Otwórz menu główne

Kafue Gorge Damzapora hydroelektrowni o wydajności energetycznej 900 MW na rzece Kafue w Zambii (dystrykt Kafue), zasilanej wodą ze zbiornika retencyjnego zapory Itezhitezhi Dam, odległej o ok. 250 km.

Kafue Gorge Dam
Państwo  Zambia
Rzeka Kafue
Data budowy 1967–1972
Data uruchomienia 1972
Pojemność całkowita 800 mln m³
Powierzchnia 20 km²
Wysokość zapory 45 m
Funkcja energetyczna
Położenie na mapie Zambii
Mapa lokalizacyjna Zambii
Kafue Gorge Dam
Kafue Gorge Dam
Ziemia15°48′29,41″S 28°25′12,56″E/-15,808169 28,420156

Spis treści

Warunki geologiczno-klimatyczne i demograficzneEdytuj

 
Charakterystyka klimatu podrównikowego na przykładzie Namibii (suma opadów ok. 3-krotnie mniejsza niż w Zambii)

Zambia leży na płaskowyżu (1000–1400 m n.p.m.), pofałdowanym i przeciętym dolinami rzek. Najniżej położona jest dolina Zambezi (ok. 400 m), leżąca na południu. Największymi dopływami Zambezi są rzeki Luangwa, Kafue i Kabampo. Na wschodzie kraju znajduje się rów tektoniczny (część Wielkich Rowów Afrykańskich), w którym płynie rzeka Luangwa. Przepływ wód w rzekach jest zmienny w szerokich granicach, zależny od pory roku, co jest charakterystyczne dla suchego podrównikowego klimatu Zambii (zob. klimat Afryki). Na północnym zachodzie roczna suma opadów wnosi 1000–1200 mm, a w dolinie Zambezi – 600–800 mm[1]; wartości mniejsze niż 700 mm zanotowano m.in. latach 1981 i 1990[2]. Trudności z zaopatrzeniem w wodę pogłębia nieregularność opadów; pora deszczowa jest krótka (na południu trwa od grudnia do marca), a opady występują nieregularnie, jako deszcze ulewne (burzowe). Część płaskowyżu, przez którą płynie Kafue, jest równiną o długości ok. 255 km i szerokości ok. 60 km, na której występują rozległe powodzie. Znajdują się tu Bagna Busanga, należące do Parku Narodowego Kafue, jednego z największych parków narodowych świata[2].

Dorzecze Kafue stanowi ok. 20 % obszaru Zambii, a jest zamieszkałe przez prawie połowę populacji kraju[3]. Najgęściej zaludniona jest północna część tego obszaru – Copperbelt Province. Prowincja Lusaka ma ok. 1,5 mln mieszkańców, a przyrost naturalny w tej prowincji jest bardzo wysoki (w roku 1992 ponad 5 %, współczynnik dzietności ok. 7)[a][4][2]. Powoduje to wzrost zapotrzebowania na wodę i energię; ograniczona dostępność zasobów wody jest przyczyną epidemii oraz konfliktów między przedstawicielami rolnictwa (głównie plantatorów trzciny cukrowej) i przemysłu (m.in. wydobycie rud miedzi w Copperbelt Province)[2]. W celu racjonalnego wykorzystania tych zasobów już w drugiej połowie lat 60. XX w. – wkrótce po proklamowaniu niepodległości kraju (24 października 1964) – rozpoczęto inwestycje hydroenergetyczne, m.in. budowę zapór wodnych na rzece Kafue – tworzenie sztucznych zbiorników retencyjnych i uruchamianie hydroelektrowni. Realizacja programu została zakończona w roku 1978. Tamy nie są obojętne dla naturalnego środowiska płaskowyżu Kafue, a konflikt między przedstawicielami branży rolniczej i przemysłowej nie został ostatecznie rozstrzygnięty[2][5][6].

Historia inwestycjiEdytuj

 
Wodospady Wiktorii – miejsce budowy pierwszej elektrowni wodnej w Afryce Środkowej (1938)

Za początek energetyki w Afryce Środkowej uważa się budowę pierwszej małej elektrowni cieplnej w Livingstone. Pierwsza elektrownia wodna, wykorzystująca energię wodospadów Wiktorii, powstała w roku 1938. W kolejnych latach pierwszej połowy XX w. powstawały kolejne przedsiębiorstwa energetyczne, wytwarzające energię w celu zaspokojenia lokalnych potrzeb (np. elektrownie w Pasie Miedzionośnym). Porozumienia ponadregionalne zawarto w roku 1950, a 1956 r. wybudowano linię przesyłową (początkowo 220 kV), łączącą Pas Miedzionośny z nową elektrownią wodną Kariba South na Zambezi. Elektrownia ta była zarządzana przez korporację CAPCO, będącą współwłasnością rządów Rodezji Południowej i Północnej (obecnie Zimbabwe i Zambia). W kolejnych latach wybudowano pośrednie stacje (m.in. Lusaka-Leopards Hill, Kabwe) i stworzono linię przesyłową 330 kV, o łącznej długości 2700 km. Rozpoczęto analizy możliwości rozbudowy systemu – budowy Kafue Gorge Power Station[7].

