1. 水轮机最小水头的定义
水电站的水头是上、下游水位的差值。
上游水位减去下游水位称毛水头。毛水头减去水头损失，称净水头。水头损失是指上游水流由取水口(前池或调压井处)经高压管道至蜗壳进口断面这一过程中的局部水头损失和沿程损失之和。由于水电站上、下游水位是经常变化的，年内上、下游不同水位实际出现的各种组合将形成不同的水头值，其中数值最大者为最大水头，数值最小者为最小水头。平均水头可用不同的公式计算，最简单的方法是取最大水头和最小水头的算术平均值。
水电站是利用水位差产生的强大水流所具有的动能进行发电的电站。利用河流的水能推动水轮机带动发电机组而发电的工业企业。
水力发电优点：不用燃料、成本低、不污染环境、机电设备制造简单、操作灵活等。同时发电水工建筑物可与防洪、灌溉、给水、航运、养殖等事业结合，实行水利资源综合利用。
水力发电缺点：基建投资大、建设周期长、受自然条件局限等。
2. 水轮机特征水头包括哪些
水利水电中的水头是指水利水电工程上游、下游的差值。上游水位减去下游水位称毛水头。毛水头减去水头损失，称静水头。水头损失包括局部水头损失和沿程损失。
水利水电工程中的泄洪流量、引水流量、水轮机发电以及消能设计等等都涉及到水头。
3. 水轮机设计水头是什么
单位流量是指1米水头下，转轮直径为1米时的流量。
根据实测的模型试验结果换算到上述值。公式就是这个Q11=Q/(D*D*sqrt(H))了。
Q11---单位流量m3/s；Q---模型试验水轮机引用流量m3/s；D---模型水轮机转轮标称直径m；H---水轮机模型试验工作水头m
当然，不管是额定流量还是实时流量，都得具备去给其测量流量的平台，也就是至少需要一个地方可以加装流量计以达到流量测量的目的（很古老的通过用电量去换算的方法除外）。流量测量原理有很多：如机械式、超声波、电磁、涡轮涡街式等。安装方法大致分为非接触式（外夹式）和接触式（管段式或插入式），如果您不是长期持续地在同一个点测量的话，建议选用超声波外夹式（不需破管，不需断管，管外安装非接触测量），同一套设备可以流动应用于多个测量点。
4. 水轮机额定水头和设计水头
导水叶开度小，稳定开度值比较困难，发电机出力发生波动，易产生机械振动。
正常运行时，在高水头下，水轮机在额定负荷附近运行时，机组的振动较小。如果低负荷运行，导水叶的开度非常小，难以稳定开度值，调速器调整频繁，发电机出力发生波动，此时极易产生机械振动。
另外，高水头低负荷时，机组的耗水率通常较高，经济性很差。
5. 水头范围是选择水轮机型号的主要依据
低水头低出力是相对的，各机组限制出力区不同,混流式水轮机在40%-70%左右出力时转轮后会出现偏心涡带,产生带有一定频率的振动,当这个振动值与机组固有频率一致或是倍数关系时会发生共振,危害到电站的安全运行，此时需要补气减小涡带的振动。
而定桨式机组由于只在75%100%出力范围，不用考虑振动问题，转桨式水轮机可根据出力情况调节转办桨叶角度,也可避免产生振动