистные сооружения), хранения запасов воды (резервуары и водонапорные башни) и подачи воды к местам ее потребления (насосные станции, водоводы, распределительная сеть трубопроводов) (рис. 1).

Насосная станция

I подъема

Насосная станция
II подъема
Магистральная 
и разводящая сеть

Резервуар
чистой воды

Источник
воды

Водозаборное 
сооружение
Очистные 
сооружения

Водовод

Водонапорная 

башня

Рис. 1. Схема системы водоснабжения с основными элементами 

Большое влияние на выбор системы и ее элементов оказывают местные природные условия, характер потребления воды, экономические соображения и источник: его характер, мощность, качество воды в нем, расстояние от снабжаемого водой объекта и т. п.
Выбор системы и схемы водоснабжения – важнейший этап проектирования, который должен решаться с учетом технических и санитарных требований и экономических соображений. Оптимальной является такая схема водоснабжения, при которой потребитель снабжается водой требуемого качества и в необходимом количестве при минимальной стоимости.
Системы водоснабжения различают:
 • По назначению
 • Коммунальные (города, населенные пункты)
 • Сельскохозяйственные
 • Производственные (их различают по отраслям промышленности, например, системы 
железнодорожного транспорта и т. п. )
 • По целевому назначению
 • Хозяйственно-питьевые
 • Хозяйственно-противопожарные
 • Хозяйственно-производственные
 • Поливочные
 • Противопожарные
 • По виду использования природных источников
 • Воды поверхностных источников
 • Воды подземных источников
 • Смешанного питания
 • По способам подачи воды
 • Самотечные (гравитационные)
 • Напорные (механическое побуждение)
В городах обычно устраивают единый хозяйственно-противопожарный водопровод. Он же подает воду для хозяйственно-питьевых нужд тех предприятий, где требуется вода питьевого качества (пищевая промышленность и т. п. )
Для крупных промышленных предприятий города, которые могут использовать неочищенную 
воду, обычно устраивают самостоятельные производственные водопроводы. Иногда такие водопроводы устраивают для группы предприятий, расположенных в одном районе города.
Вопросы объединения противопожарного водопровода с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом решаются на основе технико-экономических расчетов. Чаще всего противопожарные функции выполняют системы хозяйственно-питьевого водопровода, имеющего большую разветвлённость на территории города.

Под схемой водоснабжения понимают начертание, генеральный план объекта водоснабжения 
с указанными на нем всеми водопроводными сооружениями. Проектирование схем водоснабжения 
осуществляется на основе генеральных планов городов (первая очередь на срок 8–10 лет и перспектива на срок 20–25 лет) и промышленных предприятий. Схема водоснабжения зависит от многих факторов, из которых главными являются следующие: расположение, мощность и качество воды источника 
водоснабжения, рельеф местности и кратность использования воды на промышленных предприятиях.
Схема водоснабжения города состоит из следующих основных элементов: 1) водоприемных сооружений; 2) водоподъемных сооружений, т. е. насосных станций, подающих воду к очистным сооружениям (насосная станция I подъема, НС I) или потребителям (насосная станция II подъема, 
НС II); 3) очистных сооружений; 4) башен и резервуаров, накапливающих запасы воды или регулирующих напоры и расходы; 5) водоводов и сети трубопроводов, предназначенных для транспортирования воды от сооружения к сооружению или к потребителям.
Потребление воды в городах и на промышленных предприятиях в течение суток неравномерно. В городах в ночное время вода потребляется значительно меньше, чем днем. На промышленных 
предприятиях в начале и конце смен воды для производственных целей расходуется меньше, чем 
в середине смен.
Для сокращения размеров и обеспечения стабильной работы водоприемных и очистных сооружений, а также насосных станций I подъема их проектируют на равномерную производительность. Насосные станции II подъема проектируют с учетом необходимости изменения их производительности. Подаваемый ими в отдельные часы суток объем воды должен быть близок к потребляемому расходу.
Производительность водоприемных и очистных сооружений и насосных станций I подъема 
больше минимальной и меньше максимальной производительности насосных станций II подъема. 
В часы минимальной производительности насосных станций II подъема (в часы минимального водопотребления) излишек воды, поступающей от очистных сооружений, накапливается в резервуарах чистой воды; в часы максимальной производительности насосных станций II подъема (в часы 
максимального водопотребления) накопившийся излишек воды расходуется потребителями. Таким 
образом, резервуары чистой воды являются регулирующими емкостями. Кроме того, в резервуарах чистой воды хранят запас воды для пожаротушения и собственных нужд очистных станций.
Для регулирования расходов воды, подаваемой насосными станциями II подъема и расходуемой 
потребителями, служат водонапорные башни. Водонапорные башни представляют собой утепленные резервуары, поднятые над землей на специальных конструкциях, называемых стволами. Высота водонапорных башен определяется исходя из условий обеспечения подачи потребителям воды 
необходимыми напорами.
Состав сооружений системы водоснабжения зависит от вида источника водоснабжения и качества воды в нем, требований, предъявляемых к качеству воды потребителями, и ряда других 
факторов. При определенных условиях необходимость в некоторых сооружениях может отпасть, 
а некоторые сооружения могут быть совмещены. В современной практике наблюдается отказ от водонапорных башен, в пользу проектирования безбашенных систем.
Для обеспечения необходимой надежности работы системы водоснабжения в ней проектируют по 
два и более однотипных сооружения, а также создают резерв насосного и механического оборудования.
На представленной схеме (рис. 1) показаны лишь основные сооружения. Система водоснабжения, как правило, имеет много дополнительных сооружений, обеспечивающих бесперебойную 
подачу воды потребителям. Между основными сооружениями располагают камеры переключения 
или распределительные устройства, обеспечивающие отключение или включение отдельных сооружений, насосов или оборудования. На водопроводной сети устраивают смотровые колодцы, 
в которых располагают задвижки для отключения отдельных участков сети, гидранты, служащие 
для пожаротушения, водоразборные колонки и другое оборудование.
Пересечение водопроводной сети с реками и оврагами, железными или автомобильными дорогами выполняют путем прокладки труб по мостам, в туннелях или дюкеров, представляющих собой две нитки труб, уложенных по дну реки в траншее.
Источником водоснабжения могут служить поверхностные водоемы (реки, озера, моря) и подземные воды. Место забора воды и местоположение водоприемного сооружения и станции I подъема определяются санитарными соображениями – стремлением получить из источника наиболее 
чистую воду. При заборе воды из рек эта цель достигается расположением водоприемного соору

