截至20世纪末天湖水电站为中国及亚洲水头最高的引水式水电站，其设计水压力及PD值均超过了中国现行设计规范的范畴，在现行规范仅可作为参考的特殊情况下，为保证压力钢管的工作可靠性，设计首次对钢管和岔管的膜应力区采用模糊优化理论，建立优化设计数学模型和模糊优化数学模型，在超高水头和超规范指标情况下将常规设计的许用应力提高3%，对压力钢管进行优化设计，使设计既安全又经济。在结构设计上首创了压力钢管分离式动支座及超高水头消力井排水消能新技术;在伸缩节和进人孔分别采用了动静性能密封良好的聚四氟乙烯石棉盘根和特二铝新材料;施工中采用了厚钢板小直径辊圆不留头辊压新工艺，解决了压力钢管小直径、大曲率、厚钢板的钢管成型技术难题，同时采用埋弧自动焊接新技术，焊前采用板式远红外预热，焊后用电炉恒温处理，消除焊渣、气泡、残余应力及冷弯应力，保证了钢管的制作和安装质量。