河流的開發應根據河段的地形、地質及水文等自然條件采用不同的水能利用方式。堤壩式是在河流地形地質條件適宜的地方建攔河壩，抬高上遊河段的水位，形成水庫，與下遊天然水位形成落差，即可引水發電。引水式是在坡度較陡的河段及河灣兩端河床高程相差較大的地方利用引水道引水，與天然水麵形成落差，用以發電。混合式電站水頭的取得，一部分是利用攔河壩提高水位，一部分是利用引水道集中水頭。梯級開發的方式通常用於某河段由於落差過大或淹沒損失過多，集中開發方式在技術、經濟上不合算時，才根據具體條件進行分級開發。
水庫徑流調節是水能利用中的一個重要方麵，它是利用水庫控製和調節徑流，在時間上進行重新分配，以滿足國民經濟各用水部門的需要。一般將為了削減洪峰而進行的調節稱為洪水調節;將為發電、灌溉、供水等目的而進行的調節稱為徑流調節。洪水調節是在水電站上遊發生洪水時，通過一定的泄洪設施將洪水宣泄到下遊，既保證了水庫和水電站的安全，又使泄洪量不超過下遊河道的安全流量，保護了下遊城鎮、工礦企業和農田的安全。因此，負有調洪任務的水電站必須具備足夠的調洪庫容和與之配套的泄洪設備。徑流調節則可按調節的周期長短分為日調節、周調節和年調節;或按庫與庫之間的關係分為補償調節和緩衝調節。
水力發電是將水能直接轉換成電能。水電站主要是由水庫、引水道和電廠組成。水庫具有儲存和調節河水流量的功能。攔河築壩形成水庫，以提高水位，集中河道落差，是水電站發電的必備條件。水庫工程除攔河大壩外，還有溢洪道、泄水孔等安全設施。引水道的主要功能是傳輸水量至電廠，衝動水輪機發電。電廠則主要由水輪發電機組及相應的控製設備和保護裝置、輸配電裝置等組成。
我國早在4000年前就開始興修水利。至春秋戰國時期，水利工程已有相當規模，建設水平也比較先進。但現代化的水電建設卻起步很晚，直到1910年才開始在雲南滇池修建第一個水電站--石龍壩水電站，裝機容量472千瓦。到1949年底，全國水電裝機容量也僅為16.3×104千瓦，占全國總裝機容量的8.8%，當時的水電裝機容量居世界第20位。經過60多年的發展，我國水電事業突飛猛進，至2000年底，全國裝機容量達到7935×104千瓦，占全國總裝機容量的24.8%，已僅次於美國，躍居世界第二。
可以預計，21世紀是中國水電大發展的世紀，西部大開發和西電東送的戰略任務將促進我國水電事業的騰飛，中國水電技術也將因此而迅猛發展。
水力發電有哪些優勢
與火力發電相比，水力發電有以下的特點:
①水力發電的發電量易受河流的天然徑流量的影響。這是因為河流的天然徑流量在年內和年際間常有較大的變化，水庫的調節能力常不足以補償天然水量對水力發電的影響。因此水電站在豐水年發電多，在枯水年發電少。這種發電量受自然條件的製約是水力發電的最重要的特點。為了克服水力發電出力的變化，電網中必須有一定數量的火電廠與之配套。
②電站在運行中不消耗燃料，天然經流量多時，發電量大，但運行費用並不因此增加。此外水電站廠用電少，根據這一特點對電網而言，應讓水電機組在豐水期多發電，以節約火力發電煤耗，提高電網的經濟性。