Противопожарное водоснабжение. Наружный противопожарный водопровод

ФГБОУ ВО СИБИРСКАЯ ПОЖАРНО−СПАСАТЕЛЬНАЯ 

АКАДЕМИЯ ГПС МЧС РОССИИ

Малый В.П., Масаев В.Н., Минкин А.Н.

ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ.

НАРУЖНЫЙ ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ 

ВОДОПРОВОД

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Железногорск

2018

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ 

ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ 

СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ФГБОУ ВО СИБИРСКАЯ ПОЖАРНО−СПАСАТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

ГПС МЧС РОССИИ

Малый В.П., Масаев В.Н., Минкин А.Н.  

ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ.

НАРУЖНЫЙ ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ВОДОПРОВОД

Учебное пособие

Допущено Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, 
чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий в качестве 

учебного пособия для курсантов, студентов и слушателей образовательных организаций 

МЧС России.

Железногорск

2018

УДК 614.842.6

ББК 38.761.1

Авторы: Малый Виталий Петрович, д-р физ.-мат.наук, доцент

Масаев Виктор Николаевич, канд.пед.наук

Минкин Андрей Николаевич, канд.тех.наук, доцент

Рецензенты: 

Карама Елена Александровна, заместитель начальника кафедры пожарной тактики и 

службы, кандидат педагогических наук

(ФГБОУ ВО Уральский институт ГПС МЧС России)

Инешин Евгений Юрьевич, Советник отдела готовности пожарно-спасательных сил и 

специальной пожарной охраны МЧС России, подполковник внутренней службы

Малый В.П., Масаев В.Н., Минкин А.Н.

Противопожарное водоснабжение. Наружный противопожарный водопровод: учебное 

пособие для слушателей, курсантов и студентов Сибирской пожарно-спасательной 

академии ГПС МЧС России / – Железногорск: ФГБОУ ВО Сибирская пожарно
спасательная академия ГПС МЧС России, 2018. – 168 с.

Настоящее учебное пособие предназначено для обучения слушателей курсантов и 

студентов Сибирской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России, обучающихся в 

соответствии с ФГОС ВО по специальностям 20.05.01 Пожарная безопасность и 20.03.01 

Техносферная безопасность, для обучения по очной, заочной (дистанционной) формам 

обучения.  

© ФГБУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2018

© Малый В.П., Масаев В.Н., Минкин А.Н., 2018

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ ........................................................................................................ 4
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 6
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ............................................................................. 9
1.
СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ............................................................... 12

1.1. Схемы 
и 
системы 
водоснабжения. 
Классификация 
систем 

водоснабжения ................................................................................................... 12
1.2. Системы водоснабжения крупных населенных пунктов...................... 21
1.3. Системы водоснабжения малых населенных пунктов.......................... 26
1.4. Системы водоснабжения промышленных объектов............................. 33

1.4.1.
Общие сведения.................................................................................. 33

1.4.2.
Прямоточная схема водоснабжения................................................. 38

1.4.3.
Оборотная схема водоснабжения ..................................................... 40

1.4.4.
Последовательная схема водоснабжения ........................................ 44

1.5. Нормы водопотребления и расходы воды на хозяйственно-питьевые и 
производственные нужды населенных пунктов и промышленных объектов.

..................................................................................................................... 46

1.6. Расход воды на наружное тушение пожара ........................................... 53

1.6.1.
Нормы расхода воды на наружное тушение пожара...................... 53

1.6.2.
Прогнозирование водопотребления ................................................. 63

1.7. Свободные напоры в сети наружных водопроводов населенных 
пунктов и промышленных объектов................................................................ 64
1.8. Режим водопотребления........................................................................... 68

2.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ................... 73

2.1. Источники водоснабжения....................................................................... 73
2.2. Водозаборные сооружения ...................................................................... 77
2.3. Водоподъемные сооружения. Насосные станции ................................. 80

2.3.1.
Общие сведения.................................................................................. 80

2.3.2.
Расчет насосной станции первого подъёма HC-I............................ 86

2.3.3.
Расчет насосной станции второго подъема HC-II........................... 87

2.4. Сооружения очистки воды....................................................................... 94
2.5. Водоводы и водопроводные сети............................................................ 96
2.6. Регулирующие и запасные ёмкости хранения воды ........................... 108

2.6.1.
Водонапорные башни ...................................................................... 108