Po proklamowaniu niepodległości Zambii (1964) jej nowe władze potraktowały hydroelektrownię na Kafue jako alternatywę dla dostaw energii z Kariba Power Station. Realizację zadania przejęła korporacja ZESCO (Zambia Electricity Supply Corporation Limited). Wstępne prace rozpoczęto w lipcu 1967 r., w pobliżu Lusaki[7][8][9][b][10].

Budowa Kafue Gorge Power Station objęła dwa etapy[2]:

  • Etap I, zakończony w roku 1972 – budowa 45-metrowej zapory na rzece Kafua, we wschodniej (dolnej) części jej biegu przez płaskowyż, z utworzeniem stosunkowo niewielkiego sztucznego zbiornika wodnego (800 mln m³[9])[c], i zainstalowanie 4 generatorów po 150 MW,
  • Etap II, zakończony w roku 1978 – budowa 65-metrowej zapory w zachodniej, górnej części płaskowyżu (Itezhitezhi Dam), z utworzeniem zbiornika o większej pojemności (5700 mln m³), pełniącego dla Kafue Gorge Upper Station funkcję głównego rezerwuaru wody, i zainstalowanie 2 dodatkowych generatorów po 150 MW (łącznie 900 MW).

Kolejnych etapów rozbudowy elektrowni – do 1 860 MW – nie zrealizowano[2].

Ilość wody zasilającej elektrownię wynosi w przybliżeniu 10  tys. m³ rocznie. Stanowi to zaledwie ok. 6 % całej ilości wody opadowej, spadającej na obszar dorzecza Kafue (tylko 66 mm z łącznej wartości średniej ok. 1 057 mm). Oszacowano, że subzlewnia Kafue (powierzchnia 45 526 km²) dostarcza ok. 314 m³/s. Na podstawie badań, wykonanych w latach 1992 i 1996 stwierdzono (Japan International Cooperation Agency, 1992; Mutale i Mondoka, 1996), że do wytwarzania energii elektrycznej był kierowany strumień ok. 284 m³/s, a do wykorzystania w gospodarstwach domowych, rolnictwie i przemyśle – co najmniej 17,35 m³/s[2].

Położenie zapór wodnych w dolnym biegu rzeki Kafue (Itezhi-Tezhi i Kafue Dams) oraz Kariba Dams na Zambezi
Zdjęcia satelitarne wschodniej części płaskowyżu Kafue Flats (otoczenie Lusaki, stolicy Zambii). Zdjęcia wykonano w sezonie suchym lat 2003 i 2004.
Objaśnienia zdjęć: 1 – Lusaka, 2 – Kafue (miasto), 3 – Kafue Gorge Dam, 4 – Plantacje trzciny cukrowej i cukrownie Mazabuka and Nakambala Sugar Estates, 5 – Blue Lagoon National Park, 6 – Lochinvar National Park, 7 – Chunga Lagoon, 8 – Kasenga
Na początku roku 2004 została otwarta Itezhi-Tezhi (poza polem zdjęć, zob. mapka po lewej stronie). Upusty z tej tamy spowodowały zalanie dużych terenów płaskowyżu (pola ciemne) – wywołana sztuczna powódź przypominała wcześniejsze zdarzenia naturalne, spowodowała rozwój roślinności (pola zielone).

Pozytywne i negatywne oddziaływania na otoczenieEdytuj

Uruchomienie systemu Kafue Gorge Dam – Itezhitezhi Dam pozwoliło rozwiązać problem niedoborów energii elektrycznej, jednak zaobserwowano zakłócenia naturalnego rytmu sezonowych powodzi.

 
Zespół IICD w Zambii (2008)

W sytuacjach, w których upusty ze zbiornika górnego (przy zaporze w Itezhitezhi) zapewniają średni odpływ mniejszy od 250 m³/s (wystarczający dla Kafue Gorge Power Station), cały strumień jest zawarty w głównym kanale i korzystne dla środowiska powodzie nie występują. Brak powodzi powoduje zmiany w ekosystemie płaskowyżu, m.in. zagrożenie stabilności ekologicznej parków narodowych[2]. Równocześnie pojawiają się utrudnienia w prowadzeniu hodowli bydła i w rybołówstwie, które są jednym ze źródeł utrzymania ludności[5].

Opracowanie optymalnego programu regulacji przepływów, uwzględniającego kontrolowane powodzie i różne scenariusze przewidywanych zmian klimatu, jest od wielu lat przedmiotem badań międzynarodowych zespołów ekspertów i dyskusji na międzynarodowych konferencjach[11][12][13][14].

