未來的水利水電工程將更加註重可持續發展，即既要滿足人類的水電需求，又要保護生態環境，保證水資源的可持續利用。還將向數字化、智能化、自動化方向發展，提高生產效率和管理水平。通過優化設計和操作，降低能耗和環境汙染，有效優化節能。
水電站建築物包括大壩、水閘和其他擋水建築物；泄洪道、溢流壩、排水孔和其他排放多余水的排水結構；用於發電的進水口；從進水口到水輪機的水電站引水結構；水平建築物(調壓室、前池)、水電站、尾水、升壓開關站等。設置以穩定導流建築物的流量和壓力變化。
數字水電站是實現水電站智能感知、智能控制、智能運維、智能決策的重要途徑。數字結對技術使水電站、生態魚道、泄洪閘等數字結對。，並打通了雲上的虛擬與現實。在業務系統中整合傳感器采集的不同方面的數據(如生物信息、氣象信息、水位和水頭信息、耗時的閘門啟閉、泄洪閘門開啟等。)，然後通過接口實現數據對接。該虛擬模型可用於運行仿真和性能研究，研究成果可用於提高水電站的運行效率。
通過智能傳感、智能控制等技術的應用，水電站可以實現對運行狀態的實時監控，及時發現和處理設備故障，提高水電站的安全性和穩定性。
水電工程會影響上下遊水生生態系統，所以人工繁殖放流(如增殖站)、過魚設施(工程補償措施，如魚道等。)，自然保護區或其他補救措施，以維持生態平衡。通過Hightopo搭建的可視化魚道模塊，清晰地展示魚道的外觀、結構、魚類種類、洄遊路線等，讓人們了解魚道的構造和運行原理。
魚道由入口、水槽、出口和誘魚補水系統組成。進水口多布置在水流穩定、有壹定水深的岸邊或電站出口、溢流壩附近。罐體橫截面為長方形，罐體上下遊的水位差分成幾個小臺階，板上有魚洞。通過智慧水利水電的生態信息數據面板，可以查看魚道水位、流量、過魚量、水溫等數據，實時關註魚道生態。
水電站的水庫可以起到滯洪蓄水的作用。水庫溢洪道設置了閘門，通過改變閘門的開度可以調節流量。由於有閘門控制，防洪限制水位可高於溢洪道壩頂，泄洪時可隨時調整閘門開度，控制下泄流量，達到滯洪目的。水庫儲存的部分洪水可以在枯水期有計劃地發揮效益。可以直觀查看大壩主體內多個泄洪閘的實時啟閉狀態，輔以氣象信息和水位信息數據顯示，幫助集控中心人員在汛期及時決策。
水輪機三維仿真動畫的制作需要準備很多材料，比如零件圖，三維圖，所有零件的動畫背景。通過專業的建模和渲染引擎技術，制作了機組的仿真場景，模型精度高。1:1減速單元設備主要部件的拆裝原理，可以對員工進行產品裝配、拆卸、維修等方面的培訓。平面圖、塑料靜態模型或實地參觀水電站，都不能使人們直觀、簡單、全面、系統地了解水輪機的內外結構組成和工作原理。
優化水電站管理模式數字水電站可以實現水電站遠程監控和管理，提高水電站管理效率和水平，優化水電站管理模式。設備的遠程監控和管理可以優化水電站的運行效率和性能，降低水電站的運行成本。
大型水電站具有裝機容量大的特點，影響區域電力供應。壹旦站內水庫、大壩(包括副壩)、電廠、渡槽發生故障，將造成大面積停電，嚴重影響社會和諧穩定。水電站智能安防系統與站內監控信號源關聯，顯示現場監控畫面，監控區域入侵、煙火、故障等。，確保站內設施設備的良好運行。點擊三維場景中的圖標，可以查看相應的監控畫面、人員姓名、報警時間和報警詳情。
2D界面標有攝像頭分布、視頻統計、行為分析報警、站內人員分布、人員報警等信息。通過可視化系統，可以對視頻監控系統、門禁管理系統、智能卡系統、入侵報警系統、作業流程管理系統、周界水探測系統、應急指揮系統進行整合和管理。
通過互聯網、雲計算、大數據等技術，實現水電站設備的實時監測、故障診斷和維護管理，實現水電站的遠程監控和管理，提高了水電站運行維護的效率和水平。將GIS創新融入其中，將賦予可視化更強大的地理智慧。支持訪問多源異構數據，標註各水電站位置信息，即時還原高精度真實現場。通過傳感器、監測設備等傳感設備，對水電站各種數據的實時監測和采集，以及對水文、水能等信息的實時監控，提高水電站的傳感能力。
采集流域內的DOM和DEM數據，基於真實的城市河流現狀信息和周邊景物信息，對河道和河底的三維空間數據進行三維幾何建模；然後，對精細建模的水電站模型進行疊加優化。最後，采用顯示列表、紋理優先、LOD (Level of Detail Model)等渲染技術，實現了三維河流的實時逼真的虛擬場景顯示，提供了豐富的人機交互手段。
水電、航運、水產養殖、灌溉、防洪、旅遊構成水資源綜合利用系統，最大限度地利用水資源。今後，水電站的自動化和遠動將進壹步提高和普及；發展長距離、超高壓、超導材料等輸電技術，有助於加快開發中國西部豐富的水力資源。