基本概念
水流經引水道進入水輪機，由於水流和水輪機的相互作用，水流便把自己的能量傳給了水輪機，水輪機獲得能量後開始鏇轉作功。水流流經水輪機時，水流能量發生改變的過程——水輪機的工作過程。反映水輪機工作狀況特性值的一些參數，稱水輪機的基本參數。
由水能出力公式:N=9.81QHη 可知，其基本參數包括：工作水頭H、流量Q、出力N、效率η，此外還有工作力矩M、機組轉速n。
工作水頭(working head)
1、 水電站的毛水頭(nominal productive head)Hm=EA-EC=ZA+HA=Z上—Z下
2 、水輪機的工作水頭(working head)
HG=EB - ED=HM - hA-B
毛水頭 - 水頭損失=淨水頭(即水輪機的工作水頭)
3 、特徵水頭(characteristic head)
水輪機的工作水頭隨上下游水位而變化，因此提出特徵水頭的概念，用於表示水輪機的運行工況和運行範圍。特徵水頭一般由水能規劃計算確定。
最大工作水頭：
Hmax=Z正—Z下min—hA-B
Z正為上游正常設計水位，Z下min為下游最低水位，一般取取一台機組發電時下游水位。
最小工作水頭:
Hmin=Z死—Z下max—hA-B
