L’ingénierie hydroélectrique est la science de la façon dont l’eau courante est utilisée pour produire de l’électricité. Les structures telles que les barrages et les canaux de dérivation de l’eau sont généralement conçues sur les principes de la façon dont l’eau s’écoule des hautes altitudes vers les zones basses. Les systèmes hydroélectriques sont également conçus autour de la connaissance du cycle hydrologique. L’eau de l’océan s’évapore sous l’effet de la chaleur du soleil, les conditions météorologiques créent des nuages qui laissent tomber la pluie sur les paysages et l’eau coule le long des rivières jusqu’à la mer. L’élévation des rivières, les conditions météorologiques dominantes et la connaissance de la conversion de l’eau courante en électricité sont généralement essentielles pour comprendre l’ingénierie hydroélectrique.
Les roues hydrauliques sont utilisées depuis de nombreuses années dans les fermes pour déplacer l’eau et traiter les céréales. L’ingénierie hydroélectrique pour la production d’électricité implique généralement l’utilisation d’eau pour entraîner des turbines. L’énergie de l’eau est convertie en une forme qui peut être utilisée par des générateurs pour produire de l’électricité. Une façon courante de le faire est de construire un barrage, qui est un exemple de la façon dont les ingénieurs ont adapté la technologie à la géologie et au débit de l’eau. L’eau est retenue et peut être libérée par des tunnels ou des canaux ; il est ensuite passé dans une turbine avant de sortir du chemin artificiel et de continuer le long de la rivière.
Les ingénieurs hydroélectriques peuvent également construire une barrière qui dirige l’eau vers un bâtiment qu’elle peut traverser pour produire de l’électricité. Une centrale électrique peut également être construite le long d’un canal de dérivation. L’eau de la rivière est bloquée par une barrière artificielle sur sa largeur d’origine. Les ingénieurs ont également conçu plusieurs barrages et barrières le long d’une rivière pour créer un système en plusieurs étapes. Dans les zones côtières à marée haute, il est souvent possible de placer des turbines sur le trajet de la marée qui coule pour produire de l’électricité.
Pour concevoir le système approprié, l’ingénierie hydroélectrique nécessite généralement des calculs mathématiques. Ceux-ci expliquent souvent la pente du terrain, la vitesse de l’eau et la façon dont l’eau devrait s’écouler à certaines périodes de l’année. La puissance potentielle minimale et moyenne est dérivée du débit d’eau, pour évaluer le potentiel d’utilisation d’un site particulier pour l’hydroélectricité.
Dans les pays au relief montagneux, l’ingénierie hydroélectrique est souvent enseignée dans les universités. Le développement des systèmes hydroélectriques est important là où des pénuries d’énergie sont possibles. Les grandes entreprises qui emploient des ingénieurs hydroélectriques peuvent se spécialiser dans la construction de structures hydrologiques spécifiques. Parfois, ils fournissent également des services d’évaluation de sites, de construction de divers types de turbines et de gestion de différentes phases de construction.