龙首一级水电站工程于1999年2月招标，1999年4月开工，1999年11月18日顺利截流，2000年3月完成土石方开挖并开始主体碾压混凝土施工，2001年4月22日下闸蓄水，2001年5月30日首台机组投产发电，2001年7月4台机组全部投入商业运行。

甘肃黑河龙首一级水电站是甘肃黑河中上游梯级规划的第八座电站。枢纽由拦河大坝、坝身泄洪建筑物、引水发电系统和左岸岸边式地面厂房组成，坝顶全长217.32m，最大坝高80m，采用国内先进的全断面碾压混凝土筑坝新技术。电站总装机容量50MW（3台15MW和2台7MW水轮发电机组），年设计发电量1.836亿MW.h，设计总库容 1320万m3。电站以一回110KV线路并入张掖电网运行，总投资38488万元。

完成土石方开挖70万m3,混凝土量26万m3,钢管及钢管结构制安3200t帷幕灌浆14800m，固结灌浆8000m，接触灌浆3400m，机电设备及金属结构安装约2300t，钢筋制安8400t。工程较设计审定工期提前一年发电，提前一年半完建。

龙首一级水电站碾压混凝土薄拱坝创造了三个世界第一：（1）是世界上第一个坝高80.0m的高碾压混凝土薄拱坝，厚高比0.17；（2）是世界上第一个在地震基本烈度8度区修建的高碾压混凝土薄拱坝；（3）是世界上第一个在极限温差70.2℃（最高气温37.2℃、最低气温-33.0℃）地区修建的高碾压混凝土薄拱坝。