水頭

水頭（すいとう、英語: hydraulic head / piezometric head）またはヘッド（head）は、水の持つエネルギーを水柱の高さに置き換えたものである。水の単位重量あたりのエネルギーということもできる。長さの次元を持つ。

水頭 hydraulic head
量記号
次元	L
種類	スカラー
SI単位	メートル (m)
CGS単位	センチメートル (cm)
FPS単位	フィート (ft)

流体のエネルギーには圧力エネルギー、運動エネルギー、位置エネルギーがあるが、これを高さに置き換えたものをそれぞれ圧力水頭（pressure head）、速度水頭（velocity head）、位置水頭（elevation head）という。このほかに、管の摩擦、曲がり、出入口などで失われるエネルギーとして各種の損失水頭がある（速度水頭に比例）。これらのすべての水頭の総和を全水頭（total head）という。特に、圧力水頭と位置水頭の和はピエゾ水頭と呼ばれる。

圧力水頭＝${\displaystyle {\frac {p}{\rho g}}}$, 速度水頭＝${\displaystyle {\frac {v^{2}}{2g}}}$, 位置水頭＝${\displaystyle h}$

ここに、${\displaystyle p}$:水圧、${\displaystyle \rho }$:水の密度、${\displaystyle g}$:重力加速度、${\displaystyle v}$:流速、${\displaystyle h}$:水深

ベルヌーイの定理

→詳細は「ベルヌーイの定理」を参照

一様重力のもとでの非粘性・非圧縮流体の定常な流れに対して全水頭は一定である。

${\displaystyle {\frac {p}{\rho g}}+{\frac {v^{2}}{2g}}+h=\mathrm {constant} }$

関連項目

• 土木工学
  • 水理学
• 水柱メートル
• ベルヌーイの定理
• 水槌ポンプ