El proyecto se encuentra en un punto estrecho del valle del río Indo, donde el río anteriormente se dividía alrededor de una gran isla cerca de la orilla izquierda. El principal muro de la presa, hecha con relleno de tierra y toca, se extiende a lo largo de 2.743 metros desde la isla al río derecha. Una par de presas de hormigón auxiliares abarca el río desde la orilla hasta la izquierda del río. Los aliviaderos, ubicados en las presas auxiliares, a su vez están formados por dos partes. El principal aliviadero tiene una capacidad de descarga de 18.406 metros cúbicos por segundo y el aliviadero auxiliar, 24.070 m3/s. Las obras exteriores son un grupo de cuatro túneles que han sido cortados a través de la pared del valle a la derecha del río, para usarse en la producción de energía eléctrica y el control del caudal. Estos túneles fueron originariamente usados para desviar el río Indo mientras que se construía la presa. La quinta salida del río se encuentra en el lado izquierdo de la presa y fue terminado en abril de 1976. La gente de la división Hazara que viven al otro lado del río Indo se sacrificaron y abandonaron las tierras y los hogares por la construcción de la presa. Esta gente ahora están asentados por el gobierno de Pakistán en Khala Butt Township Haripur.
Una central hidroeléctrica en el lado derecho de la presa principal alberga 14 generadores alimentados con los túneles exteriores 1, 2 y 3. Hay cuatro generadores de 175MW en el túnel 1, seis generadores de 175MW en el túnel 2 y cuatro generadores de 432MW en el túnel 3, para lograr una capacidad generadora total de 3.478 MW. El embalse de Tarbela tiene 80,5 km de largo, con una superficie de 250 kilómetros cuadrados. La cuenca hidrográfica se extiende por 168.000 km2 de tierra en gran medida alimentada por la nieve y la fusión de los glaciares de las laderas meridionales del Himalaya. Hay dos principales afluentes del río Indo corriente arriba de la presa de Tarbela, el río Shyok, uniéndose cerca de Skardu y el río Siran cerca de Tarbela.
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