жения выше по течению реки относительно объекта водоснабжения и других населенных пунктов 
и промышленных предприятий, т. е. выше мест возможного загрязнения воды водоема; при заборе 
воды из озер и морей – удалением водоприемного сооружения от объекта водоснабжения и других 
населенных мест и промышленных предприятий. При заборе подземных вод эта задача может быть 
решена удалением водоприемного сооружения от населенных пунктов и промышленных предприятий или получением воды из глубоких водоносных слоев. В последнем случае водоприемные сооружения могут располагаться даже в черте объекта водоснабжения.
Очистные сооружения можно размещать как вблизи водоприемников, так и вблизи объектов 
водоснабжения. В первом случае оказывается целесообразным совмещение насосных станций I и II 
подъема (расположение их в одном здании).
Воду необходимо подавать потребителям не только в требуемом количестве, но и под определенным напором, который называется свободным напором Нсв. Этот напор должны обеспечивать 
насосная станция II подъема и водонапорная башня (при ее наличии), так как в часы максимального 
водопотребления вода подается в сеть и из водонапорных башен. В целях сокращения высоты водонапорных башен их располагают на наиболее высоких точках местности. В связи с этим они могут 
оказаться расположенными в начале сети, в середине ее и в конце. В последнем случае башня называется контррезервуаром.

2. МАТЕРИАЛ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ 

Для напорных водоводов и сетей, как правило, следует применять неметаллические трубы (железобетонные напорные, пластмассовые, хризотилцементные напорные и др.). Применение чугунных (в том числе ВЧШГ) напорных труб допускается в пределах населенных пунктов, территорий 
промышленных предприятий. Применение стальных труб допускается при следующих условиях: 
 • на участках с расчетным внутренним давлением более 1,5 МПа;
 • для переходов под железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги;
 • в местах пересечения хозяйственно-питьевого водоснабжения с сетями канализации;
 • при прокладке трубопроводов по автодорожным и городским мостам, по опорам, эстакадам 
и в тоннелях.

3. ТРАССИРОВКА ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ 

Сеть должна:
 • Распределять подаваемую воду по территории города
 • Обеспечить возможность отбора в заданных точках: 
а) требуемого количества воды
б) при требуемых величинах свободного напора
 • Обладать надёжностью (при любых авариях подавать воду не ниже аварийного графика)
 • Сохранять качество воды в процессе ее транспортирования
 • Осуществлять всё вышеперечисленное при наименьших затратах:
а) на строительство 
б) на эксплуатацию
По характеру работы водопроводные линии подразделяют на линии:
 • I категории (магистральные)
 • II категории (распределительные)
Магистральные трубопроводы (сети) – предназначены для транспортирования воды при 
qтранз >> qпут . (т. е. когда основные потоки воды транзитом проходят по трубопроводам). Здесь qтранз – 
транзитный расход в водопроводах, тот расход, который отбирается в строго определенных точках 
водопроводной сети; qпут – путевой расход, т. е. расход, который отбирается «по пути следования».
Распределительные трубопроводы (сети) – предназначены для раздачи воды в домовые ответвления при условии qтранз ≈ qпут.
Конфигурация сети зависит от:
 • Формы территории города
 • Его планировки
 • Системы улиц и проездов