莱索托高原调水工程

两国政府于1978年对调水工程的可行性进行了认真研究之后，1983年由莱索托的拉迈耶-麦克唐纳国际财团(Lahmeyer-MacDonald)和南非的奥利弗尚德公司(Oliver Shand Corp)着手进行更详细的可行性研究。经研究，提出了与充分开发莱索托高原相结合的奥兰治-法尔河调水的最佳方案。

工程分4个主要阶段施工，到2020年建成。第一阶段又分为IA和IB2个阶段。每一阶段工程投运时间同南非预测的需水量相一致。

施工阶段IA需建如下几项主要工程:①交通道路及基础设施建筑物;②卡齐坝，该坝将形成整项工程的主要蓄水库;③第一条引水隧洞，从卡齐坝通至穆埃拉工程坝址，长45km;④穆埃拉水电站一期工程及穆埃拉坝(形成尾水池);⑤第一条向南非输水的输水隧洞，长37km，从穆埃拉水库至阿什河(法尔河流域);⑥施工阶段IB和Ⅱ两部分的终点建筑物。

施工阶段IB需建莫哈莱坝及联接莫哈莱水库至卡齐水库的自流式输水隧洞;马楚库引水堆石堰，在这里通过另一条联接输水隧洞将水从马楚库河引至卡齐水库。

在施工阶段Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，将建几座泵站，将更多的流量向北引入卡齐水库。森克河东部的流量实际上将因此而倒流。

Lesotho Highlands Water Project

兴建这项工程的原因，是由于南非威特沃特斯兰德-约翰内斯堡周围的主要居民区和工业区，缺少可靠的和可以进一步扩大的供水水源。目前，该地区从法尔河流域取水，但该流域的供水量不足以满足日益增长的工业和城市给水的需求。早在20世纪50年代，就首次研究了从森克河调水以增加法尔河水量的可行性计划。

森克河及其支流从莱索托高原向南流，然后向西(称奥兰治河)流经1500km之后注入大西洋。莱索托高原经森克河流出的流量约115立方米/秒。兴建莱索托高原工程的目的，旨在最终将其中70立方米/秒的流量送到南非，并用以满足莱索托的电力需求。目前，莱索托只利用了森克河水资源的一小部分，即使考虑到最大规模的人口增长及经济发展，可资利用的水量是足够的，输出这部分水量是容许的。

施工阶段Ⅰ业已按两国政府于1986年10月24日签订的双边条约开始施工。IA施工阶段的各项工程已于1995年完成并投运。

卡齐坝是莱索托高原调水工程的关键工程，大坝为混凝土双曲拱坝，坝高185m，坝顶长710m，混凝土方量232万立方米。水库总库容为19.5亿立方米，初期有效库容17.59亿立方米。尾水反调节坝为17m高的混凝土重力式溢流坝，混凝土量为7.9万立方米，形成消力池。

卡齐坝于1995年9月开始蓄水，电站第一台机组于1996年底正式发电。

从高原拔地而起的马卢提山脉由大约1亿9000万年前形成的大致水平的玄武岩溶岩组成。玄武岩流层厚度为50mm~70m不等。在玄武岩流的上、下边缘带一般含有杏仁状构造，其中充填有次生矿物如沸石、方解石及石英。在边缘带以内杏仁状构造消失，甚至变为粗玄岩状。

马卢提山脉海拔在3000m以上，地形复杂，气候多变。引水隧洞海拔高程大约在2000m。该地区的主要特点是地壳稳定，无重大构造运动的历史，一般裂隙发育稀疏，间距很大。一些粗玄岩及无杏仁状构造的玄武岩时常表现为非常破碎的状态。玄武岩覆盖在沉积岩层上，其中包括含煤层。局部地区还遇到埋藏有沼气的情况。

引水隧洞在取水口、佩拉嫩、赫洛泽到穆埃拉4处，建有4条施工支洞，长度由300~2000m不等。隧洞长45km，除7处转弯外，其余均为平直段。为便于隧洞掘进工作，转弯处半径均不小于500m，隧洞总高差计70m。

