水力发电厂之水轮机上游水源，在进入压力钢管前之水库（或前池）水位称为头水位，如下图所示之H1。自头水位至尾水位（图中之 H2）之落差，即ΔH＝H1－H2，为总水头(gross head)。总水头并不能全部由水轮机转换成其输出水头，因为管路输送损失、水轮机摩擦损失、尾水出口损失…等，必须予以扣除。换句话说，头水位减去尾水位再减去损失水头之后才是水轮机之输出水头。