Putoavassa vedessä on valtava potentiaalienergia, joka on vesivoimaloiden perusta. Putoava vesi voi johtua vesiputouksesta tai liikkua virtaa alas korkeuden muutosten vuoksi. Vesivoimalaitokset hyödyntävät tätä potentiaalista energiaa pakottamalla veden liikuttamaan suuria vesipyöriä, jotka on kytketty turbiinigeneraattoreihin. Syntyvä teho voidaan laskea veden korkeus ja virtaus.
Verkkopää on etäisyys putoavan veden lähteestä vesipyörään. Tämä luku on yleensä huonontunut virtaus- ja kitkanopeuksissa. Näihin hajoamisiin voidaan viitata arvioidun nettopään mittauksessa. Tämä mitataan yleensä metreinä tai jalkoina.
Virtausnopeus on vesipyörään siirtyvän veden määrä aikayksikköä kohti. Tämä mitataan yleensä litroina sekunnissa, kuutiometreinä sekunnissa tai kuutiojalkoina sekunnissa.
Kerro nettopään etäisyys metreinä kertaa virtausnopeus litroina sekunnissa kertaa 9,81, joka on painovoimasta johtuva kiihtyvyys mitattuna metreinä sekunnissa. Tämä laskee vesitehon watteina. Esimerkiksi, jos nettopää olisi 20 metriä ja virtausnopeus 25 litraa sekunnissa, vesivoima olisi 20 kertaa 25 kertaa 9,81 tai 4,905 wattia.
Jos käytät jalkoja, kaava muuttuu hieman muunnoksen tekijäksi. Tässä tapauksessa kerrotaan pää jalkoina kertaa virtausnopeus kuutiojalkoina sekunnissa kertaa muuntokerroin 84,6 vesitehon laskemiseksi watteina.
Kerro vesivoima yksikön hyötysuhteella, joka on yleensä ilmoitettu prosentteina sen spesifikaatioissa. Jos esimerkissä tehokkuusluokka on 60 prosenttia, jaat kyseisen luvun 100: lla muuntamaan sen desimaalimuodoksi. Kerro sitten tämä luku 4 905 watin vesiteholla vesipyörän tehon laskemiseksi 2943 wattia.