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通常指水头大于200 m的水电站。高水头水电站一般建在河流上游的高山地区，多为引水式水电站或混合式水电站；如为坝式水电站，坝的高度常在250 m以上。中国在20世纪50年代修建的以礼河三级和四级水电站，水头均为629 m，装机容量均为144 MW。70年代建设的渔子溪一级和二级水电站，水头在300 m以上，装机容量均为160 MW。1990年底建成的鲁布革水电站，最大水头372 m，装机容量600 MW。1992年10月建成的中国第1座水头超过1 000 m的中型水电站——广西天湖水电站，引水式，集中落差1 074 m，装机容量60 MW，是中国水头最高的水电站，居亚洲第3位。世界上已建成水头最高的水电站有奥地利的莱锡克（Reissec）水电站，水头1 772 m；哥伦比亚的波哥大（Bogota）水电站，水头2 000 m。这些水电站都采用引水式。 高水头水电站一般具有以下特点：①修建在坡降很陡的中小河流上，或采用跨流域引水的开发方式，本身无调节水库或水库调节能力很低，多数属于径流式水电站。②普遍选用比转速较低的混流式水轮机；当最大水头超过400 m时，选用冲击式水轮机。③因上下游水位相对稳定，水头变化幅度相对不大，电站的出力和发电量基本取决于来水量。④这类水电站一般引水道较长，反映电站出力变化的灵活性较差，在电力系统中主要担负基荷或腰荷。⑤同低水头水电站相比，单位功率投资及补充功率投资较低，机电设备投资比重较小，平均约占总投资的20%。⑥无调节水库时，在枢纽布置中需设置沉沙池，以减少泥沙对水轮机的磨损。⑦对于水头特别高的水电站，要特别注意其高压管道的安全，必要时需专门采取防破裂措施。⑧适合修建高水头水电站的地址不很普遍。中国已建高水头水电站装机容量占全国已建大中型电站装机容量的比重较小。
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