卡皮卢卡斯坝址的地质条件比阿里卡山坝址复杂。这是一个U形峡谷,坝轴线处宽约95 m,在日调节水库(库容为5.1×106m3)的南侧(右岸)有两个古河槽。大坝将建于河床上厚达60~70 m的冲积层上,级配较好的卵石中含有最大直径达5 m的巨砾。

    卡皮卢卡斯水库输沙量很大。由于位于1 555 m高程,该河平均坡降为2%,附近高山陡坡上植被很少,冲蚀严重,河流的泥沙量很大。在1998~1999年发生的厄尔尼诺现象中,仅在4月中,通过坝址的悬移质总量高达2.5×106m3,其中大多数已经沉积在水库中。这种情况要求大坝能进行有效的冲沙。此外,大坝必须能宣泄估计为3 500 m3/s的可能最大洪水。很深的冲积层对坝型和设计施加了某些限制,因为将基础开挖到新鲜基岩是不经济的。

    理论上,CFRD或土坝是最适宜柔性冲积层基础的坝型。但是,在坝肩处不能有效地处理可能最大洪水和冲沙要求,大坝本身不能布置闸门和溢洪道建筑物。因此,选定的坝型是分块的RCC-常规混凝土坝,设3扇底孔闸门,每个整体坝块一扇闸门,坝顶设有无闸控溢洪道。大坝由5个坝块组成,用柔性止水连接,允许差异沉陷。中央3个坝块先建,以使基础承载,使冲积层产生初始沉陷,然后完成两边的坝块,使其与岩石坝肩连接,完成整个大坝。

    深冲积层含有巨砾,最大直径达5 m,使建垂直截水墙(与阿里卡山坝相似)的风险和成本增大。在冲积层中灌浆防渗很麻烦,效果差,因此,留下悬而未决的问题。对此坝址,水平防渗铺盖从上游坝趾向上游延伸150 m被选为最优的防渗方法。

    水库通过一溢流堰与右坝肩的一个沉沙池连接,溢流堰底槛略低于水库最低运行水位。沉沙池长90 m,拦截0.2 mm及以上的沙粒,在雨季泥沙将通过水库。清除了沙的水然后将流进一条长1 km、直径3.5 m的压力管道,它将跨越一条很宽的山溪,进入一条12.15 km长的隧洞。该隧洞基本上无衬砌,直径4.8 m,主要在坚硬岩石(安山岩和花岗闪长岩)中开挖。

    220 MW发电厂房的毛水头为655 m,两台冲击式水轮机的设计流量为42 m3/s。两座电站的(上接第2页)年总发电量为1 471 GW·h/a,费用为184美元/MW·h。该水电工程的总投资估计为2.7亿美元。

    灌溉

    灌溉工程的投资估计为7 000万美元。工程包括一座侧流式溢流堰,一个小型沉沙池,约74 km长的渠道,最大流量20 m3/s(平均为12 m3/s)。

    明渠将沿灌区的上游周边布置。然后,进入一系列压力管道,流向下游较低平原,灌溉面积27 000 hm2。平均水需求将为13 000 m3/(hm2·a-1)。

    该开发项目将只考虑高技术的灌溉系统,如控制水流滴灌。沿海土地基本上都是旱地,但是气候温和,最低温度13℃,最高温度28℃,适宜种甘蔗、棉花、芦笋、土豆、葡萄、鳄梨和大多数热带水果。