青铜峡枢纽工程区的自然特点概言之可归为:
河道两岸有久已存在的引水流量很大的众多灌溉引水渠口,在水的资源利用、枢纽布置、施工导流等问题上要认真处理;
坝址处工程地质条件复杂,地震烈度较高,坝基防渗及基础处理应慎重对待;
黄河输沙量大,青铜峡水库库容相对小,泥沙问题的处理关系到灌溉渠首引水、灌区渠系的淤积、水轮机磨损、水库区的淹没和浸没等。这些因素的特点决定了青铜峡水利枢纽工程设计的坝高选择、坝址选择、枢纽布置形式、建筑物的形式以及施工导流方案等问题及施工的复杂性。
闸墩式电站的布置,把两岸灌溉进水口与河床发电站进水口结合布置,从而避免进水口淤积;电站与泄水建筑物相间布置连成整体,从而使枢纽工程的上游水流均匀,接近电站进口的漂浮污物可以由滚水坝泄向下游,下游水流单宽流量均匀,河床冲刷稳定。
挡水河床机组坝段内布置有泄洪排沙的压力泄水管道,可将流向机组的异重流或混悬质固体径流,分不同层位泄向下游,以保证进水口前不被淤积,由此减轻水轮机的磨损,延长其使用寿命。
发电厂房采用低式厂房,也称半露天式厂房,水轮发电机组的起吊主要设备,设在发电厂厂房之外,除机组在大件检修时的情况外,水电站运行均处于封闭的低式厂房之内。
水轮发电机组的起吊设备采用露天的半门式起重机,起重容量200/40吨,轨顶高程分别为1160.2米、1146米。河东渠首电站机组进口流道与尾水管的流道成90°交角布置,河东挡水坝与总干渠相结合,并在这里设置溢流侧堰。
由于闸墩式电站布置,坝顶上部结构的梁系相应增加较多,采用了后张法的预应钢筋混凝土结构,以减轻其自重,加快安装施工的架设。
滚水坝下游的水力学衔接,采用了低鼻坎的面流水流形态,并在面流底水辊下部河床基岩表面设置了钢筋混凝土护坦。
布置在两岸的灌溉总干渠,流量大。河西灌溉总干渠最大引水流量450米/秒,河东灌溉总干渠流量110立方米/秒。灌溉渠首设置有渠首电站,提高全枢纽的电力出力和增加发电量。在总干渠上设置退水闸和节制闸,可以使渠道电站在非灌溉季节正常运行,增加全电站的可调出力。
开关站采用高压母线分上下层双层布置,以缩小开关站占地面积。
采用了弱电操作,在青铜峡水电站的操作、信号、测量及调整方面弱电技术的试点。
枢纽工程定为二等工程,主要建筑物按二级建筑物设计。
挡水建筑物前沿总长度591.85米。自左至右为副厂房坝段91.5米,溢流坝与闸 墩厂房坝段262.35米,挡水坝段160米,泄洪闸坝段42米,右岸挡水坝段36米;枢纽由坝、闸墩厂房、副厂房、开关站、泄洪闸、河东总干渠、河西总干渠和高于渠等组成。
坝址以上流域面积275010平方公里,多年平均流速952立方米/秒,按百年一遇洪水设计流速7300立方米/秒,千年一遇洪水校核流速9280立方米/秒,多年平均输沙量2.36亿吨,实测最大含沙量431.35千克/立方米。工程地区多年平均降水量208毫米,多年平均蒸发量1500毫米。
青铜峡水利枢纽坝址区地层为中奥陶系砂页岩和灰页岩互层,坝肩两岸上部分布有第三系砂砾岩及黏土。坝基构造发育,主要有两组。河床部分基岩上第四系砂砾石覆盖深达8~15米。地震基本烈度为7度或稍高一些。
青铜峡水库正常蓄水位1156米,总库容6.06亿立方米,水库回水长度45000米,面积113平方公里,按计算经过10年后淤积即达到平衡,为具有日调节性能的径流式水电站。水库移民19315人,淹没耕地65680亩。
水利枢纽工程大坝全长687.3米,最大坝高42.7米,坝顶高程1160.2米,由34个不同断面的混凝土坝段组成,唯河东有段土石坝与坝肩相接。河东土坝的设置是为黄河远期航运开发的船闸建设留有的余地。青铜峡枢纽布置以东西两大灌溉总干渠为主体,电站在总体布置上采用闸墩式布置为核心。6台电站机组坝段与7孔混凝土滚水坝相间隔布置,每一台水轮发电机组布置在挡水的河床机组坝段内,作为闸墩支持混凝土滚水坝上的挡水闸门 。