水力发电根据物理学中的势能和动能转化原理。在水力发电站中，水流从高处流向低处，其

  坝式水电站：经过在河流上制作大坝来构成水库，使用水库中的水经过水轮机发电。

  在落差较大的河段建筑塘坝，树立水库蓄水进步水位，在坝外装置水轮机，水库的水流经过引水道到坝外低处的水轮机，水流推进水轮机旋转带动发电机发电。

  引水式水电站：不经过大坝蓄水，而是经过地道或途径将上游的水直接引导到下流的水轮机发电。

  在河流高处树立水库蓄水进步水位，在较低的下流装置水轮机，经过引水道把上游水库的水引到下流低处的水轮机，水流推进水轮机旋转带动发电机发电，然后经过尾水渠到下流河道，引水道会较长并穿过山体。

  （2）静水头(Ho)：水流的高度差，单位m，例如水电站上游水位为Zu，下流水位为Zd，则有：Ho =Zu- Zd（m）。

  水电站理论发生的电能量，受水头、流量和功率等要素影响。水流的高度差即水头，直接影响发电能力，其次能量损耗也会影响发电能力。

  水流经输水道后会丢失一部分能量，称为水头丢失Ah，它与流道长度、截面形状和尺度、结构资料、铺设方法等等要素相关，须在电站整体安置完成后才可做出较准确的核算。

  开始核算时，可估量Ah=(1%～10%)Ho，输水道长、流速大的取大值，输水道短、流速小的取小值。

  除此外在能量转化过程中还将丢失一些能量，水轮机的功率约90%至95%、发电机的功率约90%至98%、传动设备也会有能量丢失。

  式中：ηt 为水轮发电机组总功率，k为水电站出力系数。对中小型电站，k值一般取为6.5～8.0。

  抽水蓄能水电：在电力需求低时抽水至高处，在需求高时放水发电，抽水蓄能设备就像巨大的电池，确保电网安稳，平衡电力供需改变。

  跟着技能进步，如更高效的涡轮机规划和改善的储能技能，水力发电的功率和可靠性将进一步提高。此外，对清洁动力的需求一向添加，水力发电作为一种老练的可再次出产的动力技能，其重要性将继续添加。

  水力发电技能的开展不只需求技能创新，还需求考虑到环境、社会和经济的可继续性。经过归纳办理和技能创新，水力发电能够在全球动力供应中发挥更重要的效果。