2.6.2.
Хранение и пополнение запаса воды на тушение пожара ........... 108

2.6.3.
Резервуары хранения воды.............................................................. 115

2.6.4.
Резервуары чистой воды.................................................................. 121

2.6.5.
Оборудование резервуаров.............................................................. 127

2.7. Потребители воды................................................................................... 131
2.8. Системы управления водопроводными сооружениями...................... 133

3.
ОБЛАСТЬ 
ПРИМЕНЕНИЯ 
И 
УСТРОЙСТВО 
НАРУЖНОГО 

ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ............................................. 137

3.1. Общие сведения ...................................................................................... 137
3.2. Противопожарный водопровод низкого давления.............................. 151

3.3. Противопожарный водопровод высокого давления............................ 153
3.4. Системы противопожарного водоснабжения в особых природных и 
климатических условиях................................................................................. 158

4.
НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ НАРУЖНОГО ПРОТИВОПОЖАРНОГО 

ВОДОСНАБЖЕНИЯ .......................................................................................... 161

4.1. Требования к надежности систем водоснабжения.............................. 161
4.2. Отказы систем водоснабжения.............................................................. 164
4.3. Влияние случайных факторов на надежность систем водоснабжения ...

................................................................................................................... 169

4.4. Понятие и показатели надежности систем водоснабжения ............... 171
4.5. Расчет показателей надежности водоводов ......................................... 179
4.6. Обеспечение надежности системы водоснабжения ............................ 182

4.6.1.
Общие сведения................................................................................ 182

4.6.2.
Структурное резервирование.......................................................... 183

4.6.3.
Временное резервирование ............................................................. 185

5.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ................ 186

5.1. Расчетные режимы работы водопроводных сетей .............................. 186
5.2. Подготовка водопроводной сети к расчету.......................................... 188
5.3. Определение величин узловых отборов воды из сети ........................ 191
5.4. Начальное потокораспределение .......................................................... 193
5.5. Расчет тупиковой водопроводной сети ................................................ 195

5.5.1.
Определение потерь напора на участках водопроводной сети ... 195

5.5.2.
Расчет магистральной линии тупиковой сети............................... 202

5.6. Расчет ответвлений тупиковой сети...................................................... 205
5.7. Расчет кольцевой водопроводной сети................................................. 206

5.7.1.
Общие сведения................................................................................ 206

5.8. Метод итерации....................................................................................... 208
5.9. Метод М.М. Андрияшева....................................................................... 212
5.10. Определение диктующей точки кольцевой сети ................................. 213
5.11. Построение графиков пьезометрических линий ................................. 214
5.12. Гидравлический расчет наружного противопожарного водопровода ....

................................................................................................................... 216

6.
БЕЗВОДОПРОВОДНОЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ..
....................................................................................................................... 218

6.1. Общие сведения ...................................................................................... 218
6.2. Определение объема и количества пожарных резервуаров и водоемов.

................................................................................................................... 219

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 224
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... 225

ВВЕДЕНИЕ

Успешная локализация и ликвидация пожаров, а так же проведение 

различных аварийно-спасательных работ невозможно без специальных

мобильных средств пожаротушения и оборудования, а также различных 

огнетушащих средств. Решающим фактором в локализации и ликвидации 

горения является прибытие пожарных подразделений к месту вызова в 

кратчайшие сроки и бесперебойная подача огнетушащих веществ в требуемых 

количествах. Самым доступным и экономически оправданным является вода. 

Но для того чтобы ее использовать, необходимо противопожарное 

водоснабжение.

Практика тушения пожаров показывает,
что
неисправность или 

отсутствие 
систем
противопожарного 
водоснабжения 
приводит 
к

длительному тушению пожаров. Невозможность подачи требуемых расходов 

воды для локализации горения приводит к более длительному времени его 

ликвидации. Приходится осуществлять перекачку или подвоз воды зачастую 

из 
отдаленных 
водоисточников, 
и 
сопровождается 
привлечением 

дополнительных сил и средств. Это приводит к увеличению экономического 

ущерба не только от самого пожара, но и к увеличению экономических затрат 

по его ликвидации. 

Обеспечение территорий промышленных объектов (организаций) и 

населенных пунктов противопожарным водоснабжением является одним из 

основных
технических 
противопожарных 
мероприятий 
обеспечения 

пожарной безопасности.

