恒稳态模型，如 WaterCAD 或 WaterGEMS，能够进行两种模式的分析：恒稳态和扩展阶段模拟 (EPS)。EPS 利用梯度算法求解一系列连续恒稳态，并考虑水库和水箱的质量（例如，净入流量和存储量）。两种方法都假设系统中包含不可压缩流体，因此任何节点上流入的总体积或质量必须等于流出量减存储量变化。
除压力水头、高程水头和速度水头外，还可能有水头增加到系统中（如通过水泵），也有水头通过摩擦从系统中去除。这些变化分别称为水头增益和水头损失。平衡系统中两点的能量就能得到恒稳态流量的能量方程或伯努利方程：
能量方程的各个分量可以合并起来表示两个有用的数量，水力坡度和能量梯度：
- 水力坡度 — 水力坡度为压力水头 (p/g) 和高程水头 (z) 的总和。水力水头表示水压计中水柱上升的高度。剖面图中水力坡度的曲线常被称为水力坡度线 (HGL)。
- 能量梯度 — 能量梯度为水力坡度和速度水头的总和 (V2/2g)。它表示皮托管中水柱上升的高度。剖面图中水力坡度的曲线常被称为能量梯度线 (EGL)。在湖泊或水库中，由于流速基本为零，EGL 等于 HGL（如下图所示）。
