具有长度因次。单位质量水体的机械能称为水头，用水柱高度表示。水头损失分为沿程水头损失（h_f）和局部水头损失（h_j）两部分。某流段的总水头损失h_w为各部分的沿程水头损失和局部水头损失的总和。即：

       (1)

　　沿程水头损失是克服水流沿程阻力做功而损失的水头，它随着流程增长而增加。恒定均匀管流沿程水头损失的计算公式由法国工程师H.-P.-G.达西和水力学家J.L.魏斯巴赫提出，称达西-魏斯巴赫公式：

         (2)

式中为沿程水头损失系数；l为管长；d为管径；v为断面平均流速；g为重力加速度。沿程阻力系数并非常数，一般通过实验给出的经验或半经验公式确定。式(2)也适用于明渠水流，式中管径d需代以明渠水力半径R（见谢才公式）的4倍。工程界习惯沿用一些经验公式和图表计算沿程水头损失。

　　局部水头损失是由于受到干扰而在较短范围内发生流动急剧调整而产生的能量损失。高雷诺数(Re)下的水流实验表明，局部水头损失近似地与该局部地区的特征流速水头成正比，即：

         （3）

式中ξ为局部水头损失系数。

　　引起局部水头损失的原因很多，加上紊流本身的复杂性，使得多数局部水头损失不能通过理论计算得到，需要借助实验求得的一些经验公式或系数ξ而得到。ξ的大小基本上取决于流动的几何条件，如断面急剧变化前后的面积比、弯管相对曲率半径、阀门的形状和尺寸等。低雷诺数流动的ξ不仅与流动几何条件有关，而且与流动状态（Re值）有关。