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赞比亚 下凯富峡水电站

「下凯富峡水电站」

赞比亚 下凯富峡水电站
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1. 获奖情况 / Awards & Honors

2021 年度中国电建集团科学技术进步奖一等奖

获奖成果：“一带一路”典范工程下凯富峡碾压混凝土优质高效筑坝关键技术。

该成果围绕碾压混凝土坝结构优化、材料与配合比、层间施工质量控制、施工效率及温控防裂等关键问题形成系统技术成果。联合国工业发展组织（UNIDO）相关案例资料及工程行业公开资料均记录了该项一等奖。

2021 年中国岩石力学与工程学会科学技术奖二等奖

获奖成果：“一带一路”典范工程下凯富峡水电站受限空间岩体利用关键技术。

该成果由中国水利水电第十一工程局有限公司、中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司、清华大学等单位共同完成。中国岩石力学与工程学会官方获奖目录明确将其列为二等奖。

项目建设过程中还形成多项专利、工法及软件著作权，并围绕碾压混凝土筑坝、受限空间岩体利用、智能监测和复杂地下水工结构等形成系列技术创新成果。

 

2. 项目背景 / Project Background

下凯富峡水电站，全称为赞比亚下凯富峡水电站，英文为 Kafue Gorge Lower Hydropower Station（KGL），位于赞比亚南方省卡富埃河（Kafue River）上，距首都卢萨卡东南约 90 km。

水电站总装机容量 750 MW，安装 5 台单机容量 150 MW 的混流式水轮发电机组。主体大坝采用碾压混凝土重力坝，坝高 130.5 m，坝顶长 374.5 m，工程混凝土总量约 130 万 m³。

从国家能源体系看，下凯富峡水电站是赞比亚 40 多年来最具代表性的大型基础设施项目之一，也是该国长期推进水电资源开发的重要工程。赞比亚国家电力公司 ZESCO 将项目定位为卡富埃河梯级水电开发体系的重要组成部分，通过与上游电站形成梯级运行，提高卡富埃河水能资源利用效率并增加国家电力装机容量。

项目于 2015 年 11 月完成合同签署，随后进入工程建设阶段。2018 年 6 月 6 日，大坝首仓碾压混凝土正式开盘浇筑；2020 年 11 月进入下闸蓄水阶段；首台机组于 2021 年 7 月 1 日投入发电；2023 年 3 月 24 日，第五台机组启动，标志着全部 5 台机组实现投产运行。

从国际合作角度看，下凯富峡水电站是中赞高质量共建“一带一路”的旗舰项目之一。中国电建所属水电十一局与西北院组成联营体承担工程建设任务，水电五局参与建设。

 

3. 工程难点 / Engineering Challenges

3.1 百米级碾压混凝土重力坝，大体积混凝土温控要求高

下凯富峡水电站大坝高 130.5 m，坝顶长 374.5 m，混凝土总量约 130 万 m³，属于典型的大体积碾压混凝土工程。

大体积混凝土连续施工过程中，水泥水化会产生大量热量。如果内部温升、表面散热和外部环境温度之间差异过大，容易产生温度应力，因此水化热控制、浇筑温度、层间结合、养护以及施工节奏都是大坝质量控制的重要环节。

