用途
水力發電利用的水能主要是蘊藏於水體中的位能。為實現將水能轉換為電能，需要興建不同類型的水電站。它是由一系列建築物和設備組成的工程措施。建築物主要用來集中天然水流的落差，形成水頭，並以水庫匯集、調節天然水流的流量；基本設備是水輪發電機組。當水流通過水電站引水建築物進入水輪機時，水輪機受水流推動而轉動，使水能轉化為機械能；水輪機帶動發電機發電，機械能轉換為電能，再經過變電和輸配電設備將電力送到用戶。水能為自然界的再生性能源，隨著水文循環周而復始，重複再生。水能與礦物燃料同屬於資源性一次能源，轉換為電能後稱為二次能源。水力發電建設則是將一次能源開發和二次能源生產同時完成的電力建設,在運行中不消耗燃料,運行管理費和發電成本遠比燃煤電站低。水力發電在水能轉化為電能的過程中不發生化學變化，不排泄有害物質，對環境影響較小，因此水力發電所獲得的是一種清潔的能源。
研究內容
世界上已建的絕大多數水電站都屬於利用河川天然落差和流量而修建的常規水電站。
這種水電站按對天然水流的利用方式和調節能力分為徑流式和蓄水式兩種；按開發方式又可分為壩式水電站、引水式水電站和壩-引水混合式水電站。抽水蓄能電站是20世紀6年代以來發展較快的一種水電站。而潮汐電站由於造價昂貴，尚未能大規模開發利用。其他形式的水力發電，如利用波浪能發電尚處於試驗研究階段。為實現不同類型的水電開發，需要使用水文、地質、水工建築物、水力機械、電器裝置、水利勘測、水利規劃、水利工程施工、水利管理、水利經濟學和電網運行等方面的知識，對下列方面進行研究。