UwagiEdytuj

  1. Dane dotyczące przyrostu naturalnego są niejednoznaczne. Cechuje go duża zmienność, spowodowana epidemiami (m.in. cholera i schistosomatoza), których występowanie jest związane z ograniczonym dostępem do czystej wody. Według Encyklopedii PWN wskaźnik przyrostu wynosił w latach 1990–1995 37,9 %, a w roku 2002–2006 – tylko 15,0–21,1 ‰. Tak wielki spadek (zwłaszcza w miastach) tłumaczy się gwałtownym wzrostem liczby zachorowań na AIDS).
  2. W czasie początkowych prac, związanych z poszukiwaniem surowców naturalnych i przygotowaniem inżynieryjno-geologicznym do budowy Kasue Gorge Dam, nie dysponowano odpowiednimi mapami geologicznymi Zambii. W gromadzeniu niezbędnych danych uczestniczyli m.in. geolodzy z Polski – Jerzy Wróblicki i Ludomir Mączka, znany w międzynarodowym środowisku żeglarskim jako „Ludojad” lub „Ludek”. W latach 1968–1972 L. Mączka brał udział w poszukiwaniach ropy naftowej (współpraca z astrogeodetami kanadyjskimi) i tlenkowych rud metali nad Kafue oraz w przygotowaniach geologiczno-inżynierskich do budowy tunelu Kafue Gorge i hydroelektrowni. Wynagrodzenie za tę pracę przeznaczył na zakup SY Maria.
  3. W opracowaniu H.N. Weza Chabwela i Wanga Mumba podano, prawdopodobne przez przeoczenie korektora, wartość 800 m³, sugerującą możliwość opróżniania zbiornika w czasie krótszym niż 3 sekundy.

PrzypisyEdytuj

  1. Zambia. Warunki naturalne (pol.). W: encyklopedia.pwn.pl [on-line]. PWN. [dostęp 2013-03-07].
  2. a b c d e f g h i Harry N. Weza Chabwela (University of Zambia), Wanga Mumba (Environment and Population Centre): CASE STUDY: ZAMBIA Integrating Water Conservation and Population Strategies on the Kafue Flats (ang.). W: AAAS [on-line]. www.aaas.org. [dostęp 2013-03-07].
  3. International Hydropower Association: Basic Facts About The Kafue Gorge Lower Hydropower Development, Zambia (ang.). W: The Hydropower Sustainability Assessment Protocol [on-line]. www.hydrosustainability.org. [dostęp 2013-03-06].
  4. Zambia. Ludność (pol.). W: encyklopedia.pwn.pl [on-line]. PWN. [dostęp 2013-03-07].
  5. a b Allegra Churchill (student ASLA, University of Virginia): Flood, Flow, Flux: Livelihoods on the Kafue Flats, Zambia (Honor Award 2010) (pol.). www.asla.org, 2010. [dostęp 2013-03-06].
  6. Chiwoyu Sinyangwe: Experts urge stop to sugar estates' expansion (ang.). W: The Post Online [on-line]. /www.postzambia.com, 05 May 2010. [dostęp 2013-03-06].
  7. a b Historical Background of Electricity Development in Zambia (ang.). W: Strona internetowa ZESCO Limited (Lusaka) > About Zesco [on-line]. www.zesco.co.zm. [dostęp 2013-03-09].
  8. Kafue Gorge Dam; Zambia – Hydro Power (ang.). W: Industry About [on-line]. archive.today. [dostęp 2013-03-09].
  9. a b Dr Sören Auer, Prof. Dr Christian Bizer, Kingsley Idehen (Universität Leipzig, Freie Universität Berlin i OpenLink Software): About: Kafue Gorge Dam (niem.). W: The community project DBpedia [on-line]. dbpedia.org. [dostęp 2013-03-09].
  10. VI. Afryka – Zambia. W: Jan W. Zamorski: „Z Marią przez życie i oceany”. Opowieści kapitana Ludomira Mączki. Toronto: White-Red Anchor Publishing, 2010, s. 87–104. ISBN 0-9731383-0-2.
  11. Dora Kamweneshe (WWF Zambia Coordination Office): Development and Testing of Environmental Flow Prescriptions for Kafue River (ang.). W: Prezentacja online [on-line]. www.hydrosustainability.org. [dostęp 2013-03-06].
  12. Team led by: Tetra Tech EM, Inc.: Kafue Gorge Lower Dam Climate Risk Study (ang.). www.hydrologyfutures.com. [dostęp 2013-03-10].
  13. P. Schelle, J. Pittock: Restoring the Kafue Flats (ang.). W: Materiały przygotowane w ramach Global Freshwater Programme WWT International [on-line]. assets.panda.org, 2005. [dostęp 2013-03-10].
  14. Rhodnie P. Sisala: Das Kafue-Lower-Projekt (ang.). W: Presentation to the SADC Regional Investment Conference Held in Windhoek, Namibia [on-line]. www.sapp.co.zw, 19-21 września 2005. s. 17. [dostęp 2013-03-10].

Linki zewnętrzneEdytuj

  • VirtualGlobetrotting The Kafue Gorge Upper Power Station is a hydroelectric power plant of the Kafue River in Zambia. The construction period was form 1967 to 1973 Lat: -15.8083330 Lon: 28.4208330