项目围绕碾压混凝土材料体系、层间施工质量和快速筑坝等开展专项技术研究，并形成了“下凯富峡碾压混凝土优质高效筑坝关键技术”。

3.2 大体量碾压混凝土连续施工，效率与质量必须同步控制

碾压混凝土大坝施工要求拌和、运输、摊铺、碾压和层间处理形成连续施工体系。

工程不仅需要提高混凝土入仓和摊铺效率，还需要严格控制压实质量、层间结合以及仓面施工组织。

项目围绕全断面碾压混凝土、高掺粉煤灰、层间水泥净浆处理和变态混凝土精细化施工等开展系统研究，为大规模碾压混凝土快速筑坝提供技术支持。

3.3 受限空间岩体及复杂地下水工结构施工难度高

下凯富峡水电站除大坝外，还包括输水系统、调压系统、地下洞室及发电厂房等复杂水工结构。

地下工程需要面对施工空间受限、复杂岩体稳定以及不同水工洞室相互协调等问题。

项目研发形成了“强防护、弱开挖、少扰动”的绿色施工关键技术，并通过精准勘察、动态设计和精细施工提高复杂岩体工程的安全与施工效率。

3.4 “七洞一井”超大直径异型调压结构复杂

项目创新设计了具有“七洞一井”特征的超大直径异型调压井结构。

多个地下洞室与大型调压井协同布置，对洞室开挖、围岩稳定、结构设计、施工顺序及安全管理提出较高要求。

中国电建公开资料将其称为“世界第一调压井”，并将这一结构作为项目具有代表性的技术创新成果之一。

3.5 五台大型水轮发电机组安装与系统联调复杂

水电站安装 5 台 150 MW 混流式水轮发电机组，总装机容量达到 750 MW。

从大坝蓄水，到输水系统、机组安装、电气设备、控制保护、变电及输电系统，再到机组并网运行，需要完成多个系统之间的联合调试。

首台机组投入运行后，其余机组逐步完成安装和调试，最终于 2023 年 3 月全部实现投产运行。

 

4. 使用产品 / Houde Products Applied

针对下凯富峡水电站这类大型水电工程，厚德产品的适配主要围绕四类核心需求展开：一是大体积水工混凝土的减水、缓凝及施工性能控制，二是水化热与长期耐久性控制，三是水工结构抗裂、防渗与止水，四是机组及设备基础高强灌浆。

针对碾压混凝土重力坝及其他大体积水工混凝土结构对施工性能、温控及长期耐久性的要求，可采用厚德聚羧酸高性能减水剂(缓凝型)与高性能矿物掺合料，以改善混凝土工作性能、提高密实性并优化长期耐久性能；针对水工混凝土抗裂和体积稳定需求，可适配厚德水工混凝土膨胀剂；针对水工结构施工缝、变形缝及防渗止水需求，可采用厚德高分子止水带；针对水轮发电机组、设备基础及结构节点的灌浆需求，可适配厚德高强无收缩灌浆料。

 