С развитием систем водоснабжения улучшается противопожарная 

защита населенных пунктов и промышленных объектов, так как учитывают 

современный уровень развития систем противопожарного водоснабжения,

характеризующегося использованием:


новейших конструктивных элементов и оборудования, в совокупности с 

современными технологиями применения и использования новых материалов;


новых (или вновь введенных) регламентирующих нормативно-правовых 

и нормативно-технических документов.

При проектировании, строительстве
или
реконструкции систем 

наружного водоснабжения учитывают необходимость обеспечения не только 

технологических (производственных) и бытовых нужд, но и противопожарные

требования. 
Основным 
противопожарным
требованием 
является

необходимость обеспечения нормативных объемов воды определенного 

напора в течение расчетного времени тушения пожаров.

Противопожарное 
водоснабжение 
в 
современных 
условиях, 

представляет собой комплекс организационных мероприятий и инженерно
технических сооружений, выполняющих важную функцию в обеспечении 

пожарной безопасности.

Противопожарное 
водоснабжение 
—
это
совокупность 

организационных и технических мероприятий по обеспечению водой 

различных потребителей для создания условий по недопущению пожара или 

успешного его тушения. Проблема совершенствования противопожарного 

водоснабжения – одна из основных и приоритетных в области пожарной 

Современное 
развитие 
промышленного 
производства, 
сложность 

технологических процессов, применение новых материалов и веществ при 

строительстве и эксплуатации объектов требует соответствия систем 

противопожарного водоснабжения. 

Современные технологичные системы водоснабжения, в том числе 

противопожарного, представляют собой технически сложные инженерные 

сооружения и устройства, и требуют от специалиста пожарной безопасности: 


специальных знаний об организации систем противопожарного 

водоснабжения промышленных объектов и населенных пунктов; 


теоретических знаний и практических навыков по овладению методами 

гидравлического расчета систем подачи воды к месту пожара, методами 

анализа надежности противопожарных водопроводов;


владение методиками рассмотрения проектов наружного и внутреннего 

водопроводов с последующим оформлением результатов;


владение 
методиками 
обследования 
систем 
противопожарного 

водоснабжения наружного и внутреннего водопроводов;


навыков решения практических задач по подаче воды для целей тушения 

пожара с учетом совместной работы водопроводной сети, насосов и рукавных 

систем;


знания 
основных 
систем 
(схем) 
наружного 
(внутреннего)

противопожарного водоснабжения;


теоретической и практической подготовки будущих специалистов к 

решению 
вопросов 
пожарной 
безопасности 
объектов 
в 
области 

противопожарного водоснабжения;


умения работы с нормативно-технической документацией, а также 

самостоятельным поиском, критическим анализом и работой с научно
техническими 
источниками, 
необходимыми 
в 
профессиональной 

деятельности.

Специалисту
пожарной безопасности необходимо уметь решать 

вышеуказанные профессиональные задачи в соответствии с видом (видами) 

профессиональной деятельности, на которые и ориентировано настоящее 

учебное пособие.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Водозаборное сооружение  гидротехническое сооружение для забора 

воды из природного или искусственного источника с целью использования ее 

для нужд водоснабжения, пожаротушения [14].

Водоисточник  место естественного или искусственного скопления 

воды, используемой для водоснабжения [14].

Водопровод  система сооружений и устройств, доставляющая воду по 

трубам от водоисточника к месту потребления или комплекс сооружений, 

включающий водозабор, водопроводные насосные станции, станцию очистки 

воды или водоподготовки, водопроводную сеть и резервуары для обеспечения 

водой определенного качества потребителей [14].

Водопроводная 
сеть

совокупность 
водопроводных 
линий 

(трубопроводов) для подачи воды к местам потребления [14].

Водопроводный узел  система сооружений и устройств, имеющая в 

своем составе насосные станции и резервуары для воды и предназначенная для 

поддержания необходимых напоров в водопроводной сети и снятия пиковых 

расходов воды в часы максимального водопотребления [14].

Водоснабжение  подача воды от водоисточников к местам потребления 

для обеспечения нужд населения и промышленных объектов [14].

Водонапорный бак

это водопитатель, заполненный расчетным 

объемом воды, находящейся под атмосферным давлением, автоматически 

обеспечивающий давление в трубопроводах ВПВ за счет пьезометрической 

высоты расположения над пожарными кранами, а также расчетный расход 

воды, необходимый для работы пожарных кранов ВПВ до выхода на рабочий 

режим основного водопитателя (насосной установки) [15].

