二滩工程采用双曲拱坝，由于河谷狭窄、水头高、流量大，因此泄洪消能设施成为二滩水电站枢纽中的重要组成部分。二滩泄洪建筑物按千年一遇洪水流量20600立方米/秒设计，5000年一遇的洪水流量23900立方米/秒校核。
大坝为混凝土双曲拱坝，为使坝体应力分布均匀，坝肩推力更偏向山体，有利于坝身稳定，水平拱圈为二次抛物线，拱冠梁的上游面为三次多项式曲线。
坝顶高程1205米，顶部厚度11米，拱冠梁底部厚度55.74米，拱端最大厚度58.51米，厚度比0.232，拱圈最大中心角91.49°，上游面最大倒悬度0.18。坝顶弧长775米。坝体混凝土量400万立方米。 泄洪表孔设于拱坝坝顶中央，共7孔，每孔宽11米，高11.5米，堰顶高程1188.5米，装设弧形闸门。采用相邻大差动30°与20°的俯角跌坎，跌坎上设分流齿坎消能工。泄水中孔共6孔，布置在拱坝坝体中。为使水舌能与表孔水舌有较大碰撞角，中孔体型呈上翘形。出口高程1120米，孔口断面为方形，尺寸为6米×5米。为避免水流径向集中，中孔在平面上实行压力偏转，并用30°、17°、10°三组不同挑角将水舌在横向和纵向散开，以避免水舌重叠而加深对下游的冲刷。 二滩水电站 两条泄洪洞布置在右岸，采用短进水口龙抬头式直线布置，隧洞为方形断面明流洞，尺寸13米×13.5米（宽×高）。进口底部高程1163米。1号洞长866.53米，2号洞长1197.33米。两洞直坡段底坡分别为7.9%和7%，龙抬头段集中落差为70米，洞内最大流速约45米/秒。为了防止高速水流发生空蚀破坏，分别在这两条泄洪洞各设5个和7个掺气设施。掺气设施为一种U型槽式挑坎的新型掺气设施。3套泄洪设施的泄流能力均能单独泄放常年遇到的洪水。大洪水时3套泄洪设施联合泄洪，表、中孔水舌上下碰撞，分散消能。
下游设置水垫塘和二道坝作为防冲保护措施。二道坝轴线距拱坝线330米，坝顶高1010米（河床）～1017米（两岸）。水垫塘用钢筋混凝土保护，底板高程980米，长354.14米。当枯水期检修时，只需将二道坝临时加高4～6米，可保证水垫塘有半年多的检修期。 二滩坝址 二滩水电站 具有修建高混凝土双典拱坝的良好地形和地质条件。
初步设计审定的双曲拱坝拱冠梁底宽 70.34米，坝体混凝土量474.2万立方米；经优化设计后，最后采用的混凝土双曲拱坝拱冠梁底部最大宽度减为55.74米，坝体混凝土量减为424.2万立方米，比初步设计节约混凝土50 万立方米。
优化后的双曲拱坝坝高240米，拱冠顶部宽度11米，拱冠梁底部宽度55.74米，拱端最大宽度58.51米，拱圈最大中心角91.5°，坝顶弧长774.69米。 二滩拱坝采用抛物线形双曲拱坝，使接近岸坡拱的曲率减小而趋扁平化，以加大拱推力与岸坡的夹角，增加坝肩稳定。为使应力分布均匀，减小拱坝断面，纵向采用高次曲线，加大纵向曲率，上游面最大倒悬度控制在0.18。由于河流两岸地形不完全对称，左半拱和右半拱采用不同曲率半径，顶拱中心线曲率半径在349.19米～981.15米范围。 为泄洪和降低库水位需要，坝体分3层开孔：7个表孔、6个中孔和4个放水底孔，另外由于后期导流需要，在大坝底部设置4个导流底孔，在二期导流结束后予以封堵。为了尽量减小坝体施工的复杂性，二滩拱坝坝内仅布置了4层廊道，以满足大坝监测、灌浆、排水、交通等需要。 大坝帷幕中心线近似平行坝轴线，左岸在不同高程分别深入拱座山体内，然后折向上游与地下厂房防渗帷幕连成一体。右岸从坝头折向上游与泄洪洞防渗帷幕连成一体。帷幕灌浆在基础廊道和灌浆平洞内施工。左岸 1091.7米高程以上，右岸1115米高程以上帷幕采用单排，要求透水量小于3Lu；上述高程以下，帷幕采用双排，要求透水量小于1Lu。主帷幕最大 深度为105米。 拱坝分39个坝段，有19个主要接缝灌浆区，在1145米高程以下每个灌区高度为12米，1145米高程以上每灌区高度为15米。大坝不设纵缝，横缝采用球面键槽，球面键槽模板直径80cm，深15cm，与常规剪力键模板相比，结构简单，施工方便。大坝横缝灌浆系统采用预留水平灌浆槽和预埋连接在灌浆槽上的灌浆钢管组成。灌浆槽分设在灌区底部和顶部，分别连 接进浆管和出浆管，采用此系统施工方便，保证了灌浆质量。
