Сопротивления, возникающие при движении жидкости, называются гидравлическими сопротивлениями. На их преодоление тратится некоторая часть удельной энергии движущейся жидкости, которую называют потерей удельной энергии, или потерей напора. Все гидравлические сопротивления разделяются на два вида: сопротивления по длине потока (/гл, или линейные) и местные сопротивления (h M).
Гидравлические линейные сопротивления обусловливаются действием сил трения. В чистом виде эти потери возникают в прямых трубах постоянного сечения, т. е. при равномерном течении, и возрастают пропорционально длине трубы. Этот вид трения имеет место не только в шероховатых, но и в гладких трубах.
Местные гидравлические сопротивления обусловливаются местными препятствиями потоку жидкости - в виде изгиба трубы, внезапного сужения или расширения русла, при обтекании клапанов, решеток, диафрагм, кранов, которые деформируют обтекающий их поток. При протекании жидкости через местные сопротивления ее скорость изменяется, и обычно возникают вихри.
Таким образом, потери напора при движении жидкости будут равны сумме потерь напора на трение, вызванных гидравлическими сопротивлениями по длине потока, и потерь напора на местные сопротивления, т. е. 
При равномерном движении жидкости потери напора по длине могут быть выражены формулой Дарси-Вейбаха:
где Я - коэффициент сопротивления трению по длине (коэффициент гидравлического трения, или коэффициент Дарси); / - длина рассматриваемого участка; R - гидравлический радиус; d3 = 4R - эквивалентный диаметр; v - средняя скорость потока; 
, м1/2/с, -
коэффициент Шези.
Эта формула действительна как для ламинарного, так и для турбулентного режима, но расчетные выражения для коэффициента Дарси (Я) будут различными, их можно найти в учебной литературе и справочниках по гидравлическим расчетам.
Границы областей применения формул для определения Я приведены на рис. 1. Коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси) учитывает влияние на потерю напора по длине всех факторов, которые не получили отражения в формуле Дарси-Вейбаха, но существенны для определения гидравлических сопротивлений. Важнейшими из этих факторов являются вязкость жидкости и состояние стенок трубы. Состояние стенок трубы характеризуется параметром шероховатости. В зависимости от того, как соотносятся размеры выступов шероховатости и толщина ламинарной пленки, все трубы и русла могут быть при турбулентном режиме движения подразделены на три вида.
Если высота выступов шероховатости меньше, чем толщина ламинарной пленки, то все неровности полностью погружены в ламинарную пленку, жидкость в пределах этой пленки ламинарно обтекает выступы шероховатости. В этом случае шероховатость стенок не влияет на характер движения, и, соответственно, потери напора не зависят от шероховатости, а стенки называются гидравлически гладкими. Когда высота выступов шероховатости превышает толщину ламинарной пленки, неровности стенок выходят в пределы турбулентного ядра, поток обтекает выступы с отрывом, сопровождающимся интенсивным перемешиванием частиц. В этом случае потери напора зависят от шероховатости, и такие трубы (или русла) называются гидравлически шероховатыми.
В третьем случае, являющемся промежуточным между двумя вышеуказанными, абсолютная высота выступов шероховатости примерно равна толщине ламинарной пленки. В этом случае трубы относятся к переходной области сопротивления.
Рис. 1. Границы областей применения формул для определения X [67]: 1 - Re • k3/d = 10; 2 - Re • кэ /d = 500
Таким образом, различают стенки (трубы, русла) гидравлически гладкие и гидравлически шероховатые. Такое разделение является условным, поскольку толщина ламинарной пленки обратно пропорциональна числу Рейнольдса (или средней скорости). При движении жидкости вдоль одной и той же поверхности с неизменной высотой выступа шероховатости, в зависимости от средней скорости (числа Рейнольдса), толщина ламинарной пленки может изменяться.
При увеличении числа Рейнольдса толщина ламинарной пленки уменьшается, и стенка, бывшая гидравлически гладкой, сможет стать шероховатой, т. к. высота выступов шероховатости окажется больше толщины ламинарной пленки и шероховатость станет влиять на характер движения и, следовательно, на потери напора.
Следует отметить, что для характеристики влияния шероховатости на величину потерь удельной энергии (напора) недостаточно данных только об абсолютных размерах выступов шероховатости. Понятно, что выступы одной и той же абсолютной величины будут по-разному влиять на движение жидкости и, следовательно, на гидравлические сопротивления в зависимости от отношения высоты выступа шероховатости к характерным размерам живого сечения потока.
Действительно, влияние выступов с одинаковой высотой будет больше в потоках с меньшими размерами поперечного сечения, чем в потоках с большими размерами.
В связи с этим при рассмотрении гидравлических сопротивлений вводится безразмерная величина - относительная шероховатость, представляющая собой отношение абсолютного размера высоты выступа шероховатости к какому-либо характерному поперечному размеру живого сечения (радиусу трубы, гидравлическому радиусу, глубине потока). Иногда используется обратная величина относительной шероховатости, называемая относительной гладкостью.
Экспериментальное изучение зависимости коэффициента Дарси Я от влияющих на него факторов было проведено И. Никурадзе в шероховатых трубах и А.П. Зегждой в прямоугольных лотках (открытые потоки).
Местные потери напора обусловливаются преодолением местных сопротивлений, создаваемых фасонными частями, арматурой и прочим оборудованием трубопроводных сетей. Движение в трубопроводе при наличии местных сопротивлений является неравномерным. Местные сопротивления вызывают изменение величины или направления скорости движения жидкости на отдельных участках трубопровода, что связано с появлением дополнительных потерь напора. В результате этого часть напора удельной энергии затрачивается на преодоление сопротивлений движению жидкости, вызванных трением внутри жидкости, а другая часть механической энергии переходит в тепловую.
Потери, связанные с преодолением местных сопротивлений, пропорциональны кинетической энергии потока:
Местные потери напора зависят от геометрических характеристик сопротивления. При движении жидкости с малыми числами Рейнольдса коэффициенты местных сопротивлений зависят еще и от числа Рейнольдса.
В общем виде потери напора выражаются следующей формулой:
где v - средняя скорость в сечении, как правило, расположенном ниже по течению за данным сопротивлением; ^м - безразмерный коэффициент местного сопротивления.
Простейшие местные сопротивления можно разбить на внезапное и постепенное: расширение, сужение, поворот русла. Более сложные случаи местных сопротивлений представляют собой комбинации перечисленных простейших сопротивлений. Например, при истечении через вентиль поток искривляется, меняет свое направление, сужается и, наконец, расширяется до первоначальных размеров, при этом возникают интенсивные вихреобразования.
Значения коэффициентов местных сопротивлений зависят от конфигурации местного сопротивления и режима потока, подходящего к сопротивлению; этот режим определяется коэффициентом гидравлического трения подходящего потока, т.е. числом Рейнольдса и относительной шероховатостью. В местных сопротивлениях размеры проходных сечений, как правило, меньше, чем в трубопроводе, на котором эти сопротивления установлены. Во многих местных сопротивлениях поток испытывает дополнительное сжатие при отрыве от стенок. Увеличение скоростей в месте стеснения потока приводит к падению давления и возникновению опасности кавитации. Поэтому местные сопротивления являются наиболее опасными в кавитационном отношении элементами трубопровода. При возникновении кавитации коэффициенты местных сопротивлений возрастают.