卡富埃峡水电站,位于
赞比亚境内
赞比西河支流卡富埃(Kafue)河上,在卡富埃公路桥下游26km处。堆石坝,最大坝高50m,电站装机容量90万kW,工程于1967年开工,1971年10月第一台机组开始发电,1972年4月全部机组投入运行。
卡富埃峡水电站坝址控制流域面积15.3万平方公里,年降雨量813~1270mm。实测最大流量1982立方米/秒,最小流量11立方米/秒,平均流量343立方米/秒。
卡富埃峡水电站水库最高水位976m,面积80940公顷,有效库容7.4亿立方米。
卡富埃峡周围地区主要由前寒武纪岩石组成,部分属基底杂岩,部分属加丹加系。基底杂岩由严重变质和变形的火成岩及
沉积岩组成,如
花岗石、
片麻岩和强变质的云母片岩。加丹加系岩石较基底杂岩年轻,没有那么强的变质和变形现象,主要由
石英岩、
石灰岩和火山岩组成。河流北岸主要为加丹加系岩石覆盖,而南岸则以基底杂岩为主。加丹加系岩石通常不如基底杂岩适合于修建地下工程,加之地形原因,故水电站厂房布置在南岸。该处岩层主要是花岗岩、片麻-花岗岩,混有强变质云母
片岩的片麻岩、
角闪岩及石英岩。裂隙出现率较低,大多数裂隙密集。不同种类岩石的接触面多半是稳定的。
卡富埃峡水电站风化深度通常在5~10m,在破碎带和裂隙带上,风化较深,达30m以上。
卡富埃峡水电站枢纽包括一座拦河堆石坝、北岸溢洪道和南岸地下厂房,还有上游引水隧洞、垂直压力管道和下游尾水隧洞等。堆石坝最大坝高50m,坝顶长度375m,坝顶宽度6m,体积120万立方米,其中堆石75.7万立方米,不透水填料19.9万立方米,反滤料24.8万立方米。
厂房为地下式厂房。由一条断面为117m、长9.8km的水平未衬砌隧洞向厂房引水,再由6条深400m的垂直压力管道引入6台水力发电机组,然后水由一条与引水隧洞等面积、长1.4km的未衬砌尾水隧洞泄向下游。在电厂全负荷运行情况下,水流经引水和尾水隧洞的流速为2.4m/s。
引水隧洞分5个工作面同时掘进,先采用导坑法,后采用台阶法。各工作面顶部导坑每月平均掘进率为117m,最佳日掘进率9.6m。共安装43段钢筋拱,全长400m,浇筑18段混凝土拱,全长185m。喷混凝土面积约30000m,平均厚度5cm。地下工程总开挖量为162.3万立方米。