水電站的最大水頭和最小水頭
水電站運行期間，其水頭是經常變化的。規劃、設計水電站時，常需確定可能出現的最大水頭和最小水頭，供水工建築設計、機型選擇和核定機組安裝高程時使用。
最小水頭
最小水頭
最小水頭最大水頭 主要取決於正常工作期間上游最高水位 和相應的下游最低水位 ，即：
最小水頭（m） （1-1）
最小水頭
最小水頭
最小水頭最少水頭 則主要取決於上游最低水頭 與相應的下游最高水頭 ，即：
最小水頭（m） （1-2）
式中：1代表上游水位，2代表下游水位
對於堤壩式和混合式水電站，正常工作期間的上游最高水位就是正常蓄水位。下游最低水位與運行情況有關，應根據水電站可能出現的最小負荷及其他用水部門特點，加以確定。當缺乏資料時，可按1/3~1台機組容量運行時的下泄流量，確定下游最低水位，多機組水電站取較大值。如果水庫滿蓄時水電站不可能以很低出力運行，則下游最低水位應按1台機組以上的較大容量運行時的下泄流量考慮。應該指出:反擊式水輪機在低負荷運行時效率較低，出力以不小於1/2台機組額定容量考慮為宜，當下流有用水要求時，下泄流量不能小於下游需要的最小流量。
堤壩式和混合式水電站，其水庫死水位就是上游最低水位，相應的下游最高水位，應按全部機組滿載運行時的電站過流量加上其他用水部門（例如通航、過魚等）的同期下泄流量確定。對於低水頭水電站，則應考慮宣洩洪水時形成電站最小水頭的情況。
分析典型日受阻出力及受阻電量的計算
（1）根據選定的裝機容量進行電力系統典型日電力電量平衡計算，確定蓄能電站發電出力過程和抽水人力過程。
（2）根據水機專業提供的各額定水頭方案與最大水頭、額定水頭以及最小水頭相對應的單機流量（包括水輪機及水泵兩種工況），按照典型日發電出力過程和抽水人力過程進行能量轉換計算，推求各額定水頭方案上、下水庫日運行水位過程及工作水頭過程。
最小水頭（3）分析發電工況末尾時段的工作水頭（發電工況最小水頭）與額定水頭的對比關係，如果最小水頭大於額定水頭，則無受阻出力，否則有受阻出力。此受阻出力等於系統要求該時段應發出力與實發出力之差，令其值為 。相應受阻電量應按下述方法計算。
在發電工況末尾時段內用直線插值法試算（向時段初方向倒算），求出達到系統負荷要求應發出力的時刻，該時刻與發電工況末尾時刻之差為受阻時間，該時刻與發電工況末尾時刻的電量差即為受阻電量，按下式簡化計算：
最小水頭
最小水頭式中： ——典型日受阻電量；
最小水頭——典型日受阻容量；
最小水頭——典型日受阻時間。
設計水頭的確定方法
水電站的總水頭（毛水頭）一般指水電站上、下游水位差。而設計水頭，則指總水頭出去引水建築物、管道等各種阻力損失後的淨水頭。當上、下游水位變化是時，水頭也會發生變化。對於只有日調節的小型水電站，上游水位的變化範圍就是水庫的工作深度，在計算時可採用工作深度的中間位置作為上游計算水位，下游水位隨所通過的流量而改變，通過洪水時，下游水位最高，水頭最低。當原河流水位對尾水位有影響時，尾水位可按河道正常水位計算，當原河道水位對尾水位無影響是時，可按電站設計流量相應的水位決定尾水位。
設計水頭H也可近似地取水電站的平均水頭，即：
最小水頭 最小水頭式中： ——水電站的最大水頭；
最小水頭——水電站的最小水頭。
