在管流或明渠流中,因為摩擦或渦流之阻力,流體運動必須由能量較高的位置,流到能量較低之位置,兩個位置之能量差除以流體兩點之運動距離,稱之為能量梯度。能量一般由動能、壓力能、及重力能所組成(如圖),如以能量頭表示,能量梯度即可寫為: 上式中,p為壓力;γ為單位體積流體之重量;Z為高程;V為流速:L為距離;He為能量頭損失。