Гидрант ⎼ техническое устройство, предназначенное для забора воды из 

водопровода передвижными мобильными средствами пожаротушения [14].

Групповые cистемы водоснабжения ⎼ водопроводы обслуживающие 

как один объект, например крупный населенный пункт или промышленный

объект, так и несколько объектов [12,21,22]. 

Групповой водопровод – это водопровод, подающий воду потребителям 

нескольких населенных пунктов [18].

Зонное водоснабжение – это питание водой под требуемым напором 

различных частей территории, имеющих значительную разницу в отметках

[12,21,22].

Источник 
водоснабжения 

природный 
или 
антропогенный 

поверхностный водоем (река, море, озеро, океан, водохранилище и т.д.) или 

подземные воды, обеспечивающие забор необходимого потребителю 

количества воды в течение длительного времени [16].

Источники наружного противопожарного водоснабжения ⎼ наружные 

водопроводные сети с пожарными гидрантами и водные объекты, 

используемые для целей пожаротушения [14].

Коэффициент 
неравномерности 
водопотребления
− 
отношение 

максимального 
и 
минимального 
водопотребления 
к
среднему 
за 

определенный интервал времени [14]. 

Местные системы водоснабжения
–
это небольшие системы 

водоснабжения, обслуживающие одно здание или небольшую группу 

компактно расположенных зданий из близлежащего источника [12,21,22].

Насосная станция ⎼ сооружение, предназначенное для забора воды из 

водоисточника и подачи ее в водопроводные сети [6].

Неравномерность водопотребления − колебание расхода воды в 

интервал времени [6]. 

Потеря воды в системе водоснабжения − объем воды, теряющийся при 

ее транспортировании, хранении, распределении и охлаждении [6].

Природные воды ⎼ воды природных водоемов (рек, морей, озер, 

океанов), а также подземные воды [7].

Районные 
системы 
водоснабжения
–
системы 
водоснабжения 

обслуживающие 
несколько 
крупных 
объектов, 
расположенных 
на 

значительном расстоянии одно от другого [16]. 

Расчетный расход воды для целей водоснабжения − объем воды, 

протекающей в интервал времени для расчетов сетей и сооружений 

водоснабжения [6]. 

Резервуар 

инженерное 
металлическое 
или 
железобетонное 

сооружение емкостного типа, предназначенное для хранения запаса воды [14].

Система водоснабжения  комплекс взаимосвязанных устройств и 

сооружений, обеспечивающих потребителей водой в требуемом количестве и 

заданного качества, включающая в себя устройства и сооружения для забора 

воды из источника водоснабжения, ее транспортирования; обработки, 

хранения, регулирования подачи и распределения между потребителями [16].

Схема водоснабжения

последовательное расположение 
этих 

сооружений от источника до потребителя, взаимное расположение их 

относительно друг друга [12,21,22].

Удельное водопотребление  объем воды, подаваемый потребителю в 

интервал времени или на единицу продукции [9].

1
СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Схемы 
и 
системы 
водоснабжения. 
Классификация 
систем 

водоснабжения 

Водоснабжéние
−
подача поверхностных или подземных вод 

потребителям требуемого качества и количества, в соответствии с целевыми 

показателями. Системой водоснабжения или водопроводом называют 

инженерные сооружения, функционально предназначенные для реализации 

задач водоснабжения. Система водоснабжения − это комплекс сооружений,

обеспечивающий потребителей (данного объекта) определенной (данной) 

группы водой в требуемых количествах и требуемого качества.

При 
этом 
система 
водоснабжения 
должна 
соответствовать 

определенной степени надежности, когда снабжение потребителей водой 

обеспечивается без снижения в недопустимых пределах установленных 

показателей в отношении количества (перерывы или снижение подачи) или 

качества подаваемой воды.

Система водоснабжения населенного пункта или промышленного 

объекта обеспечивает получение воды из природных источников, ее 

последующую 
очистку, 
при 
наличии 
соответствующих 
требований 

потребителей, и подачу к местам потребления. Различные потребители 

расходуют воду для различных целей.

Для выполнения задач водоснабжения используют сооружения, 

выполняющие определенные функции водоснабжения:


водозаборные сооружения, для осуществления приема воды из 

природных источников;


водоподъемные сооружения или насосные станции, для подачи 

воды к сооружениям очистки, хранения или потребления;


сооружения для очистки воды;


водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортировки 

воды к местам потребления;