フィルダム

フィルダム

フィルダムは、コンクリートダムとは異なり、土砂や岩石などの自然材料を盛り立てて建設されるダムです。地盤が脆弱な場所や、コンクリートの材料が手に入りにくい場合に適しています。ここでは、フィルダムの種類や特徴について詳しく解説します。

フィルダムの種類

フィルダムは、その構造によって大きく以下の3種類に分類できます。

均一型フィルダム: 全体を均一な土質材料で築いたもの。古くから存在する形式で、日本ではため池などに用いられています。
ゾーン型フィルダム: ダム内部を水の浸透しやすさに応じて複数のゾーンに分け、それぞれ異なる材料を配置したもの。遮水性の高いコアを中心に、その両側を透水性の高い材料で固めます。
表面遮水壁型フィルダム: 岩石を盛り立てたダムの表面を、コンクリートやアスファルトなどの遮水壁で覆ったもの。水位変動に強く、調整池式発電や揚水発電に利用されます。

土や岩石のどちらを主材料とするかで、アースダムとロックフィルダムに区別されることもありますが、実際には両者を混成して築かれることが多いため、近年ではフィルダムとして一括りに扱われることが一般的です。

フィルダムの構造と特徴

均一型フィルダム

均一型フィルダムは、その名の通り、全体が均一な土質材料で構成されています。アースダムと呼ばれるダムの多くがこの形式に該当します。歴史は古く、紀元前から存在していたとされ、日本では狭山池などが代表例です。粘土やコンクリートでできた遮水壁を内部に持つものを、心壁型アースダムと呼びます。

ゾーン型フィルダム

ゾーン型フィルダムは、遮水性、透水性の異なる材料を組み合わせて構成されています。中心部には遮水性の高いコア（遮水壁）を設け、その上流側と下流側を透水性の高い材料で固めます。コアが垂直な中央コア型と、斜めに傾いている傾斜コア型があります。コアの材料には、土のほか、コンクリートやアスファルトが用いられることもあります。透水ゾーンの材料には、土、岩石（ロック材）、砂礫（グラベル材）などが用いられ、それぞれゾーン型アースダム、ロックフィルダム、グラベルフィルダムと呼ばれます。

表面遮水壁型フィルダム

表面遮水壁型フィルダムは、岩石を積み上げたダムの表面を遮水壁で覆う構造です。良質な土質材料が入手困難な場合に採用されます。水位の急激な変動に強く、調整池式発電や揚水発電に適しています。遮水壁の材料としては、コンクリートやアスファルトが一般的です。ダムの変形による影響を受けやすいため、建設時には沈下対策が重要になります。また、遮水壁の点検や補修のために、底部に排水路が設けられています。

フィルダムのメリット・デメリット

フィルダムは、コンクリートダムに比べて以下のメリット・デメリットがあります。

メリット:

地盤が弱い場所や、コンクリート材料が入手しにくい場所でも建設可能
ダム自体の体積が大きく、安定性が高い

デメリット:

越水に弱い
コンクリートダムに比べて堤体積が大きくなる傾向がある

フィルダムは、その構造や材料の選択肢が豊富であり、建設地の条件に合わせて最適な設計が可能です。しかし、越水に弱いという弱点があるため、設計時には十分な洪水処理能力を確保する必要があります。

フィルダムに関する参考文献

土木学会編『土木工学ハンドブック』技報堂、1964年。
* 土木学会編『土木工学ハンドブック』技報堂、1989年。ISBN 4765510158

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