Die Oranjerivierprojek (ook bekend as die Oranjerivierskema) is 'n groot projek met die hoofdoelwit: die ekonomiese ontwikkeling van die Oranjerivier en sy takriviere. Die projek is aanvanklik beplan oor 'n tydperk van 30 jaar. Daar is reeds gedurende 1956 begin met die opnames, in 1962 is die projek deur die Parlement goedgekeur en die werk het begin gedurende 1963.
Water oorgedra vanaf die Oranjerivier na die Groot-Visrivier via die Oranje-Visriviertonnel word weggekeer uit die Groot-Visrivier by die Elandsdriftkeerwal. Dit vloei dan in 'n kanaal wat vir 65 km kronkel saam met steil hellings en uitmond in die Klein-Visrivier. Die kanaal vloei deur die Cookhousetonnel van 13.1 km wat deur die Bosberg sny tussen Cookhouse en Somerset-Oos. Die water vloei vir 40 km in die Klein-Visrivier tot by die De Mistkraalkeerwal. Hier word die water uitgekeer in die Skoenmakerskanaal (vermoë 22 m3/s) wat uiteindelik uitmond in die Volkerspruit wat op sy beurt vloei na die Darlingtondam in die Sondagsrivier. Van hier word water na Port Elizabeth gepomp.
Die Gariepdam, die vierde grootste dam in Afrika, vorm die hoofstruktuur van die Oranjerivierprojek en die welslae van die projek hang af van die water wat daar opgevang word. Water word hiervandaan vrygelaat na die Vanderkloofdam, wat 130 km stroomaf geleë is, en word deur middel van die Oranje-Visriviertonnel na die Groot-Vis- en Sondagsriviervallei gelei. Die dam is 5 km oos van Norvalspont in die Vrystaat geleë en is in Maart 1972 in bedryf gestel nadat 1,92 miljoen m3 beton gegiet en R80 miljoen bestee is. Die dam het 'n wateroppervlakte van 374 km2, ŉ opgaarvermoë van 5 958 miljoen m3 en 'n volvlakhoogte van 1 258, 8 m bo seespieël. Die betonwal is van die swaarte- en boogtipe wat aan weerskante deur 'n betonswaartevleuel gestut word.
By die kraginlate na die hidroëlektriese kragsentrale bestaan die roosters uit fyn staalribbes met openinge van enkele sentimeters. 'n Drywende vlotskerm is op 'n veilige afstand van die damwal aan die stroomopkant aangebring om swemmers en bote te keer. Om te verhinder dat vloedwater die rivieroewers verweer, is rigmure, wat die vloei van die water na die rivier se natuurlike loop lei, aan elke oewer aangebring, terwyl 'n waterkussing onder die hoofwal en waterverdelers die watermassa onderskeidelik demp en verdeel. Vyf tonnels wat elk groot genoeg is dat 'n man regop daarin kan staan, is bo mekaar in die hoofwal gebou en is met 'n vinnige hysbak met mekaar verbind om inspeksie en instandhouding van die struktuur te vergemaklik.
Die damwal is so hoog gebou om die watervlak te verhoog sodat die water wat in die Vanderkloofkanaalstelsel ingekeer word, deur die stelsel kan vloei sonder dat dit met behulp van 'n pomp aangejaag hoef te word. Dit staan op 'n soliede fondament van dolerietplaat (9 m diep) en die pad wat die Vrystaat met die Kaapprovinsies verbind, loop daaroor. Wanneer die Oranjerivier in vloed is, kan 8 500 m3/s water deur 4 sluise in die hoofwal deurgelaat word. Die dam en sy kanaalstelsel aan weerskante kan genoeg water voorsien om 900 nuwe plase in die Groot-Karoo te ontwikkel, en toe die kanaalstelsel in die jaar 2000 voltooi is, kon ongeveer 150 000 ha besproei word.
Dit het tot aan die einde van die eeu in die behoeftes van Bloemfontein en omstreke voorsien. Dit is 'n barrage-tipe dam met 'n swaartetipe betonwal en vloedsluise, en dit gelei gesuiwerde water deur swaartepypleidings na stede en dorpe in die Sentraal- en Suid-Vrystaat. Met inagneming van die slikinhoud van die Caledon (1,16 % van die riviervloed) word die opgaarvermoë oor 30 jaar op 97 miljoen m3. beraam; by voltooiing was dit 110 miljoen m3.
Die Vanderkloofkanaalstelsel, wat water oor 'n groot gedeelte van die Suid-Vrystaat en Noordwes-Kaap versprei, is die grootste besproeiingskanaal in Suid-Afrika. Hoewel dit jare lank reeds in aanbou is, is dit 'n langtermynprojek wat eers teen die einde van die eeu voltooi sal wees.