Плотина Саяно-Шушенской ГЭС является уникальным по габаритам и сложности сооружения гидротехническим сооружением. Аналогичных по конструктивному исполнению высоконапорного барьера арочно-гравитационного типа на пути течения реки примеров не знает ни мировая, ни отечественная практика. Среди своих конкурентов по высотному показателю плотина находится в числе лидеров.
При высоте плотины достигающей отметки 245 метров ширина гребня составляет 25 метров, а ширина основания равняется 110 метрам. Гребень плотины протягивается на 1070 метров.
Обеспечение качественной устойчивости плотины перед напором реки (порядка 30 000 000 тонн) реализуется не только собственной массой плотины (60 %), но и упорной реакцией опоры береговой линии (40 %). Тело плотины врезано в скальную породу обоих берегов, на глубину 15 м. левого берега и 10 м. правого. Сопряжение сооружения с основанием в русле выполнено врезкой до прочных скальных пород с заглублением до 5 метров. Такое конструктивное решение при строительстве плотины позволило на 2 000 000 кубических метров (уложено порядка 10 000 000 куб. метров) сократить объемы бетонной кладки по сравнению с объемами уложенного бетона в тело плотины гравитационного типа.
Саяно-Шушенская ГЭС имеет очерченную напорную грань радиусом 600 м.
В соответствии с условиями бетонирования и придания монолитности телу плотины ее массив разделен с помощью радиальных швов на секции, а поперечное сечение разделено столбами. Конструкция арочно-гравитационной плотины предусматривает наличие водосбросной, станционной и глухой береговой части. Для того чтобы гасить энергию сбросного потока предусмотрен водобойный колодец.
Тело плотины вдоль по верховой грани пронизано продольными галереями, где производится перманентное наблюдение за техническим состоянием плотины, размещается аппаратура контроля измерений, осуществляется сбор и отвод дренажных вод, а также выполняются цементационные и ремонтные работы.
Всего в теле плотины по высоте размещаются 10 галерей.
- Нижняя галерея по назначению названа цементационно-дренажной и в ширину занимает 3,5 м. Она расположена на расстоянии 15 м. от напорной грани. Галерея оборудована уклонами от концевых тупиков в сторону тридцать шестой секции, где размещены насосные мощности для её осушения.
- Вторая галерея размерами в ширину 3,5 м и высоту 3,0 м находится на отметке 332,3 м и размещается выше максимального значения отметки нижнего бьефа, что является технически удобным для того чтобы самотеком отвести дренажные воды из тела плотины.
- Третья галерея, находится на высоте 344,15 м, и предназначается для проведения контрольно-измерительного мониторинга технического состояния плотины. Галерея имеет примыкание поперечных галерей в ряде секций в их осевом соответствии, которые используются для установки контрольно – измерительной аппаратуры.
- Расположение остальных продольных галерей (№№ 4—10) с габаритами 3,0 x 3,0 м. распределено через каждые 27,0 м. по высоте.
Водосбросный участок Саяно-Шушенской ГЭС находится под правым берегом, а длина участка составляет 189,6 м., собрана она из набора в 12 секций. Водосбросный канал имеет 11 отверстий, рассчитанных пропустить, 13 600 м3/сек. Отверстия размещены на уровне шестидесяти одного метра вглубь от нормального подпорного уровня. В поперечнике входа водоводы 6 x 8 м, на выходе 7 x 5. На водоводах установлены основные и ремонтные затворы. Носки-трамплины четырёхметровой длины завершают конструкцию водосброса, а скорость потока воды достигает 55 м/с.
Гашение энергии холостых сбросов происходит в водобойном колодце. Колодец поглощает значительную часть энергии потока. За водобойной стенкой на дне реки на дистанции в 60 м закреплены бетонные плиты. В случае необходимости осушения водобойного колодца в раздельного типа устое размещается насосная станция. Производительная характеристика каждого из трех смонтированных насосов равна 1200 м3 / час. Время, за которое колодец будет осушен, составляет 55 часов.