5. 技术方案 / Technical Solution

下凯富峡水电站以大型碾压混凝土重力坝为核心，由挡水建筑物、输水系统、调压系统、发电厂房、机电设备及输变电设施共同组成完整水电工程体系。

5.1 碾压混凝土重力坝技术

项目大坝采用碾压混凝土重力坝结构，坝高 130.5 m、坝顶长 374.5 m。

碾压混凝土技术通过机械摊铺和碾压提高大体积混凝土筑坝效率，但同时对混凝土材料性能、VC 值控制、层间结合、仓面组织以及施工连续性提出较高要求。

项目围绕全断面准三级配碾压混凝土、高掺粉煤灰及层间施工技术进行优化，使大坝结构施工更加高效，并形成系列工程技术成果。

5.2 大坝温控抗裂与长期耐久控制

对于百米级大体积混凝土坝，降低水化热、控制内部温升和温度梯度是施工质量控制的重点。

项目从混凝土配合比、施工温度、材料体系、层间结合及养护等方面进行系统控制，以降低大体积混凝土温度裂缝风险。

这些技术最终形成“下凯富峡碾压混凝土优质高效筑坝关键技术”，并获得中国电建集团科学技术进步奖一等奖。

5.3 复杂岩体绿色施工技术

针对工程受限空间和复杂地下结构，项目形成“强防护、弱开挖、少扰动”施工技术路线。

通过降低对原始岩体的扰动、加强施工过程防护以及动态调整施工方案，提高复杂地下水工工程的稳定性和安全性。

相关“下凯富峡水电站受限空间岩体利用关键技术”获得 2021 年中国岩石力学与工程学会科学技术奖二等奖。

5.4 “七洞一井”调压系统

项目创新建设“七洞一井”超大直径异型调压结构。

该系统通过调压井和多个地下洞室协同运行，对水轮发电系统中的水流压力变化进行调节，是下凯富峡水电站具有代表性的地下水工结构技术之一。

5.5 智能施工与安全监测

项目采用激光控制机械自动找平系统以及 DAMS-IV 型智能分布式工程安全监测系统。

通过机械化、数字化和工程安全监测技术，对施工质量和工程状态进行持续控制，为大坝建设及后期安全运行提供技术支持。

5.6 五台混流式机组协同发电

水电站安装 5 × 150 MW 混流式水轮发电机组，总装机容量 750 MW。

项目通过卡富埃河梯级水电系统利用水能资源，在提升赞比亚国内电力供应能力的同时，也增强国家电网的调峰、调频及区域电力交换能力。

 

6. 项目成果 / Project Outcomes

下凯富峡水电站于 2023 年 3 月 24 日实现全部 5 台机组投产运行，正式形成 750 MW 水电装机能力。

6.1 新增 750 MW 大型清洁能源装机

下凯富峡水电站共安装 5 台 150 MW 水轮发电机组，总装机容量达到 750 MW。

项目全面投运后，使赞比亚国家电力装机和供电能力得到显著提升。ZESCO 公开资料显示，该项目使赞比亚全国已安装发电能力提高约 38%。

6.2 累计发电量超过 105 亿千瓦时

随着 5 台机组陆续投入运行，下凯富峡水电站持续向赞比亚国家电网提供电力。

截至 2024 年 12 月底，电站累计发电量已经超过 105 亿 kWh，成为赞比亚及南部非洲电力供应体系的重要水电电源。

6.3 改善国家电力供应能力

下凯富峡水电站的投产增加了赞比亚国家电网可用水电装机，对缓解长期电力供应紧张、支持矿业、工业、农业、商业和居民用电具有重要作用。

项目还承担电网调峰和调频功能，为国家电力系统稳定运行提供支撑。

6.4 创造约 1.5 万个本地就业岗位

在工程建设期间，项目累计为当地创造约 15,000 个就业岗位。

同时，项目建设带动当地建材、商贸、运输和采矿等相关产业发展，使大型能源工程产生更广泛的经济和就业效应。

6.5 推动本地技能人才培养

项目现场建立了中国水电培训学校，围绕测量、电焊、机械维修等工程技能开展专业培训。

公开资料显示，培训学校累计培养 300 多名当地技能人才，为水电站建设以及赞比亚其他基础设施项目积累了技术人才。

6.6 增强区域电力互联能力

下凯富峡水电站不仅服务赞比亚国内电力系统，还能够通过南部非洲电力体系参与区域电力交换。

项目全部机组投产时，赞比亚方面表示，在满足国内电力需求的同时，可进一步增强与马拉维、津巴布韦、南非、纳米比亚等周边国家开展电力合作的能力。

 

7. 关键数据 / Key Figures

指标数据说明
项目名称赞比亚下凯富峡水电站 / Kafue Gorge Lower Hydropower Station赞比亚大型水电工程
所在国家赞比亚南方省
所在河流卡富埃河 / Kafue River卡富埃河梯级水电体系
距卢萨卡约 90 km位于首都东南方向
工程类型大型水电站水力发电
总装机容量750 MW5 × 150 MW
机组类型混流式水轮发电机组共 5 台
大坝类型碾压混凝土重力坝RCC Gravity Dam
坝高130.5 m中国电建公开数据
坝顶长度374.5 m中国电建公开数据
混凝土总量约 130 万 m³工程公开数据
最大蓄水高度129 m中国电建公开数据
最大库容约 8400 万 m³中国电建较新公开口径
合同签署2015 年 11 月中国电建与赞比亚电力公司签署合同
大坝首仓碾压混凝土2018 年 6 月 6 日RCC 大坝重要施工节点
下闸蓄水2020 年 11 月进入蓄水阶段
首台机组投运2021 年 7 月 1 日首台 150 MW 机组
全部机组投运2023 年 3 月 24 日5 台机组全面投产
累计发电量超 105 亿 kWh截至 2024 年 12 月底
国家发电能力提升约 38%ZESCO 公开口径
建设期本地就业约 15,000 个岗位建设期累计
本地技能人才培养300 多人中国水电培训学校
主要承建方中国电建 / SINOHYDRO水电十一局、西北院等参与
代表性荣誉中国电建集团科学技术进步奖一等奖；中国岩石力学与工程学会科学技术奖二等奖项目核心技术成果

