Водопровід - це напірна система. Вода може йти в будь-якому напрямку під впливом різниці напорів, від більшого напору до меншого натиску. При русі води в трубах відбуваються два види втрат напорів:
1) лінійні втрати напору (на прямих ділянках труб);
2) місцеві втрати напору (на поворотах, трійниках і т.д.).
Загальні (сумарні) втрати напору складаються з суми лінійних і місцевих втрат напору.
Втрати напору розраховують за спеціальними гідравлічним формулами. У загальному випадку втрата напору може бути розрахована за формулою Вейсбаха
де z - коефіцієнт гідравлічного опору; V - середня швидкість потоку в трубі; g - прискорення вільного падіння.
У разі прямолінійного ділянки трубопроводу коефіцієнт гідравлічного опору
де l - коефіцієнт гідравлічного тертя; l - довжина ділянки труби; d - внутрішній діаметр труби.
Водопроводи зазвичай працюють в умовах турбулентного режиму течії. Тому коефіцієнт гідравлічного тертя може бути визначений за наближеною формулою А.Д. Альтшуля
де Re - число Рейнольдса; D - абсолютна шорсткість стінок трубопроводу. Наприклад, для старих сталевих труб D »1,5 мм.
Число Рейнольдса для напірних трубопроводів
де nB - кінематична в'язкість води, м 2 / с.
Згідно п. 7.7 СНиП 2.04.01-85 [15], загальна втрата напору на кожній ділянці трубопроводу холодного водоснабжненія може бути визначена за формулою
де i - гідравлічний ухил (безрозмірний), може бути знайдений, наприклад, за таблицями Ф.А. Шевельова; l - довжина ділянки трубопроводу; kl - коефіцієнт, що враховує частку місцевих втрат напору.
Насос для підвищення напору в мережі потрібно, якщо натиск насоса виходить позитивний за формулою
де Hтр - необхідний натиск для будівлі, який можна знайти так:
де Hgeom - геометрична висота від зовнішнього трубопроводу до найвищого приладу в приміщенні; HB - втрата напору на водомірів; Hf - вільний натиск перед приладом (2-3 метра водяного стовпа); SH - сумарні втрати напору в мережі внутрішнього водопроводу, взяті з попереднього розрахунку (в табличній формі).