水力发电为什么不让水流竖直下落冲击发电机的叶片？

水流不是冲击发电机叶片的，因为发电机没有叶片。

水轮机与发电机是两个设备，这两设备依靠同一条大轴相连。运行时，水流冲击水轮机叶片，水轮机转动从而带动发电机转动发电。

图示一：立式水轮发电机结构图。

题主的意思，可能是想问：水电厂为什么不能像常见的木水车那样，建一个大转轮，利用直接下落的水流冲击转轮，达到发电的目的？

1、 其实，这样的水轮机是有的。水轮机按能量转换的工作特征分有两大类型，一种是冲击式水轮机，另一种是反击式水轮机。冲击式水轮机使用喷嘴来喷动水轮机的叶片使其转动。这种水轮机的代表者为水斗式水轮机。水斗式水轮机利用高程水头落下的动能来做功，转轮外形与工作状态都很接近水车。

见图示二：冲击式水轮机工作示意图。

2、 木水车转动时需要的水能很小，与水轮机所需动能相差很大。水流若只是以自由下落的形态冲击水轮机叶片，姑且不论其工作效率如何，散落而下的水流能不能冲动水轮机恐怕都是个问题。所以，为了有效地控制水能，设计者在水轮机的整体结构上加装了一系列的控制器件如压力水管、喷嘴等等部件。从而实现集中水能、加大水压的目的。

见图示三：卧式水轮发电机结构图。

冲击式水轮发电机结构相对简单，容量小且以卧式为多；反击式水轮发电机则相反：容量大且基本以立式为多。

我们用手去拨动风扇叶片使其转动时，手指或手掌永远只能触动风扇叶片的一个点。冲击式水轮机工作时也是一样的道理：喷嘴喷射的水流永远只能固定在某个或某几个点的方向上工作。与同等水头和工作轮直径的反击式水轮机的效率相比，冲击式水轮机明显处于劣势。因为如前所述，冲击式水轮机是以冲击叶片的点来工作的，而反击式水轮机的叶片是与水流全接触的一一冲击式水轮机只利用了水流的动能，而反击式水轮机既利用了水的动能，也利用了水的势能。

但冲击式水轮发电机也有优势，它可在甚至达千米以上落差的高水头的地方建造且不用修建大坝等水工建筑。现在的冲击式水轮发电机也向大型化、立轴式发展了。