3.1 引水口进口底坎高程确定

    引水口进口底坎高程确定时应遵循“保证非汛期引水，主汛期相机引水”的规划原则。根据规划原则确定进口底坎高程，还要取决于小浪底水库不同运用时期各阶段库水位的变化，既初期运用蓄水拦沙、逐步抬高主汛期水位拦沙和调水调沙、高滩深槽形成后主汛期水位拦沙和调水调沙。其次，由于城市供水及农业灌溉引水对含沙量有一定要求，并且还要满足灌区引水水位的要求。因此进口底坎高程既受水库水位的影响、坝前泥沙淤积的影响，也受灌区渠首引水高程的制约。在确定进口底坎高程前，首先确定灌区渠首引水水位高程。

3.1.1 灌区渠首引水水位高程确定

    根据灌区规划，考虑小浪底水库滩面淤积问题，提出了228m及236m两种水位引水方案的比较。对两种水位出现机率的分析，进行同等机率比较，236m水位较 228m水位滞后约两年时间，仅对前期运用有所影响。对灌区影响分析后认为，236m水位较228m水位节省工程投资，降低灌区的运行费。因此确定灌区渠首引水水位高程定为236.0m。

3.1.2 确定引水口进口底坎高程

    以灌区渠首引水水位高程236.0m为控制条件，根据水力学计算，向上推得小清河引水口底坎高程240m。

3.2 进口有压段龙抬头底坎高程确定

　 为满足有压段在最低运用水位以下，保证其水流的有压状态，避免事故门附近前缘水域发生贯通式的漏斗旋涡，关键在于事故门的底坎高程。确定底坎高程与设置上限为满足最小淹没深度的要求有关，也与设置下限考虑闸门结构及启闭机容量、出口分水枢纽布置有关。根据已确定的进水口底坎高程240m和灌区引水位236m，设计引水流量为28.6 m³/s为设计条件，经水力学计算，在有压段的最小淹没水深为2.06m，而实际进口在满足设计引水流量为28.6 m³/s的情况下，水深为2.6m。为考虑其它因素的影响而造成的水头损失留有余地，保证设计引水流量为28.6 m³/s的最低引水位为243.0m，确定有压段龙抬头底坎高程为235.0m。

3.3 检修平台高程确定

    根据小浪底水库检修水位为260m的控制条件，检修平台高程必须高于260m。结合南岸进水塔布置要求，确定事故门检修平台高程为265m，检修门检修平台高程为271m。

3.4 塔顶高程确定

    根据小浪底水库正常蓄水位275m，设计洪水位274m的要求，考虑风浪爬高和超高影响，确定塔顶高程281m。

4.1 进水塔闸门及孔口布置

    进水塔闸门的布置，是根据进水塔的型式、引水隧洞的类型和长度、以及对出口分水枢纽工程的保护等要求，确定进水塔布置有检修闸门、事故闸门，工作闸门布置在隧洞出口。按其工作性能分为：检修闸门除供引水隧洞及其启闭设备正常检修时挡水之用外，还在水库汛期含沙量高时，承担特殊的挡水挡沙任务，只能在静水中启闭；事故闸门用作意外之应急，允许在静水中开启，但必须在动水中关闭；工作闸门用于调节孔口流量，既要求在动水中开启，又要求动水中关闭。闸门在动水中启闭和在静水中启闭，两者的设计要求和设备费用迥然不同，设计中曾比较将检修闸门与事故检修闸门两功能合为一体，替代事故闸门。当三孔事故检修闸门具备应急意外的功能时，则进水塔体型及门机启闭力全部改变，工程量提高，工程造价增加，设计中放弃了这种思路。

4.2 进水塔闸室布置

    流道底板桩号0-007.2～0+010.60底坡i＝0，高程240m。根据水流条件的要求，桩号0+010.60～0+014.60为抛物线曲线，上端与240m高程相切，下端与桩号0+014.60～0+016.227斜坡为i=1.04的直线相切，斜直线下端与桩号0+016.227～0+019.11的半径为4.0m的反弧上端相切，反弧下端又与底坡i＝0的直线相切，此时事故闸门底缘高程为235.0m。底板上游设有1：1的小齿槽，桩号0-007.2～0+016.60底板厚3m，桩号0+016.60～0+025.80底板厚5m。