引水隧洞开挖采用了3台隧洞掘进机(TBM)，其中罗宾斯系列160型2台，阿特拉斯公司MK15型1台。阿特拉斯TBM从卡齐坝取水口向北掘进，长10.7km;两台罗宾斯TBM分别从穆埃拉隧洞出口和中间区赫洛泽施工支洞向南掘进，开挖长度为17.5km和17.4km。

在隧洞掘进中对玄武岩进一步取样测试显示地下水位有下降的趋势，使得隧洞全程采用30cm厚的混凝土衬砌。

莱索托高原开发局负责引水隧洞的施工，开挖工作于1992年4月开始，并于1994年9月结束，隧洞开挖直径5.0m。

输水隧洞穿过比较坚硬的砂岩，但该砂岩地层的地质条件向北趋向恶化，变成砂岩、页岩和粉砂岩互层。

输水隧洞分南、北两段，南段在莱索托境内，长约16km，从穆埃拉水电站尾水池的进水口至南非国境线上的卡勒登河，北段长21km，穿过国境线引入阿什河。整条隧洞在恩柯伊河、卡勒登河和小卡勒登河下面穿过，由南非卡勒登河隧洞工程局负责施工。

输水隧洞采用1台罗宾斯系列180型和1台温斯公司的TBM进行开挖。罗宾斯TBM承担输水隧洞南段的掘进，分3段开挖，并在后期通过2座用掘进加爆破方法施工的虹吸式过河设施连接，其中4.5km隧洞段采用混凝土衬砌，在河底下立体交叉段采用钢板衬砌，隧洞开挖直径5.1m，衬砌直径4.5m，已于1995年完工。输水隧洞北段从泥岩中通过，大部分由温斯公司的TBM施工，并采用纽荷塞和罗威格公司的附件。北段2段施工，首段从卡勒登河北进深入南非境内，完工后从另一端换向作业，2段通过小卡勒登河下采用挖方填方方法施工的虹吸段连接，隧洞采用混凝土预制块衬砌。北段开挖于1992年初开始，1995年完工。

穆埃拉大坝建在莱索托的恩柯伊河上，为双曲混凝土拱坝，坝高55m，坝顶长约135m，大坝现浇混凝土方量6.5万立方米，分273个坝块浇筑。大坝形成一个水头可调节的水库，蓄水可达600万立方米。

电站主厂房修建在山体内部，长59m、宽15m、高30m，安装3台竖轴混流式水轮发电机组，总装机7.2万kW。

大坝设置有反弧形坝顶溢洪道和泄水底孔。辅助建筑物还包括进水塔、上游隧洞、尾水隧洞、旁通隧洞、尾水池等。大坝于1994年3月开始施工，工期为47个月，蓄水时间定在1997年末。工程于1997年6月底开始调水，首次供水按计划从1条旁通隧洞流入输水隧洞。

另外，施工阶段IB的莫哈莱-卡齐隧洞的终端建筑物及施工阶段Ⅱ的玛赛-卡齐泵站出口都将在施工阶段IA施工，因为这些建筑物的位置都将被卡齐水库淹没。

对莱索托高原调水工程的社会和环境影响，现在正在进行深入研究。

主要不利影响是土地淹没损失。在施工阶段IA，卡齐水库淹没耕地6km和牧场26km。在其后各个施工阶段亦将有类似的损失。同工程规模比，土地损失是很少的，但是，由于莱索托面积小，这种淹没损失还是比较严重的。卡齐水库区淹没人口近2000人，莱索托已经没有可资利用的耕地，不可能有足够的土地安置移民。除土地淹没损失外，水库直接的不利影响很小。

高原上生成的低涡有冷性和暖性两种。冷性低涡常生成于高原西南部或高原北侧，尺度较大且较深厚，常出现在冬半年，天气以阵性降水为主;暖性低涡基本上是夏季，在高原中部、南部及柴达木等地生成的，属于浅薄系统，范围小，移动慢，在源地无明显降水。高原低涡不仅影响高原内部，当其移出高原后对中国东部地区的天气也有很大影响。