 

8. 对中国及所在国价值 / Value to China & Zambia

8.1 对赞比亚的价值

对赞比亚而言，下凯富峡水电站首先是一项增强国家能源供应能力的重要大型清洁能源基础设施。

项目新增 750 MW 水电装机，使赞比亚国家已安装发电能力提高约 38%。对于矿业、制造业、农业、商业及居民生活而言，稳定的电力供应是经济运行和产业发展的重要基础。

其次，下凯富峡水电站提高了卡富埃河梯级水电资源利用效率。

项目位于既有卡富埃峡谷上游电站下游，通过梯级方式进一步利用同一流域水资源，提高整个卡富埃河水电系统的发电能力。

第三，项目持续产生实际电力效益。

截至 2024 年 12 月底，水电站累计发电已经超过 105 亿千瓦时，持续向赞比亚及南部非洲电力系统输送清洁能源。

第四，项目带动了本地就业和技能培养。

约 1.5 万个建设期就业岗位以及 300 多名专业技能人才培养，使项目价值从单一发电工程扩展到人才、就业和当地产业链发展。

8.2 对中国的价值

对中国而言，下凯富峡水电站是中国大型水电工程设计、施工、装备和项目组织能力参与海外重大基础设施建设的代表性项目。

项目涵盖百米级碾压混凝土重力坝、大规模水工混凝土、复杂地下洞室、“七洞一井”调压结构、机电安装以及智能工程监测等多个技术板块，集中体现了中国企业在大型海外水电工程中的综合实施能力。

其次，项目形成了具有推广价值的水电工程科技成果。

“碾压混凝土优质高效筑坝关键技术”和“受限空间岩体利用关键技术”分别获得中国电建集团科学技术进步奖一等奖和中国岩石力学与工程学会科学技术奖二等奖，反映了项目在复杂水工结构与大型碾压混凝土建设方面的技术积累。

第三，从品牌传播角度看，下凯富峡水电站非常适合作为厚德“海外大型水电工程材料解决方案”的代表性工程场景。

项目具有750 MW 大型水电装机、130.5 m 碾压混凝土重力坝、约 130 万 m³ 混凝土、大体积混凝土温控抗裂、水工结构防渗止水以及设备基础灌浆等典型特点。

围绕同类大型水电工程，厚德可提供聚羧酸高性能减水剂(缓凝型)、高性能矿物掺合料、水工混凝土膨胀剂、高分子止水带、高强无收缩灌浆料等材料解决方案，为水工混凝土施工性能、耐久抗裂、防渗止水及机电设备安装等关键场景提供材料支持。

 

赞比亚下凯富峡水电站关键数据

项目名称： 赞比亚下凯富峡水电站 / Kafue Gorge Lower Hydropower Station

所在国家： 赞比亚

所在河流： 卡富埃河 / Kafue River

距卢萨卡： 约 90 km

工程类型： 大型水电站

总装机容量： 750 MW

机组配置： 5 × 150 MW 混流式水轮发电机组

大坝类型： 碾压混凝土重力坝

坝高： 130.5 m

坝顶长度： 374.5 m

混凝土总量： 约 130 万 m³

最大蓄水高度： 129 m

最大库容： 约 8400 万 m³

合同签署： 2015 年 11 月

大坝首仓碾压混凝土： 2018 年 6 月 6 日

下闸蓄水： 2020 年 11 月

首台机组投运： 2021 年 7 月 1 日

全部机组投运： 2023 年 3 月 24 日

累计发电量： 超 105 亿 kWh（截至 2024 年 12 月底）

国家发电能力提升： 约 38%

建设期本地就业： 约 15,000 个岗位

主要承建方： 中国电建 / SINOHYDRO

代表性荣誉： 2021 年度中国电建集团科学技术进步奖一等奖、2021 年中国岩石力学与工程学会科学技术奖二等奖

材料适配方向： 聚羧酸高性能减水剂(缓凝型)、高性能矿物掺合料、水工混凝土膨胀剂、高分子止水带、高强无收缩灌浆料

 