4.3 闸门底坎及胸墙布置

    桩号0-007.2～0+000.2为拦污栅进口段，拦污栅进口段分为两孔，两孔间由厚度为1.5m的中墩分隔，拦污栅设有主栅和副栅，主栅中心线桩号0-004.2，副栅桩号0-002.2。检修闸门布置三级单孔口引水，闸门槽中心线桩号分别为0+003.4、0+006.4、0+009.4。第一级孔口底坎布置在流道240m高程，第二、三级孔口底坎布置在246.0m、252.0m高程，由于纵向孔口空间的限制，第二、三级孔口底坎厚度布置为1.5m。事故闸门布置为单级孔口，闸门槽中心线桩号为0+021.2。考虑引水隧洞为压力流引水，进水口正常引水时流速一般较低，对进水口孔口收缩要求不是很严格。但根据水流自由泄流的原理，要求孔口不致发生涡流，减少水头损失，拦污栅进口上唇布置为半径2.0m的四分之一圆，拦污栅孔口侧向未收缩；检修门第三级孔口采用三面收缩，上唇布置1:1的斜直线与半径2.0m的四分之一圆相切，两侧采用半径为2.0m的四分之一圆，直通下至一级孔口；事故门孔口上唇布置半径为3.8m、中心角为71°33′54″的圆，侧向未收缩。拦污栅中墩的上下游端布置半径为0.75m的圆弧，检修门在第二、三级孔口底坎上游端布置为半径0.75m的半圆，下游布置为半径0.75m的四分之一的圆。

4.4 塔体结构布置

    进水塔由拦污栅、检修闸门、事故闸门相应布置，形成三排门井构成一个封闭的整体塔筒。塔体桩号0-007.2～0+025.8，总长33.0m、底宽15.0m，在高程253m以上收缩为12.0m。从底板开挖高程230.0.0m至塔顶281.0m，塔体总高51.0m。

    进水塔253m高程以下左右侧及下游侧开挖边坡为1：0.4，进水塔结构宽度为15.0m，考虑稳定的需要，在进水塔左右侧及下游侧回填混凝土至253.0m高程，使进水塔边墙紧靠山体。

    为满足检修闸门和事故闸门在静水中启闭，进水塔246.5m、252.5m高程分别布置有两套充水平压系统，为防止充水平压钢管进口被泥沙淤堵，同时设有高压冲水管路系统。所有系统安装在塔体边墙内，由边墙两侧276.0m高程竖井进口，由爬梯下至最低240.0m高程，分别布置有三个阀门操作室，一个水泵室，同时相应布置有通风和排水系统。

5.1 结构分缝

    塔体与隧洞接触部位设置伸缩缝，缝宽20mm，缝面设置四毡五油填缝材料。沿隧洞衬砌厚度设两层止水。距过水面250mm设一道紫铜止水片，止水片伸入塔架和隧洞混凝土各约200mm。距隧洞背水面250mm设一道651型塑料止水，止水片伸入塔架和隧洞混凝土各约140mm。

5.2 软垫层

    为防止塔背山体粘土岩的膨胀变位、地震变位、蠕变膨胀等因素影响，可能会对塔体产生不利的作用力。因此，在塔背253高程以下混凝土与岩石开挖坡间设置软垫层（除设置伸缩缝的部位外）。软垫层厚50mm，采用聚苯乙烯泡沫塑料板。

5.3 观测设备布置

    变形监测设备布置有水平位移和垂直位移两项。塔顶共设水平位移测点4个，分布在塔顶的4角。垂直位移的重点在塔基，将垂直位移标点设置在253.0米高程平台的四个角点。为监视由于塔基的不均匀沉陷而造成的塔体倾斜，在塔顶的每一个水平位移标点旁边都增设了一个垂直位移标点。