FAQ｜常见问题

Q1：下凯富峡水电站是什么项目？

下凯富峡水电站英文名称为 Kafue Gorge Lower Hydropower Station（KGL），位于赞比亚卡富埃河上，距首都卢萨卡东南约 90 公里。

项目是一座大型水电站，总装机容量 750 MW，安装 5 台单机容量 150 MW 的混流式水轮发电机组。

 

Q2：下凯富峡水电站装机容量是多少？

下凯富峡水电站总装机容量为 750 MW，由 5 台 150 MW 混流式水轮发电机组组成。

项目全部机组于 2023 年 3 月 24 日投入运行。

 

Q3：下凯富峡水电站大坝有多高？

下凯富峡水电站采用碾压混凝土重力坝，坝高 130.5 m，坝顶长度 374.5 m，工程混凝土总量约 130 万 m³。

 

Q4：下凯富峡水电站什么时候投产？

项目首台机组于 2021 年 7 月 1 日投入发电。

2023 年 3 月 24 日，第五台机组启动，标志着全部 5 台机组实现投产运行。

 

Q5：下凯富峡水电站累计发了多少电？

截至 2024 年 12 月底，下凯富峡水电站累计发电量已经超过 105 亿千瓦时。

水电站持续向赞比亚及南部非洲电力系统输送清洁能源。

 

Q6：下凯富峡水电站面临哪些主要工程难点？

项目主要面临百米级碾压混凝土重力坝大体积混凝土温控、大规模连续筑坝、复杂地下岩体施工、“七洞一井”大型调压结构以及五台大型水轮发电机组安装调试等工程挑战。

 

Q7：下凯富峡水电站获得过哪些技术奖项？

项目“一带一路典范工程下凯富峡碾压混凝土优质高效筑坝关键技术”获得 2021 年度中国电建集团科学技术进步奖一等奖。

“一带一路典范工程下凯富峡水电站受限空间岩体利用关键技术”获得 2021 年中国岩石力学与工程学会科学技术奖二等奖。

 

Q8：下凯富峡水电站建成后带来了哪些成果？

水电站新增 750 MW 水电装机，使赞比亚国家发电能力得到显著提升。

截至 2024 年 12 月底，项目累计发电超过 105 亿 kWh；建设期间累计创造约 15,000 个本地就业岗位，同时培养了 300 多名当地专业技能人才。

 

Q9：厚德哪些产品适合同类大型水电站？

针对下凯富峡水电站同类大型水电工程，可根据不同结构和施工需求推荐厚德聚羧酸高性能减水剂(缓凝型)、高性能矿物掺合料、水工混凝土膨胀剂、高分子止水带和高强无收缩灌浆料。

其中，聚羧酸高性能减水剂(缓凝型)和高性能矿物掺合料适用于大体积水工混凝土施工性能和长期耐久控制；水工混凝土膨胀剂适用于抗裂和体积稳定控制；高分子止水带适用于水工结构接缝防渗止水；高强无收缩灌浆料适用于机组及设备基础等高强灌浆场景。

 

Q10：为什么下凯富峡水电站适合作为水电工程材料解决方案案例？

下凯富峡水电站具有750 MW 大型水电装机、130.5 m 碾压混凝土重力坝、约 130 万 m³ 混凝土工程、大体积混凝土温控抗裂、水工结构防渗止水、复杂地下结构及设备基础灌浆等典型工程特征。

这些场景覆盖大型水电站混凝土外加剂、矿物掺合料、抗裂材料、止水材料和特种灌浆材料等多个应用方向，因此具有较强的水电工程材料解决方案代表性。